Конструкция перекрытия междуэтажного по деревянным балкам. Возводим деревянные перекрытия между этажами, технология строительства
При строительстве крыши всегда особое внимание уделяется конструкции чердака. Ведь важно, чтобы его перекрытие было сделано технологически правильно, не оказывало излишнего давления на стены и было способно вынести нагрузку от хранящихся под крышей вещей и порой целого набора мебели.
Поэтому в этой статье мы подробно с вами разберемся, как правильно должно быть устроено чердачное перекрытие по деревянным балкам: особенности его монтажа, расчета нагрузок и крепления. А в помощь вам будут наши подробные иллюстрации.
Для начала предлагаем вам посмотреть небольшой видео-обзор устройства чердачного перекрытия по деревянным балкам, а потом уже будем разбирать детали:
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.
Преимущества и расчет балочного перекрытия
Вся конструкция состоит из балок и досок, которые называется черновыми. Сами балки могут быть несущими, располагаться просто рядом или же закреплены специальным образом, что намного надежнее. Стандартные размеры балок – 20-40 сантиметров в высоту и 15 метров длиной, плюс 8-20 сантиметров шириной.
В отличие от железобетонного чердачного перекрытия, деревянные монтируется всухую. По весу оно выходит намного легче, поэтому в частном строительстве лучше применять именно такое перекрытие. С другой стороны, деревянные перекрытия самые звуконеизолированные, поэтому придется потратиться еще и на дополнительные меры.
Располагаются балки на расстоянии от 60 сантиметров до 1,5 метров. Конечно же, чем чаще вы их установите, тем большую нагрузку сможет выдержать в будущем чердак, но и уже большую нагрузку придется терпеть фундаменту дома.
На деревянном чердачном перекрытии обычно монтируются легкие перегородки – чаще всего каркасные, к которым чердачные стропила крепятся напрямую. Устанавливать их нужно перпендикулярно балкам или ребром.
А вот если внутренние стены чердака по каким-то причинам приходится ставить параллельно ребрам или балкам, что совсем не по правилам, тогда конструкции в этих местах нужно обязательно укрепить. Чаще всего в качестве таких элементов используются фрагменты досок, которые крепятся перпендикулярно ребрам перекрытия.
Варианты установки балок чердака в зависимости от его типа
Многие задаются вопросом: а куда правильно устанавливать деревянные балки перекрытия? В стены, на стены или даже немного вывести их наружу? Это зависит от того, какого рода у вас будет чердак и будете ли вы в будущем его использовать как жилое помещение. Мансарда сегодня очень популярна!
Итак, вот эконом-вариант, который позволяет в будущем без особых проблем переделать чердак в мансарду. Правда, совсем тесную:
А поэтому, если планы такие у вас есть и вы даже сейчас не уверены, найдется ли в проекте другое место под личный кабинет или бильярдную, сделайте тогда стены повыше, чтобы установить балки перекрытия пониже.
Что это даст? В такой мансарде будет куда больше полезного пространства, меньше острых углов и она окажется намного теплее:
А вот если в вашем проекте мансарда изначально была запланирована как отдельное и просторное помещение, как бы надстроенное над домом, тогда чердачные балки нужно устанавливать настолько крепкие, как в межэтажном перекрытии, еще и крепить их на анкеры в армопоясе:
Вот отличный пошаговый пример, как строят такие мансарды и насколько прочным должно быть такое перекрытие:
Виды конструкций перекрытий
Всего существует несколько типов чердачного перекрытия по деревянным балкам. У каждого из них – свое предназначение и свои плюсы и минусы.
Платформа: для холодного чердака
Что касается каркасных домов, перекрытия в них рекомендованы по системе «платформа». То есть после установки стен укладываются балки и создается определенная как бы платформа, и рабочее основание для будущего пола чердака в то же время. Здесь важно не оказать лишнего давления на хрупкие стены, поэтому чердачное покрытие тоже не будет рассчитано на пианино в углу.
