Толщина балок перекрытия в деревянном доме - OknaForLife.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Толщина балок перекрытия в деревянном доме

Как использовать балки перекрытия из бруса

При строительстве любого частного дома всегда приходится изготавливать различные виды перекрытий. Это могут быть межэтажные или чердачные конструкции, но в любом случае к их монтажу нужно подходить ответственно, и выбирать для этого наиболее подходящие материалы.

Можно сказать, что эти конструкции являются таким же неотъемлемым элементом любого дома, как стены, фундамент или кровля.

На фото – перекрытия из брусьев.

Типы перекрытий, используемых в частном строительстве

В зависимости от типа зданий и запланированных расходов для их изготовления могут использоваться:

  • армированный бетон;
  • пенобетонные блоки и монолитные железобетонные балки;
  • двутавровые рельсы и деревянный черновой настил;
  • деревянные лаги.

Расчёт сечения деревянных балок

На фото – рисунок межэтажного перекрытия в сборе.

При строительстве большинства частных домов застройщики делают перекрытие второго этажа из бруса. Это относительно недорогой, но при этом достаточно надёжный материал, который используется для подобных целей уже несколько столетий. Единственно необходимым условием является правильный расчёт сечения таких поперечин, устанавливаемых в пролёте в качестве лаг.

Чтобы точнее определить сечение бруса для перекрытия, применяются специальные формулы, в которых, в том числе, учитывается сопротивление используемой древесины и её влажность. Данные параметры определены в СНиП II-25-80, с которым любой застройщик или частный мастер должен быть ознакомлен в обязательном порядке.

Там же можно найти и необходимые формулы и таблицы, при помощи которых определяются параметры балок для конкретных межэтажных конструкций.

При расчёте деревянных перекрытий также необходимо учитывать ширину пролёта, расстояние между балками, форму их сечения. При расчёте каждой укладываемой поперечины необходимо помнить, что величина её прогиба под нагрузкой не должна превышать 1/250 длины пролёта.

Поскольку правильно вычислить параметры лаг по формулам и таблицам технически неподготовленному человеку достаточно сложно, для самостоятельного подбора балок можно воспользоваться специальными калькуляторами. В такую программу достаточно ввести несколько основных величин, и в результате можно подобрать правильные размеры несущих лаг.

Расчёт сечения бруса

На фото – таблица для выбора сечения балки.

В качестве примера, на одном из таких калькуляторов попробуем рассчитать, какой брус использовать для перекрытия 5 метров.

Для ввода данных мы должны знать:

  • материал, из которого изготовлена поперечина (рекомендуются только хвойные породы деревьев);
  • длину пролёта;
  • ширину балки;
  • высоту бруса;
  • тип материала (бревно или брус).

Для того чтобы сделать правильные расчёты, подставляем к вводимым значениям ширину пролёта равную 5м, а типом балки устанавливаем брус. Высоту и ширину будем подбирать опытным путём в параметрах «размеры бруса для балок перекрытия». Обязательно стоит учитывать и такие значения, как нагрузка на кгм, и шаг между поперечинами.

Для межэтажных конструкций значение нагрузки не должно быть менее 300 кгм, поскольку необходимо учитывать не только вес мебели и людей, но и вес самих материалов из которых перекрытие изготавливается. Сюда относятся балки перекрытий, черновой и чистовой пол и, конечно же, утеплитель и звукоизоляция.

Совет. Для нежилых чердачных конструкций значение нагрузки равное 200 кг/м вполне будет достаточным.

Возможные варианты

Фото брусьев разного сечения.

Практически на всех базах, реализующих пиломатериалы, брус для перекрытия продаётся в основном нескольких размеров. Как правило, это балки от 100х100 мм, до 100х250 мм, и от 150х150 мм до150х250 мм. Для того чтобы не тратить лишне время и деньги на поиск лаг с нестандартными размерами, цена которых может быть значительно выше стандартных, подставляем в программу те параметры, которые имеются в продаже .

Для этого вы должны предварительно узнать на базе пиломатериалов, какие размеры они реализуют. Таким образом, получаем, что для межэтажных конструкций минимальный размер бруса должен быть примерно 100х250 мм, а для чердачных вполне будет достаточно 100х200 мм, при шаге между ними равном 60 см.

В случае если вы не доверяете программным калькуляторам и захотите самостоятельно рассчитать размер бруса для перекрытия, то вам придётся воспользоваться формулами и таблицами, приведёнными в соответствующих технических документациях. Или же можно воспользоваться общим правилом, которое гласит, что высота каждой лаги должна равняться 1/24 длины проёма, а её ширина равняется 5/7 высоты поперечины.

Монтаж межэтажных и потолочных перекрытий на деревянных лагах

На фото – межэтажные перекрытия.

Межэтажные перекрытия в доме из бруса начинают монтировать с укладывания лаг. Для этого на стены кладут приготовленный брус, который предварительно обворачивается рубероидом. Этим вы предохраните древесину от проникновения влаги, и как следствие, от гниения.

Крайние балки должны укладываться не ближе чем 5 см от стены, а расстояние между соседними поперечинами не должно превышать рассчитанные ранее величины, которые в нашем случае равняются 60 см.

Важным условием является и то, что лаги должны быть уложены на всю толщину стен, имея максимальную опору и устойчивость. Промежутки между лагами на стене закладываются кирпичом или строительными блоками, после чего сверху набивается черновой пол из обрезных досок 150х25 мм.

Потолочные перекрытия из бруса практически полностью идентичны межэтажным с той лишь разницей, что толщина балок может быть меньше, а шаг между ними на несколько сантиметров больше.

Сборный брус

На фото – сборный брус.

Достаточно часто бывает ситуация, когда в продаже нет пиломатериалов, в частности, бруса нужного размера. В этом случае есть несколько способов, с помощью которых вполне возможно решить данную проблему. Первый способ, это использование при строительстве сборных балок. Её вы вполне сможете сделать своими руками, используя шуруповёрт или дрель. (см. также статью Стыковка бруса по длине – варианты соединений)

Допустим, вам необходимы лаги размером 150х250 мм, но в продаже таких размеров нет, зато досок с размерами 50х250 мм на любой базе пиломатериалов всегда в избытке. Для того чтобы получить балку нужного размера, достаточно купить 3 таких доски и скрепить их вместе.

В качестве крепежа лучше использовать не гвозди, а саморезы по дереву, поскольку со временем древесина высыхает, и гвозди не так прочно удерживают доски вместе.

Как советует инструкция для самостоятельного изготовления сборных лаг, если вы будете использовать их для цокольных или подвальных перекрытий, то перед стягиванием саморезами стоит обработать каждую доску антисептиком.

Это предотвратить появление древесных вредителей и значительно увеличит срок эксплуатации всего пола. Если же вы будете использовать сборный брус для межэтажных перекрытий, то никакой предварительной обработки досок не требуется.

Допустимость использования такого вида лаг очевидно и не подвергается сомнению. Этот материал также экологичен, как и обычный брус, поскольку при сборке не используются никакие клеящие вещества.

Внимание!
Несущая способность сборного бруса даже выше, чем у цельных пиломатериалов, а стоимость при этом несколько ниже.
Из всего вышесказанного становится понятно, что в некоторых случаях использование сборных элементов даже предпочтительней, чем цельных.

Клееный брус

Фото – брус клееный.

Данный вид пиломатериалов является приемлемой альтернативой в том случае, если нужных цельных лаг не найти, или их цена достаточно высока для вас, а самому сделать сборную конструкцию не имеется возможности.

Клееные балки изготавливаются из нескольких досок разной длины, скреплённых между собой с помощью двухкомпонентного конструкционного клея, который используется при изготовлении деревянных несущих строительных конструкций. (см. также статью Какими преимуществами отличается клееный брус из кедра)

Балки для перекрытия в деревянном доме из клееного бруса отличаются хорошей прочностью и сопротивляемостью к нагрузкам, но при этом имеют и некоторые недостатки.

  1. В виду того, что при их изготовлении используются клеящие вещества, такой материал уже нельзя назвать экологически чистым.
  2. При их изготовлении используется достаточно большой процент некачественных пиломатериалов. Возможна значительная усадка по прошествии нескольких лет эксплуатации, а это означает, что перекрытие из клееного бруса может со временем «повести».
  3. И самый главный недостаток клеёных балок это их ограниченный срок службы, который определяется производителем в 20 лет.

Для расчета объема пиломатериалов, можно воспользоваться калькулятором:

Особенности перекрытий

На фото – монтаж перекрытий.

Основываясь на опыте профессиональных и самостоятельных застройщиков, можно с уверенностью сказать, что именно деревянные конструкции межэтажных перекрытий являются самыми популярными и часто изготавливаемыми при строительстве частных домов. (см. также статью Коттеджи из бруса, достоинства и недостатки материала)

Это обусловлено несколькими факторами, из которых можно выделить основные:

  • простота монтажа (для их изготовления достаточно 2 человек, и при этом нет необходимости в специализированной технике, как например, при изготовлении железобетонных конструкций);
  • низкая стоимость по сравнению со всеми другими видами конструкций;
  • достаточная прочность, надёжность и долговечность;
  • простота ремонта и демонтажа.

Подробнее о перекрытиях из бруса смотрите видео в этой статье.

Заключение

Во многих случаях межэтажные конструкции из бруса могут быть единственно возможным решением, особенно при строительстве каркасных и бревенчатых домов. Так же они всегда используются при возведении строений из пено и газобетона, поскольку несущие характеристики этого строительного материала не предусматривают перекрытий из более тяжёлых конструкций, к примеру, таких как железобетон.

