ГОСТ 4981-87 Балки перекрытий деревянные. Технические условия

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЙ ДЕРЕВЯННЫЕ

Технические условия

Wooden joists. Specifications

Как определить длину балки

Помещения в строящихся зданиях чаще всего имеют прямоугольную форму, что позволяет размещать несущие конструкции перекрытия параллельно наименьшей стене. Размер балки зависит не только от габаритов помещения, но и от материала из которого возводятся стены.

Глубина заделки балки в кирпичной стен составляет от 100 до 150 мм. При заделке в деревянную стену показатель заделки балки должен быть не менее 70 мм.

В ряде случаев для размещения несущих конструкций перекрытия используются различные крепежные элементы из металла. Это кронштейны различной конфигурации, уголки или разнообразные перфорированные пластинки и гвоздевые плитки. При применении крепежа длина балки почти всегда будет ровна пролету помещения или другими словами расстоянию между стенами.

Применяется и такое конструктивное решение, когда несущие элементы перекрытия являются частью стропильных конструкций. В этом случае балка является конструкцией для формирования свеса, то она опирается на мауэрлат и имеет выпуск за внешнюю грань каждой стены примерно на 500 мм. Это конструктивное решение может увеличить её длину примерно на 1 метр.

Производя подбор и расчет деревянных балок необходимо помнить, что самым оптимальным расстоянием, которое можно перекрывать, применяя эти конструктивные элементы, является 6 метровый пролет.

При необходимости перекрывать большие расстояния рекомендуется использование деревянных конструкций прямоугольного или двутаврового сечения изготовленных из клееного бруса или применять промежуточные конструкции, такие как стойки, колонны, декоративные арки и т.п.

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.

Maxinova Пользователь FORUMHOUSE

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.

елена555 Пользователь FORUMHOUSE

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.

Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE

  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.

При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.

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 ), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.
Читайте также:  Обустройство монолитного перекрытия по профнастилу

Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.

  • Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

  • в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
  • в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
  • в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
  • в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Таблица. Выбор шага балок

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

Расчет нагрузки на монтируемое перекрытие

Передаваемую за счет конструкции нагрузку суммируют, учитывая общий вес одновременно с весом утеплителя. Вместе с тем получают сумму веса всех предметов. Выполнение верного расчета возможно, только если были использованы услуги специалистов проектной организации.

Если воспользоваться другим способом расчета, то он будет доступен только при самостоятельном выполнении согласно следующей схеме:

  1. Если чердачные элементы имеют подшивную доску при отсутствии больших нагрузок, то их действие составит 50 кг на один квадратный метр при наличии утепления минеральной ватой.
  2. Расчет нагрузки на конструкцию составит: 1.3*70 = 90 кг/кв.м; 1,3 — величина коэффициента запаса прочности.
  3. Общая нагрузка должна быть рассчитана так: 90 + 50 = 130 кг/кв.м.

Таблица допускаемой нагрузки на балки.

При наличии в конструкции межбалочного утеплителя, который является более тяжелым, чем минвата, применяют подшивку из досок, имеющих достаточную толщину. Уровень нагрузки составит 150 кг/кв.м, при этом: 150 * 1.3 + 50 = 245 кг/кв.м — величина общей нагрузки.

Дополнительными факторами нагрузки при наличии мансарды является масса имеющегося покрытия пола, мебели, других предметов, поэтому увеличение нагрузки составит до 350 кг/кв.м. Величина нагрузки берется в 400 кг/кв.м, когда балка представляет собой часть межэтажного перекрытия.

Какое сечение должны иметь балки?

После определения длины изделий с учетом расчетной нагрузки рассчитывается шаг, а также сечение. Если применяются бревна, то осуществляют расчет их диаметра. Данные величины являются связанными друг с другом, поэтому отношение высоты изделия к его ширине должно находиться в оптимальном соотношении, равном 1,4:1. Подобрать размеры можно в зависимости от толщины утеплителя, которая может варьироваться в интервале 100-300 мм. При использовании бревен их берут диаметром от 110 до 300 мм.

Выбор шага монтажа конструкции должен относиться к диапазону от 300 до 1200 мм. Обязательно учитывают все размеры используемого межбалочного утеплителя, а также материал для подшивки. Величина расстояния между стойками конструкции каркаса должна соответствовать шагу балок. Расстояние между балками можно найти по таблице.

Для чердаков величина допустимого изгиба является равной 1/200, а межэтажные перекрытия предполагают величину параметра, равную 1/350. Рассчитывая размер сечения, обычно используют справочную литературу.

Как на примере сделать расчет балок перекрытия?

Перед началом расчета следует определить изгибающий момент, который важен для условий эксплуатации.

Можно применять формулу следующего вида: M = N * L2/8, где L — величина длины пролета; N — размер нагрузки на единицу площади. Пример расчета балок перекрытия показан в видео 1.

Наличие перекрытия в четыре метра над пролетом должно испытывать изгибающий момент при шаге в 1 м, поэтому М = 400 кг/кв.м * 42 м / 8 = 800 кгм. Вместе с тем учитывают и то, что каждый элемент, входящий в конструкцию перекрытия, требует определенного момента сопротивления, который находится согласно формуле W = M/R.

Для разных пород дерева, используемого для изготовления конструкции, параметр R может отличаться. При подстановке конкретных цифр в формулы получаемое значение будет определено согласно следующим условиям: W = 80 000 / 140 = 571

Читайте также:  Железобетонные плиты перекрытия и их виды

М — это полученное в результате предыдущих расчетов значение изгибающего момента, равное 80 000 кгсм, переведенное к единой системе единиц. Для несущей конструкции лучше брать брус прямоугольного сечения. Для вычисления момента сопротивления используют другую формулу: W = a * h2/ 6. Параметр в формуле а является шириной, а h — высотой.

При подстановке в нее одного размера ширины можно вычислить другую сторону сечения, являющуюся высотой. Она находится по формуле: 6 W/a. Из данной величины требуется извлечь корень квадратный. Если взять размер параметра h = 18.5 см, тогда ширина будет равна 10 см, то есть размер стандартного сечения деревянных изделий будет составлять 20 * 10 см, что должно удовлетворять всем требованиям.

Типы и виды деревянных перекрытий — классификация

1. По назначению

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкамОсновное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.

Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Чердачное перекрытие по деревянным балкамПринцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкамКонструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

2. По виду

Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.

Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия

Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

Клееные деревянные балки перекрытия

Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

Клееные деревянные балки перекрытия — схема устройства

Преимущества клееных балок:

  • высокая прочность;
  • возможность перекрывать большие пролеты;
  • легкость монтажа;
  • незначительный вес;
  • длительный срок службы;
  • отсутствие деформации;
  • пожарная безопасность.

Максимальная длина деревянной балки перекрытия такого вида достигает 20 метров погонных.

Поскольку клееные деревянные балки имеют гладкую поверхность, их часто не зашивают снизу, а оставляют открытыми, создавая в комнате стильный дизайн интерьера.

Особенности расчета

Чтобы выполнить расчет деревянной балки перекрытия, их габариты и число помогает проведение предварительного расчета. До проведения этих операций стоит:

  • Производить расчет сечения и балочного шага по специальной таблице.
  • Рассчитывать нагрузку, которую будет испытывать перекрытие после установки.
  • Производить замеры пролета между несущими стенами внутри жилого строения.

Длина балок в основании для обустройства кровли состоит из габаритов пролета и нужного размера запаса в пределах от 0.1 до метров для обустройства надежного перекрытия при опоре на стены. Длина пролета – это расстояние между внутренних частей противолежащих стен внутри жилого дома или в любых иных строениях. Максимально популярным вариантом в частном домостроительства считается дистанция в метра. При размере пролета больше 6 метров для установки перекрытия применяют деревянные фермы.

Обратите внимание, что нагрузки на деревянные балки будет включать в себя усилия от расположенных выше конструкций, внутреннего наполнения перекрытий, а еще временных элементов (предметов мебели, бытовой техники и людей).

Предельно точные расчеты может произвести лишь специализирующаяся на этом организация, которая занимается строительством

. При самостоятельных вычислениях стоит отталкиваться от таких значений, как:

  1. Общая нагрузка по нормативам на квадратный метр перекрытия при применении утеплительного материла (минеральной ваты) составляет около 135 кг на квадратный метр.
  2. При применении толстых досок и тяжелого материала для тепловой изоляции нормативная нагрузка увеличится до 155 кг на квадрат, а общая с учетом коэффициента безопасности в 1.3 единицы составляет до 250 кг на квадратный метр.
  3. В мансарде на перекрытие воздействуют временные нагрузки от монтажа предметов мебели или перемещения людей, причем общая нагрузка будет около 345 кг на квадрат.
  4. Общая нагрузка для пролетов между этажей составляет не меньше 400 кг на квадрат.
Читайте также:  Варианты и виды строительства вальмовой крыши на балках перекрытий

Все описанные выше величины можно считать базовыми значениями для будущих расчетов.

Видео описание

Как врезать балки в глухую стену показано в видеоролике: Для получения нужного сечения допускается использовать сращённые по длине доски, скреплённые шпильками, а также двутавровые балки из досок и ОСП.

Обратите внимание! В случае с деревянными стенами гидроизоляция не требуется.

На кирпичные и бетонные стены

Видео описание

В каменных стенах ниши создают в процессе их кладки или заливки, так как потом сделать это будет сложно. Их размеры делают такими, чтобы вокруг опорной части бруса оставались вентиляционные зазоры около 50 мм, исключающие образование конденсата и намокание древесины. Их после окончания монтажа заполняют утеплителем.

Глубина опорной ниши не должна превышать 2/3 толщины стены. Её дно застилают рубероидом или листовой резиной для дополнительной гидроизоляции. В остальном технология монтажа аналогична описанной выше.

Кладку стен следующего этажа продолжают после установки лаг Источник

ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ БАЛОК

ПРИЛОЖЕНИЕСправочное

Расположение балок в домах со стенами из местных материалов

Расположение балок в брусчатых и каркасных зданиях с привязкой наружных стен к координационным осям по схемам а и б

Применение балок при различных проектных решениях перекрытий зданий

1 — балки длиной 2990, 3590, 4190, 4490; 2 — балки длиной 3090, 3690, 4290, 4590 мм; 3 — гвозди К4х100 через 800-1000 мм; 4 — балки типов БЦ1 и БК1; 5 — щит перекрытий; 6 — балки типов БЦ2 и БК2; 7 — балки типов БЦ0 и БК0; 8 — балки типов БК2 шириной 180 ммЧерт.2

Электронный текст документа подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:официальное изданиеДеревянные детали и изделияиз древесины для 2. Ворота, детали и изделия,щиты перекрытий и покрытий, балкиперекрытий, изделия паркетные, конструкцииклееные, плиты ДВП и ЦСП: Сб. ГОСТов. -М.: ИПК Издательство стандартов, 2002

Установка и обработка

Чтобы сделать правильное деревянное перекрытие между этажами своими руками нужно разобраться с устройством его конструкции. Она состоит из балочного каркаса и обшивки из доски или листовых стружечных материалов.

Роль теплоизоляционного и звукоизоляционного слоя выполняет рулонный материал. Чаще всего для этого используют стекловату, минвату или подобные ей изоляторы. Иногда применяют керамзит или пенопласт. Однако первый очень утяжеляет конструкцию, а второй легко воспламеняется.

Для деревянного перекрытия между этажами в саунах и банях очень важно правильно устроить гидроизоляцию. В данном случае оптимальны паронепроницаемые пленки, пропускающие влагу лишь в одном направлении. Материал состоит из расширяющихся колбочек, впитывающих влагу лишь с пористой стороны. С обратной стороны покрытия влага не выделяется.

Важно! Паронепроницаемые покрытия укладывают пористой стороной к утеплителю, «лицом» к помещению. А для комнаты выше пленку монтируют наоборот.

Расчет нагрузки, действующей на перекрытие.

Нагрузка собственного веса всех элементов перекрытия, среди которых балки перекрытия, зашивки, межбалочное заполнение и вес эксплуатационной нагрузки, включающей в себя вес мебели, других предметов и устройств, находящихся в помещении, вес людей составляют общую нагрузку, действующую по балкам перекрытия на само перекрытие. Рассчитать эту нагрузку довольно сложно, она выполняется специалистами и представляет собой громоздкие расчеты, выполняемые специалистами в процессе проектирования конструкции перекрытия. Однако, используя приведенный ниже упрощенный вариант, можно выполнить эти расчеты самостоятельно.

Деревянное перекрытие для чердака, в случае если на чердаке не складируются вещи или другие материалы, а утеплитель изготовлен из легких материалов постоянная нагрузка состоит только из собственного веса и составляет обычно 50 кг/м2.

Согласно СНиП эксплуатационная нагрузка составит в данном случае 90 кг/м2, включающая 70 кг/м2 – нормативное значение для этого вида чердака 1,3 – коэффициент запаса.

Сложив 50 кг/м2 и 90 кг/м2 получим общую расчетная нагрузка для указанного выше чердачного перекрытия, которая составит 140 кг/м2, а после округления 150 кг/м2.

Если же чердак планируется использовать для хранения вещей, в других целях, когда на перекрытие будет действовать большая нагрузка, или при изготовлении использовался тяжелый утеплитель и более тяжелые заполнитель и подшивка, нормативное значение нагрузки увеличится до 150 кг/м2, и, соответственно общую округленную нагрузку на чердачное перекрытие следует принимать за 250 кг/м2 (50+150х1,3 = 245 кг/м2). Когда чердачное помещение используется для проживания людей в качестве мансарды, общая расчетная нагрузка, с учетом веса полов, перегородок, мебели, дверей, увеличивается до 300-350 кг/м2. Однако, в данном случае нужно также учесть вес устанавливаемых при устройстве мансарды междуэтажных деревянных перекрытий, а временная нагрузка при эксплуатации состоит из большого количества мебели и людей, общая нагрузка должна приниматься за 350 – 400 кг/см2.