Калькулятор для расчёта деревянных балок перекрытия

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.

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 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.

(Пока оценок нет)

Преимущества перекрытий из дерева

Монтаж деревянных элементов здания не требует привлечения строительной спецтехники и наемной рабочей силы. Этим он выгодно отличается от укладки тяжеловесных бетонных плит. Более того, такое межэтажное перекрытие в деревянном доме при наличии второго этажа или мансарды — единственно верное решение.

Важный параметр качества деревянных элементов здания — отсутствие мостиков холода. Если для утепления используют листовые материалы (пенопласт, минераловатные плиты), полотна подрезают строго по размеру проемов между балками. Если устройство деревянного перекрытия между этажами предполагает использование сыпучих или волокнистых материалов, необходимо проследить за тем, чтобы были заполнены все щели.

Крайне важно обеспечить качественную паропроницаемость. Поэтому при укладке на утеплитель полиэтилена, а не специальной гидропаропроницаемой мембраны, оставляют зазоры

Читайте также:  В каких случаях нужен армопояс и как его правильно сделать?

Монтаж деревянного перекрытия завершают настилом чистового пола и отделочными работами.

Еще статьи по этой теме:

Правильная конструкция стен каркасного дома

Как произвести отделку стен деревом своими руками

Как изготовить балку перекрытия из досок длиной метров размером 50хмм, при длине пролета 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: 21:08

Поделиться с друзьями:

Другие публикации рубрики «Крыши. 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.

Изготовление армопояса

Поскольку газоблоки имеют относительно хрупкую структуру, перед обустройством перекрытия на стенах необходимо сформировать армирующий пояс из железобетона. Он равномерно распределит давящие нагрузки по всей площади стен, а также дополнительно укрепит стены дома.

Для создания армопояса используются U-образные газоблоки, которые укладываются в качестве верхнего ряда. При отсутствии таких блоков, их можно изготовить самостоятельно, вырезав углубления в обычном газобетоне. После укладки U-образных блоков, в углублениях формируется силовой каркас из арматуры. Он состоит из четырех продольных прутов, связанных между собой в единую конструкцию. Под нижнюю арматуру подкладываются кусочки древесины для создания под металлом монолитного слоя бетона.

После этого производится заливка в блоки бетона. Поверхность для укладки перекрытия готова. Армопояс можно изготовить и без U-образных блоков, просто произведя заливку бетона в закрепленную поверх стен опалубку, но такой способ слишком трудоемок.

Крепежные детали для стропил

Для сборки стропильной конструкции используют деревянные элементы и металлические изделия. К деревянным крепежам относятся: бруски; треугольники; нагели и т.д.

Металлические крепежные детали – это гвозди, болты, стальные уголки, шурупы, шпильки, хомуты, скобы, специальные устройства для стропил, называемые салазками или ползунками и многое другое. Крепления для балок WB используют при монтаже несущих балок для деревянных конструкций при постройке домов из дерева. Его преимущество заключается в том, что не требуется врезка в балку, а крепление выполняется при помощи гвоздей, шурупов или анкерных болтов. Способы крепления стропил к мауэрлату Наиболее распространенным способом крепления стропил в нижней части считается их соединение с мауэрлатом (читайте: «Крепление мауэрлата — способы»). Несмотря на его популярность, выполнить качественно такую работу получится не у каждого строителя, а это не может не отразиться на прочности и надежности крыши. До того, как крепить стропила к балкам мауэрлата внизу стропильной ноги делается специальный вырез. Устанавливать без этого стропила нельзя, поскольку при малейшей нагрузке плоская грань бруса соскользнет с поверхности балки. Что касается выемки в мауэрлате, то делать ее или нет, зависит от материала его изготовления.

Укладка лаг с незначительным утеплением пола

Такая ситуация обычно бывает в квартирах, где потолки невысокие, поэтому есть смысл максимально сэкономить пространство. Тем более, что внизу находится отапливаемое помещение, поэтому небольшого слоя утеплителя достаточно, который больше нужен как звукоизолятор.

В этом случае выбирается небольшое сечение лаг, которые укладываются прямо на железобетонную плиту или небольшие регулирующие деревянные подставки. Особой потребности в гидроизоляции в такой ситуации нет. Исключением является вариант, когда квартира находится на первом этаже над сырым подвалом. Тогда есть смысл застелить бетонную поверхность полимерной пленкой или обработать битумной мастикой.

Читайте также:  Сделать самому балку двутавровую деревянную балку

В качестве крепежей в данном случае можно применить металлические уголки или анкеры. Намертво прикреплять брусья нет необходимости. Достаточно такой фиксации лаг, чтобы они не смещались во время укладки фанеры или доски. Профессионалы иногда совсем не закрепляют направляющие брусья, если они в устойчивом положении, так как лаговый каркас во время эксплуатации, кроме вертикальных, других нагрузок не испытывает. Пример такой ситуации можно посмотреть на видео ниже. Напольная доска или листовой материал (фанера, ОСБ) при жестком соединении с подлежащими опорами образуют монолитный щит, не имеющий возможности бокового смещения.

Как усилить деревянную балку

Как правило при расчете на прочность при действии равномерно распределенной нагрузки определяющим является значение изгибающего момента. А значение момента в свою очередь зависит от квадрата длины пролета. Таким образом, уменьшая длину пролета в 2 раза, можно увеличить несущую способность деревянных балок в 22 = 4 раза. Ну а величина прогиба при этом уменьшится вообще в 38.5 раз.

Это наименее трудоемкий, самый дешевый и простой способ усиления, однако у него есть ряд недостатков:

— Нагрузка на ригель будет порядочная и потому скорее всего делать ригель придется из металлопроката, но все равно высота ригеля будет достаточно большой. Иногда для уменьшения высоты ригеля делается колонна посредине или даже 2 (таким образом уменьшаются пролеты ригеля), но при усилении перекрытия это не всегда возможно.

— Подобная балка — ригель визуально уменьшает высоту помещения, а это не всегда приемлемо.

— Завести ригель в существующие стены и при этом обеспечить необходимую площадь опирания ригеля на стены не всегда просто. Кроме того, при стенах из не очень прочных материалов, например, газосиликата и даже шлакоблока, нагрузка на опорную площадку может быть значительно больше прочности материала стены и тогда заводить ригель в стены вообще не имеет смысла и нужно делать или колонны возле стен или усиливать стены в местах опирания ригеля.

Пример расчета усиливающей балки приводится отдельно.

2. Поставить дополнительные деревянные балки

Этот способ хорош тем, что требует минимум расчетов, к тому же достаточно простых (основы расчета деревянных балок перекрытия приводятся отдельно). Однако с финансовой точки зрения данный способ может быть самым затратным.

Например, если по расчету на прогиб требуемый момент инерции Iтр = 8000 см4, а у имеющихся балок момент инерции составляет 4000 см4, то нужно усилить перекрытие балками точно такого же сечения или балками с таким же моментом сопротивления.

Впрочем, если момент инерции существующих балок составляет 6000 см4, то нужно просто подобрать сечение усиливающих балок, исходя из того, что недостающий момент инерции составляет 2000 см4. Например можно задаться шириной балки 5 см и тогда требуемая высота балки составит

h = 3√12I/b = 3√12·2000/5 = см

Конечно же высоту балки следует принимать больше, скорее всего это будет 20 см, впрочем на заказ вам могут сделать и 17 см. Вот и весь расчет в данном случае.

Как усилить деревянную балку

3. Усилить деревянные балки металлопрокатом

Этот способ тоже не из дешевых, кроме того возможны несколько вариантов использования металлопроката.

1 вариант — независимая работа металлопрофиля под действием нагрузки

При этом варианте усиливаемые деревянные балки с усиливающими металлическими никак не связаны, во всяком случае подобные связи, иногда устраиваемые из конструктивных соображений, при расчете на прочность и прогиб не учитываются.

Например, нам все также не хватает момента инерции 2000 см4. Но модули упругости древесины и стали разные и эту разницу при расчетах следует учесть.

Соответственно при модуле упругости древесины Е = 105 кг/см2 и модуле упругости стали Е = 2·106 кг/см2 разница составляет 2·106/105 = 20 раз (с точки зрения математики это конечно же не «разница», а «частное», вот только термин «частное» в данном случае ни о чем нам не говорит, поэтому оставим «разницу»).

А это означает, что для усиления деревянных балок можно использовать металлические профили с моментом инерции не менее 2000/20 = 100 см4. Например швеллер 10П с моментом инерции Iz = 175 см4 или прямоугольную профильную трубу 100х40х3.5 с моментом инерции Iz = 104.4 см4, как впрочем и любой другой металлопрокат. При этом, как видим, использование прямоугольных профильных труб будет более экономным.

2 вариант — совместная работа металла и древесины

Другими словами при этом варианте создается балка из разнородных материалов.

Основной недостаток этого варианта не в том, что требуются более сложные расчеты, а в том, что обеспечить совместную работу разнородных материалов бывает достаточно трудно и для этого опять же требуются достаточно сложные дополнительные расчеты.

Тем не менее подобный вариант усиления деревянных балок возможен, а методика расчета усиления рассмотрена отдельно.

Крепление балок к стене

Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.

В кирпичных или брусовых домах концы балок заводят в пазы («гнезда»). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.

Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными, чтобы обеспечить свободное «дыхание» древесины.

При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой). Балку опирают на основание паза через антисептированную и гидроизолированную деревянную дощечку толщиной 30-40 мм. Боковые стороны паза можно засыпать щебнем или замазать цементным раствором на 4-6 см. Каждую пятую балку дополнительно скрепляют со стеной при помощи анкера.

В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм. Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционный материал. В некоторых случаях балки врезают в стены, выполняя соединения типа «ласточкин хвост» и т.п.

Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов. Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами. Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.

Перекрытие брусом

Назначение и разновидности

Перекрытие брусом

Брус для перекрытий используется в качестве несущих балок, которые передают нагрузку от всех находящихся в помещении предметов, включая собственный вес перекрытия, стенам сооружения. Эти балки служат опорой для половых лаг и основой для отделочного покрытия потолка.

Таким образом, мы видим, что перед нами конструкционный элемент, грамотное использование которого требует правильного расчета таких параметров, как:

Перекрытие брусом

сечение бруса для перекрытия

Важно подобрать ширину и высоту сечения, а также их соотношение; длина балки по отношению к ее сечению. Существует максимальная длина перекрытия из бруса, и обычно она не превышает 6 метров, так как деревянный материал не может надежно справляться с пролетами больших размеров; шаг расположения несущих элементов по перекрываемой площади ; влажность пиломатериала

Перекрытие брусом

Это также очень важный параметр, от которого может зависеть успех всего мероприятия; порода древесины , используемая при изготовлении балок. Чаще всего это сосна; качество пиломатериала . Важно следить за отсутствием трещин, большого количества сучков и других дефектов; наличие, степень и состав комплексами , включающими антисептики, фунгициды, антипирены и инсектициды.

Для сооружения межэтажных конструкций обычно используют массивный четырехкантный материал из сосны северных пород. Наиболее популярные сечения – 100х100 мм, 150х100 мм, 150х150 мм, 200х150 мм, 200х200 мм.

Перекрытие брусом

Считается, что наибольшей несущей способностью обладают детали, высота которых превышает ширину как 7:5, а длина превышает высоту примерно в 24 раза.

Если говорить о разновидностях, то на практике применяют такие типы:

Перекрытие брусом
  1. Массивный пиломатериал. Обычно это хвойные породы: сосна, лиственница, пихта, ель, кедр. Отличаются высоким содержанием смол и стойкостью к влаге, достаточно высокой прочностью и доступностью, особенно в регионах с большими площадями лесов (Россия, Белоруссия, Канада, США, Скандинавские страны, Украина и т.д.).
  2. Клееный брус для перекрытий. Производится из ламелей (досок) радиального распила, которые склеивают с встречным направлением волокон. Цена таких балок высока, но их прочность, надежность и долговечность вне конкуренции.
  3. Сборный из досок. Если поставить на ребро две или более доски сечением 150х30 мм и сбить их гвоздями в шахматном порядке, то в результате мы получим даже более прочный аналог массива сечением 150х50 мм. Такой способ часто применяется в дачном строительстве.
  4. Современные клееные материалы в виде двутавров и прочих конструкционных деталей, спрессованные из стружки, ламелей, фрагментов и других отходов деревообработки. Прочны, практичны, но весьма дороги.

Расчёт параметров

Перекрытие брусом

Перед тем как перейти непосредственно к практическим работам, следует рассчитать все параметры балок, которые будут нести нагрузку от перекрытий. Для этого нам понадобятся такие величины:

Для полов между жилыми этажами берут значение в 350 — 400 кг/м² в зависимости от количества мебели и жильцов

Перекрытие брусом

Сечение Так как мы уже определили длину и действующую ожидаемую нагрузку, мы найдем и параметры размеров сечения.

Для этого длину разделим на 24 (найдем, какой брус использовать для перекрытия 6 метров) – 6000/24 = 250 мм, теперь (250х7) /5 = 178.6, округляем в большую сторону и получаем перекрытие пролета 6 метров брусом с сечением 250х180 мм.

Перекрытие брусом

Само собой, полученный размер мы подгоняем под имеющиеся в продаже стандарты в сторону увеличения, так как нестандартный пиломатериал стоит дороже

Шаг укладки Может варьироваться от 30 до 120 см, подбирается с помощью отдельных расчетов или специальных справочных таблиц, так, чтобы относительный прогиб детали составлял не боле 1/350 длины для межэтажных и не более 1/250 длины для чердачных конструкций.

Обычно составляет 0.5 – 1 метр и подбирается под ширину плит утеплителя

Как усилить пол в деревянном доме

Современный инновационный метод усиления и укрепления балок перекрытия. Подходит даже в том случае, если нарастить размеры конструкции невозможно. Углепластиковые элементы имеют малый вес и значительную несущую способность. Для ремонта балок используют различные типы углеволоконных материалов – пластины, листы, пруток. Монтаж проводят с применением специального эпоксидного клея, после застывания полученный конструктивный элемент по прочности не уступает стали.

Как усилить пол в деревянном доме

Вне зависимости от выбранного способа реставрации несущей конструкции, необходимо выполнить требования безопасности во время проведения работ. Следует установить опорные поддерживающие стойки или леса во избежание обрушения во время ремонта.