Как сделать балку перекрытия из досок?

Особенности, типы и расчет деревянных балок перекрытия

Балки перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию. Именно по этой причине выбору несущих элементов и их установке стоит уделить особое внимание.

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

  • привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
  • небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
  • возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
  • скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

  • горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
  • меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
  • усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
  • подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

  • соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
  • хорошая прочность и жесткость;
  • пожарная безопасность;
  • отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

Какими бывают деревянные перекрытия

Балки перекрытия деревянные используются практически для всех уровней дома. Балочный каркас необходимо предусмотреть для следующих типов конструкции:

  • подвальное или цокольное перекрытие (пол первого этажа);
  • междуэтажное перекрытие;
  • чердачное перекрытие.

Толщина несущего бруса для чердака составляет от 10 до 20 см

От типа зависит нормируемая полезная нагрузка, которая берется в расчет деревянных балок перекрытия. Также разница будет в толщине утеплителя и его необходимости.

Между балками над подвалом обычно укладывают от 5 до 15 см минеральной ваты, пенопласта или экструдированного пенополистирола. В междуэтажных конструкциях достаточно будет предусмотреть пару сантиметров для звукоизоляции. На холодном чердаке требуется больше всего материала. Здесь толщина может составлять от 10 до 20 см. Точные значения зависят от климатического района строительства.

Между балками подвального перекрытия укладывают минеральную вату

Иногда подвальное перекрытие предпочитают делать не из дерева, а из металла и железобетона. В этом случае в качестве несущих балок используют двутавр или швеллер, а бетон заливают в опалубку из профлиста. Такой вариант будет надежнее при вероятности подтопления. Также он будет лучше сопротивляться сырости из подвала.

Какие бывают балки

Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.

По материалу элементы разделяют на следующие виды:

  • из цельного бруса или доски;
  • из клееного бруса.

Из клееного бруса изготавливают гнутые балки

Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые. Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).

Сечение балок может быть следующих типов:

  • квадратное;
  • прямоугольное;
  • двутавровое.

Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.

Чаще всего применяют брус прямоугольной формы

Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.

Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.

Расчеты

Расчет сечения позволит не сомневаться в прочности и жесткости конструкции. При этом определяется максимальная длина, которая допускается при каком-либо сечении. Чтобы выполнить расчёт, нужны следующие данные:

  • длина деревянной балки перекрытия (точнее, расстояние между несущими стенами);
  • расстояние между балками (их шаг);
  • нагрузка на конструкцию.

Для расчета нужно знать расстояние между балками, ширину пролета и нагрузку на конструкцию

Нагрузка складывается из двух значений: постоянного и временного. Постоянное включает в себя массу самих балок (пока предварительную), утепление, подшивка потолка, черновой и чистый пол. Временная нагрузка — это масса людей и мебели. По нормативным документам для жилых помещений она принимается равной 150 кг/м2. Для чердака можно взять меньше, но рекомендуется — такую же. Это не только обеспечит определенный запас прочности, но и даст возможность в будущем переоборудовать свой чердак в мансарду без реконструкции несущих элементов.

Балочный каркас следует рассчитывать по таким формулам:

  • Mmax = (q*l2)/8;
  • Wтреб = Мmax/130.

В этих формулах q — это нагрузка на кв. м перекрытия, которая включает в себя массу конструкций и 150 кг полезного значения. При этом указанные величины требуется умножить на расстояние между балками. Это вызвано тем, что для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный. l2 — расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытие. W = b*h2/6. Зная W, можно легко составить уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Чаще всего деревянная балка уже имеет известную ширину. Удобнее изготавливать ее из доски шириной 50 или 100 мм. Также можно рассмотреть вариант с составным сечением. Его изготавливают из нескольких досок толщиной 50 мм.

Расчетом в указанном случае находят необходимую высоту элемента. Но бывают такие случаи, что нужно вписаться в определенный пирог перекрытия, чтобы не уменьшить высоту помещений. В этом случае в качестве известной величины в уравнение добавляют высоту сечения, а находят ширину. Но чем меньше высота, тем более неэкономичным будет каркас перекрытия.

Для стягивания двух или трех досок между собой удобно использовать металлические шпильки. При этом при закручивании гаек обязательно используют более широкие шайбы. Они предотвращают вдавливание металла в более мягкое дерево. Между деревом и стальными крепежами нужно обязательно предусмотреть изоляцию. Для этого можно использовать такой материал, как ТЕХНОЭЛАСТ марки ЭПП.

Деревянные бруски перед монтажом необходимо гидроизолировать

Перед использованием деревянных элементов их обрабатывают антисептическим составом. Это нужно для предотвращения заплесневения и загнивания. Также рекомендуется выполнить обработку антипиренами, которые повысят пожарную безопасность. При опирании прогонов на стену из кирпича или бетона их концы оборачивают техноэластом, линокромом, гидроизолом или рубероидом.

Изготовление деревянных двутавровых балок своими руками

  1. Выбор материала
  2. Какие инструменты нужны?
  3. Изготовление
  4. Типичные ошибки
  5. Полезные рекомендации

Отечественные строители совсем недавно открыли для себя каркасное строительство, которое давно и с успехом практикуется в зарубежной архитектуре. В частности, двутавровые деревянные элементы широко применяются теперь и у нас, и в Канаде, потому что климатические условия идентичны, и подобные балки отлично подходят для перекрытий. На рынке продаются разные вариации подобных балок, но не всегда их цена радует, хотя и является приемлемой в средних значениях, и многие застройщики предпочитают закупать балки у производителей.

А разве не было бы интереснее сделать балки перекрытия самому? Отпадут все проблемы с транспортировкой и не нужно будет подгонять материал по месту установки.

Не всегда нужно быть благодарным только тому, что есть на рынке, если самостоятельно можно сделать гораздо более интересный конечный продукт.

Глубокие детали производства самих балок описывать нет смысла, так как каждый строитель, даже при установке обычных стоек, имеет свою методику и способы постройки, свой набор инструментов и понимание вопроса. Статья дает общее представление об изготовлении деревянных двутавровых балок своими руками.

Выбор материала

Это один из ключевых моментов в работе. Дерево дереву рознь, и очень многое будет зависеть от того, какие балки получатся и что рациональнее использовать в строительстве.

  • Брус. Лучший брус – клееный, так он меньше всего деформируется и реже подвержен подгниванию и разбуханию. Этот стройматериал – фаворит производителей, которые в многочисленных рекламах хвалят его свойства и долговечность. Но всегда стоит помнить, что даже самый прочный материал не может исключить поглощение жидкости со временем.
  • Лиственница. Порода избираемого дерева тоже имеет немаловажное значение. Очень тяжело работать с нижним венцом любого сруба, поэтому тут, как делали ранее до нас наши предки, просто идеально подойдет лиственница. Хоть это и хвойное дерево, у него особенная смола, которая наделяет древесину отличительными свойствами – при намокании она прочнеет. А ведь венец важно максимально оградить от влаги.

Стоит заметить, что минимальное сечение бруса для опалубки, которое можно позволить, будет составлять 35 мм. Брус должен быть больших сечений, чтобы избежать лишнего расхода дерева.

Какие инструменты нужны?

Помимо стандартных инструментов, необходимых в строительстве, для данной работы следует сделать акцент на двух составляющих.

  • Стойка. Тут выбора не очень много – можно брать как фанеру, так и основные варианты – листы ДСП или ОСБ, которые значительно превосходят ДВП по техническим характеристикам. На рынке представлено множество альтернативных вариантов, но тут лучше именно старая школа. Желательно ориентироваться на стружечные плиты – они надежнее и долговечнее.
  • Клей. Как правило, мало кто берет в расчет, что выбор клея тоже играет существенную роль, особенно при работе с деревом. Токсичность тут крайне нежелательна, а поэтому чем натуральнее и безопаснее клеевой состав, тем лучше, особенно при строительстве дома или другого жилого комплекса (коттедж, дача).

Изготовление

Когда бруски будут готовы, нужно заняться выпилом, чтобы впоследствии сделать ровную вертикальную стойку.

Осмотрите внимательно каждую плиту, не должно быть даже малейшего дефекта, иначе балка не сможет держать вес. Не бойтесь браковать. Да, денег, потраченных на плиту, может быть жалко, но гораздо больше денег придется выкинуть, если вся конструкция будет испорчена.

Отобранные плиты надо немного скосить у кромки, чтобы они ровно входили в паз.

Читайте также  Как сделать дачную мебель своими руками?

Смазать спилы клеем и прижать верхний к нижнему. Подождать, пока клей полностью высохнет: время ожидания должно быть описано в инструкции.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить подрезкой прогонов из швеллера той же длины. Их надо наложить на брусья, и стянуть веревкой или обрезками плотной ткани, если хватит соответствующей длины, и дождаться, когда клей полностью станет твердым. Только после готовности клея балка готова к использованию.

При изготовлении самих опор не должно возникнуть никаких проблем.

Самое главное – производить все необходимые расчеты, не стесняться просить совета, и если не получается – обращаться к профессиональным строителям, даже с расчетами. Тут нельзя рисковать, так как перекрытие – начало начал любой конструкции, и нарушение верных параметров чревато травмами и крушением дома.

Типичные ошибки

Разберемся, что нужно учесть, чтобы не сделать опасные оплошности, и что может пойти не так при производстве балок.

Ошибка №1

Приобретение неподготовленного сырья. Если вы решили самостоятельно сделать двутавровые деревянные балки для перекрытия, то нужно не забывать о том, что в условиях производства все изготавливается по особой технологии, и применяется калиброванная сухая фурнитура, что не дает балкам и доскам перекручиваться и приобретать неправильные формы.

Ошибка №2

Приобретение и использования неподходящего или чересчур дешевого клея. Например, как бы ни был привлекателен выбор смоляного клеевого состава, это абсолютное нет при работе с двутавровыми балками. У эпоксидной смолы очень плохие клеящие свойства, и для ее затвердевания нужно слишком большое количество времени.

Лучшим выбором клея остается полиуретановый. Он термически активный, но сам не возгорается, а при работе с деревом это очень важно.

Конечно же, стоит отметить, что не подойдет клей ПВА, какими бы волшебными клейкими свойствами он ни обладал. Клей «Момент» тоже неуместен в данном случае.

Ошибка №3

Неверное сопряжение самих балок. Здесь надо понимать, что это не простые деревянные, но двутавровые балки, и крепить их внахлест – большая ошибка. Их необходимо приложить встык и закрепить пластинами.

Нельзя использовать перфорированную ленту, чтобы впоследствии балки не опрокинулись. Нужно использовать точные расчеты по калькулятору.

Ошибка №4

Использование неправильных крепежей. Самым несуразным кажется использование строителями монтажной пены для заделывания отверстий. Закладка должна быть строго специальная. Возбраняется использовать неправильный доугун, это нарушит несущую способность перекрытия, и вся конструкция может обрушиться.

Не используются также в отношении двутавровых балок обыкновенные шурупы, так как сами по себе они не выдерживают серьезные нагрузки. Следует помнить, что шурупы не являются конструкционными деталями – они могут лишь прикрепить что-то легкое по весу. Обратите также внимание на доугун – если его высота недостаточна, то использовать нельзя. Размер тоже имеет значение – маленький кронштейн недопустим.

Ошибка №5

Использование сторонних деталей, не предусмотренных конструкцией. Не нужно ничего дополнительно подкреплять просто «для страховки». Обычное крепление двутавровых балок и так плотное и не требует излишних деталей. На рисунке показаны типичные ошибки при монтаже.

Полезные рекомендации

Не стоит пренебрегать общими рекомендациями, советами и замечаниями.

  • Не используйте одинаковый двутавр для перекрытий, меняйте его.
  • Точно рассчитайте нагрузки. Для этого можно использовать разные калькуляторы онлайн или сделать расчет самостоятельно.
  • Если сомневаетесь, будет лучше обратиться за советом к профессионалам. Нельзя допустить, чтобы балки были поставлены криво – это может остановить всю стройку и в конечном итоге опасно для конструкции.
  • Все дерево подлежит качественной просушке. Это поможет избежать возможной деформации в будущем, ведь неизвестно, как продукция хранилась до того, как попала к вам в руки, на каких складах была.

Конечно же, можно просто использовать брус в разных частях каркаса, но это не всегда выгодно с точки зрения экономии. Изготовление двутавровой балки своими руками и её применение технологически более рационально.

Именно когда мы комбинируем листы ОСБ и брус, то получается наиболее прочная и долговечная конструкция, оптимальная по своим строительным характеристикам:

  • жаро- и морозостойкость;
  • сопротивляемость нагрузкам и погодным условиям;
  • относительно легкий вес.

Хотя всегда можно комбинировать различные элементы самодельного двутавра и конфигурации для самых разных каркасных нужд. Поэтому, и особенно это касается строительства, всегда нужно пробовать и не бояться ошибиться. Принять решение построить что-то своими руками – повод для большой гордости, ведь долгие годы вы будете любоваться плодами своего труда.

Но если вы решились строить что-то самостоятельно, нужно подходить к этому ответственно с самого основания, потому что именно с него и будет дальше начинаться всё строение, и уже с базы все должно быть идеально, чтобы конструкция была прочной и ровной.

О том, как производят деревянные двутавровые балки, смотрите далее.

Виды балок перекрытия и основные расчёты

При возведении частных загородных зданий многие строители используют балки перекрытия. Изделия равномерно распределяют усилия от вышерасположенных конструкций, повышают жёсткость и прочность всего дома. Во время проектирования жилого здания необходимо провести расчёт балок перекрытия из дерева, выбрать оптимальное сечение и расстояние между брусками.

  • Типы и виды деревянных перекрытий
    • Подвальное
    • Чердачное
    • Междуэтажное
  • Достоинства и недостатки
  • Использование досок и цельного бруса
  • Клееный брус
  • Самостоятельное изготовление клееного элемента
  • Порядок расчёта
  • Определение сечения и шага

Типы и виды деревянных перекрытий

По предназначению деревянные балки перекрытия разделяются на такие виды:

  • подвальное;
  • чердачное;
  • междуэтажное.

С каждым из подвидов следует ознакомиться более детально.

Подвальное

Конструкция должна обладать высокими показателями прочности, выдерживать значительные усилия, ведь балки будут служить основой для устройства пола. Если в проекте жилого дома предусмотрен подвал или гараж для автомобиля, то деревянные бруски заменяют металлическими несущими конструкциями. Это связано с быстрым разрушением дерева от воздействия высокой влажности. Альтернативным вариантом считается уменьшение расстояния между балками перекрытия и обработка деревянных элементов антисептиком.

Чердачное

Перекрытие устанавливается независимо или является продолжением кровельной стропильной системы. Лучшие технические характеристики у первого варианта. Устраивать независимое перекрытие более рационально, такая конструкция улучшает звукоизоляционные показатели всего дома, считается ремонтопригодной.

Междуэтажное

Конструкция балок перекрытия в каркасном доме имеет свои особенности. Одна сторона деревянного бруса используется в качестве опорных элементов для крепления потолка, вторая (верхняя часть) применяется в качестве лаг для монтажа напольного покрытия. Пространство между балками межэтажного перекрытия заполняют минеральной ватой или другим теплоизоляционным материалом, пароизоляционная мембрана применяется в обязательном порядке. В нижней части пирога закрепляют гипсокартонные листы, сверху застилают дощатый деревянный пол.

Достоинства и недостатки

У деревянных брусков, которые используются для устройства перекрытия, есть свои сильные и слабые стороны.

Главными достоинствами балок из досок считаются:

  • минимальный вес конструкционных элементов, что снижает нагрузку на несущие стены и фундамент здания;
  • красивый внешний вид;
  • возможность монтажа дощатого пола без дополнительной подготовки;
  • высокая скорость проведения монтажных работ без помощи подъёмных механизмов;
  • возможен ремонт перекрытия во время эксплуатации жилого здания.

Из минусов деревянных конструкционных элементов следует выделить:

  • необходимость в пропитке древесины антисептиками и антипиренами, такие растворы препятствуют гниению и возгоранию материала;
  • меньшие показатели прочности по сравнению с металлическими или железобетонными изделиями;
  • деформация и усадка конструкции в результате резких перепадов температуры или под воздействием высокой влажности.

Обратите внимание! Устройство деревянного перекрытия возможно на ограждающих конструкциях из газобетона, кирпича или на стенах из любого другого материала.

Использование досок и цельного бруса

В случае применения цельного деревянного бруса или досок для устройства перекрытия длину пролёта выбирают в пределах 4–6 м, что в два раза меньше от максимального расстояния при использовании строительных конструкций из клееного бруса. Детали из скреплённых досок часто изготавливаются прямо на строительном объекте.

По прочности конструкции превосходят цельные балки. Основным достоинством изделий считается возможность устройства составной детали из нескольких досок. Строители могут самостоятельно регулировать толщину балки путём скрепления необходимого количества элементов. Доски соединяют между собой при помощи резьбовых элементов. Под болты и гайки устанавливают резиновые или пластиковые шайбы. Элементы предотвращают воздействие коррозии на металлические закладные детали, защищают древесину от врезания гайки при затягивании.

Клееный брус

Для увеличения прочности или величины цельных балок их скрепляют между собой вручную во время монтажа перекрытий. Для этих же целей применяется изготовленный на предприятиях клееный брус. Он состоит из нескольких соединённых между собой брусков. Толщина отдельно взятого элемента регулируется количеством склеенных между собой изделий. Клееный брус получают на заводе методом прессования, его длина достигает 12 м.

Готовые изделия сохраняют характеристики цельных пиломатериалов, в них можно вбивать гвозди без потери прочности или резать на части необходимого размера. Единственным недостатком таких конструкций считается высокая стоимость. Необходимо всё тщательно просчитать перед установкой перекрытия первого этажа по деревянным балкам.

Обратите внимание! Клееный брус часто применяется в строительстве для монтажа арочного перекрытия.

Самостоятельное изготовление клееного элемента

Существует несколько вариантов самостоятельного изготовления клееного бруса:

  • соединение трёх элементов в одну конструкцию;
  • склеивание двух деталей в форме символа Z;
  • соединение ламелей с использованием специальных элементов, металлических вставок.

Самым практичным считается первый способ, он гораздо проще двух остальных. На начальной стадии работ отбирают доски для бруса и укладывают их на центральный элемент таким образом, чтобы годовые кольца древесины смотрели в противоположные стороны. На поверхности досок делают пометки чёрным маркером или простым карандашом, что будет указывать на последовательность их укладки.

Центральный элемент зачищают с обеих сторон наждачной бумагой, что позволит создать шероховатую поверхность, улучшить адгезию клея. Боковые доски обрабатывают только в месте прилегания к основному брусу. На следующем этапе работ обезжиривают поверхности растворителем, наносят антисептик и антипирены. Эти жидкости и защитные составы наносятся поочерёдно: сначала растворитель, затем другие пропитки после высыхания основного состава. Обрабатывают не только боковые стороны пиломатериала, но и торцы.

Теперь необходимо нанести тонкий слой клея (1–2 мм) на зачищенные и предварительно обработанные поверхности. Верхнюю и нижнюю доски укладывают на центральный брус таким образом, чтобы они находились в одной плоскости. Для скрепления элементов используются струбцины, которые устанавливают на балке через каждые 40–50 см. Время твердения клея указывается производителем (обычно не превышает 2 дней).

Порядок расчёта

Определить шаг балок деревянного перекрытия, их размеры и количество помогает предварительный расчёт. Перед проведением таких операций необходимо:

  • провести замеры пролёта между несущими стенами жилого здания;
  • рассчитать нагрузку, которую будет испытывать перекрытие после монтажа;
  • провести расчёт сечения и шага балок по специальным таблицам.
Читайте также  Чем утеплить сарай из досок?

Длина балок основания для устройства крыши состоит из размера пролёта и необходимой величины запаса в пределах 10–15 см для устройства надёжного перекрытия при опоре на стену. Длина пролёта – расстояние между внутренними частями противоположных стен в жилом доме или любой другой постройке. Самым популярным вариантом в частном строительстве считается расстояние от 2,5 до 4 м. При величине пролёта больше 6 м для монтажа перекрытия используются деревянные фермы.

Важно! Нагрузка на деревянную балку включает в себя усилия от вышерасположенных конструкций, внутреннего наполнения перекрытия, а также временных элементов (людей, бытовой техники и мебели).

Точные расчёты может выполнить только специализирующаяся на этом строительная организация. При самостоятельных вычислениях отталкиваются от следующих значений:

  • общая нормативная нагрузка на квадратный метр перекрытия при использовании утеплителя (минеральной ваты) составляет 130 кг/м2;
  • при использовании толстых досок и тяжёлого теплоизоляционного материала нормативная нагрузка увеличивается до 150 кг/м2, общая с учётом коэффициента безопасности 1,3 – до 245 кг/м2;
  • в мансардном помещении на перекрытие действуют временные нагрузки от установки мебели или перемещения людей – общая нагрузка составит 350 кг/м2;
  • общая нагрузка для междуэтажных пролётов не менее 400 кг/м2.

Все указанные величины считаются базовым значением для дальнейших расчётов.

Определение сечения и шага

После подбора нагрузок и определения длины балок приступают к расчёту шага их укладки для устройства опалубки будущего перекрытия, а также определяют величину их сечения.

Все работы проводятся по таким правилам:

  • соотношение ширины и высоты несущих элементов перекрытия находится на уровне 1:1,4 (ширина балки колеблется в пределах 4–20 см, а высота изделий зависит от толщины теплоизоляционного материала, находится в диапазоне 10–30 см);
  • на шаг установки балок влияют расчётные нагрузки и размеры утеплителя, фанеры или любого другого материала для подшивки;
  • между соседними балками оставляют свободное пространство от 30 до 120 см.

Для точного определения сечения бруса деревянного перекрытия существуют специальные таблицы. Во время проведения вычислений необходимо обращать внимание на максимальную величину прогиба, для чердачных брусков перекрытия не более 1/200 для междуэтажных элементов – 1/350.

Монтаж деревянных балок перекрытия

Перекрытиями называют горизонтальные элементы конструкции здания, служащие для разделения его на этажи и равномерного распределения нагрузок, производимых неподвижными верхними составляющими (стены, крыша, мебель и т.п.) и различными динамическими воздействиями в процессе жизнедеятельности людей и внешних воздействий. Следует учесть, что монтаж деревянных балок перекрытия будет надежным при условии правильного выбора породы дерева. Так, не следует использовать для этого вида работ лиственные породы по причине плохой устойчивости к изгибу, а вот древесина хвойных пород подходит идеально.

Виды деревянных перекрытий дома

Деревянные перекрытия можно разделить на несколько видов по их назначению и по используемому материалу.

По назначению:

  1. Деревянное межэтажное перекрытие, обязанное обеспечить не только прочность, но и комфорт в жилом помещении, а поэтому заполняемое звукоизоляционными материалами. Снизу оно обшивают гипсокартоном, а сверху застилается покрытием пола.
  2. Чердачное перекрытие по деревянным или металлическим балкам, может являться либо самостоятельным элементом конструкции, либо частью стропильной системы крыши и должно иметь паро- и теплоизоляционные слои, чтоб не допускать охлаждения жилых этажей, расположенных под ними.
  3. Подвальное и цокольное перекрытие, обладающие высоким уровнем прочности, так как будут нести на себе большую нагрузку. Снабжены слоями теплоизоляции и пароизоляции, так как они отделяют жилые этажи от холодных подвальных помещений.

По видам материала:

  1. Из цельной древесины, на изготовление которых идет деревянный массив твердых, преимущественно хвойных, пород дерева. Их можно применять, только если перекрываемый пролет не превышает пяти метров.
  2. Клееные — из клееной древесины. Сочетают прочность с эстетичностью. Имеют гладкую поверхность, вследствие чего их снизу можно оставлять открытыми. А их прочность позволяет перекрыть значительные длины пролетов.

По сечению деревянные элементы перекрытия могут быть прямоугольного сечения (доска, брус) и круглого (бревно).

Характеристики качественных материалов:

Какого бы вида не были использованы балки перекрытия для монтажа, они должны отвечать определенным требованиям:

  • прочность к статическим и динамическим воздействиям, т.е. должны быть устойчивыми к нагрузкам, предусматриваемым проектом здания, имея запас устойчивости;
  • жесткость, не допускающая прогибов и вибраций и обеспечивающая качественное покрытие пола над ними и потолков под ними;
  • долговечность, так как заменять их в период между запланированными капитальными ремонтами всего здания практически невозможно;
  • обеспечивать на достаточном уровне тепло- и звукоизоляцию;
  • экономичность – использование недорогого, но качественного материала, минимальные вложения рабочей силы и небольшие габариты при соответствии всем техническим требованиям.

Параметры перекрытий выбирают исходя из требований, предъявляемых к строящемуся зданию. В настоящее время в связи с развитием частного строительства, перекрытие из дерева имеет большую популярность. Давайте же разберемся в их конструкции и как их можно сделать своими руками.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Деревянные перекрытия имеют следующую конструкцию: основой служат балки, закрытые снизу и сверху листовым или погонажным материалом: досками, ДСП, ДВП, фанерой. Между слоями деревянной подшивки, в зависимости от назначения перекрытия, укладывают слои тепло-, паро- и гидроизоляции.

Листы или доска подшивается к балкам снизу. На них кладется слой утеплителя (минеральная вата, пенопласт, керамзитовые или шлаковые засыпки).

Защита от пара (пленка полиэтиленовая или пропиленовая) располагается либо поверх этого слоя, либо под ним, в зависимости от расположения перекрытия.

В качестве гидроизоляции, которая кладется на подшивку, используется обычно рубероид или аналогичные материалы. Сверху пирог деревянного перекрытия закрывается полом.

Деревянные перекрытия имеют достоинства и недостатки

Преимущества:

  • эстетичный внешний вид;
  • быстрота монтажа;
  • легкий вес;
  • простота ремонта.

К минусам использования дерева по отношению к металлическим и железобетонным аналогам можно отнести:

  • пожароопасность;
  • меньшая прочность;
  • низкая устойчивость к влаге, перепадам температур и подверженность к воздействию грибка и живых организмов.

Самостоятельный расчет деревянного перекрытия

При расчете перекрытий нужна максимальная точность, так как от него зависит прочность всего дома. Нужно предусмотреть предполагаемую нагрузку, сечение и остальные размеры деревянных балок (ферм) перекрытия.

Нагрузка — это величина, являющаяся суммой веса перекрытия со всеми включенными в него слоями, с весом предметов, которые будут расположены на нем. Учитывается и влияние атмосферных воздействий. Среднее стандартное значение нагрузки для деревянного перекрытия – 400 кг/м2.

Расчет балок перекрытия из дерева определяется сложением длины пролета перекрываемого помещения со значением глубины, на которую балка должна войти в стену.

Для межэтажных перекрытий в деревянном доме эта глубина составляет 70 мм, а для деревянных перекрытий дома из газобетона и кирпича – 150 мм. При этом рекомендуемая ширина пролета – от двух с половиной до четырех метров.

Максимальная длина доски или бруса составляет 6 м, а максимальная рекомендуемая длина пролета деревянного перекрытия составляет 5 м, но если по проекту он предусмотрен больше, то усиления деревянных балок перекрытия можно добиться, если использовать клееный брус и возводить промежуточные поддерживающие опоры.

Шаг балок деревянных перекрытий зависит от нагрузок и толщины балки, но среднее стандартное значение шага – один метр.

Сечение балок деревянного перекрытия рассчитывается в зависимости от ее длины, так ее толщина и должна составлять не менее одной двадцать пятой длины. Например, если длина балки пять метров, то ширина ее должна быть двадцать сантиметров. Если по каким-то причинам невозможно применить балку с таким показателем, то нужно укладывать несколько более узких балок рядом.

Следующая таблица параметров, применяемых при стандартной нагрузке, поможет вам сделать деревянные балки перекрытия своими руками:

Бревенчатые перекрытия выдерживают большие нагрузки, чем сделанные из бруса, но прогибается сильнее. Балка, полученная в результате скрепления болтами двух брусьев – прочнее, чем эти же два бруса, просто уложенные вплотную друг к другу.

Используя бревна в качестве перекрытия при стандартном шаге, равном одному метру, подойдут следующие параметры:

  • при ширине пролета от 2 до 2,5 метров следует взять бревно тринадцать и пятнадцать сантиметров соответственно;
  • при 3 и 3,5 – семнадцать и девятнадцать;
  • при 4 и 4,5 – двадцать один и двадцать два;
  • 5 и 5,5 – двадцать четыре и двадцать пять;
  • 6 и 6,7 – двадцать семь и двадцать девять;
  • 7 и 7,5 – тридцать один и тридцать три сантиметра.

Балки, изготовленные из металла, могут применяться большей длины, чем деревянные, с возможностью перекрыть большее пространство. Средняя нагрузка в случае применения металлических конструкций равна 350 килограмм на квадратный метр с применением стяжки и 500 килограмм на квадратный метр без нее. Шаг также делается в среднем метровым. Высота балки должна составлять минимум одну двадцатую длины проема, а ширина должна относиться к высоте, как пять к семи, где пять – ширина, семь – высота.

Порядок монтажа деревянного перекрытия

Место прохода дымохода через деревянное перекрытие

Пристальное внимание следует уделить тому, как провести дымоход через деревянные перекрытия. При этом нужно соблюсти полную герметичность и пожаробезопасность. По СНиП 41-2003, регламентирующему правила его установки, запрещено располагать быстровоспламеняющиеся части на расстоянии менее 13 см от кирпичных или бетонных труб, и 25см от керамических.

При установке дымоходной трубы следует придерживаться следующей последовательности:

  1. Проем перекрытия, предназначенный для проведения по нему трубы, заделывают жароустойчивыми несгораемыми материалами. Это может быть двойной слой асбестового картона или войлока, пропитанного раствором глины.
  2. Измеряется патрубок с уже наклеенным на него материалом, обеспечивающим изоляцию, и на потолке расчерчиваются карандашом границы отверстия, которое затем вырезается лобзиком. В перекрытие укладывается несгораемый утеплитель и устанавливается патрубок.
  3. В месте соприкосновения дымохода с кровлей и потолком устанавливается щиток из стали или шифера с вырезанным круглым отверстием по диаметру проходящей по нему трубы.

Другим вариантом изоляции дымохода является использование жаростойкого гипсокартона в сочетании с керамзитом и асбестом. Для этого:

  1. В перекрытии прорезается отверстие, имеющее форму квадрата, с расстоянием от внешних поверхностей трубы 20-25 см.
  2. В него ставится гипсокартонный короб.
  3. На потолочной стороне устанавливается стальной лист с круглым отверстием посередине, через которое проводится дымоходная труба.
  4. Вокруг трубы на всю толщину перекрытия засыпается керамзит.

Особенности монтажа деревянных перекрытий по металлическим балкам (швеллерам)

Высота балки по отношению к ширине пролета должна относиться как один к шестнадцати, а соотношение сторон швеллера, обеспечивающее прочность – 7: 5.

  • Брусок сечением 50 на 50 или 60 на 60 крепится к боковым сторонам балок.
  • Затем на брус укладывается накат из досок или листового материала, поверх наката кладутся необходимые слои утеплителя, паро- и гидроизоляции.
  • Укладывают лаги и на них настилают пол из выбранного материала.

Таким образом, сооружение перекрытий из дерева под силу сделать тем, кто внимательно отнесется ко всем рекомендациям и правилам и учтет технические параметры и соотношения используемых материалов.

Балка из двух досок на ребро

Балка из двух досок на ребро

Перекрытие из дерева

Перекрытие — это ограждающая конструкция между этажами. Железобетонное перекрытие хорошо всем известно, достаточно поднять голову и посмотреть на потолок наших квартир. Удешевить стоимость железобетонного перекрытия в условиях самодеятельного строительства не удастся. В данной главе будем рассматривать перекрытие из дерева.

Читайте также  Как укрепить канаву на дачном участке?

Перекрытие выполняется по несущим деревянных балкам. Ширина и высота несущих балок зависит от длины перекрываемого пролета, расстояния между балками и толщины досок пола. Для стандартного пролета в 6 м применяют балки 10×15(h) см с шагом 1 м. Обычно балки устанавливают двумя способами: с заделкой или врубкой концов в стены и на кирпичных столбиках.

Для примера рассмотрим устройство перекрытия в кирпичном доме. Брус 10×15 см устанавливаем одновременно с кирпичной кладкой стен с шагом 1 м при толщине досок пола 50 мм, шагом 0,8 м при толщине 40 мм, шагом 0,5 м при толщине 25 мм. Для придания большей жесткости брус ставится на ребро, то есть 15 см — это высота балки. Балки перекрытия устанавливают по одному уровню по площади всего дома.

При правильно выполненной рекомендации по устройству цоколя это нетрудно сделать. Нужно разложить балки по гидроизоляции цоколя. Положить на них сверху длинную ровную доску и проверить уровнем ее горизонтальность. При необходимости концы балок приподнимают до достижения ими горизонтальности. Под концы балок подкладывают раствор или кирпич в зависимости от высоты подъема балки. Деревянные щепки не подкладывают, они быстро сгнивают.

Концы балок должны быть обернуты рубероидом или толем с пяти сторон, а сама балка обработана антисептиком (битумом, смолой или просто окрашена). После окончательной выверки горизонтальности балок и шага между ними кладут кирпичную стену, концы балок закладываются. Для устойчивости будущего пола под балки выкладывают 2—3 кирпичных столбика. Их устройство понятно из рисунка 1.

Рис. 1. Устройство подбалочных столбиков из кирпича: 1 — гидроизоляция; 2 — кирпичный столбик 250×250 мм; 3 — деревянный брусок; 4 — балка 150×100 мм; 5 — доски пола; 6 — обшивка из теса

Количество столбиков зависит от пролета балки, расстояние между ними не должно превышать 2 м. По низу балок делают подшивку из теса толщиной 25 мм. На подшивку настилают слой пароизоляции из пергамина, причем каждая последующая полоса должна перекрывать предыдущую на 10—12 см. Пароизоляция должна предотвратить прохождение паров из нижнего помещения и помешать насыщению утеплителя водой. Иначе утеплитель насытится парами и зимой превратится в лед, а лед, как известно, не греет.

На пароизоляцию укладывают утеплитель. Утеплитель может быть любой: шлак, опилки, пенопласт, соломенная резка, сухая листва и др. Не допускается в перекрытии использовать минеральную вату, при ходьбе по перекрытию из нее выделяется вредная для здоровья пыль. Не рекомендую засыпать утеплитель в чистом виде, лучше смешать его с цементом и залить в жидком виде. Качество утеплителя по теплопроводности снизится, но это защитит в какой-то мере от грызунов.

Толщина утеплителя выбирается по теплорасчету, в зависимости от вида утеплителя. Марку утеплителя выбирают самую низкую, например, опилкобетон М5. Заливайте утеплитель поверх балки — не ошибетесь. Сверху по балкам настилают чистые полы. В перекрытие между 1-м и 2-м этажами утеплитель можно не класть. В качестве столбиков здесь выступят перегородки, если же перегородок нет, делают чаще шаг балок.

Рис. 2. Дешевое перекрытие на балках, сколоченных из досок: 1 — подшивка; 2 — пароизоляция; 3 — утеплитель; 4 — пол; 5 — сшивная балка; 6 — брусок по всей длине балки 50×50 мм (40×40); 7 — войлок (пакля), смоченный в растворе

Как уменьшить стоимость перекрытия? Балки совершенно необязательно ставить из бруса. Их вполне можно заменить балками, сколоченными из досок. Такие балки сколачивают из двух досок толщиной 3—4 см, но не друг к другу, а с зазором. В середину балок вставляют коротыши, по 3—4 шт. на балку. Коротыши отпиливают от досок такой же толщины или испбльзуют деревянные отходы. По несущей способности такие балки не уступают сплошным. В результате того, что доски раздвинуты, у таких балок момент сопротивления такой же, как и у сплошных.

Подшивку внизу балок тоже не обязательно делать из хорошего теса, вполне можно обойтись горбылем и отходами пиломатериалов (например, после разборки лесов и опалубок). Настилив подшивку, как показано на рис. 2, экономим и гвозди. Подшивку гораздо удобнее стелить и можно не прибивать. Используя такой метод подшивки, все обрезки досок, неизбежно появляющиеся на стройке, уйдут в дело или на изготовление балок, или на черный пол.

Как изготовить балку перекрытия из досок длиной 6 метров размером 50х150 мм, при длине пролета 6 метров от стены до стены.

При проектировании любой постройки требуется проводить расчеты несущей способности балок. В индивидуальном строительстве в подавляющем большинстве случаев используются однопролетные деревянные балки в виде досок, брусьев или бревен различной длины.
Оптимальное сечение и шаг балок подбирается в зависимости от длины пролета и предполагаемых нагрузок. Так для балки сечением 150х150 мм при длине пролета 6000 мми шаге установки 500 ммперегрузка по прогибу превышает норму в 2,46 раза, при шаге 400 мм– в 2 раза, а при шаге 300 мм– в 1,5 раза, при этом расчетная нагрузка по площади составляет 300 кг/м 2. а распределенная нагрузка – 90 кг/м 2. Возможный шаг установки балок сечением 150х150 мм, при котором перекрытие выдерживает такую нагрузку, составляет200 мм. Однако надо иметь в виду, что в любом случае величина разрушающей нагрузки –1650 кг.
Прочность и надежность перекрытия зависит от сечения балки. Так при высоте балки200 мми ширине150 ммперегрузка будет всего в 1,04 раза, а если, наоборот – в 1,88 раза, при шаге установки500 мми указанной выше нагрузке.
Таким образом, балка перекрытия при таком пролете должна быть капитальная, а не составная из досок сечением 50х150 мм. Ведь если будет 2-ой этаж, то она будет нагружена основательно. К тому же длина досок –6000 мм, а это означает, что крепежные элементы в составных элементах балки будут работать на срез. Если установить более основательный крепеж, то это ослабит саму балку.

Обсуждение вопроса на форуме:

Добавлено: 17.05.2012 21:08

Другие публикации рубрики «Крыши. Кровли.Утепление кровель»

Строим новый дом 6 на 8 метров с ломаной крышей, но нет размеров крыши. Это высота стоек и примерный угол ската. Подскажите, пожалуйста.

Достоинство дома с мансардой состоит в том, что при сравнительно небольших внешних размерах здания дополнительный этаж позволяет значительно увеличить жилую площадь. Чаще всег.

сскажите про кровельный материал «резинол». Сколько стоит, где можно посмотреть, и приобрести?

«Резинол» – это безосновный листовой композиционный полимерный материал, предназначенный для использования в качестве кровельного покрытия. Выпускается различных цветов –.

Можно ли покрасить крышу из ондулина вишневого цвета в коричневый цвет?

В аннотации на кровельный материал «Ондулин» говорится, что при его изготовлении листы окрашиваются пред пропиткой битумом, что делает их цвет устойчивым к ультрафиолетовому и.

Необходимые пояснения к расчетам

  • Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
  • Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
  • Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
    • 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
    • 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
    • 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
  • Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
  • Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
  • Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: