Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

В частном строительстве межэтажное перекрытие возводится обычно из деревянных балок. Во-первых, материал вполне доступен, во-вторых, отличается небольшим весом, так что с сооружением потолка можно справиться собственными силами и без применения специального оборудования. Ну а, в-третьих, дерево – прекрасный теплоизолятор.

Что собой представляет деревянное перекрытие

Эта конструкция собирается из пиломатериалов. Чаще ее называют – по несущим балкам. Это когда между стенами строения по верхним торцам кладки укладываются балки, упирающиеся на эти стены. Уже на них укладывают и крепят доски в качестве чернового пола.

Название «балки» является не конкретным. То есть, это название элементов, которые собираются в виде основы и несут на себе основные нагрузки. В качестве них можно использовать брус, бревна, сдвоенные доски. Если разговор вести не о деревянных конструкциях, то в их качестве используют металлический профиль, железобетонные перемычки и прочее.

Преимущества деревянных перекрытий

Преимущества использования балки при строительстве зданий из газобетонных блоков:

  1. Невысокая стоимость материалов в сравнении с железобетонными конструкциями позволяет снизить затраты на возведение зданий.
  2. Небольшой вес строительных элементов снижает нагрузки на несущие стеновые панели и кровлю, предотвращает вероятность их деформации.
  3. Простой монтаж элементов, легкость в фиксации на саморезы, скобы и т.д. Не потребуется использовать специальную технику для работ.
  4. Древесина легко обрабатывается, балкам можно придавать разную конфигурацию под архитектурный проект. Элементы могут использоваться в зданиях с эркерами.
  5. Монтажные работы выполняются в разные времена года, в том числе при минусовой температуре.
Преимущества деревянных перекрытий

Однако требуется учитывать необходимость во влагостойкой и антисептической обработке с помощью специальных пропиток. Нанесение составов предотвращает появление плесени на древесине.

Есть специальные огнестойкие пропитки, которыми обрабатываются элементы в зданиях с высокими требованиями к безопасности в Москве и других городах.

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Содержание

  • 1 Плюсы и минусы перекрытия из дерева
  • 2 Какими бывают деревянные перекрытия
  • 3 Требования к деревянному перекрытию
  • 4 Какие бывают балки
  • 5 Разновидности балочных перекрытий из дерева
  • 6 Требования к деревянным балкам перекрытий
  • 7 Порядок расчета деревянных балок
  • 8 Определение сечения и шага деревянных балок
  • 9 Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки
  • 10 Типы и виды деревянных перекрытий
    • 10.1 Подвальное
    • 10.2 Чердачное
    • 10.3 Междуэтажное
  • 11 Использование досок и цельного бруса
  • 12 Клееный брус
  • 13 Самостоятельное изготовление клееного элемента
  • 14 Монтаж двутавровой деревянной балки
    • 14.1 Преимущества использования двутавровых балок в строительстве
  • 15 Технические требования
  • 16 Чем хорош канадский метод строительства перекрытия?
    • 16.1 Преимущество №1. Удивительная прочность
    • 16.2 Преимущество №2. Точная геометрия
    • 16.3 Преимущество №3. Комфортный вес
    • 16.4 Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях
    • 16.5 Преимущество №5. Практичность в утеплении
  • 17 Как избежать в процессе опасных ошибок?
    • 17.1 Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины
    • 17.2 Ошибка №2. Использование неподходящего клеевого состава
    • 17.3 Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок
    • 17.4 Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов
    • 17.5 Ошибка №5. Задействование посторонних элементов
  • 18 Определение необходимого количества и размеров балок перекрытия.
  • 19 Расчет длины балок перекрытия.
  • 20 Расчет нагрузки, действующей на перекрытие.
  • 21 Определение сечения и шага деревянных балок перекрытия.
Читайте также:  Выравнивание пола. Плюсы и минусы укладки фанеры на пол

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

  • привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
  • небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
  • возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
  • скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

  • горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
  • меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
  • усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
  • подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

Ремонт и смена цокольных перекрытий

Условно к цокольным перекрытиям можно отнести полы по лагам. Столбы под лаги устанавливают из полнотелого красного кирпича марки М-75 на цементном растворе марки М-25 по утрамбованному грунту. Расстояние между столбами должно быть как между лагами 0,4…0,5 м и вдоль лаг 0,8…1,0 м.

Лаги укладывают по прокладкам из обрезков тёса в направлении «поперёк света» и «поперек хода» с расчётом, чтобы доски пола настилались «вдоль света» и «вдоль хода». Лаги и доски пола не должны доходить до стен на 20…30 мм.

Полы, расположенные на цокольном перекрытии, в отличие от полов по грунту и по лагам, не подвержены сезонным деформациям от случайных промерзаний и осадков грунта, так как опираются на основные фундаменты дома.

Ремонт и смена цокольных перекрытий

Проветриваемое подполье способствует лучшей сохранности деревянных конструкций в цокольном узле.

Балки цокольного перекрытия рассчитывают на полезную нагрузку 150 кг/м². Расстояние между несущими балками в зависимости от толщины досок пола составляет:

  • при толщине досок пола 28 мм — расстояние 60 см,
  • при толщине досок пола 36 мм — расстояние до 75 см.

Конструкция цокольного перекрытия на рис.1 применяется при высоте балок 18…20 см и толщине утеплителя не более 12…14 см.

Для укладки наката к балкам прибивают так называемые «черепные» бруски (рис.1 п.4) сечением 40х40 мм или 50х50 мм или выбирают в балках «черепа» (шпунты или врезки), отсюда и название «черепные» бруски. (рис.6)

При пролете цокольного перекрытия менее 3,5 м расчётная высота балок, как правило, меньше 18 см. В этом случае, чтобы обеспечить укладку утеплителя необходимой толщины, «чёрный» пол опускают и прибивают снизу балок, смотрите рис.2.

Наилучшим утеплителем для цокольного перекрытия является минеральная стекловата. При толщине 15 см она обеспечивает надёжную защиту пола от продувания и холода при расчётной температуре наружного воздуха до -40°С.

Сыпучие утеплители типа керамзита или шлака требуют увеличения высоты цокольного перекрытия и усиления несущих балок и «черного» пола.

Ремонт и смена цокольных перекрытий

В домах со стенами из кирпича и мелких железобетонных и бетонных блоков цокольное перекрытие может быть выполнено из железобетона. Такое решение оправдывается при наличии в доме большого подвала или встроенного гаража. При больших пролётах для сокращения расхода пиломатериалов возможно устройство железобетонных ригелей, на которые укладывают балки или лаги пола. Ориентировочное сечение железобетонных ригелей (при полезной нагрузке 150 кг/м²) приведено в табл.1:

Таблица 1: Размер сечения железобетонных ригелей для деревянных перекрытий.

п/п Длина ригеля, см Ед. изм. Расстояние между ригелями
200 см 250 см 300 см
1 2 3 4 5 6
1 400 мм 80х160 90х180 100х200
2 450 « 90х180 100х200 110х220
3 500 « 100х200 110х220 120х250
4 550 « 110х220 120х250 130х270
5 600 « 120х250 130х270 150х300

Балки из обтесанных бревен

Вместо брусьев за основу можно взять обтесанные с нескольких сторон бревна (зачастую с 2 сторон), в народе такой матераил называют лафет, подробнее о нем можно прочесть в моей статье тут. Но для них существуют соответствующие требования:

  • Во-первых, нужно подобрать нужный диаметр;
  • Во-вторых, древесина должна сушится в помещении или под навесом до влажности не более 20%.

Большим «плюсом» такого решения является его дешевизна.

Балки из обтесанных бревен

Чтобы усилить несущую способность перекрытия можно использовать перекрестную схему установки. При таком строении перекрытие опирается по контуру на все стены здания и для конструкции берется меньше пиломатериалов, чем при обычном. Для укрепления узлы пересечений стягиваются при помощи проволочных скруток или хомутов. Такая система используется очень редко, ведь легче сделать обыкновенное перекрытие и уменьшить шаг несущих балок

Читайте также:  Как залить пол в подвале бетоном: инструменты и материалы

Перекрестное перекрытие между этажами. Крепление осуществляется специальными фиксаторами…

Стоит отметить, что перекрытия отличаются между собой утеплением. Чердачное утепляют, применяя нижний пароизоляционный слой, надподвальное — применяя верхний пароизоляционный слой, а между первым и вторым этажом можно положить звукоизоляционные материалы.

Устройство перекрытий

Так как чердачное перекрытие совмещает в себе изолирующую и несущую функцию, оно имеет многослойное строение. Его компоненты, дополняя друг друга, соединяются в единую систему, обеспечивающую прочность, несущую способность и долговечность. Если перечислять все слои чердачного перекрытия, начиная со стороны чердака, то оно выглядит следующим образом:

  • Чистовой пол. Чистовым полом называют декоративное напольное покрытие, которым покрывается черновой пол чердака. Если подкровельное помещение жилое, то для обустройства чистового пола используют ламинат, обработанную древесину, линолеум, паркет. В нежилом чердаке чистового пола может вообще не быть.
  • Черновой пол. Черновым полом называют настил из досок, который набрасывается на лаги. Для его монтажа используют обрезную доску толщиной 4-5 см, в целях экономии ее можно заменить на необрезную.
  • Лаги. Лагами называют прочные, ровные доски или бруски, которые укладываются перпендикулярно балкам перекрытия для монтажа пола. Между лагами обычно прокладывается термоизоляционный материал, защищенный снизу слоем пароизоляции, а сверху слоем гидроизоляции.
  • Балки. Каркас перекрытий состоит из прочных, толстых балок, которые устанавливаются на выступах в стенах или вмуровываются в них. Балки несут на себе весь совокупный вес конструкций, поэтому они должны иметь большую несущую способность.
  • Потолочная обшивка. Снизу перекрытия обшивают отделочным материалом, к примеру, деревом или гипсокартоном, чтобы придать эстетичный вид потолку жилого этажа.
Устройство перекрытий

Обратите внимание! Термоизоляция и пароизоляция являются такими же важными компонентами конструкции как балки перекрытий или лаги, так как они защищают древесину и утеплитель от выпревания, намокания и конденсата. Если забыть про изолирующие прослойки, то перекрытие не прослужит долго и уже через 2-3 года ему потребуется ремонт.

Устройство чердачного перекрытия

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.

Определение нагрузки

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.

Определение нагрузки
  • 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.
Определение нагрузки

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.

Читайте также:  Опалубка перекрытий – необходимое решение при строительстве объектов

Рекомендации по выбору материалов для деревянных межэтажных перекрытий

Для межэтажных перекрытий выбирают балки, изготовленные из сухой древесины. Отметим, что дерево для таких целей должно сушиться не меньше года на открытом воздухе. Оптимальное же время сушки около трех лет.

Обычно строители рекомендуют использовать для перекрытий между этажами балки из хвойных пород дерева. Оно отличается достаточно прочностью и стойкостью к разного рода воздействиям.

Заметим, что рассчитывая количество балок для перекрытия между этажами в вашем доме, нужно учесть и некоторые строительные хитрости. Выше, в таблице, вы уже могли познакомиться из значениями сечений балок, которые подходят для перекрытий. Сейчас же мы расскажем о том, как можно увеличить выдерживаемую нагрузку:

  1. Если две балки положить рядом, то нагрузка, которую они могут выдержать, суммируется. Например, если одна балка выдерживает 400 килограмм, то две – 800.
  2. Что бы в четыре раза увеличить выдерживаемую балками нагрузку их можно положить друг на друга.
  3. Правило расчета балок: сечение балок должно быть не уже 1/25 ее длины. Значит, толщина перекрытия размером в6 метров должна быть 24 сантиметра, а ширина балки при этом – 15-18 см.

Правильно подобранные балки перекрытия прослужат долго и смогут выдержать допустимые нагрузки. Главное в этом вопросе, соблюдать все требования по монтажу балок, качеству древесины. А для большей надежности будущего перекрытия, можно воспользоваться и строительными хитростями.

Монолитное перекрытие по профнастилу: на что обратить внимание

Отличием создания перекрытия по профнастилу от бетонного является тот факт, что в первом случае специальная опалубка не требуется, и в итоге имеют готовый потолок. Кроме этого технология с использованием профнастила не нуждается в отделке или доработке.

Профилированная конфигурация материала создает необходимую прочность и жесткость перекрытия, тем самым сокращается потребность в арматуре и бетоне. Это возможно за счет того, что раствор заполняет только пустоты ребер, а не занимает всю поверхность листа.

Для создания такого перекрытия важно использовать исключительно листы, предназначенные для кровли. Суть технологии заключается в использовании профнастила в качестве опалубки, которую не демонтируют после заливки бетоном. Полученная конструкция имеет в качестве несущих опор специальное сооружение, состоящее из металлических колонн, балок, лаг. В результате происходит перераспределение нагрузки с перекрытия на опоры, при этом стены не нагружаются. Такое конструктивное решение дает возможность выполнять облегченные стены.

Монолитное перекрытие по профнастилу: на что обратить внимание

Перекрытие по профнастилу

Кроме этого организация системы опор позволяет вместо дорогостоящего ленточного фундамента применить опору стаканного типа. Это существенно сократит смету на строительство.

Крепление стропил к балкам перекрытия — нюансы опирания стропильной системы

Классическая стропильная система опирается на мауэрлат, который передает нагрузку на стены. Однако в некоторых случаях возникает необходимость передать нагрузку на балки перекрытия. Если вы собираетесь монтировать крышу самостоятельно, рекомендую разобраться, как осуществляется крепление стропил к балкам перекрытия и для чего вообще выполняется такой способ монтажа.

Крепление стропил к балкам перекрытия — нюансы опирания стропильной системы

Стропильные ноги можно уложить не только на балки, но и мауэрлат