Как производится крепление стропил к балкам перекрытия своими руками?

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

  1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
  2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
  3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
  4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), до полного отвердевания клея. И только после этого деревянную балку-двутавр  можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

Расчет металлической балки перекрытия

Бывают случаи, когда деревянные балки для междуэтажных или чердачных перекрытий использовать экономически не выгодно. Например, когда пролет слишком большой и поэтому для его перекрытия требуются деревянные балки большого сечения. Или когда у Вас есть хороший знакомый, который торгует не пиломатериалом, а металлопрокатом.

В любом случае не лишним будет знать во сколько может обойтись перекрытие, если использовать металлические балки, а не деревянные. И в этом Вам поможет данный калькулятор. С его помощью можно рассчитать требуемые момент сопротивления и момент инерции, которые для подбора металлических балок для перекрытия по сортаментам из условия прочности и прогиба.

Рассчитывается балка перекрытия на изгиб как однопролетная шарнирно-опертая балка.

Виды балок

Отечественная классификация отличается от общепринятой европейской только названиями, линейные и физические параметры почти одинаковые.

Таблица. Разновидности двутавровых деревянных балок

Серия балки Краткое описание

NJ

Европейский стандарт, стойка из плиты ОСП толщиной 10 мм. Общая высота двутавра 302 мм или 241 мм, полки размером 38×64 мм.

NJH

Размер полок 64×38 мм, стойка из ОСП 3 толщиной 10 мм. За счет того, что ширина полки в два раза больше толщины, удается увеличить площадку для вбивания метизов при фиксации различных дополнительных элементов перекрытия. Эти полки можно использовать для облегчения монтажа утеплителей и инженерных систем: электрической проводки, кабелей и т. д.

NJU

Высота балки 302 мм или 241 мм, толщина плиты ОСП 10 мм. Имеет увеличенные полки размером 89×38 мм, за счет чего возрастает фактическое сопротивление усилиям на изгиб. Двутавр изготавливается по европейским стандартам.

БДК

Полки 38×64 мм, высота двутавра 302 мм и 241 мм. Рекомендуется применять для перекрытия небольших по длине пролетов, часто используются как дополнительные перемычки для увеличения жесткости конструкции и уменьшения размеров незаполненных пролетов. Аналог европейской серии NJ. Отличия – при изготовлении применяются не те клеящие составы, физические характеристики ОСП не в полной мере отвечают нормативным актам.

БДКУ

По линейным размерам похожи на европейские балки NJH, размер полок 64×38 мм. Высота балки может быть 241 мм, 302 мм, 356 мм и 406 мм. Высота выбирается с учетом исходных данным по нагрузкам и типу утеплительных материалов.

СДКУ

Полки 38×64 мм, высота 140. Стойка из ОСП толщиной 10 мм. Балки с небольшой высотой рекомендуется применять для сооружения внутренних межкомнатных перегородок.

БДКШ

Высота 241 мм, 302 мм, 256 мм, 406 мм, 457 мм, полки 89×38 мм. Могут применяться не только во время строительства частных домов, но и больших по площади коммерческих или производственных помещений.

СДКШ

Полки 89×38 мм, высота 140 мм. Легкая серия, чаще применяется как вертикальная стойка, может выдерживать значительные усилия на сжатие.

Виды крепежных элементов

Среди опытных кровельщиков не стихают споры, чем эффективнее выполнять крепление стропил к балкам перекрытия и мауэрлату. Однако, в большинстве случаев загвоздка в том, что в данных условиях практичнее использовать – гвозди или саморезы. Оба эти крепежные элемента обладают своими достоинствами и недостатками:

  • Гвозди хороши тем, что для их забивания необходим только молоток, который есть в каждом хозяйстве. Однако, некоторые мастера сетуют на то, что забивать их вручную слишком долго. Стоит напомнить, что для фиксации стропил используются специальные зазубренные гвозди, которые надежно сцепляются с древесиной.
  • Для сборки стропильного каркаса используют оцинкованные саморезы, которые не боятся коррозии. За счет резьбы они прочно ввинчиваются в толщу древесины, надежно фиксируя элементы между собой. Завинчивать их быстро и удобно с помощью портативного шуруповерта. Минус этого вида крепежа в том, что при демонтаже удалять саморезы из дерева долго и муторно.

Большинство опытных кровельщиков сходятся на том, что для фиксации стропильных ног лучше использовать оцинкованные ершенные гвозди, длина которых на 5-3 мм превосходит толщину пиломатериалов. Правильно подобранные крепежные элементы – залог качественной и долговременной фиксации каркаса крыши, которой будет не страшны ни механические воздействия, ни ветровая нагрузка.

Нагрузки на перекрытие

Перекрытия по деревянным балкам должны обладать достаточной прочностью и жесткостью. Перекрытия выдерживают весовую нагрузку на 1 кв. м – 200 кг. При этом способ укладки и крепления балки должны, с одной стороны, обеспечить их устойчивость, а с другой – исключить колебания, провисание конструкции. Балка предназначена для сопротивления изгибающим нагрузкам. В зависимости от места установки, коэффициент прогиба балок по отношению к величине пролета составляет:

  • для балок чердачных конструкций – 0,004;
  • для всех остальных балок – 0,005.

Балки могут быть сборными и цельными. В качестве цельных балок используют бревна – кругляк или тесаные и брус. Сборные балки состоят из скрепленных между собой досок. В сечении балки чаще всего представляют собой параллелепипед шириной 60-250 мм и высотой 100-250 мм. Максимальная длина таких балок ограничена – 6 м. Сборные балки, высота сечения которых превышает 150 мм, усиливаются вертикальными распорками. Цель доработки – исключить скручивание досок. Для балок используется древесина, высушенная на протяжении 4-х месяцев.

Современные технологии изготовления балок основаны на склеивании древесных элементов. Одной из разновидностей является брус, состоящий из ламелей, – калиброванных реек. Сборка балки производится таким образом, что волокна отдельных ламелей направлены перпендикулярно друг к другу. Технологический прием позволяет исключить коробление древесины: балки, изготовленные таким способом, отличаются точностью размеров и правильностью форм. Еще один класс объединяет двутавровые клееные балки. Ее компонуют из обработанной древесины и OSB. Такие балки отличаются лучшей несущей способностью: с их помощью можно перекрывать 12-метровые пролеты.

Усиление деревянных балок перекрытия металлическим уголком. Процесс работы

В центре комнаты установил два швеллера высотой в 14 см, прикреплённых друг к другу плоской частью в виде двутавра. Далее купил 4 м балки сечением 70×100 мм (в чём и была моя ошибка, так как удобней было бы использовать балки с сечением 100×150 мм) и закрепил их в швеллере и на несущей стене.

После монтажа крыши (использовал подпорки для стропил, которые опирались на эти балки), появился небольшой прогиб балок. Чтобы избежать дельнейшей деформации, решил усилить их уголком размерами 75×75 мм с одной стороны балки, а с другой, закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75 мм.

Для стягивания уголка и полосы к балке использовал болты Ф12 длиной 100 мм, которые крепил на расстоянии 400 мм друг от друга

Вот таким образом усилил балки.

Если есть необходимость дополнительно укрепить балки с сечением 50×200 мм при ширине пролета 5 м, могу порекомендовать для усиления конструкции закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75-80 мм по диагонали к центру с обеих сторон балки.

При этом сначала вдоль всей длины балки надо закрепить шнурок, и при помощи домкрата, посередине приподнять балку выше уровня шнурка и после крепить металлическую полосу.

Если в продаже не оказалось металлической полосы с нужными размерами, можно нарезать на гильотине полосы длиной 1,5 м, и сварить их между собой, получив необходимую длину.

В случае, если необходимо добавить дополнительные балки для усиления потолка в случаях его провисания и прогиба. Для этого необходимо подобрать балку соответствующего сечения, стянуть её уголком и прикрепим торцевой частью к стене.

Также возможно при помощи тарлена устранить провисание и прогиб балок, закрепив его на коньковой части крыши и самой балке. При таком креплении тарлена нагрузка будет перераспределяться на стропильную часть крыши. Однако этот метод применяется только в крайних случаях, если нет возможности добавить дополнительные балки.

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. Монтаж деревянного перекрытия завершают настилом чистового пола и отделочными работами.

Еще статьи по этой теме:

Преимущества перекрытий из дерева

Правильная конструкция стен каркасного дома

Преимущества перекрытий из дерева
Преимущества перекрытий из дерева
  • Как произвести отделку стен деревом своими руками

  • Преимущества перекрытий из дерева
    Преимущества перекрытий из дерева

    «Пирог» перекрытия

    Конструкция балочного перекрытия бывает разной. Чаще всего пространство между балками заполняют утеплителем в виде плит из базальтового волокна, которые выполняют тепло- и звукоизоляционную функцию. Толщину слоя изоляции рассчитывают исходя из возложенных на него задач. Так, для междуэтажного перекрытия, где важна только защита от шума, слой утепления составляет от 50 до 150 мм. Более толстый слой позволит эффективнее изолировать комнату от шума из смежного помещения. Слой толщиной, например, 100 мм формируют, как правило, из 50-миллиметровых плит, уложенных в два слоя с перекрытием швов.

    Утепление перекрытия по деревянным балкам

    «Пирог» перекрытия

    Утепление перекрытия по деревянным балкам

    Обычно в промежуток между балками укладывают тепло- и звукоизоляционный материал, снизу защищая его от влаги пароизоляционной пленкой, а сверху — гидроизоляционной пленкой.

    Чтобы обеспечить долговечность утеплителя, его нужно защитить от влаги. Для этого снизу его закрывают пароизоляцией (обычно пленочного типа), отсекая от водяного пара, стремящегося из нижних помещений здания вверх. Кроме того, пароизоляция не дает проникнуть в комнату посторонним запахам. Пароизоляцию укладывают либо по нижней поверхности балок, либо так, чтобы она огибала балки. Ее настилают без разрывов, с перехлестом швов рулонов и проклейкой стыков специальными лентами (в то же время ряд специалистов рекомендует подрезать ее в месте огибания, чтобы пар свободно выходил из балки).

    «Пирог» перекрытия

    Утепление перекрытия по деревянным балкам

    Сверху утеплитель, как правило, закрывают гидроизоляционной пленкой для защиты от влаги, которая может попасть в него через пол верхнего помещения, соблюдая при монтаже те же правила, что и при устройстве пароизоляции. К нижней поверхности балок крепят либо непосредственно подшивку потолка нижнего этажа (допустим, вагонку), либо ту или иную конструкцию для потолочного покрытия. К верхней поверхности балок монтируют обрешетку (или лаги), по которой устраивают черновой, а затем чистовой пол или сразу же чистовой пол (например, массивную доску).

    Эти статьи Вам тоже будут интересны:

    «Пирог» перекрытия

    Устройство стропильной системы

    Когда речь идет о стропильных ногах для обустройства кровли, рассматриваются только следующие виды крыш: простая односкатная, двускатная, мансардная, вальмовая и шатровая.

    Плоской крыше стропильная система не нужна. В кровле, имеющей скат, несущая деревянная конструкция выполняет функцию основания для обрешетки, гидроизоляционного покрытия и листов шифера, профнастила или другого аналогичного материала.

    Над тем, из чего лучше всего выпиливать стропила для крыши, задумываются, желая сделать конструкцию надежной и долговечной.

    Обычно систему, к которой прикрепляется кровельный материал, делают из деревьев хвойных пород.

    Устройство стропильной системы

    Полученные стропильные ноги обязательно покрывают средством, защищающим древесину от сырости и порчи жучками.

    Если планируется устанавливать висячие стропила и затяжки, то нужно закупать пиломатериалы 1 сорта.

    Для наслонной несущей конструкции подходит древесина и 1, и 2 сорта. Материал 3 категории следует приобретать, чтобы изготовить подкосы и стойки.

    Придерживаться этих рекомендаций очень важно, ведь чем качественнее использованное для создания стропильной системы дерево, тем прочнее кровля дома.

    Закупать пиломатериалы и крепежные элементы необходимо после составления чертежей.

    Схемы помогают сделать расчет не только этажей, прочности бетонного основания и площади здания, но и несущей конструкции крыши.

    Составляя проект будущего дома, надо найти наилучший вариант стропильной системы, который мог бы придать зданию красивый вид и обезопасить его от непогоды.

    Пока создаются чертежи строения, следует произвести расчет шага стропил, то есть расстояния, на которое один элемент несущей конструкции будет отдаляться от другого.

    Этот параметр должен составлять не менее 60 см и не более 1 м. Шаг следует подгонять под размеры пластов утеплителя, если планируется фиксировать поверх несущей конструкции крыши рулонное полотно или плиточный материал, не позволяющей выходить из дома теплому воздуху.

    Чтобы расчет необходимых материалов был верен, нужно знать, что представляет собой стропильная система.

    Устройство стропильной системы

    Элементами несущей конструкции считаются не только стропильные ноги, но и опорные балки, удерживающие всю систему и уложенные параллельно основанию дома.

    Дополнительные составляющие стропильной системы – это распорки, упирающиеся в места, где заканчиваются стены здания, и стойки, отвечающие за фиксацию главных элементов конструкции и установленных вертикально.

    Кроме них, к стропильным ногам могут быть добавлены бабки, необходимые для растяжения по вертикали, и стяжки, уравновешивающие систему.

    Читайте также:  Монтаж плит перекрытия – правила и особенности работ