Виды, конструкция и устройство современных деревянных перекрытий домов

Для того, чтобы соорудить надежное деревянное перекрытие, необходимо правильно подобрать размеры балок, а для этого необходимо сделать их расчет. Деревянные балки перекрытия имеют следующие основные размеры: длину и сечение.

Классификация деревянных перекрытий

Практически невозможно построить дом и при этом не использовать деревянные перекрытия. Кому-то они нужны для сооружения подвала, кому-то для возведения мансарды. Установка балок перекрытия помогает в доме отделить подсобные помещения от жилых. Каждое такое перекрытие имеет свое назначение, в связи с которым оно и принадлежит к той или иной классификационной группе:

  • Цокольное или подвальное перекрытие. Его основной функцией является полная изоляция подвала от этажа, на котором находятся жилые комнаты. Самое главное для такого перекрытия – хорошая теплоизоляция, поскольку цокольный этаж, как правило, не отапливается, и с него может веять холодом.
  • Чердачное перекрытие. Оно изолирует чердак от верхнего этажа дома. Для него тоже очень важен высокий уровень теплоизоляции, а также пароизоляции.
  • Междуэтажное перекрытие. Их часто делают в современных коттеджах на несколько этажей. Главный показатель такого перекрытия – качественная звукоизоляция.

В компании «ИнноваСтрой» вы можете заказать уже готовый проект коттеджа, в котором спроектированы и детально расписаны все перекрытия в будущем вы самостоятельно производите перекрытие между цокольным и первым этажом своего дома, ознакомьтесь с тремя типами конструкций для таких систем. Крайние конструкции, которые еще называют торцевинами, обеспечивают хороший крепеж потолка; промежуточные конструкции, их называют также внутренними, дают хороший упор и обеспечивают прочность; пристенные конструкции стыкуются с основой обвязки.

Расчет металлической балки перекрытия

Бывают случаи, когда деревянные балки для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

В любом случае не лишним будет знать во сколько может обойтись перекрытие, если использовать металлические балки, а не деревянные. И в этом Вам поможет данный калькулятор. С его помощью можно рассчитать требуемые момент сопротивления и момент инерции, которые для подбора металлических балок для перекрытия по сортаментам из условия прочности и прогиба.

Рассчитывается балка перекрытия на изгиб как однопролетная шарнирно-опертая балка.

Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условияГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условияГОСТ 8829-94 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытанийГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условияГОСТ 10922-2012 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условияГОСТ Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемостиГОСТ Бетоны. Методы определения плотностиГОСТ Бетоны. Методы определения водонепроницаемостиГОСТ 13015-2012 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и храненияГОСТ 13840-68 Канаты стальные арматурные 1×7. Технические условияГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определенияГОСТ 17623-87 Бетоны. Радиоизотопный метод определения средней плотностиГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочностиГОСТ 17625-83 Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматурыГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочностиГОСТ 22362-77 Конструкции железобетонные. Методы измерения силы натяжения арматуры ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроляГОСТ 22904-93 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматурыГОСТ 23009-78 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Условные обозначения (марки)ГОСТ 23858-79 Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемкиГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроляГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия ГОСТ 26134-84 Бетоны. Ультразвуковой метод определения морозостойкости ГОСТ Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положенияГОСТ Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовленияГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условияПримечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м. Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка . Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса — в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор «расчет деревянных балок перекрытия», который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.

Правила укладки балок перекрытия

Если возводится кирпичное здание, то для устройства в нем межэтажных перекрытий в стенах оставляют специальные отверстия, которые предусмотрительно оставляют во время кладки стен. Если дом строится деревянный, то отверстия, в которые впоследствии будут прокладываться балки, просто вырубаются в нужных местах. Укладка балки должна быть произведена таким образом, чтобы опорная длина концов, заходила на в проемы не менее, чем на 15 см.

Горизонтальность укладки проверяется уровнем или ватерпасом. Чтобы выдержать точное расстояние между устраиваемыми балками, можно использовать отрезок рейки нужной длины. Она и будет служить показателем того расстояния, через которое следует установить следующую балку. Крепить эти опорные элементы следует через каждые два бруса. Производятся они с помощью анкеров.

Для выравнивания балок по горизонтали в проемы, в которые они укладываются, можно подкладывать под их концы деревянные плашки. Не следует забывать и об утеплении при производстве этих работ. Все свободное пространство, которое остается в проемах после устройства в него балки. следует заполнить утеплителем. Обычно в этих целях используется стекловата.

Также важно сделать гидроизоляцию. Поэтому в каждый проем прокладываются куски рубероида в два слоя или плотного полиэтилена. Расположить балки можно как в параллельном, так и перекрестном направлении. Но последнее довольно сложно в монтаже, и на практике используется редко.

Расчет балок перекрытия

В основу расчета сечения бруса, который послужит опорной балкой, заложено следующее правило: сечение опоры должно быть не меньше 1/25 его длины. Например, если длина бруса составляет 6 метров, то толщина его должна быть не менее 25 см. Форма помещения, над которым возводится перекрытие зачастую прямоугольной формы.

Целесообразнее укладывать балки таким образом, чтобы длина их была наименее короткой. То есть опорой для их концов должны служить проемы в самых длинных стенах этого помещения. Например, если его размеры 3/6 метров, то балки следует устанавливать длиной в три метра. Но это условная цифра, так как она обозначает только ширину пролета.

Сама же балка должна быть больше на 50-60 см. по той причине, что должна опираться на стены обоими концами не менее, чем на 25 см. Далее, чтобы произвести правильный расчет балок перекрытия следует учесть весовую нагрузку. Для жилых зданий ее средняя величина 400 кг/м2

Для чердачного перекрытия эта величина может быть вдвое меньшей. Далее в расчет закладывается расстояние между балками. Оно может быть как 1 метр, 75 см. или другое. Оптимальная ширина пролета для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшая форма бруса — прямоугольная, с соотношением высоты балки к ее ширине 1,4:1.

Читайте также:  Доступные способы сделать гладким бетон после заливки

Далее по специальной формуле рассчитывается максимальный изгибающий момент. Если расстояние между балками будет 1 метр, то он составит 80000 кг/см. Существуют специальные таблицы, в которых приведены средние показатели для некоторых пород дерева, учтено процентное соотношение влажности древесины, коэффициент срока ее службы и многие другие показатели.

Все это можно найти на специализированных сайтах или в литературе по строительству домов. В том случае, если на балки перекрытия будут сначала опираться лаги, а потом уже доски, то следует рассчитать и сечение лаг.

Смотрите также:

  • Дача на селе. Садоводческим землям могут сменить статус земли
  • Правила укладки балок перекрытия
  • Конституционный суд разрешил садоводам и дачникам разводить домашнюю живность на своем участке
  • Дачную амнистию продлили на пять лет
  • Чем зелёные фрукты полезнее красных?
  • Правда ли, что с 1 января жителям частных домов запретят разжигать костры?
  • Условия и способы хранения зернопродуктов
  • Виды металлических балок для перекрытий

    Балка – представляет собой длинномерный элемент, длина которого значительно больше характерного размера для поперечного сечения.

    В составе строительных конструкций балка работает, главным образом, на изгиб, поэтому ее рекомендуется изготавливать с тонкостенным поперечным сечением.

    Наиболее востребованными являются балки двутаврового сечения, представляющие собой Н-образный профиль, который образован двумя параллельными полками и соединяющей их стенкой.

    Рис.1 — Двутавровые балки на холодильнике прокатного стана

    В строительстве используются балки перекрытия из различных материалов. Наиболее востребованным вариантом является сварной или катанный двутавр. Расчет металлических балок перекрытия ведется, исходя из количества опор, схемы опирания на стены и крепления к основанию, условий эксплуатации и других факторов. На основании расчета выбирается наиболее экономически приемлемый вариант балки.

    При необходимости выполняется усиление металлических балок перекрытия. Такие мероприятия требуется проводить, если в процессе эксплуатации этот элемент подвергается горизонтальным нагрузкам, которые могут привести к снижению его характеристик и разрушению. Во избежание этого явления металлические балки усиливают одним из следующих способов:

    • применение накладок для увеличения сечения (рис. 2а, 2б);
    • обетонирование (рис 2в);
    • использование шпренгеля (рис. 2г);
    • применение распорных или натяжных устройств для регулировки напряжений (рис. 2 д, 2е);
    • использование дополнительных опор (рис 2 ж, 2з).

    Рис. 2 — Методы усиления балок

    В зависимости от метода изготовления выделяют следующие виды металлических балок перекрытия:

    • горячекатаные двутавры – наиболее дешевый и простой вариант, который предполагает использование серийно выпускаемого проката;
    • сварные, болтовые, клепаные балки – изготавливаются специализированными предприятиями и позволяют решать нестандартные строительные задачи.

    Горячекатаные двутавровые металлические балки перекрытия

    Основной объем используемого в строительстве двутавра изготавливается горячей прокаткой из непрерывнолитой заготовки. В зависимости от технологии производства и геометрических характеристик продукции выделяют несколько групп балок.

    Двутавры с уклоном граней полок по ГОСТ 8239

    Этот вид продукции отличается наличием уклона внутренних граней полок относительно внешних в пределах 6-12°. Такая продукция имеет следующие характеристики:

    • выпускаемые профили – от балки 10 до балки 60 (число обозначает высоту в сантиметрах);
    • ширина профиля – от 55 до 190 мм;
    • толщина стенки – от 4,5 до 12 мм;
    • толщина полок – от 7,2 до 17,8 мм.
    Виды металлических балок для перекрытий

    В качестве балок перекрытий могут использоваться усиленные двутавры с уклоном полок по ГОСТ 19425, который изначально разрабатывались для изготовления подвесных путей и армирования шахтных стволов.

    Рис.3 — Балка, имеющая уклон полок

    Двутавры с параллельными гранями по ГОСТ 26020

    В последнее время в строительстве отдается предпочтение более экономичным двутаврам, имеющим параллельные грани полок. Кроме указанного стандарта, такая продукция также производится по СТО АСЧМ 20-93 (имеет незначительное отличия по геометрии).

    Характеристики нормальных двутавров:

    • выпускаемые профили – от балки 10Б1 до балки 100Б4 (число обозначает высоту в сантиметрах, буква «Б» — нормальный профиль, последняя цифра – номер типоразмера в группе с одинаковой высотой);
    • ширина профиля – от 55 до 320 мм;
    • толщина стенки – от 4,1 до 19,5 мм;
    • толщина полок – от 5,7 до 32,5 мм.

    Характеристики широкополочных двутавровых балок:

    • выпускаемые профили – от балки 20Ш1 до балки 70Ш5 (Ш – широкополочный тип);
    • ширина профиля – от 150 до 320 мм;
    • толщина стенки – от 6,0 до 23,0 мм;
    • толщина полок – от 9,0 до 36,5 мм.

    Характеристики колонных балок двутавровых:

    • выпускаемые профили – от балки 20К1 до балки 40К5 (К – колонный тип);
    • ширина профиля – от 200 до 400 мм;
    • толщина стенки – от 6,5 до 23,0 мм;
    • толщина полок – от 10,0 до 35,5 мм.

    Рис.4 — Балка, имеющая параллельные полки

    Сварные, болтовые и клепаные балки перекрытия

    Такой вариант используется, когда размеры металлических балок перекрытия отличаются от стандартных или катаные двутавры не удовлетворяют расчетным условиям по общей устойчивости, жесткости либо прочности. Кроме того, предпочтение «сборным» балкам отдается в случае их большей экономичности или лучшего уровня эксплуатационных характеристик.

    Чаще всего используется сварная балка, которую изготавливают путем сварки автоматом под флюсом. На предварительном этапе осуществляется раскрой, зачистка и правка металла, разделка кромок под сварку, а затем, непосредственно, процесс соединения элементов в единое целое. После сварки готовое изделие правится для устранения термических деформаций (грибовидности).

    Читайте также:  Можно ли подпирать плиты перекрытия перегородкой? /инструкция с фото

    Таким образом можно получать не только стандартные типоразмеры, но и изделия переменного сечения, усиленные или бистальные двутавры.

    Основные требования к балкам перекрытия

    1. Балки изготавливают из древесины хвойных деревьев: она обладает достаточной прочностью. Влажность материала не должна превышать 14%: превышение этого параметра может стать причиной прогиба лаг под нагрузкой.
    2. Не допускаются пороки древесины, такие как синюшность, поражение плесенью, насекомыми-вредителями и грызунами.
    3. Перед укладкой балки обрабатывают антисептическим составом.
    4. Балка будет устойчива к изгибу, если ее стороны имеют соотношение по размерам как 7:5 (для брусьев).
    5. Прочность на изгиб определяется высотой лаг: чем больше значение этого параметра – тем большую нагрузку без прогиба выдержит балка.
    6. Чтобы перекрытие оставалось ровным даже под воздействием нагрузки, следует вытесать строительный подъем. Потолок нижнего яруса в этом случае будет иметь небольшой подъем в центральной части, но с увеличением нагрузки на перекрытие, он выровняется.
    7. При частой укладке лаг брусья и бревна допускается заменять досками, уложенными на ребро.
    8. Расход древесины будет более экономичным при изготовлении балок толщиной 50 и высотой 150… 180 мм. Ширина шага укладки при этом должна быть 400… 600 мм (это удобно для укладки плит утеплителя).
    Основные требования к балкам перекрытия

