Крепление деревянных балок перекрытия к стене

Крепление деревянных балок перекрытия к стене

Крепление балок перекрытия к стене

В частном строительстве обычно делают деревянные перекрытия по балкам. Крепление балок — важный технологический этап, от качества которого зависит надежность перекрытий.

Способы соединения балки перекрытия со стеной

Перед тем как строить, нужно заказать проект дома и все действия выполнять в соответствии с ним. Обычно способ устройства перекрытия описан там. Здесь важно всё — используется ли специальная врубка или крепёж для установки балок, жёстко ли они соединяются со стеной или по плавающей системе. Способ крепления имеет большое значение.

Например, в каркасных домах и домах из СИП-панелей балки являются элементами каркаса и крепятся наглухо. В домах из газобетона, из оцилиндрованного бревна балка обычно крепится так, чтобы она просто лежала на стене и имела возможность продольного люфта. Глухое крепление вызывает вибрации при хождении по потолку второго этажа.

Есть одно различие между балками перекрытия и лагами для пола. Лаги должны лежать свободно, чтобы пол не коробило и не вело. Покрытие пола крепится уже непосредственно к лагам. К примеру, сезонное удлинение балки, даже воздушно-сухой, составляет 2-3 см на 5 м. Естественно, любой пол, приколоченный прямо к такой балке, выгнется. Из-за этого он начнет скрипеть, расходиться. Кроме того, под лаги кладут демпфирующие прокладки, которые гасят вибрацию от шагов.

Специальными металлическими крепежными пластинами

Металлические перфорированные пластины для деревянных конструкций были разработаны в Швеции. Крепление с их помощью деревянных балок достаточно простое, не требует точной подгонки. Кроме того, они способны сгладить изменения геометрии древесины вследствие набухания.

Балка перекрытия крепится в каркасном домостроении поверх продольной балки стенового каркаса. Она кладётся сверху на пролёт и закрепляется при помощи двух перфорированных уголков сбоку. Это позволяет устойчиво закрепить даже балку в виде лафетной доски, достаточно узкой, установленной на ребро. Если же балка — брус, и обеспечивать её устойчивость не так важно, можно крепить её уголками снизу. Брус применять лучше, так как лафетная доска склонна к кручению при высыхании и сезонном увлажнении, и перекрытие будет деформироваться.

Как-то закреплять балки перекрытия к стойкам нежелательно, если это заранее не предусмотрено в конструкции каркаса дома. Лучше чтобы они также никак не касались стоек и не упирались в них, а также в их крепёжные элементы. При монтаже от них нужно отступить.

Достаточно простое крепление балки — при помощи болтов-глухарей. С их помощью ставят только балку-брус, у которой размер поперёк сечения не меньше, чем половина сечения по высоте. Глухарь закручивается через балку в верхнюю часть стены и затягивается при помощи ключа-трещотки. Или же применяется стяжка из шпильки с гайками и шайбами через отверстие. Такое крепление позволит балке работать в качестве ригеля каркаса, в то же время оставаясь подобием шарнира в плоскости перекрытия.

Достаточно часто балки изготавливают из металла, особенно если длина пролёта превышает 3-4 метра. Подбирают крепёж к таким металлическим балкам, исходя из их несущей способности. Обычно используют двутавр и швеллер. В них делают аккуратные отверстия по разметке, под 25 мм болты примерно 28-30 мм. Затем балку ставят на место и закрепляют шпильками или глухарями. К каменным стенам балки никогда не прикручивают, если это не мауэрлат.

Соединение врезкой

Врезка — рубленое соединение балки со стеной, когда торец не выходит за наружную стену. Тем самым обеспечивается защита торца балки от попадания атмосферной влаги. Обычно так делают балки первого этажа рубленых домов и бань. Осуществляется оно по типу соединения «ласточкин хвост». Именуется врубка сковороднем и полусковороднем.

Врезка сковороднем более прочная и подразумевает симметричный ласточкин хвост. Но чаще встречается врезка полусковороднем. С одной стороны ласточкин хвост прямой, и закрепление его в гнезде внешней стены делается при помощи двойного клина. Врезка полусковороднем менее прочная, но проще в выполнении.

Соединение врубкой

Отличается от врезки тем, что врубка проходит на полную толщину стены, балка выходит наружу. Выполняется в лапу, полулапу или в полдерева, иногда — в хлуп или в обло. Используется в том случае, когда балкой надо перекрыть большой пролёт. Оно более прочное, чем врезка. Однако торец балки необходимо защитить от атмосферных воздействий.

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

Балка должна быть изготовлена из сухой древесины. Стоит выбирать ее согласно проекту. При составлении такового производят расчёт на прочность, жёсткость. Балка должна иметь достаточную собственную массу, чтобы хоть как-то гасить звуки и вибрации с верхнего этажа. Как правило, используют балки высотой 200-300 мм при пролётах до 5 метров. Балки укладывают через каждый метр, чтобы исключить прогиб лаг пола верхнего этажа. Обычно полноценная балка — это брус прямоугольного сечения, у которого ширина составляет 2/3-1/2 от высоты. Укладывается он на узкое ребро. Брус в разы надёжнее доски-лафета, уложенной на ребро в качестве балки.

лучший выбор для больших пролётов — металлическая балка. Двутавр обойдётся дешевле, чем мощный клееный брус такой же жёсткости и длины. И у металла не будет проблем с грибком, насекомыми, огнестойкостью. При укладке прокат нужно ставить на подушки и обеспечить хорошую гидро- и теплоизоляцию против конденсата. При желании их можно отделать под дерево.

Инструмент и приспособления для установки балок перекрытия

При работе используется обычный плотницкий инструмент. Когда используют соединение в виде перфорированных пластин или уголков, для их фиксации потребуется шуруповёрт. Для крепления на болты и глухари нужна низкооборотная дрель и ключ с трещоткой или динамометром. Также желательно иметь пилу-торцовку и цепную пилу, чтобы ускорять процесс. Самым желанным инструментом при монтаже балок является подъёмный кран. Особенно для балок из металла. Или хотя бы делают на верху треногу с лебёдкой, чтобы облегчить строительство. Ещё важно иметь на стройке разборные леса, козлы и другие подмости. Пользоваться одной лишь стремянкой невозможно.

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.

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

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.

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

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.

Крепление деревянных балок перекрытия к стене

Деревянные балки перекрытий

Укладку деревянных балок перекрытия желательно выполнять по короткому пролету (уменьшая тем самым длину балок), с одинаковым шагом – расстоянием между ними.

Монтаж выполняется, начиная из крайних балок перекрытия. После укладки, между ними натягивается шнур, проверяется его горизонтальность и после этого укладываются промежуточные балки. Горизонтальность элементов перекрытия в процессе монтажа контролируется с помощью длинного строительного уровня. Выравнивание балок по высоте, если это необходимо, выполняют, подкладывая под них доски большей или меньшей толщины.

В домах из кирпича или блоков деревянные балки перекрытия заделывают в стену, в специальные «гнезда» (a), на глубину не менее 150 мм (при использовании бруса или бревна, и не менее 100 мм (при использовании доски). При этом опорные части балок, которые соприкасаются необходимо гидроизолировать с помощью пропитки или материалов (рубероида, гидроизола, полиэтиленовой пленки) на длину 250 мм.

Читать еще:  Сарай своими руками

Торец балки делают скошенным на 30-50 мм (60о) не закрытым гидроизоляцией (для того чтобы древесина могла «дышать»), обеспечивая к тому же вентиляционный зазор между ним и стеной или утеплителем. Балки в гнездах обычно укладывают на деревянный накат (антисептированный и гидроизолированный кусок доски толщиной 30-40 мм).

Для предотвращения появления «мостиков холода» гнездо со стороны стены заполняется утеплителем. Кроме этого, конец каждой третьей балки необходимо прикрепить к стене с помощью металлического анкера, который заделывается в кладку и крепится снизу или сбоку к балке.

Кроме этого, деревянные балки могут устанавливаться и крепиться на уступе стены (b), в случае неодинаковой её толщины на разных этажах.

Рис.1 Крепление деревянных балок в стене из кирпича или блоков: 1 – стена; 2 – балка; 3 – гидроизоляция; 4 – раствор; 5 – утеплитель; 6 – анкер.

Перекрытия по деревянным балкам обычно устраивают в деревянных и каркасных домах, но нередко их используют и в коттеджах с каменными стенами (из керамического кирпича, пено- и газобетонных блоков и пр.). Такие перекрытия — легкие, быстро- возводимые и недорогие в сравнении с перекрытиями других типов.

Самая распространенная проблема, возникающая при эксплуатации деревянных перекрытий, — их зыбкость, колебание под воздействием нагрузок, что оборачивается сокращением срока службы дома в целом. Причины, вызывающие подобную зыбкость, могут быть разными. Во-первых, недостаточная жесткость балки, особенно в случае длинного пролета.

Во-вторых, неправильное расположение балок, когда вместо ряда опор, уложенных вдоль короткой стены, имеется небольшое число балок вдоль длинной стены. Даже при достаточном сечении этих балок амплитуда их колебаний из-за собственного веса (в сочетании с нагрузкой на них) бывает ощутимой. В-третьих, зыбкость может быть вызвана неправильным закреплением балок на стенах, например, когда балка опирается на бревенчатую стену точечно, вместо того чтобы быть уложенной в вырезанный в бревне паз.

Кроме того, есть опасность поражения древесины грибком и жуками-древоточцами. Чтобы свести к минимуму деформацию и вероятность гниения балок, имеет смысл использовать только древесину, высушенную до 8-12%. Для дополнительной защиты от гниения проводят обработку антисептиками (биозащитными составами).

В целях пожарной безопасности дымоходы должны быть отделены от деревянных перекрытий специальными коробами, заполненными негорючим теплоизоляционным материалом (обычно минеральной ватой).

К недостаткам деревянных перекрытий относят также повышенную пожароопасность, в связи с чем обычно балки обрабатывают антипиренами (огнезащитными составами), например Neomid 530-540, Сенеж огнебио проф или Pirex Firebio Prof.

Экономичный вариант перекрытий — по балкам толщиной 50-80 мм и высотой 200-300 мм, изготовленным из неклееной древесины (обычно хвойных пород). Нередко во избежание боковых деформаций широкие балки укрепляют деревянными распорками. У опор такого типа целый ряд недостатков. Во-первых, приобрести изделия приемлемого качества довольно проблематично.

Кроме того, в них могут быть скрытые пороки, снижающие их несущую способность. Во-вторых, размер пролета, который может перекрыть неклееная балка максимального сечения, не превышает 6 м, что зачастую мало. К тому же шаг подобных опор будет сравнительно небольшим (например, в случае пролета длиной 4,5 м при использовании самой ходовой доски размером 50 х 200 мм шаг составляет обычно 500 мм между осями досок), что также можно отнести к их минусам.

Всех этих недостатков лишены более дорогие балки — в виде досок-ламелей (без пороков), склеенных между собой (балки из клееного бруса). Размеры сечения стандартных клееных опор колеблются от 140 х 50 до 200 х 200 мм, но при необходимости их сечение может быть увеличено. Балками данного типа, размер которых не создает трудности для транспортировки, можно перекрыть пролет до 12 м.

Длина пролета, который удастся перекрыть с помощью балок из клееной древесины, может достигать 12 м

Клееные балки прочнее неклееных того же сечения. Балка перекрытия, состоящая из склеенных между собой досок-ламелей.

Сечение и шаг размещения балок перекрытия — взаимозависимые параметры, их выбирают исходя из длины пролета, предполагаемой нагрузки на перекрытие, удобства заполнения пространства между опорами звуко- или теплоизоляционным материалом требуемых размеров. Выбор сечения бывает обусловлен также необходимостью сделать балки элементом дизайна интерьера.

Обычно балки укладывают параллельно короткой стене помещения. Но если архитектурный проект предусматривает опоры, расположенные вдоль длинной стены (как правило, это балки, которые заметны из помещения), то следует принять меры против их прогиба или колебаний: например, использовать особые клееные балки, упрочненные металлической арматурой, устанавливать под балки опорные столбы или усиливать перекрытие поперечными балками и пр.

вдоль жесткой стены устанавливаем столбы (деревянные, бетонные и пр.), на них закрепляем специальные винтовые домкраты, на которые укладываем опорный брус, а на него — концы балок перекрытия. По мере осадки деревянной стены мы регулируем домкраты, уменьшая высоту столба и сохраняя ровность перекрытия.

Сечение и шаг столбов определяются согласно предварительно проведенному расчету важен и эстетический фактор: если опорные столбы будут оставлены в интерьере, то имеет смысл сделать шаг их расположения больше, если же они будут скрыты отделкой комнаты, то этот шаг можно уменьшить. Когда опоры находятся за отделкой помещения, нужно предусмотреть возможность доступа к домкратам: например, закрыть их съемными декоративными наличниками.

В последнее время у деревянных балок перекрытий появились серьезные конкуренты — балки из LVL-бруса (аббревиатура от английского Laminated Veneer Lumber — брус из клееного шпона), балки на основе плит OSB, металлодеревянные балки и др.

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Деревянные балки могут похвастаться своей легкостью и простотой в установке. Бытует ошибочное мнение, что под легкие перекрытия из дерева не нужен армирующий слой. Это в корне не верно.

В случае с деревянными перекрытиями его возведение распределит нагрузку от балок по всему периметру стен и предотвратит растрескивание газобетона от точечных нагрузок.

Плюсами деревянных балок являются:

  1. Экологичность, так как дерево — это возобновляемый натуральный материал.
  2. Небольшая масса.
  3. Низкая теплопроводность по сравнению с бетонными конструкциями.
  4. Невысокая цена по сравнению с другими видами перекрытий.
  5. Большой ассортимент в выборе.
  6. Простота установки балок.

Отрицательные стороны у древесины тоже имеются:

  1. Недолговечность. Рано или поздно даже самые хорошие перекрытия могут начать гнить.
  2. Малопрочность — дерево не сможет выдержать столько веса, сколько смогло бы перекрытие из бетона.
  3. Горючесть (натуральные материалы легко воспламеняются).

Теперь рассмотрим бетонные перекрытия и их недостатки:

  1. Первым и наиболее существенные минусом является дороговизна перекрытия из бетона. Мало того, что сами перекрытия стоят недешево, для их установки и перевозки потребуется и специальная техника (кран). Так что и за установку придется выложить определенную денежную сумму. У деревянных перекрытий этот минус отсутствует — установку можно произвести самостоятельно. Если балки небольшие, то достаточно будет и двух-трех человек. Чем они тяжелее и массивнее, тем большее количество людей придется задействовать.
  2. Высокий вес. Мы уже говорили, что для монтажа потребуется специальная техника. А ещё потребуется более дорогой фундамент.

Для строительства перекрытий между этажами здания обычно использую всего три вида балок из дерева:

Разберемся, какие из них наиболее подходят конкретно для каждой конструкции, выделим недостатки и преимущества каждого вида.

Из цельного бруса

Балки из цельного бруса отличаются своей прочностью, однако уступают по максимально возможной длине. Для того, чтобы балка не прогнулась со временем, рекомендуется не устанавливать ее длиной более 5 метров. То есть перекрытия из бруса подходят только для небольших домов.Из существенных минусов можно выделить то, что без должной обработки перекрытия со временем могут начать гнить и покрываться плесенью. Не стоит исключать и риск возникновения пожара.

Из клееного бруса

У балок из клееного бруса имеется одно неоспоримое преимущество — их длина без прогиба может достигать 12 метров.У клееных балок выделяют такие преимущества:

  1. Особая прочность.
  2. Способность покрывать пролеты до 12 метров.
  3. Небольшая масса.
  4. Более долгий срок службы.
  5. Не деформируются с течением времени.
  6. Относительно пожаробезопасны по сравнению с обычным брусом.

Однако, стоит такой материал гораздо дороже.

Двутавровые балки считают одними из самых прочных и надежных благодаря форме профиля, ведь состоят они из нескольких слоев, каждый из которых защищен различными пропитками.К плюсам двутавров можно отнести:

  1. Высокую прочность, жесткость благодаря своей форме.
  2. Отсутствие прогибов.
  3. Бесшумность в эксплуатации — конструкции не скрипят при оказывании на них давления в отличие от остальных видов перекрытий.
  4. Материал не трескается, не рассыхается с течением времени.
  5. Легкость в монтаже.

Устройство перекрытий по деревянным балкам

Монтаж балок из древесины следует производить по короткому пролету. При таком подходе длина деревянных изделий будет уменьшаться, благодаря чему прочность конструкции станет выше. Шаг между отдельными балками берут одинаковый. Укладку всегда начинают с крайних опор:

  • устанавливаете две балки, натягиваете между ними шнур;
  • проверяете горизонтальность натяжки (потребуется строительный уровень большой длины);
  • монтируете все остальные (промежуточные) балки.

Если высота устанавливаемых элементов получается неодинаковой, ее необходимо выровнять. Для этих целей используют доски меньшей либо большей толщины, которые подкладываются под основные опоры. В деревянных жилых постройках балки заглубляют в стеновые поверхности в заранее вырезанные пазы на 7–9 см. Нюанс!

Балки следует устанавливать на одинаковом расстоянии друг от друга

В блочных и кирпичных домах устройство балок немного иное. Их замуровывают в гнезда (предварительно вырубленные выемки) на глубину 10 (если применяются доски) или 15 см (для бревен и брусков). Участки соприкосновения опорных элементов со стенами также защищаются от влаги при помощи пленки из полиэтилена, гидроизола, обычного рубероида.

Балки из древесины соединяются под углом (методика вязки), по ширине или по длине. Последний способ, называемый сращиванием, считается самым простым и распространенным. Такой вид соединения выполняется при помощи болтов с гайками, хомутов из металла, скоб. Места сращивания балок при этом желательно опирать на внутреннюю стеновую поверхность, чтобы обеспечить требуемую жесткость конструкции.

Какими способами могут крепиться к балкам стропила

Количество балок, их размеры, шаг установки зависят непосредственно от площади помещения и предполагаемых нагрузок. Большинство экспертов считают, что оптимальной нагрузкой на перекрытия является 0,4 тонны на один квадратный метр площади (‬400‭ ‬кг/м2). В эту нагрузку включают вес самой балки, массу чернового и финишного покрытия пола сверху и потолка снизу, утепления, коммуникаций, а также мебель и людей.

Читать еще:  Полезная нагрузка на перекрытие общественного здания

Сечение зависит и от того, из какой древесины делаются перекрытия. Сейчас приведем средние рекомендуемые значения при шаге укладки в 60 см:

  • Если пролет составляет 2 метра, то минимальное сечение должно быть 7,5 на 10 см.
  • При длине пролета в 2 с половиной метра балка должна иметь размеры 7,5 на 15 см.
  • Если пролет трехметровый, то принято использовать балки 7,5 на 20 см.
  • При длине балки в 4 и 4,5 м принято использовать их с сечением 10 на 20 см.
  • Для постройки пятиметрового перекрытия используются перекладины с сечением 125 на 200 мм.
  • Шестиметровое перекрытие делается из балок размером 15 на 20 см.

Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.

Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

  1. Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
  2. Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

  • Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.
  • Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.

Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Как высчитать расстояние между двутавровыми балками

Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.

Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По виду поперечного сечения длинная балка может быть:

Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

Какую доску использовать для балок

По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).

Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.

Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:

  1. Недопустимо использовать в клееных конструкциях свежеспиленную и непросушенную доску, т.к. невозможно предугадать, как поведёт себя такая балка в долгосрочной перспективе.
  2. Нельзя использовать в качестве клея эпоксидную смолу.

Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.

  1. Фрезеровка паза под установку ОСП. Балки заводского изготовления фрезеруются так, что паз получается зауженным книзу – т.н. клин. Лист ОСП вклеивается в «полку» в натяг. Это увеличивает плотность прилегания плиты и дерева.
  2. Нетехнологичность работ, что приводит как к увеличению времени на изготовление одной балки, так и её конечной себестоимости.

Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.

Читать еще:  Монтаж деревянной лестницы на бетонное основание

Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его.

Вот испытание, которому подверглись деревянные балки перекрытия 7 метров:

Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.

В реальных условиях одна балка не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина, это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции, поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.

На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.

Устройство и монтаж перекрытий по деревянным балкам

Устройство и монтаж перекрытий по деревянным балкам. Деревянные балочные перекрытия

Перекрытия относятся к важнейшим конструктивным элементам любого частного или загородного дома. В этой статье попробуем максимально подробно рассмотреть особенности устройства и монтажа перекрытий по деревянным балкам.

Перекрытием называют горизонтальную конструкцию, разделяющую пространство здания по высоте. Перекрытия воспринимают нагрузки от мебели, оборудования и находящихся в помещении людей, а также связывая между собой несущие стены, служат элементами, обеспечивающими устойчивость строения.

В зависимости от места расположения различают перекрытия подвальные, цокольные, междуэтажные и чердачные. По своей конструкции перекрытия бывают безбалочными или балочными.

Какие требования предъявляют к перекрытиям?

Перекрытия должны обладать прежде всего необходимой прочностью, чтобы выдерживать собственный вес и действующие на них нагрузки (равномерно распределенные или сосредоточенные).

Согласно СНиП 2.01.07-85 НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ (а точнее, в более актуальной редакции свод правил СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»), перекрытия в жилых зданиях должны выдерживать равномерно распределенную нагрузку не менее 200 кг/м². Вместе с тем на практике междуэтажные перекрытия в частном загородном доме обычно рассчитываются на более высокую нагрузку, а чердачные — на меньшую. Особый расчет нужен тогда, когда предполагаются сосредоточенные нагрузки значительной величины — ванна большого объема, спа-бассейн, котел, рояль и пр.

Другое требование — перекрытие должно быть жестким, то есть не прогибаться под действием нагрузок (допустимый прогиб — от 1/200 пролета для чердачных перекрытий до 1/250 пролета для междуэтажных), а также не быть зыбким, то есть не колебаться при перемещении мебели или движении людей.

Для повышения жесткости перекрытия деревянные балки укрепляют распорками

Деревянные балки укреплены распорками, которые повышают жесткость конструкции

Кроме того, перекрытия призваны обеспечивать защиту комнаты от проникновения в нее воздушного и ударного шума из помещений, расположенных выше или ниже. В конструкции балочного перекрытия для погашения шума предусматривают плиты из минераловатного утеплителя, устанавливаемые в промежуток между опор. От толщины изоляционного слоя зависит уровень шума в помещении. Обычно создают слой утепления толщиной 150 мм.

Бывают случаи, когда балки перекрытия должны частично оставаться в интерьере, а толщина их скрытых за подшивкой потолка частей недостаточна, чтобы уложить между ними плиты требуемой для обеспечения хорошей толщины изоляции. Тогда можно установить поверх балок каркас из деревянных брусков, также заполненный плитами из минеральной ваты. Наиболее эффективное в плане звукоизоляции решение — перекрытие, состоящее из двух контуров деревянных балок (как вариант — разнонаправленных), не имеющих контакта между собой. Каждый контур заполняют звукоизоляционным материалом.

Деревянные балки перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам обычно устраивают в деревянных и каркасных домах, но нередко их используют и в коттеджах с каменными стенами (из керамического кирпича, пено- и газобетонных блоков и пр.). Такие перекрытия — легкие, быстро- возводимые и недорогие в сравнении с перекрытиями других типов. Вместе с тем они не лишены недостатков. Прежде всего, деревянные балки меняют размеры при колебаниях температуры и влажности, что может приводить к их деформации.

Самая распространенная проблема, возникающая при эксплуатации деревянных перекрытий, — их зыбкость, колебание под воздействием нагрузок, что оборачивается сокращением срока службы дома в целом. Причины, вызывающие подобную зыбкость, могут быть разными. Во-первых, недостаточная жесткость балки, особенно в случае длинного пролета. Во-вторых, неправильное расположение балок, когда вместо ряда опор, уложенных вдоль короткой стены, имеется небольшое число балок вдоль длинной стены. Даже при достаточном сечении этих балок амплитуда их колебаний из-за собственного веса (в сочетании с нагрузкой на них) бывает ощутимой. В-третьих, зыбкость может быть вызвана неправильным закреплением балок на стенах, например, когда балка опирается на бревенчатую стену точечно, вместо того чтобы быть уложенной в вырезанный в бревне паз.

Кроме того, есть опасность поражения древесины грибком и жуками-древоточцами. Чтобы свести к минимуму деформацию и вероятность гниения балок, имеет смысл использовать только древесину, высушенную до 8-12%. Для дополнительной защиты от гниения проводят обработку антисептиками (биозащитными составами). Впрочем, срок их действия, как правило, не превышает 3-5 лет, так что применять невысушенную древесину, полагаясь только на антисептик, специалисты не рекомендуют. Для продления срока службы деревянных конструкций следует поддерживать в доме стабильный температурно-влажностный режим.

К недостаткам деревянных перекрытий относят также повышенную пожароопасность, в связи с чем обычно балки обрабатывают антипиренами (огнезащитными составами), например Neomid 530-540, Сенеж огнебио проф или Pirex Firebio Prof.

Экономичный вариант перекрытий — по балкам толщиной 50-80 мм и высотой 200-300 мм, изготовленным из неклееной древесины (обычно хвойных пород). Нередко во избежание боковых деформаций широкие балки укрепляют деревянными распорками. У опор такого типа целый ряд недостатков. Во-первых, приобрести изделия приемлемого качества довольно проблематично. Как правило, балки имеют высокий уровень влажности (поскольку они не проходят через камерную сушку), что оборачивается заметным изменением их геометрии в процессе эксплуатации здания.

Кроме того, в них могут быть скрытые пороки, снижающие их несущую способность. Во-вторых, размер пролета, который может перекрыть неклееная балка максимального сечения, не превышает 6 м, что зачастую мало. К тому же шаг подобных опор будет сравнительно небольшим (например, в случае пролета длиной 4,5 м при использовании самой ходовой доски размером 50 х 200 мм шаг составляет обычно 500 мм между осями досок), что также можно отнести к их минусам.

Всех этих недостатков лишены более дорогие балки — в виде досок-ламелей (без пороков), склеенных между собой (балки из клееного бруса). Размеры сечения стандартных клееных опор колеблются от 140 х 50 до 200 х 200 мм, но при необходимости их сечение может быть увеличено. Балками данного типа, размер которых не создает трудности для транспортировки, можно перекрыть пролет до 12 м. Добавим, что клееные опоры значительно прочнее неклееных того же сечения. Некоторые фирмы изготавливают гнутоклееные балки: чаще всего они нужны для создания перекрытий над помещением оригинальной формы, где опоры частично видны в интерьере.

Длина пролета, который удастся перекрыть с помощью балок из клееной древесины, может достигать 12 м

Перекрытия по деревянным балкам

Перекрытие по деревянным балкам – конструкция несущего типа, разделяющая смежные помещения: этажи, чердак, подполье. При его возведении учитывают такие факторы, как несущая способность, звуко- и теплоизоляция, сейсмостойкость и жаропрочность. Данное сооружение регулярно испытывает нагрузку и атмосферные воздействия, поэтому должно соответствовать критериям прочности и износостойкости. По назначению перекрытия классифицируют на подвальные, междуэтажные и чердачные.

Выбор материалов, расчет конструкции

Проектные работы включают планирование несущей конструкции, а также расчет и выбор материалов. Для различных перекрытий используется брусья соответствующего типа. Чаще всего деревянные балки типизируют по внешним характеристикам: сечению, составу и несущей способности:

  • доска – простой конструкционный материал, применяемый при строительстве обрешетки и чернового пола;
  • двутавровая балка – конструкционный материал с сечением в виде буквы Н. Двутавр позволяет сократить общий вес конструкции без потерь в несущей способности;
  • LVL-брус – балка из клееного шпона, изготовленная методом склейки лущеных хвойных пород: сосны, ели, лиственницы. Отличается высокими показателями прочности при горизонтальной нагрузке. Используются при строительстве стропильных ног, балок межэтажных перекрытий, а также коньковых балок;
  • комбинированная балка – клееный брус, в состав которого входит шпон из нескольких пород дерева;
  • четырехкантовый брус – пиломатериал четырехугольной формы, имеющий 4 обработанные стороны, Наиболее популярен при возведении перекрытий любого типа;
  • двухкантовый брус (лафет) – пиломатериал, имеющий 2 обработанные стороны противоположные друг другу. Несмотря на относительно низкие показатели прочности, лафет часто используется при возведении межэтажных перекрытий;
  • оцилиндрованное бревно – фрезерованный пиломатериал из цельного куска древесины, отличающийся наивысшей несущей способностью. Максимальная нагрузка на 1 кв. м. балок данного типа составляет 500 кг. Однако из-за округлой формы оцилиндрованные бревна чаще применяют при возведении чердачных, а не межэтажных перекрытий.

При заготовке брусьев предпочтение отдается хвойным породам ввиду их повышенной прочности и устойчивости к гнилостным процессам. Аналогом ели, лиственницы и сосны могут также выступать акация, дуб или клен. Данные породы древесины отличаются низкими показателями влажности (от 12% до 14%). С годами прочность балочных перекрытий увеличивается благодаря испарению влаги с их поверхности. По истечение 5 лет усушки крепость бруса приближается к показателям прочности металлических балок.

Горизонтальные несущие конструкции бывают нескольких видов:

  • межэтажное перекрытие по деревянным балкам;
  • чердачное перекрытие;
  • подвальное перекрытие.

После того, как будут определены тип и материал балок, строители приступают к расчету потенциального сечения. Выбор брусьев с тем или иным сечением напрямую зависит от таких показателей, как:

  • потенциальная нагрузка (ПН) на 1 кв. м. – предполагаемая масса, которая будет оказывать постоянное/временное воздействие на несущую конструкцию. Рассчитать нагрузку можно самостоятельно с помощью одного из онлайн-калькуляторов;
  • длина пролета(ДП);
  • шаг – расстояние между соседними балками (50 см, либо 1 м).

Подходящее сечение бруса можно рассчитать по приведенным ниже таблицам. Для этого достаточно выбрать длину пролета, предполагаемую нагрузку и размер шага.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector