Деревянные двутавровые балки перекрытия: технические нюансы технологии строительства
Содержание:
Роль стропил в постройке
Стропильный каркас является основой создания ската крыш. Для того чтобы данная система смогла выдерживать большие нагрузки, необходимо приводить нужные подсчеты.
Каркас крыши осуществляет такие функции, как:
- создания каркасов необходимого наклона для качественного стока дождевых вод;
- создания форм ската;
- подготовки основания для монтажных работ с кровлей;
- распределение нагрузок, зависящее от расстояния среди стропил и их сечений.
Несущая конструкция каркаса обычно способна выдержать всю массу:
- снег;
- гидро и теплоизоляционное сырье;
- сама крыша;
- рабочих, которые проводят монтажные работы.
К тому же необходимо принимать во внимание нагрузку, которая может появляться время от времени. К примеру, сильный порывистый ветер, сейсмическая непостоянность
Общие сведения
Разновидности перекрытий
Чердачное перекрытие может быть установлено в качество элемента крыши, и тогда оно будет являться частью стропильной системы. Оно может быть установлено в качество независимого элемента. Для сохранения тепла следует обязательно использовать слои с теплоизоляцией и пароизоляцией. Перекрытие цокольного этажа и подвала должно быть очень прочным и способным выдерживать большие нагрузки. Такие пролеты тоже утепляют и прокладывают слои материала для пароизоляции, чтобы холод ни в коем случае не проник из подвала в дом.
Между собой балки отличаются по видам, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Для того чтобы сделать цельные балки, используют древесину твердых пород. Большим недостатком являются цельномассивные деревянные балки, так как у них есть ограничение по длине – не более 5 метров. Балки из клееной древесины отлично сочетают в себе эстетику и высокую прочность. Их использование помогает существенно увеличивать предельную длину, которая может быть до 20 метро и идеально подойдет для перекрытия больших пролетов. Учитывая то, что этот материал выглядит очень красиво, его зачастую не перекрывают потолком, и он является элементом дизайна.
Преимущества
Есть несколько весомых преимущества, к которым можно отнести:
- Простоту установки.
- Способность к перекрытию больших пролетов.
- Небольшой вес.
- Большой срок эксплуатации.
- Высокий уровень безопасности от пожаров.
- Материал не поддается деформации.
Перекрытия балками между этажами делается материалом с прямоугольным сечением, что характерно для доски или бруса, или же используется круглое, которое изготовлено из бревна.
Требования к балкам перекрытия
Установка перекрытий из деревянных балок способно повлечь за собой ряд особых требований, которые следует учитывать.
Состоят они в следующем:
- Балочные изделия обязательно должны быть сделаны из хвойных пород дерева, так как именно они имеют высокий запас прочности. При этом влажность древесины должна быть не больше 14%, так как в противном случае лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
- Запрещено для создания балок перекрытия использовать древесину, которая подверглась заболеваниям, грибку или она была испорчена насекомыми.
- Перед началом монтажа элементы для создания балок следует обрабатывать антисептиками.
- Для того чтобы в будущем пол или потолок не прогибался из-за нагрузки, следует сделать строительный подъем. Чтобы это выполнить, потолок нижнего этажа должен иметь незначительный подъем – это не будет вам мешать, наоборот, при нагрузке все выровняется и будет в нужном положении.
- Если вы планируете укладывать брусья с большой частотой, то вместо них можно использовать доски, которые нужно обязательно устанавливать на ребра.
Порядок расчета
Перед началом установки деревянного перекрытия балками следует выполнить некоторые расчеты, благодаря которым вы узнаете размеры и количество балок.
Для этого вам потребуется:
- Определить, какова будет длина пролета, на которой и будет производиться установка.
- Сделать расчеты на предполагаемую нагрузку, которая будет после установки.
- С указанными данными можно выполнить расчеты на сечение балок и шага установки. Для этого используйте специальные калькуляторы онлайн или таблицы.
Длина балок будет сложены из таких данных, как длина пролета, который следует перекрыть и запаса балки, который будет установлен в самой стене. Узнать пролет можно при помощи любых измерительных приборов, а запас балок, который будет установлен в стене, напрямую зависит от материала, из которого выполнена стена.
