Устройство межэтажных перекрытий в деревянном доме

Преимущество многоэтажного дома очевидно – большая жилая площадь при тех же наружных габаритах. Образно говоря, поставив этаж на этаж, можно удвоить полезное пространство.

Как сделать надёжные перекрытия в домах из дерева?

Для создания прочной конструкции используют деревянные балки, которые являются главным несущим элементов в монтаже межэтажных перекрытий. Балки устанавливаются на одинаковом расстоянии, а пространство между брусом заполняется изоляционным материалом и утеплителем, чтобы поддержать комфортный микроклимат в жилом помещении и создать шумопоглощающую среду. Утеплитель помещается в пространство между брусом на предварительно обработанное слоем пароизоляции.

Не рекомендуется в качестве утеплителя использовать пенопласт. На материале собирается конденсат, так как пенопласт паронепроницаемый. Из-за этого древесина под материалом начинает гнить. К тому же, пенопласт – не экологический материал с низкими показателями звукоизоляции. Кроме того, материал грызут мыши.

При монтировании балочных перекрытий под цоколем, сложно прошивать брёвна снизу. Поэтому, на предварительно прибитый черепной брусок 5х5 сантиметров, под гидроизоляцию и утеплительный материал кладут деревянный настил. Затем на балки устанавливают пароизоляционную систему. После, к брёвнам прикрепляют лаги и прокладывают пол.

Преимущества и недостатки по сравнению с плитами перекрытия

Деревянные балки могут похвастаться своей легкостью и простотой в установке. Бытует ошибочное мнение, что под легкие перекрытия из дерева не нужен армирующий слой. Это в корне не верно.

Важно!Для газобетонных стен в независимости от вида перекрытия всегда необходим армопояс!

В случае с деревянными перекрытиями его возведение распределит нагрузку от балок по всему периметру стен и предотвратит растрескивание газобетона от точечных нагрузок.

Плюсами деревянных балок являются:

  1. Экологичность, так как дерево — это возобновляемый натуральный материал.
  2. Небольшая масса.
  3. Низкая теплопроводность по сравнению с бетонными конструкциями.
  4. Невысокая цена по сравнению с другими видами перекрытий.
  5. Большой ассортимент в выборе.
  6. Простота установки балок.

Отрицательные стороны у древесины тоже имеются:

  1. Недолговечность. Рано или поздно даже самые хорошие перекрытия могут начать гнить.
  2. Малопрочность — дерево не сможет выдержать столько веса, сколько смогло бы перекрытие из бетона.
  3. Горючесть (натуральные материалы легко воспламеняются).

Важно!Несмотря на такие значительные отрицательные качества, дерево все равно выбирают намного чаще, и вот почему: специальные составы для пропитки древесины смогут продлить срок службы, уберечь от гниения и воспламенения. А малая прочность искореняется благодаря использованию большего количества балок и уменьшения шага прокладки.

Теперь рассмотрим бетонные перекрытия и их недостатки:

  1. Первым и наиболее существенные минусом является дороговизна перекрытия из бетона. Мало того, что сами перекрытия стоят недешево, для их установки и перевозки потребуется и специальная техника (кран). Так что и за установку придется выложить определенную денежную сумму. У деревянных перекрытий этот минус отсутствует — установку можно произвести самостоятельно. Если балки небольшие, то достаточно будет и двух-трех человек. Чем они тяжелее и массивнее, тем большее количество людей придется задействовать.
  2. Высокий вес. Мы уже говорили, что для монтажа потребуется специальная техника. А ещё потребуется более дорогой фундамент.

Как видите, все недостатки связаны лишь с ценой. Чтобы принять окончательное решение, ознакомьтесь со статьей про плиты перекрытия в газобетонном доме.

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.

Читайте также:  Монтаж опалубки перекрытий и порядок демонтажа

Устройство перекрытия с использованием деревянных балок

Опирание деревянных балок на газобетонные стены

Основным несущим элементом такой конструкции является деревянный брус, который передает полезную нагрузку и нагрузку конструкции перекрытия на стены. Существует три варианта устройства деревянных перекрытий в доме:

  • балочное;
  • ребристое;
  • балочно-ребристое.

При конструировании балочного, наибольшее внимание уделяется несущему элементу. Чтобы правильно подобрать сечение специалисты выполняют расчеты по прочности и жесткости. Устройство таких конструкций в частном доме допускает приблизительный подбор сечения балок. Он зависит от шага несущих элементов. При шаге 0,6 м можно привести такие следующие значения:

  • 75 на 100 мм при пролете 2 м;
  • 75 на 150 мм при пролете 2,5 м;
  • 75 на 200 мм – 3 м;
  • 100 на 200 мм – 4-4,5 м;
  • 125 на 200 мм – 5м м;
  • 150 на 200 мм – 6 м.

Если шаг балок больше, значения следует увеличить.В общем случае пирог чердачного перекрытия выглядит следующим образом:

Что собой представляет деревянное перекрытие
  • несущие балки;
  • лаги;
  • дощатый настил;
  • чистый пол.

При монтаже подвального перекрытия или перекрытия последнего этажа при контакте их с холодным воздухом между лагами укладывают утеплитель. В этом случае возникает необходимость монтажа слоя пароизоляция со стороны теплого воздуха и защиты от влаги со стороны холодного.

Важным моментом является крепление несущих балок к стенам. Глубину опирания принимают не менее 12 см. При контакте различных по структуре материалов необходимо предусмотреть слой гидроизоляции: концы балок покрывают гидроизоляционным материалом. В качестве гидроизоляции можно использовать:

  • битумную мастику;
  • рубероид;
  • толь (устаревший материал);
  • гидроизол;
  • линокром.

Балка не должна быть закреплена жестко. Иногда для этого на торце предусматривают скос под углом 70 градусов.

Для равномерного распределения нагрузки под места опирания балки устанавливают небольшие деревянные пластины. Они должны быть шире, чем несущий брус.

Балки монтируются одновременно с возведением стен. Сначала необходимо уложить крайние элементы и проверить их ровность с помощью строительного уровня и прямой длинной доски. Убедившись в горизонтальности, монтируют оставшиеся бруски.

При правильном монтаже и внимательной обработке деревянных горизонтальных элементов можно добиться очень большого срока их службы и высокой надежности. Для дома из газобетона такой тип конструкций станет отличным решением по умеренной цене.

Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

До расчетов и покупки рекомендовано обратить внимание на типы перекрытий. Брус для надежной связки строительных конструкций, бывает следующих видов:

  • Балки. Массив квадратного или прямоугольного сечения, уложенный с шагом от 60 см до 1 м. Стандартная длина – 6 м, на заказ изготавливаются балки до 15 м.
  • Ребра. Балки, напоминающие широкую (20 см) и толстую доску (7 см). Шаг укладки на ребро не более 60 см. Стандартная длина – 5 м, под заказ – 12 м.

Ребра перекрытия для одноэтажных построек

  • Комбинация двух типов бруса. Наиболее надежные перекрытия, служащие опорой для пролетов, до 15 м.
Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

Сначала определяется прогиб балки, максимальное напряжение в опасном сечении и коэффициент запаса прочности. Если значение коэффициента получается меньше 1, то это значит, что прочность не обеспечена. В этом случае необходимо изменить условия расчета (изменить сечение балки, увеличить или уменьшить шаг, выбрать другую породу древесины и т.д.)

Длина балок, м
Шаг укладки, м 2,0 3,0 4,0 5,0
0,6 75*100 75*200 100*200 150*225
1 75*150 100*175 150*200 175*250

Когда нужное сечение найдено требуется рассчитать его кубатуру. Это произведение длины, ширины и высоты. Далее по проекту находим количество балок перекрытия и умножаем на полученный результат.

Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:

  • Длина стропил, хребтов, ендов может достигать 12 метров;
  • Возможен монтаж натуральной черепицы на безопорном пролете до 9 метров;
  • Средний вес квадратного метра конструкции из двутавра всего 8 кг, что обеспечивает легкость монтажа;
  • Устойчивость к воздействиям природного, химического и механического характера и, как следствие, долговечность;
  • Безопасность и надежность при эксплуатации;
  • Точное соблюдение заявленных геометрических форм;
  • Нет необходимости в обработке деревозащитными составами
  • Идеальная геометрия, необходимая в монтаже гибкой черепицы
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:

Во сколько обойдется сборка

Составляя проект такой конструкции, как перекрытие второго этажа по деревянным балкам, помимо всего прочего, конечно же, следует сделать расчет всех необходимых материалов и составить смету. Определить количество досок и утеплителя не сложно. Для этого нужно лишь знать площадь перекрытия и размеры самих материалов.

Читайте также:  Способы выравнивания чернового пола

Если второй этаж дома жилой, длину балок определяют, учитывая ширину пролета и необходимые для опоры припуски. Если над домом обустраивается чердак, расчеты выполняются следующим образом:

  • Балок должно быть столько же, сколько и стропильных ферм кровли. Объясняется это особенностями конструкции крыши. Часто стропила крепятся именно на балки. В любом случае сходиться эти два элемента на стенах должны в одной точке.
  • Длину балок рассчитывают, исходя и особенностей конструкции каркаса кровли. Если стропила предполагается крепить к балкам, для расчета их длины к ширине пролета следует прибавить по 40 см на свесы крыши с обоих сторон. Если же балки предполагается вмуровать в стены, длина их должна быть такой, чтобы между их торцами и задней стенкой «гнезда» оставалось хотя бы 3 см для проветривания.

Расчет прочности балок

Чтобы перекрытие второго этажа по деревянным балкам получилось надежным, его опорные элементы должны иметь достаточно большое сечение. Рассчитать необходимые длину и ширину бруса в наше время очень просто. Для этого следует воспользоваться онлайн-калькулятором.