В таком случае балки устанавливают на обвязочный брус, который используют в качестве мауэрлата:
Жесткий щит: для равномерной усадки
А вот в доме со стенами из бревна или бруса в качестве чердачного перекрытия по правилам обустраивается жесткий щит, который при усадке стен будет плавно опускаться вместе с ними, причем обязательно равномерно.
Эконом-настил: для экономии времени
В качестве отдельного вида чердачных перекрытий следует выделить быстровозводимые деревянные перекрытия. Главная их фишка – в применении специальных крепежных элементов, которые изготавливают из оцинкованной стали. Их толщина и качество рассчитывается в зависимости от уровня будущих нагрузок на перекрытие.
Стандартные чердачные перекрытия на балках с брусом и деревянными лагами появились в конце 20 столетия, и после них стали более модными перекрытия из широкой доски.
Готовые фермы: для жилой мансарды
Сегодня также в моде специальные готовые фирмы для обустройства чердачного перекрытия. На самом деле – это не новинка строительного рынка, такие фирмы появились еще в конце XVI века и обрели свое второе рождение в конце ХХ. Канадские компании, которые занимались строительством, разработали специальные программы расчета таких фирм и точные их формы с линиями сборки.
Ребристое-балочное перекрытие: для частного домостроения
В нашей стране начинают появляться новые виды деревянных перекрытий, которые до этого времени были популярны только за рубежом. Это – легкие деревянные перекрытия. Они актуальны для частного строительства, когда в качестве системы используется достаточно легкий деревянные каркас.
Суть перекрытия в том, что «ребра» устанавливаются через каждые 30-60 сантиметров, и их накрывают обшивкой. В качестве «ребер» берутся деревянные балки высотой около 20 и 28 сантиметров, и толщиной 45 сантиметров, а длиной – до 5 метров. Изготавливают их из натуральной древесины и соединяют специальными связками из досок, покрывая обшивкой из ДСП или ДВП.
Поэтому выделим из главных преимуществ ребристого чердачного перекрытия быстрый и простой монтаж. Из минусов: необходимость обработки антипиреном, меньшая прочность и низкие звукоизоляционные свойства. И, конечно же, такие доски более чувствительны к резким колебаниям влажности и температуры. А еще, если грибок или какое-то насекомое решит съесть за несколько лет такое перекрытие, то он его съест намного быстрее, чем толстые балки.
Снизу такая конструкция зашивается подвесным потолком из гипсокартонных плит. Между ребрами поверху укладываются минеральная вата. Именно она обеспечит огнеупорность и звукоизоляцию всему деревянному перекрытию.
Ребристые перекрытия чердака обходятся намного дешевле, чем балочные – это вполне разумно и рационально, если вы нежилое помещение не будете утеплять и делать из него жилую мансарду. Тогда вы можете не переживать о несущей способности такого основания. Единственный минус – это то, что балки более привычны для российских домов, а ребристое перекрытие почти не отличаются по внешнему виду от монолитного. Поэтому в российских домах чаще устраиваются ребристо-балочные чердачные перекрытия.
Брус для устройства такого чердачного перекрытия нужно взять прямоугольной формы, причем строго, а не ромбом. И обязательно при покупке такого бруса возьмите с собой самую обычную школьную линейку, ведь нередко бывает так, что многие собираются строить перекрытие из бруса 15х15 см, а в итоге строятся из бруса 14х14 см. А затем, на своем участке, обязательно подготовьте место для хранения такого бруса и его обработки.
К слову, сегодня многие ставят даже обычный брус в деревянном перекрытии на ребро. Дело в том, что даже линейка, из какого бы материала она не была, легко сгибается по всей длине, но, если ее поставить ребром, согнуть такую будет практически невозможно:
А на черновом полу из досок уже настелите чистовой пол, и снизу смонтируйте подвесной потолок. Но нередко деревянное перекрытие чердака оставляют без дополнительной отделки специально, ввиду концепции дизайна интерьера, но тогда все детали его выполняются очень аккуратно и даже с декоративным наклоном:
Определенную жесткость ребристому перекрытию придает и сам подвесной потолок.
Как врезать балки чердака в стены из разного материала?