Кроме того, деревянные перекрытия имеют достаточно долгий срок службы, который может быть долее 50 лет, а в случае необходимости его сравнительно легко можно отремонтировать. Для этого достаточно разобрать небольшой участок пола, извлечь повреждённые элементы и заменить их на новые. Такой ремонт может занять всего несколько часов и не доставит больших неудобств жильцам дома.

Деревянные балки перекрытия: размеры, ГОСТ, таблица

Деревянные балки – это строительный материал, который нашел свое широкое применение при обустройстве перекрытий между этажами в бревенчатых, брусовых и каркасным домах. Главная цель такой конструкции состоит в том, чтобы принять на себя все нагрузку и распределить ее равномерно по всей поверхности верхнего этажа и крыши. Именно качественные характеристики представленного материала определяют устойчивость и прочность всего дома.

Читайте также:  Полезная нагрузка на перекрытие общественного здания

Кроме этого, на выбор материал играет важную роль и особенности материала, ведь представленные перекрытия подвергаются влиянию огня, плесени, в результате чего на поверхности возникают трещины. Для этих целей бурс обязательно нужно обрабатывать специальным составом.

Виды и описание изделия

Представленный материал может быть различного вида, каждый из которых характеризуется положительными и отрицательными свойствами. Первый вид балок перекрытия – это непрерывный массив.

Балки двутавровые размеры и другие данные указаны в описании.

Для выполнения межэтажного перегораживания при помощи этого природного материала, могут быть задействованы только цельные изделия, а длина пролета не должна быть большой (до 5 м). Только так вы сможете достичь положительного эффекта и высоких прочностных показателей.

О том как произвести расчет деревянных двутавровых балок перекрытия можно узнать из данной статьи.

Если использовать клееные балки перекрытия, то они позволяют вести установки, не обращая внимание на длину, ведь их уникальная технология изготовления позволяет получать изделия большой длины. По причине высоких показателей прочности клееные балки используют только в тех случаях, когда на перекрытие возлагается высокая нагрузка.

К положительным свойствам таких балок можно отнести:

  • высокие прочностные показатели;
  • возможность осуществлять перекрытие больших пролетов;
  • простота установки;
  • малый вес;
  • продолжительный срок эксплуатации.

На видео рассказывается о размерах деревянных балок перекрытия:

Предельная длина деревянной балки перекрытия клееного типа может достигать до 20 погонных метров. Для клееных балок характерна гладкая поверхность, поэтому их не нужно зашивать снизу, а ставить открытыми. В результате этого вам удастся создать в помещении стильный дизайн интерьера.

Габариты

Если говорить про минимальные размеры бруса, то они составляют 10х7 см. Эти параметры характерны для пролета, длинной 2 м. Предельное значение достигает отметки 25х18 м – если длина пролета 7 м. Для проведения монтажных работ можно задействовать бревно, диаметр которого составляет 11-27 см, а длина пролета, соответственно, 2-7 м. Самым оптимальной пропорцией сторон в сечении считается 7:5. Но как показывает практика, самыми популярными размерами, которые используют многие строители, являются 150х100 мм или 150х150 мм.

Стоимость

Цена описанного природного материала во много раз превышает стоимость обычных материалов и колеблется с учетом высоты сечения. Наименьшая стоимость изделия составляет 200 рублей за погонный метр.

Доска обрезная 50х150х6000 цена и иные характеристики строительного материала можно найти в описании.

Таблица 1 – Примерные цены на различные типы деревянных конструкций

НаименованиеСтоимость (р./пог./м)
200х65200
200х85220
240х65210
240х85235
280х65220
280х85245
320х85256

Устройство

Так как балки перекрытия могут классифицироваться с учетом используемого материала, то на этом их разновидности не заканчиваются. По назначению такие конструкции могут быть цельными, межэтажными (в том числе для перекрытия первого этажа) и чердачными. В этом случае все зависит от того, для каких целей вы будете задействовать этот материал.

О том сколько стоит 1 куб обрезной доски, размером 20х100х6000 можно узнать из описания.

При обустройстве цоколя или чердака необходимо применять усиленную теплоизоляцию, так как в этих помещениях имеет место постоянный перепад температуры. Для перекрытий между этажами требуется качественная звукоизоляция. Она необходимо даже при условии, что на верхнем этаже не будут располагаться жилые помещения.

На видео – устройство чердачного перекрытия по деревянным балкам:

Сколько стоит строганая обрезная доска размером 25х150х6000 можно узнать из данной статьи.

Имеется еще один метод устройства деревянных конструкций. В этом случае между брусьями ведется укладка плиты минваты. После укладки представленного теплоизоляционного материала поперек него прикрепить лаги. Они должны быть обязательно обшиты накатом.

Еще имеется третий способ устройства перекрытий, он практически аналогичен второму, но только в этом случае необходимо добавить еще один слой лаг и теплоизолятора между ними. Благодаря последнему методу удается усилить несущую способность всего перекрытия.

