Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.
Устройство межэтажных перекрытий нуждается в особом внимании, ведь выполненные «на глазок», они могут не выдержать приходящихся на них нагрузок и обрушиться, либо потребовать излишних, не мотивированных затрат. Поэтому нужно всесторонне обдумать и рассчитать один или несколько возможных вариантов. Окончательное решение можно принять, сравнив стоимость или доступность приобретения материалов.
Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.
Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.
Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Элементы конструкций | Предельные прогибы в долях пролёта, не более |
1. Балки междуэтажных перекрытий | 1/250 |
2. Балки чердачных перекрытий | 1/200 |
3. Покрытия (кроме ендов): | |
а) прогоны, стропильные ноги | 1/200 |
б) балки консольные | 1/150 |
в) фермы, клееные балки (кроме консольных) | 1/300 |
г) плиты | 1/250 |
д) обрешётки, настилы | 1/150 |
4. Несущие элементы ендов | 1/400 |
5. Панели и элементы фахверха | 1/250 |
Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта. 2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета. |
Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.
Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.
По назначению перекрытия делятся на:
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:
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
В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:
1 — опора на кирпичную стену; 2 — раствор; 3 — анкер; 4 — изоляция толем; 5 — деревянная балка; 6 — опора на деревянную стену; 7 — болт
Если длины балки не хватает, можно её удлинить, соединив (срастив) по длине одним из известных способов с помощью деревянных штырьков и столярного клея. При выборе типа соединения руководствуйтесь направлением приложения нагрузки. Сращенные брусы желательно усилить металлическими накладками.
а — сжатие; б — растяжение; в — изгиб
В строительстве используют балки прямоугольного, круглого или частично круглого сечения. Наиболее надежными являются пиломатериалы прямоугольного сечения, а остальные применяют в условиях отсутствия бруса или из соображений экономии, при наличии таких материалов в хозяйстве. Ещё большей прочностью обладают клееные материалы из древесины. Балки из клееного бруса или двутавра могут устанавливаться на пролёты до 12 м.
Самый недорогой и востребованный вид древесины — сосна, но используют также и другие породы хвойных — лиственницу, ель. Из ели делают перекрытия в дачных, небольших домиках. Лиственница хороша для строительства помещений с повышенной влажностью (баня, бассейн в доме).
Отличаются материалы также сортностью, которая влияет на несущую способность балок. Сорт 1, 2 и 3 (см. ГОСТ 8486-86) подходят для балок перекрытия, но 1 сорт для такой конструкции может быть излишне дорогим, а 3 сорт лучше использовать на небольших пролётах.
Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2011).
Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.
1. Собственная удельная масса перекрытия
Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.
Таблица 2
Наименование материала | Плотность или насыпная плотность, кг/м 3 |
Асбоцементный лист | 750 |
Базальтовая вата (минеральная) | 50-200 (от степени уплотнения) |
Берёза | 620-650 |
Бетон | 2400 |
Битум | 1400 |
Гипсокартон | 500-800 |
Глина | 1500 |
ДСП | 1000 |
Дуб | 655-810 |
Ель | 420-450 |
Железобетон | 2500 |
Керамзит | 200-1000 (от коэффициента вспенивания) |
Керамзитобетон | 1800 |
Кирпич полнотелый | 1800 |
Линолеум | 1600 |
Опилки | 70-270 (от фракции, породы дерева и влажности) |
Паркет, 17 мм, дуб | 22 кг/м 2 |
Паркет, 20 мм, щитовой | 14 кг/м 2 |
Пенобетон | 300-1000 |
Пенопласт | 60 |
Плитка керамическая | 18 кг/м 2 |
Рубероид | 600 |
Сетка проволочная | 1,9-2,35 кг/м 2 |
Сосна | 480-520 |
Сталь углеродистая | 7850 |
Стекло | 2500 |
Стекловата | 350-400 |
Фанера клееная | 600 |
Шлакоблок | 400-600 |
Штукатурка | 350-800 (от состава) |
Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.
К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м 2 .
Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011, для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м 2 .
Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:
4. Пример расчета
В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.
1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм
Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м 2) приведен в таблице 3.
Таблица 3
Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).
Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.
Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:
Для нашего примера:
Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.
