Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и монтаж

Сегодня ситуация кардинально изменилась, большое число наших соотечественников может купить готовые квартиры во многоэтажках, а кто не желает дышать городским смогом – строятся за городом. Существующие на рынке строительные материалы и технологии позволяют создавать уникальные проекты, о таких ранее архитекторы не могли и мечтать. Но не у всех застройщиков достаточно знаний, чтобы выбрать правильный вариант обустройства полов по балкам на втором этаже. Попробуем разобраться.

Виды полов

В зависимости от особенностей проекта здания существует два вида полов второго этажа по деревянным балкам.

СНиП от г. Полы. Толщина, покрытия полов, прослойка, стяжка и подстилающие слои полов (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

СНиП

Таблица. Виды полов второго этажа по деревянным балкам.

Тип пола Описание технических и эксплуатационных особенностей

Холодный

Такие полы в настоящее время почти не используются, а напрасно. Ниже мы рассмотрим варианты, когда ставить неутепленные полы целесообразно. По стоимости они самые дешевые, настилать их не составляет большого труда даже новичкам.

Утепленный

Сложная с инженерной точки зрения конструкция, состоит из нескольких слоев, каждый из которых оказывает заметное влияние на общие эксплуатационные показатели. По стоимости намного превосходит холодные, но позволяет существенно уменьшать тепловые потери. За счет этого дорогостоящая конструкция быстро окупается и начинает приносить прямую прибыль. Но это возможно лишь при одном условии – теплые полы настилаются в строгом соответствии с существующими строительными нормами и правилами. В противном случае они быстро теряют свои первоначальные свойства и требуют сложного и дорогостоящего ремонта.

Схема межэтажного перекрытия в деревянном доме

Шаг и сечение балок деревянного перекрытия

Определив длину балок и зная расчетную нагрузку, можно рассчитать шаг балок деревянного перекрытия и их сечение (в случае применения бревен – диаметр). Эти величины связаны между собой. Для этого пользуются следующими правилами.

К примеру, для расчетной нагрузки 400 кг/м², соответствующей межэтажным перекрытиям, соотношение между шагом, шириной пролета и сечением следующее:

  • для шага 0,6 м и ширине пролета в 2,0 м сечение должно быть не менее 75×100 мм;
  • для шага 0,6 м и ширине пролета в 3,0 м сечение должно быть не менее 75×200 мм;
  • для шага 0,6 м и ширине пролета в 6,0 м сечение должно быть не менее 150×225 мм;
  • для шага 1,0 м и ширине пролета в 3,0 м сечение должно быть не менее 100×150 мм;
  • для шага 1,0 м и ширине пролета в 6,0 м сечение должно быть не менее 175×250 мм.

Монтаж перекрытий

После того, как все необходимые материалы закуплены, а вся подготовка завершена, можно приступать непосредственно к строительным работам. Строительство межэтажных перекрытий можно разбить на несколько основных этапов.

Монтаж балок

Часть балки, вставляемая в стену, обматывается тремя слоями гидроизолирующего материала

Установка несущих балок чаще всего производится на этапе возведения стен здания. Перед укладкой несущих брусьев их поверхность обрабатывается всеми необходимыми пропитками.

Затем их концы обрезаются под углом в 60° и та их часть, что будет замурована в стене, оборачивается в 2-3 слоя рулонной гидроизоляции.

Торцы брусьев обычно также обмазываются гидроизолирующими составами, но некоторые специалисты советуют оставлять их открытыми, чтобы дать свободный выход содержащейся в древесине влаге.

Глубина заводки брусьев вглубь стены должна составлять не менее 15 см. Шаг укладки брусьев обычно принимают в 0,6 м, но в зависимости от предполагаемой нагрузки на полы, а также от толщины сечения бруса этот показатель может быть уменьшен или увеличен.

На выбор интервала между балками влияет и технические показатели материала, применяемого для чистового пола.

Лаги перекрытий должны лежать в одной плоскости

Монтаж несущих брусьев начинают от двух крайних стен, при этом балки должны располагаться на расстоянии 5 – 10 см. После установки двух крайних брусьев монтируем остальные, соблюдая необходимый интервал.

Особое внимание при укладке балок следует уделять горизонтальному уклону: все брусья перекрытий должны лежать в одной плоскости. Для этого между двумя крайними брусьями ставят на ребро обрезную доску, либо туго натягивают шпагат.

Если же основание, на которое укладываются брусья, неровное, то для выравнивания горизонтального уровня под концы балок следует устанавливать закладные. Для закладных используется материал, устойчивый к гниению и физическим нагрузкам – металлические пластинки, кусочки кафеля и т.д.

Применять для регулировки уровня балок деревянные клинышки не рекомендуется, так как они могут достаточно быстро сгнить, что вызовет опускание отдельных балок перекрытий и искривление линии полов.

К стене несущие брусья крепятся при помощи анкерных болтов и стальных уголков.

Крепление опорных брусков

После того, как выставлены все балки перекрытий, к ним крепятся бруски сечением 5 х 6 см (так называемые «черепные» бруски). Они служат опорой для укладки чернового пола и крепятся по всей длине несущего бруса, с обеих его сторон.

Прибивать их следует таким образом, чтобы их нижняя часть находилась заподлицо с нижней частью балок.

Монтаж чернового пола

Чаще всего черновой пол делают из доски-дюймовки

Для устройства чернового пола берутся обрезные доски и укладываются поперёк балок на опорные бруски. Поскольку расстояние между балками обычно не превышает 0,6 – 0,8 м, то для черновых полов вполне подойдёт доска-дюймовка или тридцатка: давление на них будет ограничиваться лишь весом утеплителя.

Настил теплоизоляции

После устройства черновых полов между балками образуются отсеки, которые при необходимости можно заполнить теплоизоляционными материалами.

Для этого поверх досок чернового пола настилается гидро- или пароизоляция (рубероид, изоспан ит.д.), а затем укладывается минвата, пенопласт, шлак с опилками и т.д..

При этом всё пространство между брусьями должно быть плотно заполнено. Щели между балками и листами пенопласта заполняем герметиком.

Поверх утеплителя также желательно застелить гидроизоляцию, которая будет защищать его от протечек влаги сверху.

Настил чистовых полов

Заключительным этапом будет настил чистовых полов, который крепится поверх несущих балок при помощи саморезов или гвоздей.

Для этого материал (доски, ОСБ, фанера) раскраиваются таким образом, чтобы их стык приходился на середину бруса. Чистовой пол является основой для финишного покрытия – ламината, линолеума, паркета.

Способы соединения стропил с балками

Итак, у вас есть два основных пути:

  1. Установить сначала балки перекрытия, вмонтировав их в стены, тем самым создав наслонную стропильную систему.
  2. Собрать стропильные фермы на земле и поднять на крышу готовыми, при этом нижняя затяжка ферм будет одновременно служить опорой-балкой для будущего чердачного перекрытия.

В каждом из этих способов есть свои плюсы-минусы, но способы крепления используются разные – для ферм обычно идет крепление металлическими или деревяннымми пластинами, а для сборки на крыше – скалывание и врубка на шип.

Висячие стропила: затяжка и балка в одной роли

Если речь идет о небольшом строительном объекте, как гараж, баня или бытовка, то достаточно просто изготовить стропильные фермы на земле, и уже потом поднять их на стены постройки, закрепив на специальных штырях мауэрлата. Здесь балки перекрытия – неотъемлемая часть самих ферм, и этот тот самый случай, когда затяжка в ферме служит также опорой чердачного перекрытия.

А вот как это реализуется на практике:

А вот о вариантах, когда стропила именно опираются на балки перекрытия, а не создают с ними единую систему, мы разберемся сейчас детальнее.

Наслонные стропила: опора на балки в нескольких точках

Вот современный мастер-класс строительства классической крыши для мансарды, в которой стропила опирают на балки перекрытия прямо на крыше, а не строят фермы на земле:

Здесь балки перекрытия – уже не часть единой стропильной фермы, а самостоятельный элемент, на который опирается вся стропильная система. Причем опирание происходит не только по бокам балки, но и по всей ее длине.

Расчёт деревянного перекрытия

Расчёт сечения балок перекрытия производится на этапе проектирования. Правильно выполненные расчёты позволяют оптимизировать расходы на строительстве, обеспечив необходимую жёсткость и запас прочности конструкций. Для расчёта сечения необходимы следующие данные: длина балок, расстояние между ними, нагрузки, которые будут воздействовать на конструкцию.

Длина

Линейные размеры будущего перекрытия определяются достаточно просто. Измеряется пролёт, который необходимо перекрыть. Если строение прямоугольное, балки рекомендуется устанавливать по короткой стороне. К полученному значению прибавляется напуск (запас), необходимый для заделки в стены (с обеих сторон):

  • По 150 мм: если несущие стены выполнены из кирпича или любого вида строительных блоков.
  • Если строение деревянное (брус или бревно), то глубина заделки должна составлять не менее 70 мм.

Обратите внимание! При использовании метода крепления балок к несущим стенам при помощи металлических скоб, напуск не нужен.

Количество и расстояние между балками

Количество балок напрямую зависит от шага их укладки. Оптимальное значение расстояния между соседними балками составляет от 40 до 110 см. Часто на шаг укладки подгоняют под размеры утеплителя: балки располагают таким образом, чтобы теплоизоляционный материал входил между лагами без подрезания. Однако следует помнить, что увеличение расстояния между балками приводит к росту их расчётного сечения.

Нагрузки

Действующие на перекрытие нагрузки делятся на два типа:

  1. Постоянные: собственный вес конструкции.
  2. Временные: вес людей и предметов, находящихся в помещении.

Расчёт точных параметров нагрузок выполняется проектировщиками на этапе составления проекта. В частном строительстве берутся усреднённые значения по типу перекрытий:

  • Для неэксплуатируемых чердачных помещений из лёгкого заполнителя показатель нагрузки берётся 150–200 кг/м².
  • Если чердак планируется использовать для хранения вещей или подшивка и утепление производится тяжёлыми материалами, значение нагрузки увеличивается до 250 кг/м².
  • Для межэтажных, подвальных и мансардных перекрытий значение действующей нагрузки приравнивается к 350–400 кг/м².

Прогиб деревянных перекрытий от расчётных нагрузок не должен превышать соотношения к длине балки 1:350 для межэтажных и подвальных перекрытий, для чердачных и мансардных – 1:250.

Расчёт сечения

Зная расчётную нагрузку и расстояние между балками, сечение подбирается при помощи специальных таблиц, облегчающих расчёты. Пример такой таблицы для небольших пролётов представлен ниже. Следует помнить, что при промежуточных данных, округлять следует в большую сторону, чтобы несущие конструкции имели запас прочности.

Расчет несущей способности

Как рассчитать деревянные балки перекрытий при известных пролете и шаге?

Общая информация

Максимальный пролет нами уже упоминался: он ограничен длиной поставляемого бруса. Однако оптимальным значением пролета для деревянных несущих конструкций считаются 2,5 – 4 метра. Среди прочего, меньший пролет позволяет обойтись брусом меньшего сечения, что удешевляет конструкцию перекрытия.

Расчет несущей способности

Оптимально использование в качестве балок бруса с прямоугольной формой сечения. Его высота должна относиться к ширине как 1,4:1. В этом случае мы получаем максимальную несущую способность при опять-таки минимальных расходах.

Однако: реальные сечения деревянного бруса заставляют несколько отклоняться от оптимальной пропорции размеров.

Балка должна опираться на стену как минимум 12 сантиметрами свой длины от края.

Опирающийся на стену край гидроизолируется со всех сторон, кроме торца. При заделке торца непроницаемым для влаги материалом торцы рано или поздно загниют из-за отсутствия естественной сушки.

Концы балок обернуты рубероидом. Он предотвратит увлажнение древесины при контакте с материалом стен.

При расчете межэтажных перекрытий обычно используют расчетное значение полной нагрузки (собственный вес перекрытия и эксплуатационная нагрузка) в 400 кгс/м2. Однако для неэксплуатируемых чердаков это значение может быть уменьшено.

Расчет несущей способности

Холодный чердак нетребователен к прочности перекрытия.

Таблицы сечений

Начнем с подбора сечения прямоугольного бруса для нагрузки 400 кгс/м2 при разных значениях пролета и шага между балками.

Шаг/пролет 200 см 300 см 400 см 500 см 600 см
60 см 7,5х10 см 7,5х20 см 10х20 см 12,5х20 см 15х22,5 см
100 см 7,5х10 см 10х17,5 см 12,5х20 см 15х22,5 см 17,5х25 см

При сооружении чердачного перекрытия под неэксплуатируемым чердаком расчетная нагрузка может лежать в пределах 150 – 350 кгс/м2. При шаге между балками в один метр их сечения в сантиметрах должны быть следующими:

Расчетная нагрузка, кгс/м2/ пролет, см 300 400 500 600
150 5х14 6х18 8х20 10х22
200 5х16 7х18 10х20 14х22
250 6х160 7х20 12х20 16х22
350 7х160 8х20 12х22 20х22
Расчет несущей способности

Еще одна таблица содержит минимальные диаметры круглых балок (оцилиндрованного бревна) при нагрузке 400 кгс/м2 и шаге 1 метр.

Бревенчатое перекрытие.

Пролет, см Диаметр бревна, см
200 13
300 17
400 21
500 24
600 27

Устройство деревянных балок и лаг перекрытия пола дома.

Монтаж перекрытия из деревянных балок пола дома состоит из следующих этапов:

1. В первую очередь необходимо рассчитать сечение балки

2. Закупка материала

3. Обработка материалов защитными средствами

4. Выбирают наиболее подходящие средства креплений

5. Монтаж балок и лаг

Заранее заготавливают балки и лаги определённого размера. Укладывать их начинают с самых крайних. Затем крайние балки проверяются с помощью уровня. После между ними по краям протягивают верёвки и по ним, так же при помощи уровня проверяют горизонтальность, чтобы одна балка или лага не лежала выше другой во избежания уклона будущих полов. Далее монтируются балки перекрытия пола дома в промежутках определяя высоту их укладки при помощи тех же натянутых веревок. Расстояние между балками, лагами пола дома не должно быть разным.

Располагать деревянные балки, лаги перекрытия пола дома нужно на расстоянии 50-100 см. При устройстве перекрытия деревянных полов балки и лаги большего сечения располагаются на большем расстоянии друг от друга, а меньшего соответственно на меньшем.

После того, как все балки или лаги перекрытия пола дома проверят по уровню и по ровности расположения, можно приступить к устройству черных полов и настилу досок.

Источник-Построй дом сам.

Изоляция и отделка

Месторасположение в коттедже горизонтальной перегородки определяет применение изоляционных и отделочных материалов. Толщина перекрытий между этажами зависит от высоты балок, количества слоев и характеристик чистового настила. Схема устройства наката своими руками:

  • к нижней части боковых поверхностей балок прибивают черепные бруски 50х50 мм. Они будут поддерживать накат и слой изоляции;
  • на бруски настилают накат, который можно сделать, сбив щиты из досок;
  • щиты соединяют и прикрепляют к черепным брускам;
  • если перекрытие цокольное, то на «черный» пол укладывают парозащитную пленку и утеплитель. Сверху настилают гидроизоляцию и чистовой пол;
  • межэтажные перекрытия снизу подбивают парозащитным покрытием, затем потолочной доской, фанерой или древесными плитами. После укладки тепло- и звукоизоляции, конструкцию накрывают паромембраной и настилают половые доски.

Доски пола пропитывают защитными средствами, красят или вскрывают лаком. На древесностружечные плиты укладывают линолеум, ламинат, паркет. Потолок выравнивают декоративной плиткой, доской или гипсокартоном. Затем наносят финишное покрытие.

1. Деревянные элементы обрабатывают средствами на водной основе, которые предназначены для использования внутри помещений. Для этого подходит «Сенеж огнебио» российского производства – комплексная пропитка относится к 1-й группе эффективности защиты от возгорания и влияния биологических факторов на древесину.

2. Проем перекрытия не должен превышать 6 м, а шаг укладки несущих балок – 1 м.

3. Минимальное расстояние между опорными балками и шахтами вытяжной вентиляции – 250 мм.

4. Минимальная толщина слоя тепловой и звукоизоляции составляет 100 мм между жилыми помещениями и 200–250 мм для чердачных и цокольных систем.

В качестве утеплителя используют керамзит с размером фракции 5–10 мм, перлит, шлак, сухой песок, пенопласт или минвату. Сыпучие материалы более доступны, но утяжеляют конструкцию. Наиболее приемлемый вариант для частного дома – минеральная вата обладает низкой теплопроводностью, отталкивает влагу и, в отличие от пенопласта, пропускает воздух.

Ограждение балкона

Ограждение деревянного балкона должно иметь такую конструкцию, чтобы здоровью детей и взрослых не был нанесен ущерб по причине падения за ограждение или застревания в нем.

Если балкон расположен на высоте ≤ 0,5 м от уровня земли, то высота ограждения должна быть не менее 1 м. В многоэтажных зданиях высота балконного ограждения должна быть не менее 1,1 м. Балконы, находящиеся на высоте более 10 м должны быть оборудованы ограждением высотой не менее 1,2 м. Высота ограждения измеряется от верхнего уровня балконного пола или деревянных щитов, если они имеются. См. рис. 53.

Ограждение балкона

Крепление стоек ограждения должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать расчетную горизонтальную нагрузку 0,4 kN/м2.  Шаг стоек ограждения должен быть не более 1,2 м.

Между стойками ограждения выполняют вертикальное либо горизонтальное заполнение. Чтобы уберечь детей от падения за ограждение, расстояние между вертикальными элементами ограждения должно быть не более 100 мм. Зазор между балконным полом и ограждением должен быть не более 50 мм. Чтобы дети не забирались на ограждение, расстояние между горизонтальными элементами ограждения должно быть не более 20 мм (первые 700 мм от уровня пола). См. рис. 53.

Чтобы обеспечить горизонтальную жесткость и прочность балконного ограждения, поверх стоек монтируется массивный поручень. В местах угловых соединений поручень собирается с помощью металлических уголков или фанерных накладок таким образом, чтобы внешне это было незаметно. Балконное ограждение должно жестко крепиться к наружной стене, стойки ограждения в таком случае крепятся к балконным балкам как показано на Если закрепить ограждение к стене невозможно или его длина составляет от 8 до 10 м, то каждую вторую стойку ограждения нужно закрепить к балконной балке с помощью диагональной связи. См. рис. 54b.

Ограждение балкона

Рис. 53. Примеры ограждения балкона. Ограждение балкона жестко закреплено к наружной стене.  

  Рис. 54a. Брусок для крепления досок балконного пола. Ограждение балкона жестко закреплено к наружной стене. 

В качестве альтернативного средства крепления стоек ограждения к балконным балкам, можно использовать 2 болта Ø12мм с двусторонней шайбой типа «Bulldog / Tag washer» Ø48мм, зажимаемой между скрепляемыми балкой и стойкой. Под гайку и болт нужно подложить обычные плоские шайбы.

Ограждение балкона

Рис. 54b. Пример ограждения балкона. Стойки ограждения крепиться к балконной балке с помощью диагональной связи.

Читайте также:  Нормативная нагрузка на перекрытие жилого дома