Деревянное перекрытие: виды балок и способы их монтажа

Несмотря на бушующий в мире экономический кризис, который, к сожалению, затронул и нашу страну, строительство объектов различной важности продолжает производиться. При этом, в последнее время получило новый толчок развития именно промышленное строительство, однако, потребность жителей страны в жилых квадратных метрах не уменьшилось.

Правила укладки балок перекрытия

Если возводится кирпичное здание, то для устройства в нем межэтажных перекрытий в стенах оставляют специальные отверстия, которые предусмотрительно оставляют во время кладки стен. Если дом строится деревянный, то отверстия, в которые впоследствии будут прокладываться балки, просто вырубаются в нужных местах. Укладка балки должна быть произведена таким образом, чтобы опорная длина концов, заходила на в проемы не менее, чем на 15 см. Горизонтальность укладки проверяется уровнем или ватерпасом. Чтобы выдержать точное расстояние между устраиваемыми балками, можно использовать отрезок рейки нужной длины. Она и будет служить показателем того расстояния, через которое следует установить следующую балку. Крепить эти опорные элементы следует через каждые два бруса. Производятся они с помощью анкеров. Для выравнивания балок по горизонтали в проемы, в которые они укладываются, можно подкладывать под их концы деревянные плашки. Не следует забывать и об утеплении при производстве этих работ. Все свободное пространство, которое остается в проемах после устройства в него балки. следует заполнить утеплителем. Обычно в этих целях используется стекловата. Также важно сделать гидроизоляцию. Поэтому в каждый проем прокладываются куски рубероида в два слоя или плотного полиэтилена. Расположить балки можно как в параллельном, так и перекрестном направлении. Но последнее довольно сложно в монтаже, и на практике используется редко.

Область применения

Чаще всего, двутавровые балки применяются в промышленном строительстве, а именно, в случае возведения зданий с большими пролётами между опорами.

Благодаря своим механическим характеристикам и стойкости к динамическим воздействиям, металлический брус используют при возведении дорог и мостов и в других случаях необходимости возведения конструкций, выдерживающих большие нагрузки подобного характера.

Область применения

В последнее время, стальные двутавровые балки стали применять в качестве элемента декора в квартирах и офисах. После покраски, металлическая балка может выглядеть эстетично и иметь практическое применение в бытовом хозяйстве.

Как подобрать сечение балки

На самом деле расчет сечения балок зависит от многих параметров. Это и материал, из которого они изготовлены, и планируемая нагрузка на перекрытие, и длина пролета, и форма сечения. И это при расчетах все должно учитываться. Но для облегчения решения этого процесса в сети есть большое количество онлайн калькуляторов, которые помогут быстро рассчитать сечение деревянной балки за считанные минуты путем подстановки исходных данных.

А для не сложных строений, людям, не желавшим заморачиваться с такими расчетами, можно пользоваться готовыми таблицами зависимости сечения от нагрузки и длины пролета. Для примера вот таблица подбора сечения круглой балки из оцилиндрованного бревна в зависимости от нагрузки и длины пролета:

Или вот таблица для бруса из цельного дерева:

Как подобрать сечение балки

Такие таблицы помогут подобрать быстро нужные балки перекрытий, не вдаваясь в расчеты.

И, наконец, самый простой вариант подбора балок для небольших пролетов такова. Это для тех, кто не хочет искать таблицы, калькуляторы и т.д. Вертикальный размер сечения должен быть равен 1/25 — 1/20 длины пролета между опорами. Это 4%-5% от длины балки. А горизонтальный размер сечения не меньше 50мм. Например, пролет равен 4м. Тогда вертикальный размер равен 160мм. Здесь, конечно не учитывается расстояние между балками, поэтому лучше пользоваться таблицами, где это учитывается. Для не нагружаемых перекрытий подойдет, или можно взять чуть больше, с запасом.

Читайте также:  Какой брус использовать для перекрытия 5 метров

Для больших пролетов изготавливают усиленные балки из досок в виде буквы «П» или короба, специальные фермы и т.д. , для которых тоже существуют расчеты и таблицы. Такие перекрытия применяют для больших пролетов, а для небольших построек такой расчет вполне приемлем, чтобы не искать специальные таблицы и калькуляторы.

А что касается расстояния между лагами при настилке пола, то здесь зависит от толщины применяемой доски. Эти размеры приведены в данной таблице:

Как подобрать сечение балки
Как подобрать сечение балки

Вывод: чтобы не ошибиться при выборе балок перекрытия и покупке строительных материалов, перед началом строительства любого сооружения составляйте рабочий план и производите предварительные расчеты.

Последовательность монтажа

Так как пирог перекрытия может создаваться на основе разных по конфигурации балок и иметь разную структуру, порядок действий в том или ином случае может несколько отличаться. Предложим для наглядности два варианта.

Последовательность монтажа
Последовательность монтажа

Вариант 1 – перекрытие из доски

Последовательность монтажа

Смотрим, как структурируется деревянное перекрытие, собираемое из установленной на ребро доски:

Последовательность монтажа

Примечание: В структуре пола, подвергающегося регулярным нагрузкам, OSB работает не очень хорошо, так как этот материал по своей структуре неоднородный, а полимерная основа не отличается высокими прочностными показателями. Если же это перекрытие под неотапливаемым чердаком, то OSB-плита, наоборот — отличный вариант.

Последовательность монтажа

Структура чердачного перекрытия

Последовательность монтажа

Вариант 2 – перекрытие из двутавровых балок

Последовательность монтажа

Многие производители предлагают вниманию застройщиков системы балочных перекрытий, в комплекте которых идёт полный набор необходимого крепежа. Одним из них является польская компания STEICO, специализирующаяся на изготовлении древесноволокнистых плит, и работающая по немецким и американским технологиям.

Последовательность монтажа

В частности, на нашем рынке можно увидеть их двутавровые балки, изготавливаемые по европейскому стандарту CSA O437 (российского ГОСТа на эти изделия нет), с монтажом которых мы и предлагаем ознакомиться:

Последовательность монтажа

Остов перекрытия готов – далее всё делается по тому же принципу, который был описан ранее. Единственно, поддерживающая обрешётка для утеплителя здесь монтируется не на нижнюю поверхность балок, а с опорой на полку.

Последовательность монтажа

Пирог перекрытия из двутавровых балок

Последовательность монтажа

Сверху контробрешётка тоже не требуется, так как вентиляционный зазор обеспечивается толщиной поперечной полочки двутавра.

Последовательность монтажа

Несколько полезных советов по монтажу деревянных двутавров

Последовательность монтажа

При монтаже деревянного перекрытия доводится сталкиваться с самыми разными ситуациями, и несколько полезных советов на эту тему вам точно пригодятся.

Последовательность монтажа
  • Балки укладывают поперёк короткой стороны пролёта, а их положение выравнивают антисептированными обрезками дощечек разной толщины. Неустойчивые и мягкие материалы, а так же металл или камень для этой цели применять нельзя;
  • Для небольшого дома с пролётами менее 6 м, наиболее оптимальная высота балки – 300 мм;
  • При структурировании перекрытия обычно применяется два вида двутавров – тонкие (монтируют по внешнему периметру) и с широкими полками (основные);
  • Шаг подбирается не только в зависимости от ширины утеплителя, во внимание принимают и размеры материала чернового пола. Расчёт должен быть таким, чтобы край фанеры или ГВЛ, не провисал, а опирался на балку. Например, при длине листа 2440 мм расстояние между балками может быть максимум 610 мм;
  • Обеспечить одинаковый шаг балкам поможет изготовленный из доски шаблон;
Последовательность монтажа
Последовательность монтажа

Напоследок отметим, что всё перекрытие должно собираться из балок одного типа. То есть, нельзя сочетать доску из массива с двутаврами, изготовленными из OSB, так как у них разные коэффициенты линейного расширения.

Последовательность монтажа
Последовательность монтажа

Как выбрать сечение и шаг между балками?

Измерив длину балок и ширину пролета, можно выполнять расчет шага укладки и сечения. Поскольку обозначенные величины связаны друг с другом, расчеты производятся при помощи одинаковых математических действий. Форма сечения может быть как прямоугольной, так и круглой. Оптимальной принято считать прямоугольную форму. Соотношение сторон прямоугольника должно быть следующим: 1:4:1, при этом высота должна быть больших размеров, чем ширина. Высота в большинстве случаев определяется толщиной применяемого утеплителя. Размеры балок по высоте могут находиться в пределах 10-30 см, по ширине — 4-20 см. Если перекрытия монтируются из круглого бревна, то его диаметр должен быть 11-30 см.

Читайте также:  Замоноличивание отверстий в перекрытиях /инструкция с фото

Что касается расстояния между балками, то минимальное значение должно составлять 30 см, максимальное — 1,2 м. При расчетах необходимо учесть ширину подшивки и применяемого утеплителя. Если есть необходимость, выполняют подгонку, чтобы обеспечить более простой монтаж. В случае возведения каркасного дома шаг между балками приравнивают к расстоянию между стойками каркаса.

Итак, расчет балок для перекрытия (деревянных) является важным и ответственным этапом, от правильности которого будет зависеть надежность конструкции. Расчеты должны проводиться с учетом существующих и утвержденных норм.

Если возникают сомнения в точности полученных значений, то их следует округлить в большую сторону. Таким образом удастся избежать аварийных ситуаций при эксплуатации строения. Если есть сомнения в полученных значениях при самостоятельных расчетах, рекомендуется обратиться к специалистам, которые сделают работу правильно и с учетом всех нюансов.

Эксплуатация перекрытий

Если в конструкции были использованы балки с большим запасом прочности, уложенные с небольшим шагом, то такое перекрытие долго не будет нуждаться в ремонте. Но все же проверять балки на прочность нужно регулярно!

Эксплуатация перекрытий

При повреждении балок насекомыми или в результате переувлажнения, выполняется их укрепление. Для этого ослабленная балка вынимается, заменяется на новую либо усиливается при помощи прочных досок.

Эксплуатация перекрытий

Похожие записи: Отделка лестницы ламинатом: технология реставрации бетонных и деревянных лестниц Делаем полы по грунту: порядок строительства деревянного и бетонного оснований Монолитная бетонная лестница своими руками: разбор этапов строительства по шагам

Эксплуатация перекрытий

Общая формула на прогиб

Важно понимать, что прогиб образуется в углах поворотов. Он зависит от назначения конструкции, ее габаритов, марки стали, физических характеристик изделия. Расчет проводится по многим формулам, но в общем виде уравнение выглядит так:

Fх = -0аX + Мx2/2ЕI + Ax3/6ЕI – qх4/24Е/

Однако правильное вычисление прогиба зависит от вида нагрузки. В данном случае расчет двутавровой конструкции предусмотрен для прогиба вниз. Это значит, что центр тяжести смещается по оси y. Если на перекрытие действуют разные силы, расчет на прогиб проводится на каждое из них. В конце вычислений все результаты суммируются.

Такие приемы позволяют определить параметры на прогиб при любых нагрузках. Однако делать такие вычисления не всегда целесообразно, так как эти величины не постоянно имеют значение. Например, для частного небольшого домика, дачи, прогиб рассчитывать не обязательно.

Особенности установки межэтажного перекрытия

Когда устанавливается деревянное перекрытие между этажами, главная задача — обеспечение хорошей звукоизоляции. Одинаковый температурный режим и отсутствие влаги позволяют не использовать пароизоляцию. Другими словами, если бюджет жёстко ограничен, можно отступить от некоторых обязательных правил.

Устанавливая перекрытие второго этажа на балках, как правило, всегда дополнительно применяются лаги, к которым крепится черновой пол из фанеры или ДСП. Кроме этого, рекомендуется использование черепного бруса.

Деревянное перекрытие между этажами отличается от всех остальных использованием резиновой или пробковой подложки толщиной до 5 мм, размещаемой дважды:

  • между балками и лагами;
  • между вспомогательным полом и финишным покрытием.

Для монтажа перекрытия на ребрах обрешётка не применяется. Ещё одной особенностью является выполнение обрешётки для потолка первого этажа из дерева, так как металлический профиль может издавать в процессе эксплуатации шум.

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:

  • прямоугольной;
  • двутавровой;
  • коробчатой.
Читайте также:  Перекрытие между парилкой и жилым этажом

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.

Просто Дед Пользователь FORUMHOUSE

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.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

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.

Тарас174 Пользователь FORUMHOUSE

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

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.

Балки перекрытий или лаги потолка являются несущей конструкцией дома, поэтому перед тем как начать самостоятельно монтировать лаги перекрытий в бревенчатый сруб дома или бани настоятельно рекомендуем Вам особенно тщательно подойти к выбору материала

иправильно рассчитать конструкцию перекрытий.

Для изготовления лаг перекрытий лучше всего использовать сухой, пропитанный огнебиозащитным составом материал первого сорта.

Балки чаще всего врезают:

Как обеспечить прочность перекрытий и удобный монтаж

Предварительно разметив места врезки балок, в бревне делают пропилы и плотно

вставляют в них балки на расстоянии порядка 600 мм друг от друга. Такое расстояние между балок обеспечивает необходимую прочность перекрытий. Большинство видов утеплителя выпускается шириной именно 600 мм, что обеспечивает удобный монтаж теплошумоизоляции. При таком способе монтажа лаг крепить их дополнительно к стене нет необходимости.

Лаги перекрытий также можно смонтировать и после сборки сруба, закрепив их на стене при помощи специальных кронштейнов и саморезов. На строительном рынке сейчас имеется огромное разнообразие крепежных приспособлений. Но более правильный и надежный

способ монтажа — первый!