Особенности перекрытий между этажами в частном доме

При организации ремонтно-строительных работ  по смене старых перекрытий должны предусматриваться:

Основные требования к перекрытиям

К монтажу подобных конструкций предъявляются особые требования по степени звукоизоляции, теплозащите и пожаростойкости. Для достижения хорошей шумоизоляции необходимо герметично заделывать щели и стыки, образуемые между листами материала. Помещения с разным температурным режимом оборудуются дополнительной теплоизоляцией, это нужно учитывать перед тем, как окончательно выбрать, какие перекрытия использовать для второго этажа. Независимо от того, из какого материала они выполнены, важным этапом строительства является защита полов от огня.

Железобетонные плиты перекрытия способны выдержать прямое воздействие пламени в течение 1 часа, деревянные конструкции любой толщины с оштукатуренной поверхностью начнут деформироваться уже через 15 минут, при наличии засыпки аналогичное перекрытие устоит не дольше 45 минут. При отсутствии защиты деревянный дом практически не имеет огнестойких свойств.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

  • плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;
  • снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;
  • необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.

В пределах статьи будут приведены несколько распространенных способов усиления перекрытия (ремонт, реконструкция). Но, точно ответить на вопрос, как усилить деревянные балки перекрытия может только профессионал и только после анализа состояния конструкции. Ведь в каждом случае решение будет индивидуально.

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке.

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах на участке.

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Преимущества:

  • удобство и простота монтажа;
  • приемлемая стоимость;
  • незначительный вес изделия.

Недостатки:

  • высокий уровень огнеопасности;
  • подверженность поражению жуком-короедом;
  • возможное гниение конструкции с течением времени;
  • конструкция перекрытия по деревянным балкам применяется только до четвертого этажа.

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом. Обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих нагрузок на фундамент.

Читайте также:  Заделка швов на потолке между плитами перекрытия

Стальные балки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде двутавра, швеллера или уголка, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

  • допустимы пролеты большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
  • стойкость к воздействиям биологического характера и гниению;
  • огнеустойчивость.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • возможно образование коррозии;
  • низкие звуко- и теплоизоляционные параметры;
  • для монтажа требуется специальная техника.

Железобетонные балки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

  • отсутствие прогибов;
  • повышенная несущая способность;
  • формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки:

  • сложность монтажа;
  • потребность задействования специализированной техники.

Комбинированные балки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном строительстве при создании каркасных домов. Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

  • отличные прочностные данные;
  • стойкость к деформированию;
  • незначительный вес.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • неудобство утепления плитным материалом.

Виды полов

В зависимости от особенностей проекта здания существует два вида полов второго этажа по деревянным балкам.

СНиП от г. Полы. Толщина, покрытия полов, прослойка, стяжка и подстилающие слои полов (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

СНиП

Таблица. Виды полов второго этажа по деревянным балкам.

Тип пола Описание технических и эксплуатационных особенностей

Холодный

Такие полы в настоящее время почти не используются, а напрасно. Ниже мы рассмотрим варианты, когда ставить неутепленные полы целесообразно. По стоимости они самые дешевые, настилать их не составляет большого труда даже новичкам.

Утепленный

Сложная с инженерной точки зрения конструкция, состоит из нескольких слоев, каждый из которых оказывает заметное влияние на общие эксплуатационные показатели. По стоимости намного превосходит холодные, но позволяет существенно уменьшать тепловые потери. За счет этого дорогостоящая конструкция быстро окупается и начинает приносить прямую прибыль. Но это возможно лишь при одном условии – теплые полы настилаются в строгом соответствии с существующими строительными нормами и правилами. В противном случае они быстро теряют свои первоначальные свойства и требуют сложного и дорогостоящего ремонта.

Схема межэтажного перекрытия в деревянном доме

Строительные требования к деревянным перекрытиям

Чтобы смонтировать своими руками долговечное и безопасное деревянное перекрытие между 1 и 2 этажом, следует строго соблюдать предъявляемые к ним технические требования.

Теплоизоляционный слой

Теплоизоляция пола улучшит температурные показатели в комнате на втором этаже

Если деревянный пол будет разделять собой верхнее и нижнее помещение с разницей температур между ними свыше 10°С, нужно будет сооружение теплоизоляционного слоя.

Это необходимо, например, при обустройстве перекрытий между первым этажом и подполом, цоколем или между первым/вторым этажом и неутеплённой мансардой.

Прочность балок

Балки и перекрытия должны выдержать до 180 кг/кв.м нагрузки

При сооружении пола второго этажа по деревянным балкам следует уделять особое внимание прочности несущих конструкций. От того, насколько прочны деревянные балки перекрытий, зависит безопасность эксплуатации здания.

Согласно строительным нормативам для деревянных малоэтажных построек предельная нагрузка на перекрытия первого этажа не должна превышать 210 кг на кв.м., давление на деревянный пол второго этажа – не более 180 кг/кв.м., а для чердаков и мансард этот показатель должен составлять менее 105 кг/кв.м.

Максимальный прогиб

Кроме того, строительные нормативы предъявляют требования и к значениям прогиба деревянных балок перекрытий. Согласно СНиП этот коэффициент не должно превышать 1 к 250. То есть, максимальный прогиб деревянных несущих конструкций при эксплуатации должен быть менее 4 мм на метр длины балки.

Согласно этому нормативу прогиб балочной конструкции длиной 4 м в центре не должен быть более 1,6 см (4 м : 250 = 0,016 м). Если же в комнате планируется размещение массивной мебели и бытовой техники, настил в качестве напольного покрытия кафельной плитки и т.п., то требования к жёсткости конструкции увеличивается до 1 к 400.

То есть, прогиб не должен превышать 2,5 мм на каждый метр. Для нежилых мансард и чердачных помещений допускается больший коэффициент прогиба – 1 к 200 (5 мм на 1 метр).

Звукоизоляция

Пятидесятимиллиметровая минвата не только утеплит пол, но и станет хорошим звукоизолятором

Согласно строительным нормативам порог звукоизоляции для межэтажных перекрытий жилых зданий должен составлять 50 дБ.

Для обеспечения этого требования вполне достаточно будет застелить пол второго этажа под финишным покрытием минватой толщиной 50 мм.

Длина несущих балок

Длина балки должна быть не более 5 м

Максимально допустимая длина свободного провиса деревянных балок не должна превышать 5 м для межэтажных и 6 м – для чердачных перекрытий. Если проектная длина комнаты больше 5 м, необходимо будет установка под несущим брусом дополнительной опоры. Дело в том, что оптимальная длина несущей деревянной конструкции составляет 4 м.

При дальнейшем увеличении её длины резко снижается жёсткость и прочность несущей конструкции и непропорционально возрастают требования к толщине сечения балки. Так, чтобы показатели прогиба для 8 м бруса «вписывались» в нормативы СНиП, толщина его должна быть порядка 40 см. Для примера: такой же показатель прогиба показывает 4 м брус сечением всего 15 х 15 см.

Дерево – материал достаточно уязвимый для внешнего воздействия, прежде всего сырости и огня, поэтому перед тем, как преступить к возведению несущих конструкций, все деревянные элементы должны быть обработаны антисептическими материалами и антипиренами.

Выбор балок для перекрытия дома

Металлические балки перекрытия

Надежностью и долговечностью обладают балки из металла. Благодаря повышенной прочности и соответственно меньшей толщине, они позволяют сэкономить пространство. Здесь могут использоваться двутавровые конструкции, швеллеры или уголки.

Преимущества:

  • устойчивость к биологическому воздействию (не подвержены к образованию гнили, развитию грибков, непривлекательны для насекомых);
  • негорючий материал, способен выдерживать высокие температуры;
  • металлические балки могут перекрыть большую ширину – до 9 м.
Строительные требования к деревянным перекрытиям

Недостатки:

  • внушительный вес, а значит, создается большая нагрузка на всю конструкцию, следовательно, и на фундамент;
  • в точках повышенной влажности подвергае

Швеллер для перекрытий

Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:

  • швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
  • схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке

Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.

Дополнительные работы при монтаже

Распространенная проблема – скрип деревянных полов. Как правило, это происходит потому, что доски крепятся на гвозди, а они со временем ослабляются, тем самым образуя зазоры между досками и лагами, что и является причиной скрипа. Чтобы этого избежать в будущем, при укладке половых деталей рекомендуется пользоваться шурупами вместо гвоздей.

Также скрип может быть и на бетонном основании. В данном случае причиной могут быть зазоры между лагами и бетонным основанием. Не стоит торопиться или лениться, необходимо лаги устанавливать таким образом, чтобы они плотно ложились на бетон. Если игнорировать рекомендации, в будущем потребуется сложная доработка пола, что сделать не всегда возможно.

Еще один нюанс, который необходимо предусмотреть при монтаже – это лестничный проем на второй этаж. В данном случае все зависит от того, как будет использоваться помещение второго этажа. Если это будет просто чердачное помещение, достаточно небольшого люка. Если помещение будет жилым, лестничный проем должен быть больших размеров, и параметры зависят от интерьера и типа самой лестницы. Но в том и другом случае размер должен быть удобен для пользования, вне зависимости часто им будут пользоваться или нет.

Еще один из проемов, который необходимо предусмотреть при монтаже межэтажного перекрытия – это проем под печную трубу. Если перекрытие бетонное, достаточно будет под размер дымохода смонтировать проем. При деревянном перекрытии есть свои нюансы. Печь и, соответственно, дымоход – это источник возможного возгорания, и по этой причине необходимо побеспокоиться о пожаробезопасности. Проем в данном случае должен быть больших размеров, чем размер самого дымохода.

Итак, как понятно в итоге, в любом случае точное соблюдение всех технических рекомендаций позволит сделать качественный и долговечный пол на втором этаже.

Ремонт или смена чердачного перекрытия

Полезная нагрузка на чердачное перекрытие обычно принимается равной 75 кг/м². Ориентировочное сечение балок в зависимости от ширины пролета приведено в табл.3.

При использовании в качестве утеплителя опилок, керамзита или других материалов с объёмной массой 300-500 кг/м³ сечение несущих балок следует принимать таким же, как для железобетонных ригелей (табл.1) с полезной нагрузкой 150 кг/м³.

Чтобы межэтажные балки не прогибались, их следует тщательно рассчитывать (см. ) и укладывать на расстояние не более 1 м друг от друга.

Толщина утеплителя чердачного перекрытия приведена в табл.4.

Таблица 4: Толщина утеплителя чердачного перекрытия.

п/п Утеплитель Ед. изм. Расчётная зимняя температура
-15°С -20°С -25°С -30°С -35°С -40°С -45°С
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Минеральная вата и войлок объёмной массой до 200 кг/м³ мм 60 70 80 90 90 100 110
2 Опилки с известью объёмной массой до 300 кг/м³ мм 70 90 110 120 140 160 180
3 Керамзит или другой сыпучий материал объёмной массой до 500 кг/м³ мм 90 120 140 160 180 200 220
4 Шлак или другой сыпучий материал объёмной массой до 1000 кг/м³ мм 140 180 210 240 270

ПРИМЕЧАНИЕ: Шлак (топливный или металлургический) можно использовать для этих целей в крайних случаях и только для пролётов шириной не более 3…3,5 м.

Для предотвращения прогиба балок следует либо усилить их сечение, либо уменьшить расстояние между ними. И то и другое требует дополнительного расхода пиломатериалов.

ВНИМАНИЕ! Балки около печей и дымоходов (в целях пожаробезопасности) необходимо располагать не ближе 40 см от внутренней поверхности ближайшей печки (дымохода)

Бывает, что нельзя отдалить балку от печки (дымохода). В этом случае балку врубают в ригель, который в свою очередь, врубают в две балки, что немного ослабляет их. Чтобы уменьшить ослабление, такие балки лучше укладывать толстыми концами в сторону печки (дымохода).

В подобных случаях при необходимости балки стыкуют промежуточными ригелями (для крепления балок вокруг дымоходов и печей). Варианты крепления стыковки балок приведены на рис.6.

Крепление стыка балок выполняют с помощью черепных брусков, способом врезки с креплением скобами или при помощи хомутов. Все способы крепления выполняют с прошивкой торцов гвоздями или скобами.

Из монолитной плиты

Перекрытие из монолитной плиты

Такое перекрытие состоит из монолитной плиты, которая изготавливается на месте и опирается на стены. Для изготовления используют арматурную сетку и бетон.

Перекрытие из монолитной плиты отличается высоким качеством поверхности, может изготавливаться любой формы сложности.

Обратите внимание! Недостатком изготовления перекрытия из монолита является обязательная установка опалубки.

Если вы правильно выберите вариант перекрытия вашего дома и качественно выполните все монтажные и бетонные работы, то получите долговечное и надежное перекрытие.

Этапы обустройства перекрытий:

  • Подготовительная часть формирования перекрытий состоит из подготовки отверстий для укладки балок. Они делаются глубиной в половину толщины стены;
  • В некоторых случаях балки перекрытия врубаются в венцы. Перед этим проводится их обработка антисептическими средствами. Монтаж рекомендуется начинать с крайних балок.
  • Строительство перекрытий, как правило, начинается сразу после возведения стен и крыши. Снизу балок крепятся черепные бруски, для формирования чернового пола и к ним же присоединяется конструкция потолка нижнего этажа. Черепные бруски изготавливаются из хвойных пород деревьев, размером 50х50 мм. Монтаж выполняется специальными саморезами по дереву.
  • На этапе укладки черновых полов применяются необрезные доски, которые крепятся на черепные бруски, перпендикулярно балкам. Далее обустраивают слой гидроизоляции пола. Для этого приобретают гидроизоляционную пленку. Желательно, чтобы она обладала еще и пароизоляционными качествами. Следующим слоем идет утеплитель, толщина которого не должна превышать глубину балок.
  • После этого, можно приступать к строительству пола верхнего этажа. На балки монтируются саморезами лаги, с предварительно рассчитанным шагом между ними не превышающим 1 м. Не будет лишним провести дополнительные гидроизоляционные работы и утепление.
  • На завершающем этапе настилается чистовой пол, который выполняется из обрезной доски, фанеры или OSB, поверх которой укладывают декоративную отделку по вкусу владельца: ламинат, линолеум, плитка, паркет и т.д.

В современных домах, еще на стадии проектирования, под финишной отделкой рассматривается возможность прокладки коммуникаций.

Этапы обустройства перекрытий:

Расчет деревянных перекрытий

Для возведения качественных надежных деревянных перекрытий на этапе проектирования производится расчет. Балки характеризуются такими параметрами как сечение и длина. Последняя берется в зависимости от ширины перекрываемого пролета, а поперечное сечение – от непосредственной нагрузки на балку и ее шага монтажа.

Для того чтобы рассчитать размер и количество необходимого материала потребуется:

  • сделать замеры площади, которую нужно покрыть;
  • выбрать способ крепления (тут важно определиться с глубиной, на которую балки будут заходить на стену);
  • выполнить расчет нагрузки на перекрытия.

Для перекрытия чердака среднее значение состоит из суммы собственного веса перекрытия, принятого 50 кг\м2 и эксплуатационной нагрузки в 90 кг\м2. Далее эту цифру округляют в большую сторону и принимают равную 150 кг\м2. Для межэтажных перекрытий, где еще учитывается масса мебели, техники прочих предметов быта, значение принимается в диапазоне 300-400 кг\м2.

Зная все размеры будущего дома, можно воспользоваться одним из существующих онлайн-калькуляторов для расчета перекрытий. При необходимости с помощью него узнают, как рассчитать материал, чтобы усилить балку перекрытия в деревянном доме.