Особенности устройства перекрытия по деревянным балкам

В последнее время очень много домов строится из газобетона. Этот легкий и энергоэффективный стеновой материал обладает доступной ценой, что и сделало его таким популярным. Но высокой прочностью он не отличается, поэтому приходится внимательно выбирать материалы для других несущих конструкций.

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.

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

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.

Несколько слов о балках перекрытия

I. Не экономьте на дереве

Для балок лучше выбирать бруски из качественного дерева сечением от 100х150 мм и более. Такой материал сделает перекрытие прочным, устойчивым к прогибам, нагрузкам и износу. Можно ли использовать доски с меньшим сечением? Можно, но тогда необходимо дополнительно укреплять перекрытие поперечными брусками — распорками, которые монтируются между балками в шахматном порядке. Это поможет избежать деформации досок. Также вы можете дополнительно усилить чердачное перекрытие двойной обрешеткой.

II. Дерево должно быть сухим

Важно, чтобы влажность древесины балок не превышала 20%, иначе после усушки конструкция может деформироваться и привести чердак в аварийное состояние. Качественная антисептическая и противопожарная обработка древесины обязательна!

III. Оптимальный шаг балок перекрытия

Оптимальная частота (шаг) балок перекрытия для прочности пола – около 60 см. Меньше расстояние делать нет смысла, так как нужно предусмотреть чердачный люк, через который вы сможете подниматься в помещение. Если это мансарда, то расстояние между балками увеличивают до 100-120 см. В этом случае стоит подумать об использовании балок из металла, которые имеют большую несущую прочность или усилении балок поперечными связями.

IV. Не забывайте о расстоянии

Не стоит также забывать о том, что максимальное расстояние между несущими стенами, на которые опираются балки – не более 4,5 м.

Как правильно произвести расчеты?

Таблица плотности дерева различной влажности.

Для обустройства деревянного перекрытия могут подойти сосновые, еловые или балки из лиственницы. Но, вне зависимости от того, какая порода дерева будет использоваться для этих целей, необходимо знать, что показатель по влажности должен иметь максимальную оценку в 14%. В обратном же случае элементы будут иметь недостаточную прочность, во время монтажа и дальнейшей эксплуатации конструкция будет прогибаться.

Расстояние от уложенных элементов не должно превышать 1 м, чтобы показатель по прочности был оптимальным. Для дополнительного укрепления используют металлические балки или толстые доски, но данные элементы будут увеличивать нагрузку уже на сами стены дома и на его фундамент.

Следует знать, что если сравнивать балку с круглым бревном, то второе более терпимо к нагрузкам, хотя сам брус не так прогибается. Если два бруса скрепить между собой болтом, то они будут более надежны, нежели два элемента, просто положенные друг рядом с другом.

Установка деревянного перекрытия идет с расчетом, что каждая балка имеет прогиб, минимальный показатель которого может составлять 1\300 от ее длины. Поэтому используется строительный подъем, который позволяет компенсировать такую деформацию. В данном случае балочная конструкция будет иметь изогнутую кверху середину, которая в дальнейшем выровняется под воздействием нагрузок.

Схема расположения распорных досок и балок перекрытия.

Правильная балка должна иметь толщину не меньше чем 1/24 от ее длины.

В случае необходимости заменить один деревянный брус используются две доски, которые скреплены между собой. Только их суммарное сечение должно равняться сечению бруса.

Для крепления элементов используют гвозди и саморезы, которые имеют шаг в 20 см и располагаются в шахматном порядке.

Перекрытия досками на и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами. Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят. Деревянная балка более 6 метров: тонкости

Читайте также:  Монтаж плит перекрытия технология /инструкция с фото

Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.

Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

RoracottaПользователь FORUMHOUSE

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Виды и особенности деревянных перекрытий

Любые перекрытия могут быть межэтажными, цокольными и чердачными. Для каждого из них есть своя инструкция по устройству, учитывающая нюансы их местоположения и эксплуатации.

Межэтажные

Межэтажные перекрытия в доме из газобетона отделяют друг от друга жилые отапливаемые помещения с примерно одинаковым микроклиматом.

Состоят они обычно из следующих слоев:

Схема межэтажного перекрытия

  • Накат из досок или деревянных щитов, подшитых к балкам или уложенных на черепные бруски, прибитые к нижней части балок. В случае использования двутавровых балок доски настилаются в нишу между ними, черепные бруски не нужны.

Накат из плит ОСП по двутавровым балкам

  • Слой шумоизоляции, уложенный на дощатый накат.
  • Прибитые поперек балок лаги.
  • Деревянный пол или выравнивающий настил под другие виды напольного покрытия: линолеум, ламинат, плитка, паркет и т.д.

