Деревянные балки перекрытия: расчёт расстояния, шага, сечения

Виды перекрытий


Перекрытие – это горизонтальная несущая конструкция из балок, разделяющая здание по высоте на функциональные зоны или этажи и поддерживающая прочность всего строения. При строительстве дома применяют следующие виды перекрытий:

  • цокольное или подвальное перекрытие;
  • межэтажное перекрытие;
  • чердачное перекрытие.
Чердачное перекрытие
Чердачное перекрытие

Естественно, самые прочные – металлические балки в виде швеллера, уголка или двутавра, изготовленные из высокопрочной стали. Их лучше всего использовать для цокольного перекрытия, так как оно несёт наибольшую нагрузку. Из стальных балок можно устраивать длинные пролёты с большим расстоянием между балками. Они устойчивы к механическим повреждениям и гниению. Однако из-за большого веса с ними тяжело работать, а высокая цена металла увеличивает расходы на строительство.

Железобетонные балки перекрытия выдерживают большие нагрузки и подходят для строительства многоэтажных домов. Но для их монтажа понадобится специальная техника.

В основном при строительстве частных домов для перекрытий используют деревянные балки. Дерево – надёжный и экологически безопасный материал, который не навредит жильцам дома. Балки из дерева относительно недорого стоят и имеют небольшой, по сравнению с предыдущими видами вес, поэтому их легко устанавливать. Однако дерево огнеопасно, подвержено гниению и поражению короедом, поэтому требует предварительной обработки.


Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия


Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,30,40,50,6
240Балка ICJ-240W4,954,504,163,93
300Балка ICJ-300W5,805,354,964,70
360Балка ICJ-360W5,805,805,755,38
400Балка ICJ-400W5,805,805,805,80
240Балка ICJ-240L5,454,954,554,30
240Балка ICJ-240L с полкой 89 мм6,055,505,104,80
300Балка ICJ-300L6,505,905,455,15
300Балка ICJ-300L с полкой 89 мм7,206,556,105,75
360Балка ICJ-360L7,456,756,305,90
360Балка ICJ-360L с полкой 89 мм8,307,507,006,60
400Балка ICJ-400L8,107,356,806,40
400Балка ICJ-400L с полкой 89 мм9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L с полкой 89 мм10,009,058,407,90
500Балка ICJ-500L9,608,708,057,60
500Балка ICJ-500L с полкой 89 мм10,609,608,958,40
600Балка ICJ-600L11,009,959,258,70
600Балка ICJ-600L с полкой 89 мм12,0011,0010,209,60

Устройство


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:

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.

Разновидности деревянных перекрытий

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.

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.


Особенности перекрытий


На фото – монтаж 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.


Виды и типы железобетонных балок


Рассматриваемые элементы отличаются по виду и габаритам. Последний параметр зависит от шага колонн, типа строения и ширины его пролета. Поэтому изделия различаются:

  • поперечным сечением;
  • некоторыми конструктивными особенностями;
  • назначением изделия;
  • габаритами.

Поперечное сечение железобетонных деталей бывает таким:

Максимальная длина балки перекрытия без опор. Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок. Возведение деревянных перекрытий между этажами: подробная технология строительства Максимальная длина балки перекрытия без опор
Виды балок перекрытия и расчет расстояния между ними
Максимальная длина балки перекрытия без опор. Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок. Возведение деревянных перекрытий между этажами: подробная технология строительства Максимальная длина балки перекрытия без опор
Максимальная длина балки перекрытия без опор. Брус для межэтажных перекрытий: назначение, разновидности, расчёт параметров и монтаж балок
Максимальная длина перекрытия без опоры. Как сделать расчет лаг пола – возможные варианты
Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет
  • трапеция;
  • тавр;
  • прямоугольник;
  • двутавровое очертание;
  • форма латинской буквы L.

Обычно строители используют тавровые межэтажные элементы, поскольку они гарантируют равномерное распределение возникающего постоянно давления, формируют плоский пол. Когда длина пролета значительная, делают дополнительную опору.


Технология монтажа перекрытий из дерева


Для выполнения работ потребуются следующие инструменты:

  • топор;
  • циркулярная пила;
  • ножовка;
  • молоток;
  • шуруповерт;
  • саморезы и гвозди;
  • рубанок;
  • гидроизоляционный и теплоизоляционный материалы;
  • строительный уровень длиной не менее 80 см.

 При возведении стен в их верхней части формируют

  1. При возведении стен в их верхней части формируют специальные проемы или углубления для балок. Перед началом работ эти гнезда очищают от пыли и мусора и настилают в них гидроизоляционный материал. Чаще всего используют рубероид. Если стены из кирпича, гнезда можно обработать битумом или мастиками на его основе.
  2. Торцы балок обмазывают битумом.
  3. Укладывают опоры в предварительно подготовленные проемы.

Если строение возведено из дерева, балки врубают в верхний венец. Существует такой способ крепления опорных элементов к стене, как ласточкин хвост. Оно используется в домах, выстроенных из бревна или бруса. Этот метод соединения прост и надежен. Для фиксации балок необходимы металлические скобы.

Деревянные перекрытия в доме монтируют по следующи Утепление межэтажных перекрытий из массива

Деревянные перекрытия в доме монтируют по следующим правилам:

  • уложенный в гнездо брус должен отстоять от стен углубления не менее, чем на 4 см;
  • балки должны располагаться на расстоянии 40-50 см от дымохода;
  • каждую 3-4 балку крепят к стене анкерами;
  • пространство между брусом и стенками гнезда заполняют паклей или стекловатой.

Схема монтажа межэтажных перекрытий предусматривает устройство тепло- и звукоизоляции. Поэтому оставшиеся после укладки балок щели заполняют монтажной пеной.

Технология устройства настила

В зависимости от местонахождения наблюдателя, деревянные перекрытия между этажами могут представлять собой либо пол, либо потолок помещения. К устройству пола требования особые. Перед тем, как приступить к монтажу настила, каждую балку с обеих сторон подшивают черепными брусками сечением 40х40 см или 50х50 см.

Они послужат опорой для чернового пола. Аналогичным образом можно поступить и с устройством настила, образующего потолок. Но технология монтажа этого конструктивного элемента не имеет специальных требований для выполнения таких работ.

Устройство перекрытия по деревянным балкам начинаю Устройство перекрытия по деревянным балкам

Устройство перекрытия по деревянным балкам начинают с крепления к нижней части опор неструганных досок толщиной от 15 мм. Они впоследствии послужат черновым потолком. На получившийся в процессе подшивки настил сверху укладывают гидроизоляционный материал: рубероид, специальную мембрану или плотный полиэтилен. На него — утеплитель.

Монтируют обшивку верхней части перекрытия по деревянным балкам. Доски крепят гвоздями или саморезами. Зная последовательность работ, их несложно выполнить своими руками. Перекрытие дома должно представлять собой герметичную, прочную, качественно утепленную конструкцию. Этот элемент здания испытывает наибольшие весовые нагрузки, поэтому для его устройства выбирают исключительно качественные материалы.


Сроки устройства и когда можно пользоваться?


Нормативное время для монтажа деревянных перекрытий в домостроении определяется Государственными Едиными нормами и расценками на монтажные работы по видам работ и трудозатратам. Для устройства перекрытий бригаде из 2-х или 3-х человек потребуется выполнить:

  1. Монтаж балок с черепным бруском.
  2. Установку анкеров.
  3. Антисептику окончаний балок с наматыванием толи.
  4. Монтаж ригелей с фиксацией хомутами.
  5. Установку наката.
  6. Установку несущей подшивки.
  7. Гидрозащиту пергаментом.
  8. Теплозащита минплитами.

2Нормами установлены для 100 м2 перекрытий трудозатраты 148,52 чел-час, дополнительно потребуется затраты на подшивку потолка 83.11 чел-час и укладку ходовых досок 5.51 чел-час, всего -237,14 чел-час.

Таким образом бригада из двух человек способна выполнить одно перекрытие дома, имеющего в плане размер 10х10 м, при 8 часовом рабочем дне за 237,51: 2: 8=14 дней, а из 3-х человек — за 237, 51:3 :8=10 дней.

Пользоваться конструкцией жильцы дома смогут только после того, как дом будет введен в эксплуатацию, а для строителей, выполняющим монтаж, сразу же после того, как будут закреплены несущие балки и уложены ходовые доски.


Как сделать в доме деревянные перекрытия


В строительстве домов нередки ситуации, когда использование железобетонных плит невозможно. В этом случае устраивают деревянные перекрытия. Эти конструктивные элементы зданий выгодны по многим параметрам: они прочны, удобны и просты в монтаже, предоставляют возможность выполнить максимально качественное утепление здания.


Элементы висячих стропил и факторы, влияющие на их выбор


Жилые дома, в основном, имеют в своей конструкции внутренние опорные несущие стены, поэтому применение висячих стропил в них, напрямую связанно с будущим обустройством мансарды. Висячая стропильная система, по сравнению с наслонной, является более сложной. Сложна операция изготовления не только самих стропил, но и монтаж их на стену. При использовании наслонных стропил узлы конструкции собираются вручную из легких элементов. В случае с висячими стропилами, собранная, громоздкая конструкция подается на крышу краном, либо разбирается внизу, подается вручную наверх и собирается заново.

Простейшая стропильная ферма представляет собой треугольник, состоящий из двух стропильных ног, упертых друг в друга и затяжки. Получившаяся конструкция – распорная, но на наружные стены сооружения распор не передается ввиду его нейтрализации затяжкой. Таким образом, в висячей стропильной системе, на стены сооружения передаются только вертикальные усилия, горизонтальные отсутствуют, что делает конструкцию узлов опирания на стены достаточно простой.

Затяжка сооружается либо из деревянных брусьев, ли

Затяжка сооружается либо из деревянных брусьев, либо из металлических планок, а месторасположение зависит от типа кровельной конструкции. Например, при возведении крыши мансардного типа затяжки устанавливаются у основания стропильной конструкции и являются балками перекрытия. Мауэрлат в такой системе не является необходимой частью конструкции. Он может заменяться доской, которая кладется на гидроизоляционную основу, и служит для выравнивания стропильных ферм относительно горизонта, а также для предотвращения смятия древесины в районе узла опирания фермы.

Перед началом проектирования висячей стропильной системы необходимо учитывать следующие важные факторы:

  • климатический регион, сюда входит учет снеговых и ветровых нагрузок, а также общее количество атмосферных осадков;
  • вид кровельной системы (односкатная, двухскатная, шатровая, вальмовая и т.д.);
  • угол наклона ската крыши;
  • вид кровельного перекрытия (шифер, металлочерепица, профнастил и пр.).

Зная вышеперечисленные факторы нагрузок, рассчитывается сечение стропильных ног и ширина пролета висячих стропил. Устройство висячих стропил во многом зависит от применяемой конструкции и характеризуется наличием дополнительных элементов таких как: подкосы, ригели и бабки.

Конструкция висячих стропил во многом зависит от д

Конструкция висячих стропил во многом зависит от длины пролета в сооружении и наличия или отсутствия мансардного помещения на чердаке.


Возможные сложности и ошибки


Для застройщиков которые серьезно относятся к процессу строительства дома, в точности реализуют его проект, соблюдают технологические карты и правила техники безопасности, проблем при создании перекрытий не будет.

Конечно же выполнять этот вид работ должны профессионалы с составом бригады не менее 2-3 человек, а для производства работ нужно приобрести высококачественный материал, в соответствии с проектными спецификациями, и нужный инструмент и оснастку.

Для не очень опытных исполнителей, такая работа будет сложной, а в процессе могут быть допущены следующие ошибки:

  1. Пиломатериалы не были обработаны антисептической пропиткой от гниения и антипиренами для пожарной безопасности.
  2. При установке балок не были запилены углы 60 и не проведена гидроизоляция бревен.
  3. Нарушение горизонтальности при установке балок и перекрытия.
  4. Установлен некачественный пиломатериал, с недопустимыми характеристиками по размерам и влажности.
  5. Балки имеют сверхнормативный прогиб и влажность выше 12 %.
  6. Было допущено нарушение очередности укладки защитных слоев «пирога» перекрытия.
  7. Неправильно выбран утеплитель по размерам и характеристикам.
  8. Отсутствуют тепло-, паро- и гидрозащитные слои.
  9. Некачественная установка защитного материала, большие межплиточные щели.
  10. Отсутствует вентиляционный зазор.

Схема слоев и пирог


Они состоят они обычно из следующих слоев:

  1. Выполняют дощатый накат из досок либо из щитов, подшитых к несущим балкам. Также можно укладывать их черепные бруски, приколоченные к низу балок. При установке двутавровых балок, доску укладывают в нишу, в этом случае черепные бруски не устанавливаются.
  2. Дальше идет слой парозащиты.
  3. Слой шумоизоляции.
  4. Размещают поперечно лаги.
  5. Настилают черновой пол из пиломатериалов.
  6. Устанавливается чистовой пол: паркет, плитка, ламинат или линолеум.

Важно! Свободное пространство под настилом должно иметь хорошую естественную вентиляцию, по этой причине между ним и слоем шумо-звукоизоляции нужно оставить вентиляционный промежуток.

Отделка межэтажного перекрытия снизу выполняется любыми отделочными стройматериалами. В тех случаях, когда требует стиль интерьера можно оставлять балки открытыми. В таком варианте на них поверху устанавливают черновой пол, а только потом укладывают все оставшиеся слои.

Процесс установки перекрытия над необогреваемым подполом имеет свою специфику:

  1. Особое внимание уделяют антисептической обработке всех узлов, которые могут находиться под воздействием влаги, поступающей из земли.
  2. Слой утеплителя должен быть значительным, более 100 мм, размер уточняется в ходе проектирования в зависимости от климатических характеристик района застройки и выбранного типа утеплителя.
  3. Под слой теплозащиты устанавливают гидроизоляционную пленку, чтобы отсечь влагу из подвала.
  4. Сверху слой теплоизолятора защищают пароизоляцией, чтобы не допустить в нем образования конденсата, из-за температурной разницы холодного подвала и нагретых комнат 1-го этажа.


Плюсы и минусы применения


Самое большое преимущество легких перекрытий — это их малый вес. Самый низкий такой показатель у деревянных конструкций примерно 300-350 кг/м2, против 800-900 кг/м2 у железобетонных стандартных плит перекрытия. Этот показатель приводит к экономии строительных работ и итоговой стоимости домостроительства, а также существенно сокращает трудозатраты и сроки выполнения строительно-монтажных работ.

При не очень больших пролетах и нормативном шаге несущих балок, монтаж перекрытий выполняют без применения тяжелых автокранов. Их можно заменить на механические и электрические подъемники.

Преимуществами сборно-монолитных и монолитных конструкций с применением новых энергосберегающих технологий являются их высокие производственные характеристики по тепло-, паро-, влаго- и шумозащите. Быстрая готовность исходных элементов позволяет выполнять сборочные работы всего за несколько рабочих смен.

Легкие перекрытия также, как и любые строительные

Легкие перекрытия также, как и любые строительные конструкции имеют свои недостатки, больше всего их у деревянных изделий, которые подвержены биологическому разрушению и являются высоко горючими материалами. Тем не менее современные продукты химической отрасли по антисептической защите позволяет свести этот недостаток к минимуму.

К недостаткам монолитных и сборно-монолитных конструкций относится их сравнительно высокая стоимость и низкая способность тепло- и звукозащиты, поэтому они нуждаются в устройстве соответствующих дополнительных защитных слоев.


Устройство перекрытий в деревянном доме из бруса


Межэтажные перекрытия в домах из бруса, как и в зд

Заключение Межэтажные перекрытия в домах из бруса, как и в зданиях, возводимых из другого материала, несут двойную нагрузку: сверху на них настилается чистовой пол, а снизу крепится потолок. Между балками перекрытия брусового дома укладывается тепло- и звукоизоляционный материал. Перед установкой балок перекрытия в доме из бруса обязательно нужно провести обработку антисептическим средством.

Заключение


Деревянные перекрытия между этажами, несмотря на свою многовековую историю, не утратили свою актуальность для частного домостроения и в наши дни. Современные строительные материалы и новые технологические разработки позволяют создавать такие устройства экологический безопасными, крепкими, теплыми и звуконепроницаемыми. Поэтому они успешно могут устанавливаться в домах, возведенных из любого стенового материала.

Деревянные перекрытия, изготовленные по проекту и с соблюдением всех технологических требований, способны качественно и с запасом, принимать и передавать все динамические и статистические нагрузки дома на фундамент, при этом гарантируя проектную конструктивную жесткость здания, а значить и длительный срок его эксплуатации.