Чтобы расчет балок перекрытия получился точным, нужно знать следующие параметры:

  • ширину пролета;
  • шаг установки бруса;
  • породу древесины, использованную для изготовления бруса.

Шаг между стропилами кровли частных домов, возведенных в средней полосе России, обычно составляет 80 см. Соответственно на таком же расстоянии друг от друга устанавливаются и балки. Для пролетов стандартных не слишком больших частных домов в 6-9 м под них обычно берется материал сечением 150х150 мм. Что еще нужно учитывать

Выполнив расчет балок перекрытия и закупив все необходимые материалы, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Однако перед этим желательно выполнить еще ряд подготовительных мероприятий.

Помимо этого, брус и доски нужно покрыть средством, снижающим риск возгорания. В случае пожара обработанный таким образом материал, конечно же, будет поврежден. Однако обработанные такими составами брус и доски не горят, а тлеют. Следовательно, у жильцов при пожаре будет больше времени для того, чтобы покинуть дом.

Также очень неплохо перед сборкой перекрытия обработать доски и брус средством против насекомых. Жучки-точильшики в последующем могут доставить владельцам дома массу неприятностей. Порядок сборки

Как только все материалы будут закуплены, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Собираются деревянные перекрытия в доме в таком порядке:

  • Подготавливаются все необходимые материалы и инструменты. Для того чтобы балки можно было поднять наверх, наверняка понадобится лестница.
  • Устанавливаются собственно сами балки. В монолитных и кирпичных домах балки вмуровывают в оставленные при заливке или кладке стен «гнезда». При обустройстве последних следует учитывать, конечно же, размер балки перекрытия. При сборке чердаков брус может крепиться также уголками к мауэрлату. К стенам рубленых домов балки фиксируют на специальные элементы — «салазки». Это предотвращает перекосы конструкции перекрытия во время усадки дома.
  • Снизу на балки набиваются доски. Со стороны чердака их сначала обтягивают пароизоляционной пленкой, а затем укладывают на них плиты утеплителя. Последние нужно монтировать так, чтобы они максимально плотно прилегали к древесине.
  • Поверх плит монтируют еще один слой пароизоляции.
  • Набивают доски пола второго этажа.

Безбалочные

Сборно-монолитное перекрытие

Такие перекрытия представляют собой монолитную плиту или панели, уложенные вплотную. Безбалочное перекрытие может быть сборным, комбинированным или монолитным. В кирпичных домах обычно применяют сборные железобетонные состоят из сплошных и многопустотных панелей. Безбалочное перекрытие отличается высокой прочностью и долгим сроком службы: не горит, не гниет, оно рассчитано на нагрузку в 200 кг на 1 квадратный метр.

При монтаже плиты укладывают на ровную поверхность, на слой цементного раствора. Стены строения должны быть толщиной не менее 250 мм. После того, как вы закончите монтаж, надо плиты скрепить арматурным прокатом и закрепить в стенах анкерами.

Инструменты для обустройства межэтажного перекрытия

Все работы можно осуществить самостоятельно. Для этого необходимо подготовить такие инструменты и материалы, как:

  • дрель;
  • пила;
  • топорик (при необходимости большой и маленький);
  • стамеска;
  • молоток;
  • гвозди, саморезы;
  • уровень строительный;
  • крепежные элементы.

Что касается строительного материала, то древесина должна быть высокого качества и хорошо высушенной. Перед проведением всех работ необходимо каждый отдельный элемент обработать средством, которое предотвратит гниение и сделает древесину менее воспламеняемой.

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.

Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м2. Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.

Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м2.

Руководствуясь СНиП «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м2 х 1,3 = 91 кгс/м2,

где 70 кгс/м2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;1,3 — коэффициент надежности.

Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит,  округляя в большую сторону, — 150 кг/м2 (50 кгс/м2 + 91 кгс/м2).

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить.

Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м2.

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м2 х 1,3 = 195 кгс/м2. В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м2 (50 кгс/м2 + 195 кгс/м2).

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м2, до 300 кгс/м2.

По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.

Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.

Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:

В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м2.,  и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.

В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:

В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м2., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.

Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.

Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».

Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м2, как указано выше).

Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.

Собираем перекрытие на этажах своими руками

После того как была достигнута требуемая высота стен до уровня следующего этажа, необходимо делать перекрытие. Следующий ряд кирпича или блока выкладывается с нишами под брус. Чтобы обеспечить необходимую прочность деревянного каркаса, нужно сделать проверочный расчет или подобрать сечение бруса по справочным таблицам и номограммам.

Собираем перекрытие на этажах своими руками

Ориентировочно для двухметрового пролета будет достаточно использовать брусовую опору сечением 75х150 мм, для пятиметрового сечение бруса должно быть не менее 150х225 мм. Стандартный шаг составляет 80-90 см, но иногда его величину сознательно уменьшают, чтобы увеличить жесткость коробки нижнего этажа.