Схема пирога межэтажного перекрытия

Совет. Пространство под полом должно проветриваться, поэтому между ним и слоем шумоизоляции необходимо оставить вентиляционный зазор.

Отделка перекрытия снизу может осуществляться любыми потолочными материалами – вагонкой, гипсокартоном, панелями. Но иногда балки оставляют открытыми, если этого требует стиль интерьера. В этом случае на них сверху настилают черновой пол, а затем укладывают все остальные слои.

Деревянное межэтажное перекрытие газобетонного дома с открытыми балками

Цокольные

Технология устройства перекрытия над неотапливаемым подвалом мало отличается от уже описанной.

Но имеет свои важные особенности:

  • Пристальное внимание уделяется антисептированию всех деревянных элементов, которые могут пострадать от идущей снизу сырости и конденсата.
  • Слой теплоизоляции должен быть достаточным для поддержания в жилых помещениях комфортной температуры. Его толщина зависит от климатических условий и температуры в цокольном этаже.
  • Под утеплитель необходимо уложить гидроизоляционную пленку, чтобы не допустить проникновение в него из подвала влаги, снижающей теплоизоляционные свойства материала.

Устройство гидроизоляции

  • Сверху утеплитель закрывают пароизоляцией, чтобы предотвратить образование в нем конденсата, возникающего из-за разницы температур в холодном подвале и теплой комнате.

Устройство пароизоляции

Для справки. Чтобы не допустить увлажнения утеплителя, его всегда изолируют гидроизоляционными материалами с холодной стороны и пароизоляционными – с теплой.

Чердачные

Как вы уже поняли, при устройстве своими руками чердачного перекрытия гидро- и пароизоляция тоже нужны, но располагаются они иначе: первая над утеплителем, вторая под ним.

Схема устройства чердачного перекрытия

Ещё одно отличие заключается в том, что на чердаке нет нужды устраивать сплошное напольное покрытие, если он не используется в качестве хозяйственного помещения. Достаточно уложить на балки доски или устроить трапы на случай ревизии элементов кровли.

Слой утеплителя также должен быть достаточно толстым, дабы теплый воздух из жилых помещений не покидал их через перекрытия.

Крепление деревянных балок к стенам сруба бани

Эта статья расскажет о том, как произвести крепление деревянных балок к стенам бани из сруба, а также будут приведены возможные способы их соединения.

При возведении сруба бани или дома часто встает вопрос о правильном креплении перекрытий к бревенчатых стенам. Поэтому остановимся на этом более подробно.

Профили сечения деревянных балок для перекрытий сруба

В зависимости от проекта бани, профили сечения деревянных балок могут быть различных видов.

Например, если для перекрытия применяется профилированный брус, то его сечение имеет прямоугольную форму.

При обустройстве чернового пола в бане, к этим балкам прибиваются прямоугольные бруски, на которые укладываются доски чернового пола.

Если же для лаг будет использоваться оцилиндрованное или цельное бревно, то для опоры черного пола в них можно выбрать пазы таким образом, чтобы лага была похожа на  перевернутую букву «Т».

Ниже приведены образцы профилей, применяемых для деревянных перекрытий полов, потолков и чердаков.

Способы крепления деревянных балок к бревенчатым стенам

При укладке венцов для обеспечения их горизонтального положения могут использоваться строительные уровни различных типов: водяные, лазерные и стандартные жидкостные. Важно правильно укладывать бревна, начиная с первого венца, иначе впоследствии будут большие проблемы.

Читайте также:  Как класть плитку на пол: варианты раскладки и пошаговая инструкция

Чтобы можно было снять балки для ремонта или замены, их врубают способом в «полусковородень» и поджимают деревянными клиньями со стороны торца и вдоль бревна.

Для разборки достаточно выбить эти клинья и вынуть балку. Важно крепление делать таким образом, чтобы балка имела свободный ход вдоль своей продольной оси.

Поэтому, посадочное место в бревне должно иметь такой зазор между торцом балки и пазом, чтобы при ее смещении  вдоль оси один торец полностью выходил из стены.

То есть длина пазов в противоположных стенах должна быть больше длин ласточкиных хвостов в балках.

В не разборных соединениях применяются способы «сковородень», а для крайних балок – «полусковородень» (см. примеры соединений бруса).

Крепление деревянных балок в окладном венце

Как правило, нижние балки в срубе используются в качестве лаг, по которым производится монтаж чернового и чистового пола.

Если они сделаны из бревна, то для монтажа чернового пола в них вырубаются продольные пазы: для крайней – с одной стороны, а для внутренних – с обеих.

Основное условие врубки нижних балок – это не ослабить окладной венец, который несет на себе вес всей бани.

Поэтому, если над местом предполагаемого соединения есть столбчатый или ленточный фундамент, то крепление балки можно делать к окладному венцу.

В противном случае, соединение производится не ниже второго венца. Но лучшим вариантом будет, если лаги вообще не крепить к окладному венцу.

В отличие от вышележащих венцов, не допускается выводить торцы нижних балок (лаг) за наружные габариты стен. Врубка делается глухая, при которой за торцами лаг должно остаться не менее ¼  толщины бревна стены.

Способы крепления балок для верхнего перекрытия

Верхние балки можно выводить как за габариты стены, то есть делать с «остатком», так и врубать внутри бревна.

Если балки выводятся с «остатком», то их выступающие консоли можно использовать для крепления стропильной части крыши.

Для того чтобы верхний венец сруба не выгибался и не раскатывался, конец балки делают в виде т-образного конца, а в бревне стены вырубается соответствующий паз. Выступающие части балки не дают верхнему венцу деформироваться как внутрь бани, та и наружу.

При использовании «остатков» (консолей) в качестве опорных элементов стропил кровли, верхний венец поджимается одним или несколькими бревнами, которые дополнительно скрепляются нагелями с бревном нижнего венца. Это делается для обеспечения прочности сруба при сильных ветрах. Иначе, есть вероятность, что при сильных порывах ветра крышу просто-напросто может снести.

Итак, мы рассмотрели важный вопрос о креплении деревянных балок при строительстве бани из сруба.

Есть еще и другие варианты монтажа и крепления балок перекрытий, о которых не было сказано в этой статье.

Например, с помощью стальных держателей, как показано в этом небольшом видео:

Еще статьи на тему, как построить баню:

Дорогие друзья! Если не сложно, поделитесь в этих социальных сетях со своими знакомыми. Спасибо!

Sergey

Расчет деревянной балки перекрытия

Если в своем будущем доме Вы планируете устройство деревянного междуэтажного и чердачного перекрытия, то Вам необходимо знать расстояние между балками и их оптимальное сечение. А для этого делается специальный расчет. Без него Вы рискуете оказаться на нижележащем этаже или потратить на закупку материалов лишние деньги.

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

Конечно, расчет деревянных балок — это достаточно нудное и долгое занятие. Поэтому для ускорения процесса и для быстрой проработки сразу нескольких вариантов был создан данный калькулятор. С его помощью можно проверить несущую способность (расчет по прочности — I группа предельных состояний) и жесткость (расчет по прогибу — II группа предельных состояний) следующих балок:

  • Тип 1 — цельная деревянная балка.
  • Тип 2 — клееная балка из досок.
  • Тип 3 — клееная балка из шпона LVL.
  • Тип 4 — обрезанное бревно.

Рассчитывается балка на изгиб, как шарнирно опертая с равномерно-распределенной нагрузкой, в соответствии со СНиП II-25-80 (СП ) «Деревянные конструкции» [1], который можно скачать здесь. Для удобства некоторые таблицы необходимые для расчета вынесены в отдельную статью [2].

Кроме выше перечисленного данный калькулятор способен рассчитать общий объем балок и их стоимость.

Тип 1

Условия эксплуатации:

Длина пролета (L) — расстояние между двумя опорами балки. Например, для стен, это расстояние между двумя внутренними гранями этих стен.

Шаг балок (Р) — шаг, с которым предполагается укладывать балки. Обычно он составляет 500-1000 мм.

Вид перекрытия — здесь Вы должны выбрать, какое перекрытие (междуэтажное или чердачное) будет в данный момент рассчитываться. Для справки, чердачное — это перекрытие над последним этажом в случае, если чердак не жилой.

Длина стены (Х) — длина стены, на которую опираются балки с одной стороны.

Срок службы — предполагаемое время до замены балок.

Температура — максимальная температура, при которой будут эксплуатироваться конструкции.

Влажность — расшифровывается так: Эксплуатационная влажность древесины/Максимальная влажность воздуха при температуре 20 °С. Чаще всего, для жилых помещений — это до 12%/до 65%.

Характеристики балки:

Материал — порода древесины, из которой сделана балка.

Длина (А), ширина (В), высота (Н) балки — размеры рассчитываемой балки.

Сорт древесины — из какого сорта древесины выполнена балка.

Пропитка — имеется ввиду глубокая пропитка антипиренами под давлением.