Сегодня существует несколько способов крепления чердачных балок. В основном необходима установка а перпендикулярной опорной балке, которая равна максимальной длине балок перекрытия. Если проектом не предусмотрены дополнительное балки жесткости, тогда балки чердачного перекрытия должны лежать по осям стоек несущих стен. По стандартам, балки перекрытия должны опираться на верхнюю обвязку стен и крепится к ней на два гвоздя 3,5х100 миллиметров с каждой стороны.
Но нередко также в строительстве приходится применять особые методы крепления, и для того, чтобы вы лучше разобрались с ними, мы подготовили для вас качественные мастер-классы.
Проектировать деревянное чердачное перекрытие нужно исходя из тех нагрузок, которые будут на него воздействовать. Но учитывайте такой момент. Довольно часто жилые дома строят с тем расчетом, что их будет достаточно для всей семьи. И такие нагрузки подразделяют на распределенные и сосредоточенные.
При проектировании чердачного перекрытия вам нужно учитывать именно распределенные нагрузки, а узнать о них подробнее вы сможете из современных СНиПов. Сосредоточенные нагрузки нужно принимать во внимание только тогда, если вы точно собираетесь установить на чердаке какие-то предметы с большой массой.
Например, сегодня стало модно устраивать под крышей SPA-салоны, бильярдную, танцевальные площадки и комнаты для музыкальных тренировок. Но на практике нередко оказывается, что и 10 комнат в доме – это мало. А под крышей – замечательное проветривание, красивое пространство и тихое, чтобы обустроить там свой личный кабинет.
Необходимость применения специальных крепежных элементов зависит от того, какую технологию обустройства чердачного перекрытия вы выбрали вообще. Так самый надежный способ – это опереть балки на несущие поверхности стен или же на балки перекрытия. Тогда и вовсе нет никакой необходимости и смысла использовать металлические элементы – балки крепятся саморезами или гвоздями. Во всех остальных случаях обязательно нужно закрепить чердачный пол.
Поэтому советуем вам изначально сделать настолько крепкое чердачное перекрытие, чтобы через пару лет со спокойной совестью перестроить его в мансардное. А специальные вычисления вам помогут сделать наши специальные таблицы и компьютерные программы. Ваша задача – правильно подобрать оптимальное сечение балок и их шаг. Все остальное – уже детали.
Обязателен ли армированный пояс?
Первым делом определитесь, нужен ли вам армопояс для установки балок чердачного перекрытия. Армопояс – это армированный пояс, который представляет собой замкнутую конструкцию по всему контуру здания. Задача такого элемента – это распределение нагрузок.
При установке деревянных балок чердачного перекрытия необходимо устанавливать построить армопояс только, если:
- Стены вашего дома строятся из газоблока или пеноблока. Ведь такой материал имеет довольно хрупкую структуру, а деревянное балочное перекрытие в это же время обладает немалым весом. Ввиду своей конструкции оно всегда создает точечное давление на блоки. А наша задача – распределить это давление и сделать его линейным. Так, чтобы мауэрлат взял на себя всю нагрузку.
- Также, есть ли в качестве фундамента для вашего дома идут сборные блоки ФБС, или само основание мелкозаглубленное, также важно правильно распределить нагрузку от чердака по всей площади основания дома.
Во всех остальных случаях можно спокойно обойтись без армопояса.
Крепление балок к брусьям или срубу
Когда балки перекрытия крепят к срубу или оцилиндрованным бревнам, то проще всего использовать технологию сковороденя. Говоря простым языком, попросту вставить балки в стены, как части конструктора.
Обратите внимание, что между собой балки перекрытия скрепляются металлическими скобами:
Крепление к металлической двутавровой балке
Если вам приходится разбивать балки перекрытия по длине, тогда их части следует соединять внахлест или при помощи специальных накладок, причем между самими балками еще и понадобятся распорки.
А если речь идет о планировке большой площади, тогда в качестве опоры для балок лучше использовать стальную двутавровую балку или же особо крепкую из клееной древесины. В этом случае между балками чердака и стальной двутавровой балкой оставьте обязательно зазор в 10 миллиметров. При этом важно, чтобы стальная балка при этом не касалась обшивки потолка. А, чтобы в дальнейшем балки перекрытия не скрипели, уложите дополнительный звукоизоляционный материал или сделайте обрешетку потолка довольно плотной:
Если вы используете вспомогательные балки, их вовсе не обязательно размещать внутри перекрытия. Таковые можно легко встроить в стену или даже использовать самостоятельно. А сами балки при этом нужно крепить на так называемые балочные башмаки:
Первым делом для таких балок нужно сделать обвязку. Причем вовсе не обязательно саму обвязку крепить к стенам первого этажа, как многие думают.
Главное – правильно подготовить такие балки к монтажу. А для этого их следует обязательно обработать антисептиком (причем при температуре не ниже 5 градусов тепла). Далее оставить их пропитываться на сутки. Теперь распилить и уложить такие доски и поддерживающую балку на деревянный мауэрлат, предварительно пропитанный его огнебиозащитой. Остается только закрепить все балки перекрытия на башмаки.
И, когда перекрытие из балок будет готовым, сделать черновой пол, хотя бы для того, чтобы по нему было удобно передвигаться.
Крепление к стенам из кирпича
Если мы говорим о креплении деревянной балки на кирпичную стену, тогда в той необходимо создать гнездо, причем еще на этапе возведения самих стен. Гнездо должно быть на 160 мм располагаться внутри стены (это минимум), причем на специальной доске.
Вставляя балку в стену, вам нужно залить ее цементным раствором или же оставить открытой – все здесь зависит от толщины стены:
- Так, закрытый вариант необходим при толщине стены в два кирпича.
- Открытый – при толщине стены в два с половиной кирпича.
Кроме этого, балочное перекрытие чердака при кирпичных стенах необходимо усилить анкерами, в каждой третьей балке. Анкера должны охватывать ее снизу и по бокам, а сами в стену заходить на 30 50 миллиметров. Возможен также вариант соединения балок с друг с другом и на внутренних стенах.
Крепить балки к кирпичной стене следует по такой технологии:
Крепление к хрупким стенам из блоков
Если вы крепите деревянные балки в блочной стене, тогда он вам необходимо соорудить железобетонную перемычку. Это тот самый армированный пояс, о котором мы говорили раньше. Устраивать его нужно под балкой, конкретно под деревянным коробом, который заходит в стену. Сам уже балку нужно будет установить на армированный пояс в стене тоже на минимальные 160 мм. И не забывайте также о таком важном моменте, как утеплитель со стороны блока и зазор со стороны балки, который будет обеспечить выход влаги.
Поэтому, чтобы современные легкие блоки выдержали деревянные балки чердачного перекрытия, следуйте такой схеме:
Если же блоки довольно прочные и по своим физическим качествам близки к кирпичу, тогда используйте такую схему монтажа:
Какой брус лучше выбрать для перекрытия?
Если вы сейчас плавно подошли к вопросу устройства чердачного перекрытия, первая проблема, с которой вам придется столкнуться, – это поиск досок хорошего качества. Очень важно, чтобы ни балки, ни половой настил не имели никакого изъяна, не были ослаблены и уж точно не болели никакой плесенью. В противном случае такие перекрытия опасны для жизни для жизни домочадцев.
Вариант #1 – балки из обычных досок
Давайте отдельно отметим, какие балки нужно использовать при устройстве чердачного перекрытия. Лучший вариант – доски шириной 20-30 сантиметров. В качестве материала берется сосна или лиственница, которые хорошо работают на прогиб. Именно такая древесина прочна в плане деформации и меньше подвержена трещинам. По официальным подсчетам, при применении такого материала получается снизить расход всей древесины на целых 20%.
Вариант #2 – балки из клееного бруса
В качестве балок также сегодня нередко используется клееный брус, прочность которого в несколько раз выше прочности обычной древесины. Все дело в том, что любые склеенные деревянные изделия более крепкие. Весь секрет в том, что клей, который используется, попадает в поры двух склеиваемых деталей и образует между ними много крепких нитей – куда более крепких, чем волокна самой древесины. А поэтому клееный брус в качестве балок – вполне нормальный вариант.
На вид они не отличаются от массивной древесины, особенно, когда с целью эстетики в наружных слоях у них применяется древесина лучшего сорта. Такие балки изготавливают из досок-ламелей, которые очищается от дефектов и склеиваются вместе. Главное преимущество такого метода в том, что общая длина балок теперь может достигать 12 метров, и это будет намного прочнее, просто с деревянной балкой при тех же параметрах.
Чтобы изготовить крепкие балки из OSB плит, их разрезают на полосы разной ширины и фрезеруют. Далее заготовки склеивают между собой, и они образуют длинную бесконечную полосу, из которой делают шаблоны определенной длины. Главное преимущество использования таких балок для устройства чердачного перекрытия – это небольшая масса и отличные показатели прочности и сопротивления изгибу.
Вариант #4 – двутавровые балки
Еще один популярный в России вид балок – это двутавровые. Это один из самых прочных видов балок, и поверх них можно устраивать любой настил, а не только фанеру. А снизу подшиваются гипсокартон. Эти балки настолько прочны, что их более целесообразно устанавливать в качестве междуэтажного перекрытия для полностью жилых комнат, о не только для мансарды и тем более для холодного чердака.
Еще также популярны также так называемые канадские двутавровые балки. Их изготавливают в заводских условиях из деревянных брусков, OSB плит, специальных влагостойких плит, клееного бруса или хвойной древесины.
Вариант #5 – балки из готовых ферм
Например, одна из самых последних разработок – это готовые чердачные фермы. Их высота – 350 миллиметров. Изготавливаются они из сухой древесины сечением 100х50 мм. В заводских условиях на специальном прессе с металлическими пластинами такие элементы соединяют в одну конструкцию. Причем в процессе изготовления таких ферм внутри их даже размещают инженерные коммуникации.
Вариант #6 – LVL-балки
Отдельно стоит заметить, что сравнительно новый материал на отечественном рынке – LVL балки. Это высокопрочные однородные материалы, которые изготавливают путем склеивания под особым давлением. В расход берется нескольких слоев шпона, и в процессе изготовления брусьев волокна располагаются строго параллельно.
Характеристики у таких балок особенные. Главное преимущество состоит в том, что какие балки обладают большим выбором размеров. Сам материал отлично поддается обработке практически любыми режущими инструментами. Но учитывая цену на LVL брус, мы советуем вам приобретать его только в том случае, если ваше чердачное перекрытие будет расположено над большим пролетом и для вас в приоритете – качество и безопасность.
Вариант #7 – HTS-балки
Еще один новый вид чердачных балок – немецкие HTS. Они тоже представляют собой двутавр, где верхний и нижний слой – из древесины, а вот средний слой сделан из OSB плиты.
Между этими слоями также может быть вставлен лист профилированный стали толщиной 0,5 миллиметров со специальным полимерным покрытием. При этом сама сталь имеет волнистую форму, благодаря чему балка обладает высокими несущими характеристиками. И таких стенок может даже не одна, а две, что еще лучше для сопротивления изгибу. А чтобы HTS-балка не изгибалась и не скручивалась, между слоями с определенным шагом устанавливаются скрытые поперечные связи.
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.
Требования к межэтажным перекрытиям
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.
Типы межэтажных перекрытий
По назначению перекрытия делятся на:
- межэтажные;
- чердачные;
- подвальные (цокольные).
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:
- с открытыми и скрытыми балками;
- с различными типами несущих балок;
- с разными материалами заполнения и обшивки перекрытия.
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
Виды креплений и соединений деревянных балок
В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:
- в предусмотренные в кирпичной или блочной кладке гнёзда, заглубив брус или бревно не менее 150 мм, а доску не менее 100 мм;
- на предусмотренные в кирпичной или блочной кладке полочки (уступы). Применяется в случае, если толщина стены второго этажа меньше, чем первого;
- в вырезанные пазы в бревенчатых стенах на глубину не менее 70 мм;
- к брусу верхней обвязки каркасного дома;
- к металлическим опорам-кронштейнам, закреплённым на стенах.
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
О деревянных балках перекрытия
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.
Расчет несущих балок
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).
Расчет нагрузок
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:
- 1,2 — при удельной массе меньше 200 кг/м 2 ;
- 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м 2 .
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).
Расчёт допустимого прогиба
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:
- h = (5 х qр х L4) / (384 х E х J)
Для нашего примера:
- h = (5 х 1,5 х 3304) / (384 х 100000 х 2812,5) = 0,82 см
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:
Планируя строительство загородного коттеджа, владельцу приходится решать непростой вопрос выбора перекрытий. Одни подрядчики советуют ему использовать железобетонные панели, другие настаивают на использовании в качестве перекрытия деревянных балок.
Мы решили помочь новичкам выйти из затруднительного положения. В нашей статье вы найдете обзор достоинств и недостатков деревянных межэтажных перекрытий.
Полезные советы по их монтажу и важные нюансы выполнения этой работы также не будут лишними. Надеемся, что полученная информация пригодится вам на стройке и поможет избежать серьезных ошибок.
В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.
Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:
- Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
- Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
- На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
- Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
- Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).
Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:
- Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
- Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
- Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.
К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).
Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.
Области применения и расчет деревянных перекрытий
- в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
- в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
- в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
- в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.
Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.
Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.
Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета . Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.
Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.
Таблица. Выбор шага балок
Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.
Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).
Этапы и особенности монтажа
Технологически устройство перекрытия по деревянным балкам нельзя назвать сложным. Главное внимание следует уделить выравниванию балок по горизонтали и качеству заделки их концов в массив стены. Просто положить брусья на кладку и заложить их кирпичом нельзя. Необходимо обеспечить им надежную связь со стенами и качественно защитить древесину от гниения.
Варианты заделки балок в зависимости от материала кладки, вида стеновых конструкций (наружная, внутренняя, дымоход) и способы их крепления приводятся на рисунках.
Длина опорной части балок в кирпичной и блочной стене должна составлять не менее 16 см (в деревянной 7-8 см). Если вместо бруса используются спаренные доски, поставленные на ребро, то их заделывают в кладку не менее, чем на 10 см.
Боковые части балок, контактирующие со стеной, оборачивают 2 слоями пергамина или 1 слоем рубероида. Опытные мастера обрезают торцы брусьев под углом (60-70°) и оставляют неизолированными, при этом не забыв обработать их антисептирующим составом на ровне с остальной частью. Так обеспечивается «дыхание» древесины, обернутой гидроизоляцией.
При монтаже перекрытия по бокам у каждого бруса оставляют небольшие зазоры (3-5 см), заполняемые минватой или паклей. В пространство между торцом каждой балки и стеной тоже ставят теплоизолятор. Так устраняют «мостик холода» возникающий за счет уменьшения толщины кладки.
При устройстве перекрытий в стенах из газобетонных и арболитовых блоков рекомендуется использовать открытую заделку. В этом случае концы балок так же подрезают под углом, антисептируют и оклеивают их толем на мастике, оставляя свободными торцы.
Наружную стенку гнезда утепляют войлоком или минватой и вставляют в него короб, сделанный из кусков антисептированной доски. Его высота выбирается такой, чтобы над балкой образовался воздушный зазор (2-3 см). Через него в помещение в зоне плинтуса будет выходить водяной пар, накапливающийся в древесине. Такое решение предохраняет опорную часть балки от загнивания.
На практике застройщики чаще всего используют более простой метод заделки без использования утеплителя и деревянного короба, закрывая лаги обрезками блоков или просто растровом.
Брусья перекрытия опирают на , который используется для повышения пространственной жесткости блочной кладки.
Во внутренние несущие стены балки заделывают закрытым способом. Для увеличения жесткости перекрытия их через три связывают между собой стальными анкерными пластинами.
Участок балки, примыкающий к дымовому каналу, изолируют асбестом или другим негорючим материалом. Основной защитой от возгорания здесь служит кирпичная разделка (утолщение кладки трубы) толщиной 25 см.
В деревянных домах монтаж балочных перекрытий выполняют двумя способами:
- Врубкой в бревенчатые венцы;
- Через стальную фасонную пластину (стульчик), фиксируемую к стене с помощью резьбовых шпилек.
Монтаж перекрытия методом врубки в стены
Вариант установки балок на «стульчиках»
Если верхний этаж или чердачное помещение не будет жилым (отапливаемым), то необходимо выполнить утепление деревянных перекрытий. Для этого в пространство между балками укладывают утеплитель (минвату, эковату), предварительно расстелив по подшивке потолка слой пароизоляции.
Использовать для этой работы пенопласт не следует по трем причинам:
- Он не пропускает водяной пар, и древесина под ним загнивает;
- Не изолирует ударный шум;
- Является проблемным с точки зрения экологичности.
Конструктив утепленного перекрытия приводится на схеме.
Аналогично выполняется утепление перекрытия первого (цокольного) этажа. Разница между ними заключается в том, что подшить балки снизу из неглубокого подполья довольно сложно. В этом случае строители поступают иначе. К боковым граням балок они подбивают черепной брусок (5х5 см). На него укладывают антисептированный дощатый настил. Он служит опорой для плитного утеплителя, размещаемого в промежутках между брусьями. Под минвату подкладывают пароизоляцию. Сверху по балкам также настилают пароизоляцию. После этого к ним крепят лаги и по ним уже монтируют чистовой пол.
Минватную плиту следует ставить между брусьями как можно плотнее, чтобы исключить продувание пола. Для лучшей изоляции все стыки утеплителя обрабатывают монтажной пеной.
Контроль горизонтальности установки брусьев выполняют с помощью пузырькового уровня, уложенного на ровную длинную доску. Для выравнивания используют обрезки досок, защищенне битумной мастикой. Их подкладывают под торцы брусьев.
Полотна пароизоляции следует стелить с нахлестом не менее 10 см и проклеивать строительным скотчем все стыки.
Для снижения ударного шума перед монтажом лаг пола второго этажа по балкам укладывают звукоизолирующую ленту толщиной 5 мм. Гидроизолирующую пленку под лаги ставят только в том случае, если помещение второго уровня будет жилым. Она защитит утеплитель от попадания воды при мытье пола. Технология ее монтажа аналогична укладке пароизоляции.
Завершающий этап устройства деревянного перекрытия – монтаж чернового пола из досок, фанеры или плит OSB при помощи саморезов. После завершения этой работы настилают чистовое покрытие из ламината, линолеума, паркета и выполняют финишную отделку потолка.
Перекрытия между этажами, подвальные или чердачные конструктивно устраиваются по двум схемам – безбалочное перекрытие (в основе лежит использование монолитной плиты), и балочное перекрытие (применяются деревянные балки перекрытия). Делают перекрытия для разделения междуэтажных помещений, а также, чтобы отделить комнаты от подвала и чердака. Балки могут быть изготовлены из различных материалов, например, из древесины, монолитного железобетона или металлических прогонов.
Установка деревянных балок перекрытия позволяет решить такие задачи:
- достичь необходимых показателей прочности и жесткости перекрытия;
- обеспечить соответствие звукоизоляции и сопротивления теплопередаче уровню необходимому для энергосбережения;
- выдержать соответствие установленным нормативам показателей паро- и воздухопроницания.
Выбор балки для межэтажных перекрытий:
По виду и типу:
- Балки перекрытия из бруса . Чаще всего для изготовления балок выбирают брус прямоугольного сечения. Высота бруса должна находится в пределах 140-240 мм, а толщина 50-160 мм. При этом выдерживается правило: толщина балки составляет не менее 1/24 от ее длины. Профессионалы отмечают, что большая прочность присуща деревянной балке с соотношением сторон 7:5.
- Балки перекрытия из бревна . Экономически более выгодное решение. Бревно обладает большой стойкостью к нагрузкам, но и низкой стойкостью к изгибу. Бревно пригодно для использования только если выдержано в сухих условиях не менее одного года.
- Балки перекрытия из досок . Использование доски приводит к уменьшению потребляемого для устройства перекрытия количества пиломатериалов. Но, стоит отметить, что в данном случае понижается устойчивость перекрытия к огню, долговечность и звукоизоляция. Обычно доска используется при строительстве чердачного перекрытия. Чтобы усилить доски можно воспользоваться приемом - срастить вместе две доски по длине. Тогда суммарное сечение будет соответствовать уровню нагрузки. Такая конструкция может выдерживать нагрузку в 2 раза большую, нежели бруса или две доски, уложенные вплотную друг к другу. В данном случае крепление осуществляется саморезами или гвоздями, зафиксированными в шахматном порядке с шагом 20 см.
2. Приобретение бруса, бревна или пиломатериала и обработка его антисептиком, противопожарным, противогрибковым раствором и биологической защитой.
3. Выбор вида крепления балки к стене.
Крепление деревянных балок перекрытия к несущей стене осуществляется двумя способами:
- крепление в стене. Балка вмуровывается в несущую стену на глубину 150-200 мм.
При данном способе монтажа торец балки нужно спилить под углом 60°. Чтобы защитить торцы балки их нужно обвернуть в два-три слоя рубероида. При этом торец балки остается открытым, и он не должен упираться в стену. Наличие зазора в 20-25 мм. позволит обеспечить свободный воздухообмен. А получившаяся ниша (щель) заполняется минеральной ватой.
- крепление подвесным методом. В этом случае балки фиксируются на стене посредством металлических накладок.
4. Укладка деревянных балок перекрытия
На этом этапе подготавливаются балки нужной длины. Длина зависит от способа монтажа. Если балка заводится в стену, то рассчитывается так: длина комнаты плюс 300-400 мм. для крепления в стене. Если крепится к стене, то длина балки равна длине комнаты.
Установка деревянных балок перекрытия начинается с крайних балок. Каждую балку проверяют строительным уровнем. После этого балки фиксируются в гнездах стены с использованием сухого щебня.
Когда балки установлены точно по уровню и проверена горизонталь их можно бетонировать в посадочных гнездах.
Заключение
Выполненное по такой технологии перекрытие деревянными балками будет надежно служить вам несколько десятилетий. Однако, чтобы продлить срок его службы, нужно обработать древесину и производить периодический осмотр для контроля их состояния. При наличии дефектов выполнить ремонт (частичная или полная замены поврежденных элементов).
Все фото из статьи
Межэтажные деревянные перекрытия пользуются большой популярностью, что связано с простотой их монтажа и дешевизной материала. Однако, следует учитывать, что перекрытие – это один из наиболее ответственных элементов любого здания.
Поэтому прежде чем приступить к монтажу, необходимо изучить основные строительные правила деревянных межэтажных перекрытий, с которыми мы ознакомимся ниже.
Общие сведения
Достоинства
Основным достоинством деревянных перекрытий является то, что их несложно уложить без применения специальной строительной техники.
Причем использовать их можно не только в деревянных домах, но и строениях,выполненных из следующих материалов:
- Кирпича;
- Легких видов бетона;
- Керамоблоков и пр.
Конечно, сделать межэтажное перекрытие в деревянном доме своими руками в одиночку не получится. А вот двое крепких мужчин, обладающих опытом строительных работ, с такой работой вполне могут справиться.
На фото – балки перекрытия деревянного дома
Недостатки
Что касается недостатков рассматриваемой конструкции, то к ним относятся следующие моменты:
Надо сказать, что несмотря на все эти недостатки, при соблюдении определенных правил монтажа, межэтажное перекрытие из деревянных балок получается прочным, надежным и долговечным.
Особенности устройства
Материалы
В первую очередь ознакомимся с материалами, которые можно использовать для обозначенных целей. Дело в том, что к балкам предъявляются строгие требования относительно качества и прочности, так как они опираются на стены лишь концами. По этим причинам лиственные породы для древесины не годятся.
Разрешается использовать исключительно брус хвойных пород, который высушивался не менее года. Идеальным же вариантом считается брус, высушенный в течение трех лет.
Ознакомиться с дополнительной полезной информацией по озвученной теме можно из видео в этой статье.