В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:
Утепление междуэтажного перекрытия по деревянным балкам – ответственная часть работы: требуется создать заслон холоду и надежную звукоизоляцию помещений, одновременно предотвратив возможное образование сквозняков и плесени на потолках.
Теплоизоляция требуется для перекрытия между холодным подвалом и жилыми помещениями первого этажа или между жилыми помещениями и не отапливаемым чердаком. Перекрытия между жилыми помещениями нуждаются в звукоизоляции, а потому подход к решению проблем будет различным.
Как утеплить межэтажное перекрытие, чтобы исключить сквозняки, сырость и плесень? С точки зрения строительной теплофизики утепление междуэтажного перекрытия по деревянным балкам будет грамотным при расположении теплоизоляции со стороны холодного воздуха.
Правильное расположение слоев в конструкции перекрытия повторяет принцип утепления фасада: со стороны поступления холодного воздуха располагают пароизоляцию, затем утеплитель, еще одна пароизоляция, далее плита или другая несущая конструкция. Расположение слоев должно обеспечивать выпуск наружу водяных паров.
Но когда дело касается конкретно деревянных конструкций в частном доме, возникают трудности конструктивного характера.
При утеплении чердачного перекрытия их две: требуется одновременно теплоизоляция, звукоизоляция и гидроизоляция конструкции. Кроме того, по перекрытию необходимо будет ходить для периодического осмотра и ремонтов кровли. «Пирог» междуэтажного перекрытия в данном случае будет иметь следующий вид:
Утепление деревянных перекрытий над холодным подвалом требует располагать слои в обратном порядке:
ВНИМАНИЕ: При отсутствии подвала и наличии под домом проветриваемого подполья, что часто бывает при устройстве свайных фундаментов, утеплитель снизу необходимо защищать влаго- ветрозащитной мембраной.
Для того, чтобы выполнить все эти условия, необходим грамотный выбор материалов.
Утепление перекрытий по деревянным балкам можно выполнить любым из видов теплоизолирующих материалов:
Для того, чтобы выбрать утеплитель, надо анализировать их теплоизолирующие свойства, объемный вес и несущую конструкцию самого строения.
Как правило, насыпные и монолитные утеплители при высокой теплопроводности обладают внушительным весом и, для обеспечения, требуемого нормами сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций, потребуется толщина, например, засыпки керамзитобетоном 0,5 м при минимальном объемном весе материала 200 кг/м3, что деревянные балки могут не выдержать. Эти утеплители чаще выбирают для межэтажных перекрытий по бетонным плитам в домах из кирпича.
Материалы, пользующиеся наибольшим спросом при утеплении – минераловатные плиты (из каменной, базальтовой или стекловаты) и пенополистирол. У этих материалов отличные характеристики:
Эти показатели говорят о следующем:
Не менее важен для долговечности конструкции выбор пароизоляционных материалов. На строительных рынках их предлагают значительное количество. Перед покупкой необходимо выяснить, как этот материал работает, а в случае многослойных мембран – какой стороной она должна прилегать к утеплителю.
ВАЖНО: Полиэтиленовые пленки, в связи с их малым сроком службы, хрупкостью и неэластичностью, непригодны для использования в качестве паро- и гидроизоляции при утеплении перекрытий в деревянном доме.
Утепление чердачного перекрытия по деревянным балкам можно выполнить несколькими способами. Выбор зависит от расстояния между балками и финансовых возможностей.
Схема перекрытия с использованием минераловатных плит выглядит следующим образом:
Алгоритм работ:
Алгоритм работ:
При укладке плиты утеплителя фиксируют на монтажный клей или клей пену. По второму способу можно минераловатные плиты заменить пенополистиролом или пеноплексом.
Утепление пола в этом случае также можно выполнить несколькими способами, выбор зависит от конструктивных особенностей дома. При наличии под перекрытием проветриваемого пространства, утепление можно выполнить по принципу чердачного, изменив чередование слоев.
Утепление пола первого этажа по лагам, с холодным подполом выглядит следующим образом:
Алгоритм работ:
Утепление перекрытия над холодным подвалом отличается от предыдущего способа небольшими нюансами, соответственно алгоритм выполнения работ не изменяется.
ВАЖНО: Перед выполнением работ дерево необходимо защищать от гниения антисептическими пропитками и антипиренами для придания огнестойкости.
Правильно выполненное утепление перекрытия между этажами по деревянным балкам гарантированно обеспечит комфортность жилья, исключит сквозняки и образование грибка и плесени. Все работы не составят сложности для выполнения любым домовладельцем, умеющим пользоваться дрелью и строительным уровнем.
Перекрытия – это один из элементов возводимого дома, сильно влияющий на крепость постройки. В зависимости от материала они бывают деревянными и железобетонными (монолитными, сборными, сборно-монолитными). Для изготовления конструкционного элемента в частном малоэтажном строительстве часто выбирают деревянные бруски, доски или бревна, так как сооружение перекрытий из дерева отличается меньшей трудоемкостью при монтаже и его можно выполнять без специальных навыков.
При возведении частного дома, когда сооружается межэтажное перекрытие по деревянным балкам своими руками, успех дела во многом зависит от правильности выбора строительного материала. Брусы, являющиеся опорой всей конструкции, не только воспринимают собственный вес – на них давит масса настила, воздействуют эксплуатационные нагрузки.
Перекрытие в доме
Для таких целей рекомендуется выбирать древесину хвойных пород или лиственницы, так как такой материал обладает лучшей прочностью относительно древесины лиственных пород. Бруски, доски либо бревна должны быть сухими – допускается влажность, не превышающая 14%. Обычно такую влажность пиломатериал приобретает за год при создании правильных условий хранения.
Замер влажности древесины
У балок не должно быть большое количество сучков, желательно отбраковывать лес, имеющий ярко выраженные косослой либо свилеватость – волокна должны располагаться вдоль бруса или доски. Хорошо, если была проведена обработка пиломатериала антисептиком и составом, повышающим огнестойкость древесины.
Косослой
Свилеватость
В зависимости от того, где используются деревянные перекрытия, необходимо делать выбор брусков или досок по размерам сечения, от которого зависит надежность конструкции. Если строится межэтажная площадка, то к сечению предъявляются одни требования, а когда выполняется постройка чердака, толщина балок может быть меньше. Подбирая материал, можно руководствоваться таблицами, дающими возможность рассчитать сечение используемых досок, бревен или бруса.
Расчет сечения бруса в зависимости от длины пролета при ориентировочной нагрузке 350-400 кг/м²
Расчет диаметра бревна в зависимости от длины пролета при нагрузке в 400 кг/м²
Хотя можно не брать повышенное значение нагрузки на полы, если в помещении не планируется размещать большое количество мебели или других предметов интерьера. В этом случае поможет другая таблица, помогающая подбирать сечение балок, учитывая загруженность напольного покрытия в помещении.
Выбор сечения бруса в зависимости от нагрузки и ширины пролета
Грамотно выбрав материал, приступают к монтажу межэтажного настила. Правильно сделанное деревянное перекрытие в доме обеспечивает крепость всего каркаса строения, а для этого необходимо точно отмерить длину балок и выверено их расположить.
Из подобранного по сечению материала подготавливаются брусы с точным размером, включающим расстояние «запаса», который будет играть роль опоры конструкции на несущие стены. Для опоры необходимо использовать не менее 10 см бруска, а в качестве опорной площадки обычно используют не менее 2/3 толщины стены.
Длина пролета, в котором укладывается перекрытие, для безопасности не должна составлять более 6 м. Идеальное перекрываемое расстояние должно соответствовать 4-5 м. Когда готовится проект дома, проектировщик старается расположить несущие конструкции из древесины таким образом, чтобы брусы располагались параллельно меньшей стороне помещения либо строения.
Рассчитывая шаг, с которым укладываются подготовленные бруски или доски, необходимо использовать данные, отраженные в СНиП 2.01.07-85. Согласно этому документу, нужно руководствоваться следующими значениями допустимой суммарной нагрузки:
Расчет шага распределения брусков или досок
Чтобы правильно распределить слеги, можно использовать таблицу расчета шага, позволяющего сделать перекрытие второго этажа по деревянным балкам достаточно прочным.
Распределение балок под перекрытие
Брусы необходимо тщательно распределять, располагая их строго горизонтально и параллельно относительно друг друга. Шаг размещения брусков или досок должен быть по всей площади одинаковый.
Допускаемый прогиб настила не должен превышать 1/350 длины балки, то есть на 3,5 м длины балки величина прогиба не должна быть более 10 мм. Если пролет велик, а сечение для создания необходимой прочности недостаточно, можно установить вертикальные колонны и построить дополнительно несущие стены. При монтаже добавочных колонн или несущих стен используют специальный перфорированный крепеж.
В местах соприкосновения слег с несущими элементами нужно стелить изолирующие материалы, к которым, например, относится демпферная лента. Можно использовать несколько слоев рубероида или листовой резины, что также послужит гидроизоляцией.
Перфорированная опора бруса
Часто стали использовать специальные кронштейны из перфорированного металла, благодаря которым монтаж балок можно выполнять встык с несущей стеной, собирать узлы стыковки ригелей и коротких брусков. К примеру, становится понятно, как сделать перекрытие второго этажа с проемом для расположения лестничного марша или проходом для дымохода.
У такого соединения имеются определенные достоинства:
Виды перекрытий и их устройство
В домах имеется подвальное помещение и чердачное пространство, а нередко оборудуют мансарду. От этого зависит тип перекрытия, к которому в разных случаях предъявляются разные требования.
Существует следующее подразделение несущих сводов по видам:
Чердачное перекрытие из двутавровых балок
В зависимости от предъявляемых требований к настилу, добавляются определенной толщины слои утеплителя, пароизоляционные либо звукоизоляционные материалы.
Устройство деревянного перекрытия
Если свод монтируют к каменным стенам, необходимо концы балок обернуть рубероидом или обработать смолой, обеспечив гидроизоляцию. Проем в стене, который используется в качестве опоры для балок, поддерживающих деревянные перекрытия между этажами в кирпичном доме, создают такого размера, чтобы присутствовал зазор для вентиляции. Это позволит избежать образование конденсата и дольше сохранить древесину от разрушения.
Порядок работ при монтаже своими руками:
Схема перекрытия
От того, из какого материала построено здание, зависит, как сделать перекрытие между этажами в доме. В возведении строения, имеющего деревянные стены, существуют также определенные нюансы.
Установка брусов из древесины своими руками выполняется по своеобразным маякам – первоначально монтируются крайние слеги, ориентируясь на которые затем крепят промежуточные. При закреплении крайних балок учитывают, что они должны располагаться не ближе 5 см к ближайшей стене. Используя этот промежуток, размещают слой утеплителя.
Ниши для опоры можно не готовить заранее – в построенных стенах, используя электрическую или бензопилу, вырезают необходимые углубления.
Ниши для перекрытий в деревянных стенах
Поэтапный монтаж пола в деревянном доме:
Пример монтажа перекрытия в стене из газобетона
Главной особенностью является то, что газобетон при всех своих положительных свойствах не обладает достаточной прочностью. Из-за этого не рекомендуется из обычного газобетона возводить строения, имеющие больше двух этажей.
Устройство деревянного перекрытия между этажами
Для монтажа настилов между этажами, особенно когда необходимо смонтировать перекрытие 2 этажа дома из газобетона, заранее подготавливают армированную опору из железобетонного пояса, расположенного по периметру здания или помещения.
Этапы работ своими руками:
Отделка пола по балкам
В завершении сверху настилают лаги, на которых монтируют чистовой пол. Нижнюю часть свода также облагораживают, обшивая вагонкой, ДВП, фанерой либо другим отделочным материалом.
Из всех видов перекрытий созданные из дерева более предпочтительны при возведении дома собственными силами – деревянные межэтажные конструкции требуют меньше затрат и не отличаются большой трудоемкостью. Используя лесоматериалы, можно возводить перекрытия любого вида – межэтажные, чердачные или подвальные (цокольные). Необходимо лишь правильно рассчитать нагрузку и грамотно выбрать пиломатериал для строительства, что обеспечит крепость и долговечность конструкции.
Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.
Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.
Maxinova Пользователь FORUMHOUSE
У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина - 5 метров, сечение - 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.
И подобный случай далеко не единственный.
елена555 Пользователь FORUMHOUSE
Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.
Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.
Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE
При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.
Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.
За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):
Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.
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
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.
Leo060147 Пользователь 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 .
Roracotta Пользователь 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.
Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.
Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE
Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.
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:
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.
Просто Дед Пользователь FORUMHOUSE
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.
Тарас174 Пользователь FORUMHOUSE
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.
При строительстве частных домов деревянные перекрытия устраивают в подавляющем большинстве случаев, так как они легче и дешевле железобетонных, и с их монтажом можно справиться самостоятельно. Такие конструкции возводятся на любом уровне: над подвалом, между жилыми этажами, под чердаком или мансардой. Но в зависимости от положения и назначения, к ним предъявляются разные требования по прочности и изоляции. Изучив этот вопрос, вы сможете сами спроектировать перекрытия и проконтролировать их изготовление.
Балки перекрытия для пола 1 этажа Источник coralz.ru
С материалом, идущим на устройство деревянных перекрытий, связано множество требований и ограничений, касающихся и качества древесины, и предельных нагрузок, и способов монтажа.
Устраиваются такие перекрытия по деревянным балкам, которые принимают на себя всю основную нагрузку и являются несущими элементами, от прочности которых зависит надёжность всей конструкции. Поэтому балки перекрытий должны отвечать следующим требованиям:
Совет! Уберечь дерево от порчи и надолго сохранить его прочностные характеристики поможет обработка антисептиками.
Балки или лаги для перекрытий делают из бруса, брёвен или толстых досок, установленных на ребро. Несущая способность каждой балки напрямую зависит от площади поперечного сечения, а всей конструкции – от длины пролётов без опор и шага между соседними балками. Все эти величины связаны между собой. Например, чем больше длина пролёта, тем больше должно быть сечение и меньше расстояние между горизонтальными опорами.
Для определения этих параметров нужно знать суммарную нагрузку, складывающуюся из веса самого перекрытия, отделочных материалов, установленной на этаже мебели и проживающих людей. Конечно, точно рассчитать её невозможно, поэтому при проектировании руководствуются значениями, указанными в строительных нормах и правилах (СНиП 2.01.07-85):
В любом случае длина пролёта не должна превышать 6 метров. В противном случае при отсутствии опор в виде несущих стен и перегородок под лаги устанавливают опорные колонны.
Сечение балок в миллиметрах при самостоятельных расчётах подбирается по таблицам. Для межэтажных перекрытий с нагрузкой 400 кг/кв.м. рекомендованы следующие минимальные размеры бруса и бревна:
Сечение бруса
Шаг между балками из бруса, см | |||||
200 | 300 | 400 | 500 | 600 | |
60 | 100х75 | 200х75 | 200х100 | 200х150 | 225х150 |
100 | 150х75 | 175х100 | 200х125 | 225х150 | 250х175 |
Диаметр бревна
Шаг между балками из бревна, см | Длина безопорного пролёта, см | ||||
200 | 300 | 400 | 500 | 600 | |
60 | 110 | 140 | 170 | 200 | 230 |
100 | 130 | 170 | 210 | 240 | 270 |
Прежде чем делать межэтажное или чердачное перекрытие, необходимо грамотно подготовить материал к монтажу. Дерево – материал живой, и это нужно учитывать. Чтобы оно не гнило, всасывая влагу из опорной поверхности стен, концы балок и места их пересечения с перегородками обмазывают битумом и оборачивают гидроизоляционным материалом (рубероидом, листовой резиной). Торцы при этом оставляют не обработанными и не закрытыми, чтобы не препятствовать испарению влаги.
Источник i.ytimg.comСовет! Для усиления циркуляции влаги торцы можно срезать под углом около 70 градусов, увеличив площадь испарения.
Но прежде брус обрезают по длине, которая должна быть больше длины пролёта на величину опорной части с обеих сторон. Как правило, она составляет не менее 10-15 см, но зависит от толщины стен и не может превышать 2/3 от этого параметра.
Деревянное перекрытие между этажами монтируется по одной схеме, но есть нюансы, связанные с материалом несущих стен.
Крепить балки можно традиционным способом, укладывая их в пазы, вырезанные в тех венцах, уровень которых соответствует потолку нижележащего этажа. Или использовать для их фиксации стальные перфорированные накладки, позволяющие осуществлять надёжное крепление встык без устройства пазов.
При этом выполняются следующие условия:
Как врезать балки в глухую стену показано в видеоролике:
Для получения нужного сечения допускается использовать сращённые по длине доски, скреплённые шпильками, а также двутавровые балки из досок и ОСП.
Обратите внимание! В случае с деревянными стенами гидроизоляция не требуется.
В каменных стенах ниши создают в процессе их кладки или заливки, так как потом сделать это будет сложно. Их размеры делают такими, чтобы вокруг опорной части бруса оставались вентиляционные зазоры около 50 мм, исключающие образование конденсата и намокание древесины. Их после окончания монтажа заполняют утеплителем.
Глубина опорной ниши не должна превышать 2/3 толщины стены. Её дно застилают рубероидом или листовой резиной для дополнительной гидроизоляции. В остальном технология монтажа аналогична описанной выше.
Источник lestnitsygid.ruДеревянные перекрытия между этажами в частном доме из пенобетонных или газобетонных блоков нельзя монтировать непосредственно в кладку, так как эти материалы имеют ячеистую структуру и обладают недостаточной прочностью. Они могут разрушиться от большой точечной нагрузки. Поэтому перед монтажом выполняют следующие мероприятия:
Как и в предыдущих примерах, сначала крепят крайние элементы, затем по ним выравнивают промежуточные, следя за соблюдением уровня, параллельностью лаг и равным расстоянием между ними.
Об устройстве несущей части деревянных перекрытий в домах из газобетона рассказывает это видео:
Возможен и другой вариант крепления – встык к армопоясу посредством специальных металлических накладок. Но в этом случае бетонный пояс заливают на уровне перекрытия, а не под ним.
Установив несущий каркас, его обшивают сверху и снизу, формируя пол верхнего этажа и потолок нижнего. Конструкции настилов могут быть разными, а технология их сооружения зависит от вида и назначения перекрытий:
Самый простой является конструкция межэтажного перекрытия, в которой балки выполняют функцию лаг для напольного покрытия.
Источник tvoygarazh.ruУтепление чердачного перекрытия потребует более толстого слоя теплоизоляции, который может быть больше высоты несущих балок. В таком случае их наращивают сверху либо укладывают поперёк них лаги, а между ними укладывают второй слой утеплителя.
Очень важно защитить его от намокания, изолировав от водяного пара, поднимающегося от жилых помещений и возможных протечек кровли. Для этого на деревянный настил чернового потолка, прибитый к балкам снизу, укладывают с нахлёстом пароизоляционную плёнку, затем утеплитель, а поверх него паропроницаемую мембрану, не пропускающую воду.
Как выполняется утепление чердачного перекрытия по деревянным балкам, можно посмотреть в видео:
Помимо практически невесомой минеральной ваты утепление перекрытия холодного чердака может выполняться и другими, более дешёвыми, но тяжёлыми материалами – керамзитом, глиняной обмазкой и даже сухой землёй. Главное – учесть их вес при выборе материала для создания настила и обеспечить его надёжное крепление.
Если есть желание не прятать балки, а использовать их в качестве декора потолка, то к ним по всей длине посередине или вровень с верхней гранью подшиваются черепные бруски, к которым крепится подшивка потолка.
Черепные бруски, закреплённые вровень с нижней поверхностью лаг, позволяют выполнить и качественное утепление перекрытия первого этажа дома без отапливаемого подвала. На них между балками укладывается накат из обрезной доски, обработанной антисептиком, затем слой гидроизоляции, утеплитель, пароизоляция и настил для пола.
Источник k-dom74.ruЗашивать перекрытия можно как досками, так и любыми листовыми материалами: плитами ОСП, ДСП, фанерой.
Перекрытия – это не просто пол и потолок. Это конструкция, придающая дому дополнительную жёсткость, улучшающая звукоизоляцию между этажами и позволяющая уменьшить потери тепла. Зная, как подбирать для неё материалы, монтировать несущие балки, выполнять утепление чердака и пола над цоколем, вы сможете построить надёжный и тёплый дом для своей семьи.