Посмотреть таблицу о том сколько бруса в одном кубе можно в данной статье.

Когда балки перекрытия монтируются в деревянном здании, то необходимо принимать во внимание тот факт, что со временем произойдет его усадка. Как правило, это происходит через год после возведения дома. Для защиты от деформации необходимо использовать один очень проверенный метод. Он заключается в том, что нужно сочленения брусьев с наружными стенами прикреплять не прочно, а обрезать концы брусьям под наклоном 60 градусов.

Для кирпичных стен технология проведения подобных мероприятий немного другая. В ходе строительства необходимо позаботиться про особые гнезды, в которых и будет происходить закладка бруса. Между его концом и кирпичом стоит уложить подкладку, обработанную битумом.

Как произвести расчет? Для используемого бурса должен соблюдаться необходимый запас прочности, чтобы он смог выдерживать нагрузку жилого строения, мансарды и кровли. Ее значение не должно быть выше 350 кг/м2. Процесс укладки перекрытий осуществляется по ширине, когда пролет представлен в форме прямоугольника. Предельно допустимая длина балки может составлять 7 м.

О том что лучше клееный брус или оцилиндрованное бревно можно узнать из данной статьи.

На видео рассказывается о максимальной длине деревянной балки перекрытия:

Если ведется перекрытие этажей с различными режимами температуры, то брус должен быть утеплен. В противном случае вам не избежать образования влаги, которая в итоге приведет в разрушению материала изнутри. Толщина теплоизолятора не должна быть меньше 25 см. При утеплении балок между этажами с одинаковыми показателями температуры стоит учитывать, чтобы толщина теплоизолятора составила 10 см. Так же полезно почитать про размеры досок для пола, поскольку их укладка – следующий этап строительства дома.

Также нужно принимать во внимание тот факт, чтобы балки не были перенасыщены влагой. Это фактор необходимо учитывать во время покупки материала. Уровень влажности не должен быть больше 20 %. В противном случае, выбранный вами природный материал прослужит вам недолго.

Деревянные балки перекрытия – это важный элемент при обустройстве чердачных, цокольных и мансардных перекрытий. Благодаря им дается придать конструкции дополнительную прочность и надежность. Перед тем как приобретать то или иное изделие, важно определить с назначением, размерами и выполнить все необходимые размеры.

Устройство, размеры и виды деревянных перекрытий

В бревенчатых, брусовых и каркасных домах для межэтажных перекрытий используют деревянные балки. Их назначение – принять и равномерно распределить нагрузку верхнего этажа и кровли. От качества перекрытий зависит устойчивость и прочность всего строения, поэтому перед началом строительства важно осуществить грамотный расчет сечения бруса, его расположение относительно элементов дома. Следует учитывать особенности материала, ведь деревянные перекрытия подвержены горению, гниению, появлению трещин. Для того, чтобы этого избежать, брус обрабатывают антипиреновым составом и антисептиком.

Брус должен обладать запасом прочности, чтобы выдерживать нагрузку жилого этажа, мансарды, кровли. Ее величина не должна превышать 350 кгс/м2. Перекрытия укладываются по ширине, если пролет имеет прямоугольную форму. Максимально допустимая длина балки составляет 7 м.

Если перекрываются этажи с разным температурным режимом, брус следует утеплять во избежание появления влаги и разрушения древесины изнутри. Толщина теплоизоляционного слоя должна быть не менее 25 см. Если утепляют балки между этажами с одинаковым температурным режимом, толщина утеплителя должна составить 10 см.

Важно, чтобы сами балки не имели переизбытка влажности при закупке материала. Она должна составлять не более 20%. Если деревянные балки перекрытия располагаются над комнатами с избыточной влажностью, надо сделать гидроизоляцию бруса. Для этого применяется специальная пленка.

Минимальное сечение бруса составляет 10х7 см (для пролета 2 м), а максимальное 25х18 (применяется для пролетов длиной 7 м). Для монтажа можно использовать также бревно диаметром 11-27 см при длине пролета 2-7 м соответственно. Лучшим соотношением сторон в сечении принято считать 7:5, однако на практике самые распространенные размеры бруса – 150х100 мм и 150х150 мм.

По назначению данные конструкции разделяются на следующие виды:

Цокольные и чердачные перекрытия требуют усиленной теплозащиты в силу высоких перепадов температур. Для межэтажных оборудуется качественная шумоизоляция, если на верхнем этаже будут находиться жилые комнаты. Конструктивно они состоят из следующих элементов:

  • балки,
  • подшивное перекрытие,
  • изоляционные слои,
  • накат,
  • пол.

Второй способ устройства деревянных перекрытий: между брусьями укладываются плиты минеральной ваты. Затем поперек них прикрепляются лаги, которые обшиваются накатом. Третий способ выполняют, как 2-ой, но добавляют еще 1 слой лаг и утеплитель между ними. Таким способом осуществляется усиление несущей способности всей конструкции.