Коэф. mб — коэффициент для балок с высотой сечения более 50 мм. Выбирается по таблице 4 [2]. Если высота сечения балки ниже 50 мм, то ставится цифра 1.

Нагрузка:

Нормативные и расчетные нагрузки — максимальные нагрузки, которые действуют на балки перекрытия. Для сбора нагрузок Вы можете воспользоваться специальным примером.

Читайте также:  Крепления для трубопроводов кронштейны планки хомуты гост

Коэф. mд — вводится в случае, если напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

Цена за кубометр — стоимость 1 м3 пиломатериала.

Тип 2

Здесь и в последующих типах будут рассматриваться только новые переменные.

Толщина слоя (Т) — толщина досок, из которых склеивается балка.

Коэф. kw — коэффициент, определяемый по таблице 11 [2].

Тип 3

Тип балки — рассчитываются балки типа Ultralam (таблица 15 [2]).

Тип 4

Диаметр балки (D) — диаметр оцилиндрованного бревна, из которого была сделана балка путем его обрезки с одной или двух сторон.

Результат

Расчет по прочности:

Wбалки — момент сопротивления рассчитываемой балки.

Wтреб — требуемый момент сопротивления.

Запас — в случае, если Wбалки < Wтреб - в графе показывается отрицательное значение с указанием процента нехватки сечения; в случае, когда Wбалки > Wтреб — значение положительное, указывающее на сколько процентов сечение существующей балки больше требуемого.

Расчет по прогибу:

Fбалки — прогиб рассчитываемой балки заданного сечения.

Fmax — максимальный прогиб из условия жесткости в зависимости от вида перекрытия.

Запас — Fбалки < Fmax - сечение удовлетворяет условию жесткости с запасом, указанным в графе; Fбалки > Fmax — сечение балки не проходит для указанного пролета и шага балок.

Другие параметры:

Количество балок — получаемое количество балок, лежащих вдоль стены длиной X с шагом P.

Общий объем — общая кубатура балок.

Стоимость — количество затраченных средств на покупку данного пиломатериала.

Монолитное перекрытие. Основные характеристики

Устройство межэтажного перекрытия монолитного типа представляет однородную сплошную конструкцию, массив которой распределяется на несущие стены. Применение монолита отличается неоспоримым достоинством в отсутствии необходимости применять строительную технику. Данное покрытие эффективно тем, что дает возможность воплощать современные архитектурные решения, созданные своими руками без дополнительных затрат. Перед началом монтажа советуют подготовить строительные балки, которые будут служить опорой. Стальные поверхности балок устанавливаются на деревянные перегородки.

Типовая опалубка включает наличие элементов:

  • Специальные стойки телескопического типа;
  • Удерживающие треноги;
  • Настил;
  • Основная влагоустойчивая фанера;
  • Каркас и арматура.

Что собой представляет перекрытие для чердака?

Перекрытие – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимает на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Само по себе перекрытие – это необходимый элемент жесткости, который также обеспечивает устойчивость всему строению. Среди всех других мы сегодня выделим чердачное перекрытие, а именно – его конкретный вид. Заметим, что общие правила относится ко всем видам, но некоторые технические особенности в обустройстве чердачного перекрытия по балкам все же есть.

Первая из них – это жесткость и прочность. Т.е. перекрытие должно быть:

  • Способным выдержать расчетные нагрузки и при этом не прогнуться, не разрушится. Например, допустимая величина прогиба – всего 1 на 250 от длины пролета.
  • Во-вторых, чердачное перекрытие не должно быть хлипким, и ни в коем случае не должно колебаться при перемещении предметов на нем или движение людей.
  • И, наконец, шумоизолированным, чтобы избежать неприятных скрипов, когда кто-нибудь поднимется на чердак.

В частном строительстве преимущественно используется два вида перекрытий: деревянные и железобетонные. Первые выстраиваются по прочным деревянным балкам, а вторые – по балкам, плитам и в монолитном варианте. Также сами балки могут быть стальными, если приходится перекрывать достаточно большие пролеты. Но именно в частном домостроительстве на выбор материала перекрытия влияет чаще всего как раз экономический фактор.

Стоимость устройства перекрытий обычно составляет до 20% сметы всего строительства дома, а трудозатраты – целых 25%. Поэтому достаточно популярно все-таки возведение деревянного перекрытия чердака – все благодаря его высоким эксплуатационным характеристикам и хорошей шумоизоляции.

И еще один важный момент: при изготовлении деревянных чердачных перекрытий вам не понадобится тяжелая грузоподъемная техника, особенно бетононасос.

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.

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.

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.

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:

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