    В заключение – видеоурок с подробным изложением методики расчета балок перекрытия и других конструкционных элементов.

    Технология и тонкости монтажа балок

    При монтаже важно произвести разметку. Для этого удобно пользоваться лазерными линейками, нивелирами. Также очень важно, чтобы балки располагались строго на одном уровне с самого начала. Если этого достичь не удалось, то их состругивают так, чтобы пол в конечном итоге лежал ровно, с перепадами не более 3-4 мм на метр.

    Отмечают положение балок на стене, затем производят их подъём. Лучше сразу поднять все балки краном, не производя крепление этих балок перекрытия к стене, используя однократную аренду крана. Это обойдется дешевле, чем поднимать по одной и устанавливать. После этого балки раскладывают, проверяя их положение и уровень. По высоте уровень лучше проверять лазером, так как шнур всё равно провисает при любом натяжении. Делать какие-то подгонки по основанию балок нежелательно, так как это может повлиять на их конструктивную работу в каркасе из-за наличия упора-ступеньки, лучше подгонять верх электрорубанком уже при устройстве полов.

    Технология и тонкости монтажа балок

    Крепление к стене из газобетона

    Деревянные и металлические балки в таких домах установить проще всего. Ряд под балки прогоняется с выверкой по ватерпасу по всей длине. Затем балки устанавливают на стену, оборачивая в два слоя рубероидом и с обрабатывая фунгицидным составом. Это нужно для того, чтобы балка не гнила в месте образования конденсата, ведь каменная стена более теплоёмкая и там будет образовываться роса. После этого промежутки между балками закладывают стеновым материалом, а затем продолжают возведение стены. При монтаже металлических балок на газобетонную стену устраивают подушки из трёх рядов полнотелого кирпича с армированием под нижний ряд и верхний. Балку оборачивают рубероидом или толью.

    Крепление бруса к бетонной и кирпичной стене

    Технология и тонкости монтажа балок

    Главное правило при таком креплении к холодной стене или двутавровой балке — обеспечение гидрозащиту балки от конденсата. Это позволит избежать гниения древесины и её деформации при набухании.

    Крепление бруса к деревянной стене

    В случае рубленых стен оптимально крепить балку врезкой полусковороднем. В случае устройства каркасных стен — с опорой на продольный брус стены сверху. Требуется проверочный расчёт, допустимо ли устанавливать в стену новую балку, которая не была запланирована ранее. Крепление балки к деревянной колонне достаточно сложное. Необходимо прикрутить глухарями или шпильками на колонну бобышки, которые гарантированно выдерживали бы вес балки, и опереть балку на них. Опять же необходим расчёт.

    Технология и тонкости монтажа балок

    Крепления бруса в конструкциях крыш

    Стропильная система — отдельная сложная тема, которая хорошо знакома кровельщикам. Частного застройщика лучше пригласить специалистов, а не выполнять работу самому. Самостоятельно можно закрепить только мауэрлат — верхнюю часть, к которой крепятся стропила. Это брус, идущий вдоль всей стены – кирпичной или деревянной. Он должен крепиться к ней с помощью болтов и специальных дюбелей или же с помощью скоб к деревянным стенам.

    Крепление бруса на подвесе

    Технология и тонкости монтажа балок

    Всевозможные способы, когда брус опирается на металлический крепёж, прикрученный к стене, не выдерживают критики. Во-первых, брус, который с их помощью можно закрепить, явно не подходит по размеру для балок перекрытия, а только в качестве насеста в курятник. Во-вторых, само по себе такое крепление крайне непрочное по сравнению с врубками или опиранием.

    Способ крепления бруса в каждом конкретном случае нужно выбирать ответственно, четко понимая какую нагрузку он будет нести и какие технологии применимы.

    Оцените полезность статьи, нам будет приятно