Самый популярный вариант пролета, который перекрывают балками, равен от 250 до 400 см. Но учтите, что самая большая допустимая длина балок, сделанных из доски или бруса, не может быть более 600 см. В случае, если длина пролета больше допустимого размера, советуем сделать балки из клееного бруса. Кроме этого, для перекрытия пролета, который более 600 см, можно поставить специальную деревянную ферму. Нагрузка, которая идет на деревянную балку, в целом состоит из веса деталей пролета (внутреннего наполнения, балок, обшивка пола и потолка) и веса элементов временного назначения (бытовая техника, предметы мебели, люди, присутствующие в помещении).
Определение основных параметров
Длина определяется в зависимости от параметров здания. Она приравнивается к ширине пролета, который нужно перекрыть. В свою очередь, для вычисления сечения учитываются длина пролета, расстояние между балками и величина нагрузки, оказываемой на них.
Перед выполнением расчетов проводится измерение исходных параметров конструкции. Также следует заранее продумать особенности конструкции: глубину погружения элементов в стены и способ их крепления.
Таблица расчета деревянного перекрытия.
За длину балок деревянного перекрытия принимается ширина пролета, который будет перекрываться с учетом запаса на углубление в стены для закрепления.
Глубина погружения в стены определяется с учетом материалов, использованных для строительства дома, и типа пиломатериалов, используемых для изготовления балок. Для кирпичных или блочных стен глубина заделывания элементов будет оставлять 10 см при условии использования доски и 15 см при использовании бруса. Для изготовления перекрытия в деревянном доме балки устанавливаются в зарубки в стенах на глубину не менее 7 см.
Если для закрепления балок будут использованы специальные вспомогательные крепежные элементы (кронштейны, хомуты, уголки), то можно принимать за длину балок размер перекрываемого пролета. В этом случае достаточно измерить расстояние между противоположными стенами, на которые будут устанавливаться балки.
В некоторых конструкциях для формирования ската крыши балки выходят из стен наружу. При этом ноги стропильной системы крыши крепятся непосредственно к балкам перекрытия. Выпуск наружу должен составлять 30-50 см.
Оптимальная величина пролета, пригодного для перекрытия деревянными балками, составляет от 2,5 до 4 м. Максимальная допустимая длина пролета, перекрываемого необрезной доской или брусом, 6 м. Для перекрытия пролетов от 6 до 12 м требуется использовать только современный прочный материал — клееный брус.
Из него могут быть выполнены двутавровые или прямоугольные балки. Использовать доску или обычный брус можно только при условии установки промежуточных опор, на которые будут опираться балки. В качестве промежуточных опор могут быть установлены колонны или внутренние стены.
Таблица допустимых значений балок перекрытий.
На деревянное перекрытие оказываются нагрузка его собственного веса, эксплуатационная нагрузка, которая включает в себя вес мебели, пола, предметов обихода и людей, ходящих по перекрытию. Эксплуатационная нагрузка напрямую зависит от типа перекрытия, которым определяются особенности оказываемой на него нагрузки.
Как правило, расчет нагрузки на перекрытия производится на этапе проектирования специалистами, но выполнить его можно и самостоятельно. Прежде всего, учитывается вес материалов, из которых изготовлено перекрытие. Например, чердачное перекрытие, утепленное легким материалом (например, минеральной ватой), с легкой подшивкой выдерживает нагрузку от собственного веса в пределах 50кг/м².
Эксплуатационная нагрузка определяется в соответствии с нормативными документами. Для чердачного перекрытия из деревянных основных материалов и с легкими утеплителем и подшивкой эксплуатационная нагрузка в соответствии со СНиП 2.01.07-85 вычисляется таким путем: 70*1,3=90 кг/м². 70 кг/м² в этом расчете — это нагрузка в соответствии с нормативами, а 1,3 — коэффициент запаса.
Общая нагрузка вычисляется путем сложения: 50+90=140 кг/м². Для надежности цифру рекомендуется округлить немного в большую сторону. В данном случае можно принимать общую нагрузку за 150 кг/м².
Изображение 1. Таблица определения минимального допустимого сечения при шаге в 0,5 м.Если чердачное помещение планируется интенсивно эксплуатировать, то требуется увеличить в расчете нормативное значение нагрузки до 150.В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом: 50+150*1,3=245 кг/м².
После округления в большую сторону — 250 кг/м²
Также следует проводить расчет таким образом, в случае если используются более тяжелые материалы: утеплители, подшивка для заполнения межбалочного пространства.Если на чердаке будет обустраиваться мансарда, то необходимо принимать во внимание вес пола и мебели. В этом случае общая нагрузка может составить до 400 кг/м²
Устройство
Монтаж деревянного перекрытия осуществляется сразу. Здесь нет необходимости выполнять предварительную подготовку, дерево сразу готово принять нагрузку. Соединение перекрытий осуществляется с несущими стенами при помощи системы пазов. Устройство такого перекрытия различное для каждого вида, которые будут рассмотрены далее.
Важно знать и понимать, что существуют и другие способы перекрыть дом например используя сортамент плит перекрытия пустотных
Балочное
Устройство этой конструкции предполагает наличие балок монолитной или клееной древесины. Сверху кладется черновой пол, который предполагает поперечную доску, монтаж которой ведется на теплый пол и остальные покрытия. Габариты используемых балок будут составлять: высота – 40 см, ширина – 20 см, длина – 15 м. Монолитная конструкция может применяться только при условии, то имеется несколько опорных стен.
Интересно будет узнать, что существуют ещё плиты перекрытия ребристые размеры и цены которых достаточно сильно отличаются от стандартных.
Легкие ребристые
Такой вариант деревянных перекрытий для дома из газобетона встречается очень редко, но необходим в случае, когда здание строится из деревянного каркаса. Характерная особенность такого перекрытия заключается в том, что настил ребер и обшивки осуществляется с шагом 30-50 см.
Интересно будет узнать из статьи какие существуют железобетонные плиты перекрытия размеры и цены возможно использовать при строительстве.
Допустимое значение длины не должно быть выше 5 м, а ширины – 30 см. обшивка перекрытия происходит при помощи фанеры, плит ДСП или стальной ленты (очень редко).
Для обеспечения звукоизоляционных характеристик необходимо применять минеральную вату. Применение легкого ребристого перекрытия в газобетонном строении оправдано только особенностями конструкции конкретно взятого помещения.
Многопустотные плиты перекрытия размеры гост и о иных характеристиках можно прочитать из статьи.
Балочно-ребристые
Межэтажное сочетание указных ранее видов перекрытий, состоящее из ребер и балок, и является балочно-ребристым вариантом перекрытий в газобетонном доме. Монтаж ребер ведется поперек балок, количество которых незначительно по причине особенностей распределения нагрузки. Расход древесины меньше, но в плане монтажа такое перекрытие требует больше сил. Произвести расчеты может помочь таблица сколько бруса 100х150 в кубе.
Табличные данные
Анализ статистики и расчеты на основании данных о нагрузочной способности древесины хвойных пород (усредненной) позволили составить таблицу расстояний между лаг, вывести связь между толщиной досок (плит) настила и шагом опорных брусьев.
Важно: если проходимость комнаты повышена или планируется установка тяжелой мебели (оборудования), необходимо делать поправку. При этом увеличивается толщина половой доски, как и сечение брусьев, а размер между лагами уменьшается
Для устройства пола на твердом (железобетонная плита) основании принимается минимально допустимое сечение брусьев и максимальное расстояние между ними. При создании настила в каркасном или деревянном доме учитывается не только полезная нагрузка на настил, но также собственный вес конструкции – брусьев, чернового настила, тепло-, звуко- и гидроизоляции, чистовой отделки.
Пример расчета деревянной балки перекрытия.
Расчет выполняется в соответствии со СНиП II-25-80 ( СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» и применением таблиц .
Исходные данные.
Требуется рассчитать балку междуэтажного перекрытия над первым этажом в частном доме.
Материал — дуб 2 сорта.
Срок службы конструкций — от 50 до 100 лет.
Состав балки — цельная порода (не клееная).
Шаг балок — 800 мм;
Длина пролета — 5 м (5 000 мм);
Пропитка антипиренами под давлением — не предусмотрена.
Расчетная нагрузка на перекрытие — 400 кг/м2; на балку — qр = 400·0,8 = 320 кг/м.
Нормативная нагрузка на перекрытие — 400/1,1 = 364 кг/м2; на балку — qн = 364·0,8 = 292 кг/м.
Расчет.
1) Подбор расчетной схемы.
Так как балка опирается на две стены, т.е. она шарнирно оперта и нагружена равномерно-распределенной нагрузкой, то расчетная схема будет выглядеть следующим образом:
2) Расчет по прочности.
Определяем максимальный изгибающий момент для данной расчетной схемы:
Мmax = qp·L2/8 = 320·52/8 = 1000 кг·м = 100000 кг·см,
где: qp — расчетная нагрузка на балку;
L — длина пролета.
Определяем требуемый момент сопротивления деревянной балки:
Wтреб = γн/о·Mmax/R = 1,05·100000/121,68 = 862,92 см3,
где: R = Rи·mп·mд·mв·mт·γсc = 130·1,3·0,8·1·1·0,9 = 121,68 кг/см2 — расчетное сопротивление древесины, подбираемое в зависимости от расчетных значений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12% согласно СНиП — таблицы 1 и поправочных коэффициентов:
mп = 1,3 — коэффициент перехода для других пород древесины, в данном случае принятый для дуба (таблица 7 ).
mд = 0,8 — поправочный коэффициент принимаемый в соответствии с п.5.2. , вводится в случае, когда постоянные и временный длительные нагрузки превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.
mв = 1 — коэффициент условий работы (таблица 2 ).
mт = 1 — температурный коэффициент, принят 1 при условии, что температура помещения не превышает +35 °С.
γсс = 0,9 — коэффициент срока службы древесины, подбирается в зависимости от того, сколько времени вы собираетесь эксплуатировать конструкции (таблица 8 ).
γн/о = 1,05 — коэффициент класса ответственности. Принимается по таблице 6 с учетом, что класс ответственности здания I.
В случае глубокой пропитки древесины антипиренами к этим коэффициентам добавился бы еще один: ma = 0.9.
С остальными менее важными коэффициентами вы можете ознакомится в п.5.2 СП 64.13330.2011.
Примечание: перечисленные таблицы вы можете найти здесь.
Определение минимально допустимого сечения балки:
Так как чаще всего деревянные балки перекрытия имеют ширину 5 см, то мы будем находить минимально допустимую высоту балки по следующей формуле:
h = √(6Wтреб/b) = √(6·862,92/5) = 32,2 см.
Формула подобрана из условия Wбалки = b·h2/6. Получившийся результат нас не удовлетворяет, так как перекрытие толщиной более 32 см никуда не годится. Поэтому увеличиваем ширину балки до 10 см.
h = √(6Wтреб/b) = √(6·862,92/10) = 22,8 см.
Принятое сечение балки: bxh = 10×25 см.
3) Расчет по прогибу.
Здесь мы находим прогиб балки и сравниваем его с максимально допустимым.
Определяем прогиб принятой балки по формуле соответствующей принятой расчетной схеме:
f = (5·qн·L4)/(384·E·J) = (5·2,92·5004)/(384·100000·13020,83) = 1,83 см
где: qн = 2,92 кг/cм — нормативная нагрузка на балку;
L = 5 м- длина пролета;
Е = 100000 кг/см2 — модуль упругости. Принимается равным в соответствии с п.5.3 СП 64.13330.2011 вдоль волокон 100000 кг/см2 и 4000 кг/см2 поперек волокон не взирая на породы при расчете по второй группе предельных состояний. Но справедливости ради нужно отметить, что модуль упругости в зависимости от влажности, наличия пропиток и длительности нагрузок только у сосны может колебаться от 60000 до 110000 кг/см2. Поэтому, если вы хотите перестраховаться, то можете взять минимальный модуль упругости.
J = b·h3/12 = 10·253/12 = 13020,83 см4 — момент инерции для доски прямоугольного сечения.
Определяем максимальный прогиб балки:
fmax = L·1/250 = 500/250 = 2,0 см.
Предельный прогиб определяется по таблице 9 , как для междуэтажных перекрытий.
Сравниваем прогибы:
fбалки = 1,83 см < fmax = 2,0 см — условие выполняется, поэтому увеличения сечения не требуется.
Вывод: балка сечением bxh = 10×25 см полностью удовлетворяет условиям по прочности и прогибу.
Виды деревянных балок
Для монтажа перекрытий используют балки трех видов:
- цельные;
- клееные;
- двутавровые.
Балки из цельного бруса
Балки, вырезанные из одного ствола, имеют недостаток – их коробит. Волоконная структура древесины неоднородна. При увлажнении и последующем высыхании доску ведет: она может изогнуться, как пропеллер, а может превратиться в желоб.
По этой причине ГОСТ ограничил длину балок из однородного массива. Норма – не более 4,6 метров. В большинстве коттеджей, ширина комнат не превышает 3 метров, поэтому такая древесина вполне подходит для устройства перекрытий.
Балки из клееного бруса
Клееный брус считается более жестким. А все – благодаря особой технологии соединения отдельных частей. Древесину распускают вдоль волокон, а затем одну половину поворачивают на 180о и склеивают. Получается композит из двух слоев, в каждом из которых волокна направлены в разные стороны. Деформационные силы, действующие в противоположных направлениях, уравновешивают друг друга.
Клееные балки более технологичны: их длина может достигать 12 метров. Такой материал долговечнее. Считается, что и антипиреновые характеристики сборных модулей гораздо выше, чем у обычного дерева.
Из клееных балок делают сборные перекрытия. Если нагрузка основную балку слишком велика, ее снижают – дополнительно монтируют распорные брусья или устанавливают промежуточные колонны.
Деревянные двутавровые балки
Двутавровые балки – трехслойная конструкция. Она интересна тем, что крайние элементы шире, чем средняя перемычка. Такая сборная балка обладает очень высокой жесткостью, прочностью и однородностью.
Работать с двутаврами – одно удовольствие. Да и в эксплуатации эти перекрытия удобны: они не изгибаются, не скрипят, не растрескиваются.
Единственный минус таких балок – высокая цена. Но, как говорится, овчинка стоит выделки.
Расчет деревянного перекрытия
Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:
Во-первых, предполагаемыми нагрузками.
Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.
А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.
Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.
Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.
Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.
На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.
Расчет перекрытия по деревянным балкам
Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.
Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке
Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.
Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:
Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м
R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.
В таблице приведено сопротивление лиственницы.
Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины
Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).
Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент
Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.
Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома
Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.
Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.
В-третьих, параметрами балки.
Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.
Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.
Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок
Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.
Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.
Следует знать: Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.
Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия
Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.
Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.
Варианты укладки утеплителя
В зависимости от того, какое перекрытие будет утепляться, и какие возможности есть для проведения теплоизоляционных работ, процесс проводится сверху деревянных балок или снизу. Например, перекрытие первого этажа дома, в котором отсутствует подвальное помещение, утепляется только сверху. Если подвал есть, то можно часть работ провести снизу. Рассмотрим оба варианта.
Утепление снизу
Самый простой способ сделать места для укладки утеплителя – это набить снизу по балкам доски или любой другой плитный или листовой материал: фанеру, ДСП, ОСП, профнастил и прочее. Необязательно новые, подойдут обрезки и отходы б/у.
Если в качестве слоя теплоизоляции используется минеральная вата или пенопласт, то перед тем как набивать нижнюю основу из досок, рекомендуется уложить и закрепить гидроизоляционную пленку толщиною 0,2 мм. Ее укладывают полосами поперек деревянных балок с перехлестом краев в 10-20 см. Оптимально – склеить между собой концы полос скотчем или любой липкой лентой. Основная задача гидроизоляции – не пропустить в слой утепления влажных паров воздуха, которые негативно скажутся на характеристиках той же минеральной ваты или пенопласта.
Далее работы переносятся в комнату. Утеплитель подрезается под размеры пространства между балками
Здесь важно учитывать один момент – теплоизоляционный материал должен заполнять собой все пространство, как по ширине, так и по высоте. Поэтому подрезка по ширине ведется с небольшим припуском, чтобы материал лег, потно прижимаясь к брусам
Что касается высоты, то утеплитель можно укладывать в два или три слоя.
Следующий этап – установка гидроизоляции. Используется все та же пленка, которая также укладывается поперек деревянных балок и крепится к ним степлером и скобами или маленькими гвоздиками. Обязательно скрепление краев уложенных полос гидроизоляции строительным скотчем.
Последнее – монтаж настила из досок или листовых, плитных материалов.
Утепление сверху
Отличается этот вариант от предыдущего двумя позициями.
- Для создания ниши, куда будет закладываться теплоизоляционный материал, необходимо сделать конструкцию, состоящую из черепных брусков, поверх которых укладывают доски, фанеру или любой другой плоский материал.
Черепной брусок, прикрепленный к нижнему краю балки перекрытия
- Нижний слой гидроизоляции укладывается поверх собранной конструкции ниши с крепления к боковым поверхностям деревянных балок.
Этот вариант утепления перекрытий дома чуть сложнее первого, но у него есть и свои плюсы. Один из них – меньший расход теплоизоляционного материала, потому что толщина слоя уменьшается на толщину черепного бруска (50 мм).
Обратите внимание на фото ниже. Здесь показано, как можно сформировать нишу из досок, уложенных по черепным брускам
Нарезанные под требуемый размер доски укладываются поперек балок и крепятся к брускам саморезами или гвоздями.
Сборка чернового пола по черепным брускам
Касаемо укладки гидроизоляции. Чтобы было понятно, что собой будет представлять этот слой, уложенный на пол по балкам перекрытия, посмотрите на фото ниже. На нем четко видно, как надо укладывать пленку, чтобы создать все условия для монтажа минеральной ваты или другого плитного материала. Пленка должна формировать нишу для закладки, поэтому ее укладывают с провисом.
Гидроизоляционная мембрана, уложенная поверх балок перекрытия
Все остальные операции проводятся по технологии первой схемы. А именно:
Монтаж утеплителя между несущими балками перекрытия
утеплитель укладывается в образованные ниши с плотным прижатием к брусам;
Укладка гидроизоляционной пленки
сверху уложенного теплоизоляционного слоя и перекрытия укладывается гидроизоляция;
Монтаж деревянного настила
поверх собранного пирога утепления укладываются доски в качестве защитного настила (пола).
Предлагаем посмотреть видео, как правильно провести утепление пола чердачного помещения со стороны чердака.
Утепление деревянных балок по потолку
Необходимо отметить, что потолок, собранный по балкам перекрытия, должен быть более презентабельным, чем нижняя часть подвала. Поэтому его собирают из обрезных или шпунтованных досок толщиною 25 мм или из фанеры толщиною 10 мм.
Крепление элементов обшивки производится практически без зазоров (1-2 мм в качестве компенсации от температурного и влажностного расширения) оцинкованными саморезами по дереву. Теплоизоляционный материал укладывается со стороны этажа выше.
Преимущества деревянных перекрытий
Для разделения этажей и жилых помещений от чердаков и подвалов, применяются как деревянные, так и железобетонные перекрытия. Последние могут быть монолитными (заливными) или панельными (сборными). Они прочнее, надежнее, долговечнее, но как перекрытия для дома из газобетона используются редко.
Панельные перекрытия обладают и таким существенным преимуществом, как высокая скорость монтажа.
Но недостатков у них больше:
- Большой вес железобетонных элементов создает слишком высокую нагрузку на несущие стены и фундамент;
- Он же вынуждает использовать для укладки и транспортировки грузоподъемную технику, увеличивая стоимость монтажа;
- На строительной площадке необходимо выделять площадку для складирования и хранения;
- Плиты перекрытия выпускаются только определенных типоразмеров, что при сложной или нестандартной форме возводимого здания делает их использование невозможным.
Перекрытия из железобетонных плит
У монолитных перекрытий свои плюсы, главный из которых – возможность сделать плиту любой сложной формы. Но общая масса все равно остается слишком большой для хрупких газобетонных стен.
Да и сам процесс заливки очень долгий и трудоемкий, требующий неукоснительного соблюдения технологии, особенно температурного режима.
Чем длиннее пролет, тем больше должна быть толщина монолитного перекрытия
Для справки. В зданиях с небольшими пролетами допускается устройство монолитных перекрытий, несъемной опалубкой для которых служат деревянные балки и влагостойкая фанера.
Деревянное перекрытие газобетонного дома лишено большинства перечисленных недостатков:
- Оно не создает большой нагрузки на несущие конструкции здания;
- Ему можно придать любую желаемую форму;
Устройство перекрытия в доме с эркером
- Для его монтажа не нужна тяжёлая строительная техника;
- Сам монтаж не отличается сложностью и выполняется довольно быстро и без оглядки на температуру воздуха;
- Общая цена таких перекрытий ниже, чем железобетонных.
С другой стороны, деревянные конструкции не столь прочны и долговечны, так как подвержены влиянию таких внешних факторов, как сырость, огонь, естественное старение. Но эти недостатки частично нивелируются обработкой деревянных элементов специальными средствами.
Антисептическая обработка позволяет избежать гниения древесины и поражения её грибком
Расчет деревянного перекрытия
Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:
Во-первых, предполагаемыми нагрузками.
Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.
А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.
Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.
Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.
Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.
На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.
Расчет перекрытия по деревянным балкам
Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.
Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке
Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.
Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:
Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м
R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.
В таблице приведено сопротивление лиственницы.
Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины
Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).
Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент
Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.
Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома
Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.
Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.
В-третьих, параметрами балки.
Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.
Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.
Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок
Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.
Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.
Следует знать: Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.
Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.
Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия
Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.
Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.