Если устанавливаются балки перекрытия в деревянном доме, следует учитывать его усадку в течение года после возведения. Избежать деформации вследствие этого можно следующим способом: сочленения брусьев с наружными стенами закрепляются не жестко, а концы брусьев обрезают под 60º. В кирпичных стенах делают по-другому: в процессе возведения предусматривают специальные гнезда для закладки бруса. Между его концом и кирпичом должна находиться пропитанная битумом подкладка.

При монтаже деревянных перекрытий допускается наращивать балки. Для этого в месте соединения двух брусьев запиливают замок длиной 0,5-1 м. Элементы скрепляют между собой болтами. Конструкция будет более надежной, если концы наращенного бруса расположить на стене фасада. Кроме этого их надо пропитать битумом, а практически незаметное свободное пространство заложить утеплителем.

В целом конструкция перекрытия выглядит следующим образом:

  • крайние балки располагаются на опорном брусе (мауэрлате) или на верхней металлической обвязке;
  • следующие укладываются с шагом минимум 0,5 м (шаг тем меньше, чем больше длина пролета);
  • крепление к срубу осуществляется при помощи надставок, прикрепленных болтами;
  • между надставками при помощи длинных гвоздей закрепляются вкладыши.

Надставки применяются в случаях, когда уже уложена теплоизоляция, например, плиты минеральной ваты. Монтаж утеплителя снизу вверх осуществить легче и быстрее, поэтому часто используется такой прием. Для надставок берут брус 100 мм.

Классический способ монтажа основан на устройстве несущей части из балок и заполнения пустого пространства. Для этого сбивают накат, состоящий из прилегающих плотно друг к другу щитов или досок. Следует отметить, что для работ часто используется не цельный или клееный брус, а деревянная двутавровая балка для перекрытий, отличающаяся легким весом и высокой прочностью. При помощи такой балки можно осуществить быстрый монтаж перекрытий.

Читайте также:  Расчет сечения бруса для перекрытия

Сама конструкция двутавровой балки делает ее отличным материалом для возведения каркасных домов. Таким образом, весь каркас и перекрытия собираются из одного материала, при этом монтаж не требует применения тяжелой техники. Конструкция двутавровой балки состоит из следующих элементов:

  • доски-полки из прочной древесины обеспечивают хорошие несущие характеристики;
  • пространство между ними занимает плита OSB; она удешевляет себестоимость изделия, уменьшает вес, что благоприятно сказывается на общем весе дома и его давлении на фундамент.

В заключение следует отметить преимущества деревянных перекрытий для частного домостроения. Домовладельцу не надо нанимать тяжелую технику вследствие небольшого веса бруса. Затраты на строительство минимальные, так как брус и доску можно приобрести из хвойных пород. Материал обладает высокими звукоизолирующими и теплосберегающими свойствами. Крепления осуществляются болтами или длинными гвоздями, что также является легким, быстрым и удобным способом монтажа.

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 м 2 . 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/м 2 .

Руководствуясь СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м 2 х 1,3 = 91 кгс/м 2 ,

где 70 кгс/м 2 — 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/м 2 (50 кгс/м 2 + 91 кгс/м 2 ).

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/м 2 .

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м 2 х 1,3 = 195 кгс/м 2 . В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м 2 (50 кгс/м 2 + 195 кгс/м 2 ).

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м 2 , до 300 кгс/м 2 .

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/м 2 ., 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/м 2 ., 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.

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/м 2 , как указано выше).

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

Подбор балок перекрытия

Основными несущими конструкциями деревянного перекрытия являются балки. Они воспринимают нагрузку собственного веса, заполнения, а также эксплуатационные нагрузки, передавая их на прогоны или столбы.

Хотите научиться моделированию в программе SketchUp? Самый полный и подробный курс изучения самой новой версии программы.

Балки (лаги), обычно из сосны, ели, лиственницы, для междуэтажных и чердачных перекрытий должны быть сухими (допустимая влажность не более 14%; при правильном хранении древесина приобретает такую влажность через год). Чем суше балка, тем она прочнее и тем меньше прогибается от нагрузки.

Балки не должны иметь пороков, влияющих на их прочностные характеристики (большое число сучков, косослой, свилеватость и т.д.). Балки подвергают обязательному антисептированию и противопожарной пропитке.

Если половые балки первого этажа опираются на столбики, поставленные довольно часто, то балки междуэтажных и чердачных перекрытий опираются на стены только своими концами и редко, когда под ними ставят опоры. Чтобы междуэтажные балки не прогибались, их следует тщательно рассчитать и укладывать на расстоянии 1 м друг от друга, а то и ближе.

Самая прочная на изгиб балка — это брус с соотношением сторон 7:5, т. е. высота балки должна равняться семи каким-то мерам, а ширина — только пяти таким же мерам. Круглое бревно выдерживает бОльшую нагрузку, чем вытесанный из него брус, однако оно менее прочно на изгиб.

Обычно балки прогибаются от давления на них веса засыпки, пола, мебели, людей и т.д. Прогиб в основном зависит от высоты балки, а не от ее ширины. Если, например, два одинаковых бруса скрепить болтами и шпонками, то такая балка выдержит груз уже в два раза больший, чем оба эти бруса, уложенные рядом. Поэтому выгоднее увеличивать высоту балки, чем ее ширину. Однако и в уменьшении ширины есть свой предел. Если балка будет слишком тонкой, то она может изогнуться в сторону.

Допустим, что прогиб балок междуэтажных перекрытий считается не более 1/300 длины перекрываемого пролета, чердачных — не более 1/250. Если перекрывается чердак пролетом 9 м (900 см), то прогиб не должен быть более 3,5 см (900:250=3,5 см). Зрительно это почти незаметно, но прогиб все же есть.

Любое перекрытие, даже под нагрузкой, будет совершенно ровным, если в укладываемых балках предварительно вытесать так называемый строительный подъем. В этом случае нижней стороне каждой балки придают форму плавной кривой с подъемом в середине (рис. 1).

Рис. 1 Строительный подъем балки (размеры в см)

Сначала потолок с такими балками будет слегка приподнятым в середине, но постепенно от нагрузки выровнится и станет почти горизонтальным. С той же целью для балок можно применять изогнутые в одну сторону бревна, соответственно подтесывая их.

Толщина балок для междуэтажных и чердачных перекрытий должна равняться не менее 1/24 ее длины. Например, устанавливается балка длиной 6 м (600 см). Значит, толщина ее должна составлять: 600_24=25 см. Если необходимо вытесать прямоугольный брус с соотношением сторон 7:5, берут уже бревно диаметром 30 см.

Брус можно заменить двумя досками общим сечением, равным брусу. Такие доски обычно сбивают гвоздями, располагая их в шахматном порядке через 20 см.

При более частой укладке вместо бревен (брусьев) можно использовать обыкновенные толстые доски, поставленные на ребро.

Рассмотрим такой пример. Для перекрытия пролета длиной 5 м с нагрузкой в 1259 кг необходимы две балки прямоугольного сечения 200X140 мм, уложенные через 1000 мм. Однако их можно заменить тремя досками сечением 200Х70 мм, расположив их через 500 мм, или же четырьмя досками сечением 200Х50 мм, уложенными через 330 мм (рис. 2).

Рис. 2 Расположение брусчатых и дощатых балок

Дело в том, что доска сечением 200X70 мм выдерживает груз 650 кг, сечением 200X50 мм – 420 кг. В сумме же они будут выдерживать предполагаемую нагрузку.

Для подбора сечения круглых или прямоугольных балок под нагрузку 400 кг на 1м2 перекрытия можно пользоваться данными таблицы или приведенными расчетами.

Допустимые сечения балок междуэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг

Ширина пролета (м)Расстояние между балками (м)Диаметр бревен (см)Сечение брусков (высота на ширину, см)
211312×8
0,61110×7
2,511514×10
0,61312×8
311716×11
0,61414×9
3,511918×12
0,61615×10
412120×12
0,61716×12
4,512222×14
0,61918×12
512422×16
0,62018×14
5,512524×16
0,62120×14
612725×18
0,62322×14
6,512925×20
0,62523×15
713127×20
0,62726×15
7,513330×27
0,62928×16

Концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий деревянных зданий врубают сковороднем в верхние венцы на всю толщину стены.

Для выбора балок можно также воспользоваться таблицей, разработанной И.Стояновым.

Подбор деревянных балок перекрытия

Нагрузки, кг/пог.мСечение балок при длине пролета, м
3,03,54,04,55,05,56,0
1505×145×166×188×188×2010×2010×22
2005×165×187×187×2010×2012×2214×22
2506×166×187×2010×2012×2014×2216×22
3507×167×188×2010×2212×2216×2220×22
Читайте также:  Монолитное перекрытие коттеджа пример расчета

Нагрузки на перекрытия складываются из их собственной массы и временных нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации дома. Собственная масса междуэтажных деревянных перекрытий зависит от конструкции перекрытия, применяемого утеплителя и обычно составляет 220-230 кг/м2, чердачных – в зависимости от массы утеплителя – 250-300 кг/м2. Временные нагрузки на чердачное перекрытие принимаются за 100 кг/м2, на междуэтажное – 200 кг/м2. Для того чтобы определить полную нагрузку, приходящуюся на один квадратный метр перекрытия в процессе эксплуатации дома, складывают временную и собственную нагрузки и их сумма является искомой величиной.

Наиболее экономичными по расходу древесины считаются балки толщиной 5 и высотой 15-18 см при расстоянии между ними 40-60 см и минераловатном утеплителе.

Традиционные конструкции перекрытий и полов

Перекрытия в зданиях, подлежащих в настоящее время реконструкции, до первой половины XIX в. устраивали в виде сводов из кирпича или полностью из дерева, а с конца XIX в. также из кирпича, бетона и дерева по металлическим балкам.
Кирпичными сводами перекрывали пролеты порядка 4—7 м между несущими стенами преимущественно в нижних этажах домов, где меньшее значение имеет распор.

Своды применялись разных видов (рис. 74). Наиболее распространен был простой вид свода — цилиндрический. Им перекрывались помещения с любыми соотношениями сторон, тогда как другие формы сводов пригодны для перекрытия помещений, близких по форме к квадрату, в особенности крестовый и сомкнутый.

Толщину сводов в верхнем участке (ключе) назначали от 7г ДО 1 кирпича при пролете порядка 6 м и очертании по «третной» дуге, т. е. по шестой части окружности. К пятам толщина сводов увеличивалась до 1,5—2 кирпичей. Дефекты сводов в виде трещин появляются обычно от неравномерной осадки стен; если же осадка прекратилась, то даже разделившийся на отдельные участки свод сохраняет устойчивость.

В конце XIX в. начали широко применять перекрытия над подвальными и нежилыми этажами жилых домов, в общественных и промышленных зданиях, из кирпичных сводиков, бетонных и железобетонных (в более позднее время), по металлическим балкам (см. рис. 76, п). Расстояние между балками принималось: при кирпичных сводах — 1,1 —1,4, бетонных— 1,1—2,2 и железобетонных 1,1—2,9 м. Толщина кирпичных сводиков была У2 кирпича, бетонных— 100—140 мм, железобетонных — от 45 до 150 мм. При просадках несущих элементов здания иногда обрушались отдельные участки таких перекрытий, но на прочных грунтах они весьма надежны.

Рис. 74. Кирпичные своды: а — основные формы: 1 — цилиндрический; 2 —сомкнутый; 3 —крестовый; б — производные формы: 4 — бочарный; 5 — вспарушенный сомкнутый; 6 — вспарушенный крестовый; 7 —парусный; в — устройство основания для пола по сводам

Деревянные перекрытия были распространены широко — до 80% в домах традиционных конструкций с давних времен и до начала 40-х годов нашего столетия. Пролеты деревянных балок до 90-х годов прошлого столетия достигали 6—8, а в отдельных случаях 11 м (см. рис. 24). Среднее расстояние между балками—-1,1 м (1,5 аршина). Однако это расстояние допускалось увеличивать до 1,6 м и уменьшать до 0,5 м (рис. 75) для устройства в стенах дымовых и вентиляционных каналов или чтобы не опирать балку на оконную перемычку.

Количество необходимых балок определяли по правилу: «Число балок в помещении (между двумя капитальными стенами) получим, если ширину его в саженях умножим на 2 и прибавим единицу». По правилам того времени глубина заделки должна иметь столько вершков, сколько саженей в пролете плюс 1,5 вершка. При заделке балок обязательно обеспечивался доступ воздуха к их торцам (см. рис. 76, к).


Рис. 75. Расположение деревянных балок перекрытия: I — обрешетка по балкам; 2 — то же, между балками

Конструкции деревянных перекрытий были весьма разнообразны, но в них всегда можно различить основные функциональные составные части. Деревянные балки в наиболее старых постройках вытесывались вручную из бревен диаметром порядка 350 см с «черепами» для укладки заполнения между ними (рис. 76,а). Позднее балками служили брусья из бревен диаметром 30 см с прикрепленными к ним черепными брусками (рис. 76,6). Балки из двух и одной доски применялись только в пролетах до 2,5 м.

Для приблизительного определения высоты балок применяли правила: «Толщина (высота) балки должна иметь вдвое больше вершков, чем длина саженей»; «Толщина балки должна быть не менее ‘/24 междустенного расстояния».

Второй составной частью деревянных перекрытий являются заполнения между балками. Эту часть перекрытия выполняли из накатника (подтоварника)—тонких бревен толщиной 11—14 см (рис. 76,6), из пластин (половин бревен диаметром порядка 22 см, рис. 76,а), а в более поздние времена — из двух рядов досок толщиной 40 мм с прокладкой войлоком или толем (рис. 76,г). Третьей частью перекрытия была смазка или слой пластичной глины толщиной около 2—3 см, иногда по войлоку. Четвертой его частью служила засыпка строительным мусором или выстилка битым кирпичом толщиной 60—80 мм с обязательной воздушной прослойкой До верха балок (низа лаг или обрешетки) в 2—5 см.

По верху балок устраивали конструкцию пола. На балки укладывались лаги толщиной 6 см с расстояниями 0,7 м или обрешетки (рис. 76, а, в) или сплошной настил из одного или двух слоев (рис. 76, г). На такой так называемый черный пол укладывались щиты паркета или доски пола.

Составной частью перекрытия являлась и отделка потолка, которую выполняли в виде штукатурки по драни, нередко с прокладкой под дранью слоя войлока для повышения качества потолка и изолирующих свойств перекрытия.

Кроме описанных выше типичных конструкций применялись многие другие варианты, в особенности в тех зданиях, где производили те или иные ремонтные работы. Общая толщина перекрытий достигала обычно 45 см (10 вершков), но наблюдались колебания в большую и меньшую стороны. Деревянные перекрытия по металлическим балкам начали применять в строительстве с последних десятилетий XIX в. (рис. 76, к, л, м). Их основывали на двутавровых балках порядка 22—27 номеров с расстояниями между ними 1,1 —1,4 м. Состав и конструкции заполнений между балками были те же, что и у деревянных балок; обязательно укладывали изоляционные прокладки. В местах опирания деревянных составных частей перекрытия на металлические балки обязательно укладывали изоляционные прокладки. Толщина перекрытий обычно несколько меньше 35 см.

В 20—40-х годах перекрытия по деревянным и металлическим балкам устраивали значительно более экономичные (рис. 76, е). Деревянные балки изготовляли обычно из досок размером 50X200 или 60×240 мм. Укладывали их через 600, 800, 1000 мм. Иногда вместо накатов делали подшивку (рис. 76,и). Общая высота перекрытий сократилась до 25—30 см. Пространство между балками заполняли также легкобетонными и гипсовыми плитами и блоками.

Деревянные перекрытия 20—30-х годов предельно экономичны по своей конструкции, но иногда не удовлетворяют требованиям по вибрации и зыбкости. Пролеты балок в полностью деревянных перекрытиях в эти годы были уменьшены до 3,5—4,5 м введением в конструкцию перекрытий прогонов. Прогоны опирали на дополнительные столбы и располагали в продольном или поперечном направлениях к длине здания.

Рис. 76. Перекрытия зданий (включая конструкции пола) традиционной постройки конца XIX — начала XX в.:
а—перекрытие по деревянным балкам с черепами, обрешетка на балках, накат из пластин; б — то же, балки с черепными брусками, подбор |из накатника; в — то же, обрешетка между балками; г — то же, балки с жуковинами, накат (подбор) из двух слоев досок, Йбдшив- ной потолок, пол из двух слоев досок (черный и чистый); д — то же, балки круглые, подбор в пазах, пол из шпунтованных досок, подшивной потолок. Перекрытия 1920—1930 гг.: е — балки из брусьев, щитовой накат (доски внизу, рейки сверху), пол из шпунтованных досок по лагам; ж —дощатый накат, подшивной потолок, пол из двух слоев досок по лагам; и — подшивной накат, дощатый пол; к—п — перекрытия по металлическим балкам; к — с деревянным заполнением; л —с кирпичными сводиками; м — с бетонным заполнением; к — опирание деревянных балок на наружную стену; о —чердачное перекрытие при деревянных балках; п — то же, при металлических балках; р —рельс; 1 — балка; 2—Черепной брусок; 3 — накат; 4 — глиняная смазка; 5 — выстилка кирпичом, засыпка строительным мусором, легкий бетон; 6 — обрешетка; 7 —щит основания паркета; 8 — паркет; 9 — штукатурка; 10 — лага; 11 — пол черный дощатый; 12 — то же, чистый; 13— тощий бетон; 14 — пол из керамических плиток на цементном растворе; 16 — подшивка потолка

В наиболее старых зданиях жесткость деревянных перекрытий, выполненных с большими запасами, достаточно высока — в них не наблюдается вибрации и зыбкости. Появление металлических балок с их большей несущей способностью позволило увеличивать пролеты до 7—11 м, но это привело к появлению прогибов и вибраций перекрытий. Для увеличения жесткости и неизменяемости перекрытий начали устраивать деревянные несущие перегородки. С течением времени наличие их приводило к обратному результату, так как перегородки скорее разрушались и деформировались, чем перекрытия.

Для повышения жесткости балочно-накатных перекрытий балки связывали со стенами при помощи металлических анкеров.
Дефекты деревянных перекрытий, изменение последних во времени главным образом объясняются свойствами или особенностями дерева как органического материала. Дерево в конструкциях перекрытий разрушается чаще всего от гниения, а иногда от грибков, плесени и реже дереворазрушающими насекомыми. Эти дефекты могут возникать и действовать отдельно или в различных сочетаниях друг с другом. Наиболее часто в перекрытиях подгнивают концы балок у наружных стен, а также различные их участки, находящиеся под помещениями с повышенной влажностью. Кроме того, нередко подвергаются разрушениям перекрытия чердачные и расположенные над сырыми подвалами и подпольями.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector