Существует два варианта обустройства деревянных перекрытий пола: по балкам и по лагам. Выбор того или иного способа выполнения работ зависит от индивидуальных особенностей помещения и предпочтений его хозяев. Среди преимуществ полов, выполненных по балкам следует отметить высокий уровень их прочности и дешевизна выполнения работ. О том как соорудить полы по деревянным балкам, рассмотрим далее.
Конструкция пола по деревянным балкам: выполнение расчетов
Использование деревянных балок, по сравнению с железобетонными отличается прежде всего более доступной стоимостью и легкостью проведения работ. Кроме того, пол имеет практически такие же прочностные характеристики. Использование деревянных конструкций помогает снизить общий вес дома и его нагрузку на основание фундамента.
Среди преимуществ балок пола в деревянном доме, отметим:
- высокая стойкость и жесткость перед нагрузками;
- небольшой вес, по сравнению с балками из бетона;
- доступная стоимость;
- возможность самостоятельного монтажа, без специализированного технического оборудования.
Для обустройства пола по деревянным балкам не потребуется специализированная техника, так как для укладки балов достаточно нескольких человек. Основным несущим элементом конструкции выступает деревянная балка. Она имеет форму деревянного бруса, высота которого составляет от десяти до тридцати сантиметров, а толщина от семи до двадцати сантиметров. Оптимальный шаг укладки балок колеблется в пределах 65-100 см. Для определения сечения бруса следует учитывать индивидуальные особенности помещения, нагрузку и вес здания, длину пролета и другие немаловажные факторы. Заменить брус помогут соединенные между собой деревянные доски, установленные на ребре. Применение обтесанного бревна станет самым экономичным вариантом обустройства перекрытия пола.
Для того, чтобы выполнить определение сечения балки, устанавливаемой в том или ином доме, следует прежде всего определить уровень нагрузки, которая на него воздействует. Для определения общей нагрузки учитывается вес перекрытия, нагрузка от людей и элементов фурнитуры, которые будут на нем установлены. Общее значение суммарной нагрузки составляет четыреста килограмм на один метр квадратный. В соотношении с данным значением, сечение и размер балки определяется по таблице:
Если длина пролета составляет около 4 м, то с шагом установки в 65 см, потребуется наличие бруса, размером 10х20 см. Учтите, что длина бруса должна быть на 15 см больше с каждой из сторон, чтобы обеспечить его установку в стену. То есть, для определения длины бруса следует к 400 см прибавить 30 см, получится 4,3 м.
Правильное выполнение расчета деревянных балок позволяет подобрать оптимальный размер материалов, с помощью которых удастся правильно распределить нагрузку в здании.
Укладка деревянных балок выполняется в параллельном друг к другу направлении. При этом, интервал между балками должен сохраняться практически на всех участках, исключением станут дымоходные трубы и другие конструктивные элементы перекрытия. Интервал для укладки балок в доме, выполненном из дерева составляет около одного метра. Если же дом выполнен по каркасной технологии, то данное расстояние сокращается до 50-ти см. Если данное значение увеличивается, в соотношении с конструктивными особенностями здания, то между балками устанавливается дополнительный элемент, улучшающий их несущие способности.
В случае, если на участке, приближенном к лестничному проему отсутствует место для крепления балки, следует обустроить здесь дополнительную конструкцию в виде деревянного ригеля. Он станет местом для установки балок. При этом, балки могут устанавливаться непосредственно на ригель или в него. Для того, чтобы балки с легкостью выдерживали возложенные на них нагрузки, следует соблюдать такие требования:
- оптимальным значением высоты балок составит минимум одна двадцать четвертая часть ее длины;
- по ширине балка должна составлять минимум половину ее высоты;
- если балка устанавливается на чердаке, то достаточно ширины в одну треть ее высоты.
С помощью данного соотношения удается подобрать оптимальный вариант балок для обустройства перекрытий. Если установка балок осуществляется в участок из крепежных пазов, то размер балок должен немного увеличиваться. Для того, чтобы снизить толщину балки, в том случае, если перекрытие является довольно длинным, между ними устанавливаются опорные столбы.
Если установка балок осуществляется в хозяйственных постройках, гаражах, бытовках или других нежилых помещениях, уровень средней нагрузки уменьшается и составляет от 100 до 300 кг на один квадратный метр. При этом, сечение балок также следует уменьшить.
Если указанного размера балок вам найти не удалось, то возможен вариант их самостоятельного сооружения с применением обычных досок. При этом, они укладываются шахматным порядком, соединяясь между собой с помощью гвоздей.
При дальнейшем строительстве печки и дымохода в доме, следует учитывать тот факт, что расстояние между ним и балкой не должно составлять менее тридцати сантиметров.
Перекрытие пола по деревянным балкам: особенности монтажа балок
Фиксация деревянных балок осуществляется непосредственно на стене. Если перекрытие обустраивается в мансарде, то балки устанавливают на последний венец стены, выполненной из бруса или из бревна.
В стене следует обустроить отверстие, по размеру сопоставимое с балкой. Перед установкой балку следует обложить паклей. При наличии слишком тонких балок, они устанавливаются в стену на 10-15 см. В таком случае, используется способ специальной врубки. Возможен вариант крепления балки с помощью соединения, называемого ласточкиным хвостом.
Данный вариант подходит для домов, который также выполнен из бруса. Для фиксации балки в доме, выполненном из дерева, используется трапециевидное соединения, а для дополнительной прочности устанавливается хомут. В таком случае, ригель и балка будут находиться на одном уровне. Самым простым способом установки балок перекрытия является монтаж черепных брусков и фиксация на них балок. В данном случае, размер брусков составит около 5х5 см.
Если дом выполнен из щита, то для укладки балки следует обустроить в стене отверстие в виде гнезда. Каждый из концов балки устанавливаются во внутрь отверстий. При этом, каждое гнездо для балки должно находиться на одном и том же уровне. Оптимальная глубина гнезда при этом составляет около 15-20 см, а ширина между балкой и стеной около 1 см. Каждый из концов, который устанавливается в гнездо обкладывается с помощью пакли. Далее следует процесс обработки балки с помощью антисептического раствора. Таким образом, удастся продлить срок ее эксплуатации и защитить покрытие от плесени и грибка.
Возможен вариант фиксации пакли с помощью стальных анкеров. Один конец анкера устанавливается в гнездо, а второй фиксируется на балке с помощью шурупов, при этом, длина балки рассчитывается таким образом, чтобы она не входила в стену и составляет значение разное длине перекрытия.
Если дом выполнен из кирпича, то для установки деревянных балок также потребуется сооружение гнезд. Они являются опорными элементами для удерживания балок. Старайтесь соорудить гнезда максимально ровно по уровню. Для того, чтобы установить балки на одном уровне, потребуется выровнять дно гнезд с помощью бетонного раствора. После того, как бетонный раствор полностью высохнет, на его поверхность устанавливается рубероид или толь, обеспечивающий защиту дерева от влаги.
При этом размер гнезда составляет на 6-10 см больше толщины балки. Зазор между стеной и балкой из дерева должен составлять около трех сантиметров. Глубина гнезда при этом составляет около 20-25 см, балка же устанавливается во внутрь всего на 15 см. Участки деревянных балок, которые помещаются в гнездо следует промазать с помощью горячего битума.
Далее их обматывают рубероидом или пергамином в два слоя. После этого остальная часть балки покрывается раствором с антисептичными свойствами. После укладки балок в гнезда, следует заливка их с помощью бетонного раствора, в качестве заполнителя для которого используется щебенка. Выравнивание балок осуществляется на одном уровне со стеной.
Перекрытие пола по деревянным балкам: особенности устройства пола
Накатная часть перекрытия является потолком на накатном этаже. Для выкладывания настила существует несколько способов. Чаще всего на балку устанавливают черепные бруски, сечение которых составляет 4х4 или 5х5 см. Установка черепных брусков осуществляется таким образом, чтобы они находились на одном уровне с балкой. Далее на поверхность брусков укладывается деревянный накат в виде деревянных досок, толщина которых составляет от 10 до 20 см. При этом, между досками не должно оставаться зазоров. Заменить доски поможет готовый щит из дерева или обычная фанера. Для того, чтобы обустроить ровный потолок на нижнем этаже, поверх наката устанавливают гипсокартонные листы или фанеру.
С помощью еще одного способа монтажа наката удается значительно увеличить площадь потолка, в том случае, если она является недостаточно большой. На деревянную балку устанавливают бруски, сечением 4х4 см. На них укладывается накат, при этом его монтаж осуществляется перпендикулярно балкам. Далее следует монтаж подшивки в виде досок, толщина которых такая же как и у ранее установленных брусков.
Кроме того, для изготовления наката используют также брус, толщина которого составляет от 6 см. На балку устанавливают черепные бруски, сечение которых составляет 4х4 или 5х5 см. Далее следует процесс укладки бруса, При этом, они соединяются четвертным методом с помощью вырезанного паза в брусе. Толщина бруса зависит от высоты балок, они должны располагаться на одном уровне. В данном случае, брус выполняет функция и наката и подшивки. Кроме того, заменить черепные бруски поможет изготовление крепежного паза внутри балки. В некоторых случаях, нижняя часть балок остается открытой и необработанной. Данный способ актуален при использовании в помещении стиля кантри.
Устройство пола по деревянным балкам: технология выполнения работ
Далее следует процесс обустройства пола по деревянным балкам. Для начала на каждой из балок устанавливают бруски, в соотношении с которыми формируется поверхность настила. Данный этап предполагает выполнение подгонки пола и сооружение чернового покрытия. Поэтому, в работе разрешается использовать не оструганную доску, однако, она должна быть покрыта защитными материалами и пропитками.
Далее следует работа по гидроизоляции настила. Самый оптимальный вариант - использование глинисто-песчаного раствора, который имеет консистенцию замазки. Еще одним вариантом для выполнения гидроизоляционных работ, является использование рубероида. С его помощью удается обеспечить качественную гидроизоляцию, которая не занимает много места. После этого, следует процесс обеспечения теплоизоляции. Самыми популярными материалами для проведения данных работ является использование:
- шлака, засыпаемого между брусьями;
- минеральной ваты;
- пенопласта;
- непополистирола;
- опилок или керамзита.
Самым популярным утеплителем для пола по деревянным балкам, является минеральная вата. Она обладает высокими теплоизоляционными способностями, имеет длительный срок эксплуатации, устойчива перед грызунами и довольно антисептична.
Минеральная вата устанавливается таким образом, чтобы плотно прилегать к поверхности пола. После этого, устанавливается пароизоляция, так как данный материал неустойчив к воздействию влаги, которая может попасть на него через деревянный пол.
Дальнейшие действия связаны с обустройством финишного настила. Возможен вариант его непосредственной установки на балки, но лучше всего, предварительно установить систему из лаг. Таким образом, во-первых, под настилом будет обустроено дополнительное пространство и вентиляция, во вторых, уровень шума, издаваемого деревянным полом, значительно снизится.
Кроме того, возможен вариант сооружения деревянного пола плавающего типа. Теплый пол по деревянным балкам отличается наличием жесткой фиксации к поверхности стен. Кроме того, у него присутствуют отличные звукоизоляционные характеристики и низкий уровень скрипа. В качестве финишного отделочного материала для обустройства бетонного пола по деревянным балкам, используется строганная половая доска, ДСП, ламинат, паркетная доска или линолеум.
Деревянные перекрытия между этажами подходят почти для всех типов зданий. Они совместимы с деревянными, кирпичными и бетонными постройками. Конструкции монтируют не только между этажами, но и в чердачных и подвальных помещениях. В этих комнатах без них не обойтись, но устройство деревянного перекрытия между этажами отличается от подвальных конструкций.
Особенности перекрытий из дерева
Устройство перекрытия включает в себя, по большей части, только деревянные элементы. Однако для отделки потолка и пола используются абсолютно любые материалы. Главное - грамотно провести установку самой конструкции.
Одна из самых главных функций перекрытия - звукоизоляция. На дерево очень легко крепить любые изоляционные материалы, в том числе и плитные. Поверх можно без проблем монтировать любую современную отделку.
Очень важное преимущество конструкции из дерева - малый вес. Элементы перекрытия из древесины не оказывают значительного давления на основание постройки. Поэтому их часто используют в домах с легким фундаментом.
Монтаж, проведенный по правилам, способствует естественному воздухообмену помещения. При этом не нарушается тепло- и звукоизоляция комнат.
В целом деревянные конструкции очень прочны. Они позволяют в короткий срок создать легкие и долговечные перекрытия.
Технические требования для перекрытий
Межэтажные конструкции состоят из следующих элементов:
- балки;
- брусья;
- слой из доски;
- тепло- и звукоизоляционный слой;
- пленка гидроизоляции;
- чистовая доска;
- вентиляционная щель;
- плинтуса.
Обратите внимание! Древесина относится к классу легко воспламеняемых материалов. Кроме того, она подвержена гнилостности, грибкам и различным бактериям. Поэтому материалы для перекрытий перед монтажом поддаются обязательной обработке. Минимальный набор пропиток состоит из антипиренов и антисептиков.
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.
Балки перекрытия
Чтобы разобраться, как сделать деревянное перекрытие между этажами, нужно знать особенности каркаса конструкции. Ее основой служат деревянные брусья. Чаще всего используют элементы 15-25 см в высоту и 5-15 в толщину. Между балками делается расстояние до 1 м, в зависимости от сечения элементов.
Обратите внимание! Чем больше нагрузка на перекрытие - тем больше должно быть сечение балок.
Опорные концы делают от 150 мм в длину, их укладывают «маячковым» способом. Сначала проводится монтаж крайних балок, а между ними укладывают промежуточные. Ровность укладки выверяют уровнем. Средние балки укладывают по шаблону. Для выравнивания можно использовать различные смоленные подкладки из обрезков.
Важно! Нельзя для выравнивания балок использовать отесанные, заостренные щепки.
Брусья укладывают с одинаковым шагом по всему периметру, строго параллельно. Перед укладкой их обрабатывают антисептическими пропитками и обматывают в 2-3 слоя рубероидом. Для кирпичных и блочных построек балки перекрытия с концов промазывают битумом. Такой прием защищает древесину от влаги. Для стен толщиной от 2.5 кирпича оставляют продушины для вентиляции. А на месте соединения древесины со стенами под балки стелют рубероид.
Монтаж наката
Для перекрытия пола между этажами используют различные материалы из дерева, в том числе доски, фанеру и стружечные панели.
Черновым полом в перекрытии выступает нижний настил, именно на него стелют теплоизоляционный материал. Его можно крепить и прямо на балки снизу. В этом случае он выполняет функцию чернового потолка, на который можно сразу монтировать чистовой материал. Пол, сделанный с использованием второсортной доски, обойдется в разы дешевле.
Расстояние от брусьев или бревен определяется толщиной досок, которыми устилают черновое покрытие. На них оказывается основная нагрузка. Так, если в помещении применяются доски в 2 с половиной сантиметра, для чердачных помещений нужен шаг в 50 см, а для жилых - 40 см. Поэтому для полового покрытия рекомендуется применять толстую доску в 4-5 см.
Способы укладки цокольного перекрытия
Для деревянной конструкции цоколя обязателен черепной брусок. Он позволит утеплить пол. Ведь именно на него монтируются панели или доска, прикрывающая утеплитель.
Более популярен вариант чернового слоя из наката или необрезной доски. Материал монтируют на деревянный брусок с квадратным сечением и стороной в 5 или 4 см. Лучше всего черепной брус крепить к лагам саморезами, но можно и гвоздями.
Совет! Можно крепить доску не на черепной брусок, а в паз (четверть). Его нужно вырезать стамесками или электроинструментом. Это займет больше времени.
Черновой пол цоколя утепляют насыпными материалами, в том числе песком. Нередко используют пропитанные антисептиком опилки или минеральную вату от 10 см в толщину. Для защиты древесных конструкций снизу устилают гидроизоляционный слой. Наиболее практичный вариант - битумные рулонные материалы. Для помещений, контактирующих с влагой, гидроизоляцию монтируют еще и сверху.
Утепление и звукоизоляция
Теплоизоляционный слой очень важен в конструкции перекрытия: он выполняет функцию звукоизоляции. Поэтому для его обустройства применяют современные синтетические и минеральные утеплители. Они не подвержены воздействию бактерий и грибков, поэтому имеют больший срок службы.
Большой популярностью пользуется минвата. Однако для бань и саун некоторые рулонные материалы противопоказаны. В таких помещениях не рекомендуется использовать шлаковату, так как она содержит взвеси металлов. Эти частицы от влаги ржавеют, и вата проседает, теряя свои свойства.
Чаще всего в помещениях с нормальной влажностью для гидроизоляции используют рубероид. Битумные материалы имеют низкую стоимость и отличные эксплуатационные характеристики. Поверх рубероида стелют плотный полиэтилен.
Поверх пленки монтируют теплоизоляционный материал. Очень важно, чтобы между пластами ваты или пенопласта не было щелей, иначе в помещении будет низкая тепло- и звукоизоляция. Если используются плитные утеплители на основе пенопласта - щели заделывают монтажной пеной.
Монтируя пол второго и первого этажа по деревянным балкам, вы сможете значительно сэкономить. Подобные конструкции обойдется в разы дешевле бетонной, к тому же вы сможете справиться с монтажом самостоятельно.
Во время работ следует соблюдать определенные правила. К примеру, необходимо использовать балки определенного сечения, а шаг выверять с учетом площади перекрытия.
Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.
Устройство межэтажных перекрытий нуждается в особом внимании, ведь выполненные «на глазок», они могут не выдержать приходящихся на них нагрузок и обрушиться, либо потребовать излишних, не мотивированных затрат. Поэтому нужно всесторонне обдумать и рассчитать один или несколько возможных вариантов. Окончательное решение можно принять, сравнив стоимость или доступность приобретения материалов.
Требования к межэтажным перекрытиям
Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.
Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.
Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Элементы конструкций | Предельные прогибы в долях пролёта, не более |
| 1. Балки междуэтажных перекрытий | 1/250 |
| 2. Балки чердачных перекрытий | 1/200 |
| 3. Покрытия (кроме ендов): | |
| а) прогоны, стропильные ноги | 1/200 |
| б) балки консольные | 1/150 |
| в) фермы, клееные балки (кроме консольных) | 1/300 |
| г) плиты | 1/250 |
| д) обрешётки, настилы | 1/150 |
| 4. Несущие элементы ендов | 1/400 |
| 5. Панели и элементы фахверха | 1/250 |
| Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта. 2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета. |
|
Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.
Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.
Типы межэтажных перекрытий
По назначению перекрытия делятся на:
- межэтажные;
- чердачные;
- подвальные (цокольные).
Особенности их конструкции заключаются в допустимых нагрузках и устройстве паро- и теплоизоляции. Если чердак не предназначается для проживания или хранения массивных предметов, переменные нагрузки при расчёте прогиба можно уменьшить до 50-100 кг/м 2 .
Теплоизоляция между двумя жилыми этажами может показаться излишней, но шумоизоляция для большинства желательный параметр, а достигается это, как правило, одними и теми же материалами. Следует принимать во внимание, что чердачные и подвальные перекрытия нуждаются в более толстом слое теплоизоляционного материала. Плёночный материал для пароизоляции в чердачном перекрытии должен быть расположен под слоем утеплителя, а в подвальном — над ним. Для профилактики возникновения сырости и поражения конструкций грибком, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией.
Варианты перекрытий: 1 — дощатый щит; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — разреженный настил; 5 — доски; 6 — напольное покрытие
Конструкция перекрытий также может быть различной:
- с открытыми и скрытыми балками;
- с различными типами несущих балок;
- с разными материалами заполнения и обшивки перекрытия.
Скрытые балки зашиты с обеих сторон и не видны. Открытые — выступают из потолка и служат элементами декора.
На рисунке ниже показано, какой может быть структура перекрытия мансардного этажа со щитовым накатом и с подшивкой из досок.
а — со щитовым накатом; б — с подшивкой из досок; 1 — дощатый пол; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция; 5 — деревянные балки; 6 — черепные бруски; 7 — щитовой накат; 8 — отделка; 9 — подшивка из досок
Виды креплений и соединений деревянных балок
В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:
- в предусмотренные в кирпичной или блочной кладке гнёзда, заглубив брус или бревно не менее 150 мм, а доску не менее 100 мм;
- на предусмотренные в кирпичной или блочной кладке полочки (уступы). Применяется в случае, если толщина стены второго этажа меньше, чем первого;
- в вырезанные пазы в бревенчатых стенах на глубину не менее 70 мм;
- к брусу верхней обвязки каркасного дома;
- к металлическим опорам-кронштейнам, закреплённым на стенах.
1 — опора на кирпичную стену; 2 — раствор; 3 — анкер; 4 — изоляция толем; 5 — деревянная балка; 6 — опора на деревянную стену; 7 — болт
Если длины балки не хватает, можно её удлинить, соединив (срастив) по длине одним из известных способов с помощью деревянных штырьков и столярного клея. При выборе типа соединения руководствуйтесь направлением приложения нагрузки. Сращенные брусы желательно усилить металлическими накладками.
а — сжатие; б — растяжение; в — изгиб
О деревянных балках перекрытия
В строительстве используют балки прямоугольного, круглого или частично круглого сечения. Наиболее надежными являются пиломатериалы прямоугольного сечения, а остальные применяют в условиях отсутствия бруса или из соображений экономии, при наличии таких материалов в хозяйстве. Ещё большей прочностью обладают клееные материалы из древесины. Балки из клееного бруса или двутавра могут устанавливаться на пролёты до 12 м.
Самый недорогой и востребованный вид древесины — сосна, но используют также и другие породы хвойных — лиственницу, ель. Из ели делают перекрытия в дачных, небольших домиках. Лиственница хороша для строительства помещений с повышенной влажностью (баня, бассейн в доме).
Отличаются материалы также сортностью, которая влияет на несущую способность балок. Сорт 1, 2 и 3 (см. ГОСТ 8486-86) подходят для балок перекрытия, но 1 сорт для такой конструкции может быть излишне дорогим, а 3 сорт лучше использовать на небольших пролётах.
Расчет несущих балок
Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2011).
Расчет нагрузок
Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.
1. Собственная удельная масса перекрытия
Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.
Таблица 2
| Наименование материала | Плотность или насыпная плотность, кг/м 3 |
| Асбоцементный лист | 750 |
| Базальтовая вата (минеральная) | 50-200 (от степени уплотнения) |
| Берёза | 620-650 |
| Бетон | 2400 |
| Битум | 1400 |
| Гипсокартон | 500-800 |
| Глина | 1500 |
| ДСП | 1000 |
| Дуб | 655-810 |
| Ель | 420-450 |
| Железобетон | 2500 |
| Керамзит | 200-1000 (от коэффициента вспенивания) |
| Керамзитобетон | 1800 |
| Кирпич полнотелый | 1800 |
| Линолеум | 1600 |
| Опилки | 70-270 (от фракции, породы дерева и влажности) |
| Паркет, 17 мм, дуб | 22 кг/м 2 |
| Паркет, 20 мм, щитовой | 14 кг/м 2 |
| Пенобетон | 300-1000 |
| Пенопласт | 60 |
| Плитка керамическая | 18 кг/м 2 |
| Рубероид | 600 |
| Сетка проволочная | 1,9-2,35 кг/м 2 |
| Сосна | 480-520 |
| Сталь углеродистая | 7850 |
| Стекло | 2500 |
| Стекловата | 350-400 |
| Фанера клееная | 600 |
| Шлакоблок | 400-600 |
| Штукатурка | 350-800 (от состава) |
Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.
К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м 2 .
Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011, для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м 2 .
Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:
- 1,2 — при удельной массе меньше 200 кг/м 2 ;
- 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м 2 .
4. Пример расчета
В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.
1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм
Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м 2) приведен в таблице 3.
Таблица 3
Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).
Расчёт допустимого прогиба
Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.
Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:
- h = (5 х qр х L4) / (384 х E х J)
Для нашего примера:
- h = (5 х 1,5 х 3304) / (384 х 100000 х 2812,5) = 0,82 см
Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.
В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:
Д еревянные покрытия и перекрытия имеют тысячелетнюю историю и продолжают оставаться востребованными доныне за счет своей практичности, надежности и экологических качеств.
Несущие элементы этих перекрытий - балки прямоугольной либо круглой формы, уложенные через определенные промежутки. Пространство между ними заполняют (зашивают) досками, заполняют утеплителем, как сделать перекрытие по балкам подробнее мы рассмотрим далее, сначала нужно немного пройтись по теории. Такая конструкция способна перекрывать помещения до шести метров, если балки сплошные. Балкам же из клееной древесины по силам перекрыть пролеты в десять метров и больше.
Содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Виды перекрытий по балкам
Перекрытие, у которого с одной стороны чердак и называется чердачным. Дому в несколько этажей потребуются перекрытия междуэтажные.
Для чердачных перекрытий не требуется полов, хватит сухих стяжек, даже просто ходовых досок.
Междуэтажные перекрытия предполагают наличие теплых помещений как сверху, так и снизу. Им не нужно утепление, но требуется звукоизоляция.
Из конструкционных решений перекрытий основных выделяют три:
- Перекрытие с опиранием на верхний край балок.
- Перекрытие с опиранием на нижний край балок.
- Перекрытия раздельно-несущие (с разделенными балками).
Но прежде чем изучить их устройство и монтаж, отберем нужный материал. Подбор дерева в особенности для балок - важнейший этап. Не жалейте на него времени, сил и средств.
Материалы для перекрытий по балкам
Лес для балок выбираем хорошо просушенный с ровными волокнами соответствующий первой категории качества.
Для перекрытия по балкам подойдет сосна, но если вокруг преимущественно лиственные леса, возможно более экономичным окажется дуб или бук. Тополь, ясень, клен, акация и плодовые породы непригодны.
Дерево не должно иметь:
- множественных или крупных (порядка нескольких миллиметров) продольных трещин;
- малейших поперечных трещин;
- выпавших сучков;
- поражения грибком или плесенью;
- поражение насекомыми древоточцами
Сучки, трещины перекрученные волокна видны невооруженным глазом. О поражении грибком либо плесенью дадут знать пятна серого или голубовато серого цвета.
Насекомых выдадут крохотные круглые отверстия, причудливые канавки заметные на срезе или поверхности материала.
Такое дерево применять нельзя. Крохотные «диверсанты» способны превратить балку в труху за считанные месяцы. Стоит учесть, что самая незначительная деталь с насекомыми способна «заразить» всю конструкцию.
Края, которыми балки опираются на наружные стены, обмазываем битумной мастикой и оборачиваем двумя слоями пергамина, закрепляя его скотчем. При этом не трогаем торцы балок, оставляя их открытыми для нормального влагообмена.
Кроме того, сухое дерево хорошая пища для огня. Для того чтобы снизить риск пожара, готовое перекрытие обработаем антипиренами, как сверху, так и снизу.
Некоторые общие моменты
Укладываем балки, чтобы опорная часть составляла не менее 12 см на каменные, и не менее 8 см на деревянные стены.
Балочные ниши в каменных наружных стенах устраиваем так, чтобы между торцом балки и кладкой оставался зазор 3-5 см. После завершения монтажа заполним его ватой из полиэфирных волокон. В отличие от минеральных она не дает усадки и не боится воды.
Переходим к устройству перекрытий.
Как сделать перекрытие с опиранием на верхний край балок
Такие перекрытия делают обычны для подсобных не отапливаемых помещений. Подойдут они и в качестве , но для междуэтажных толщина их великовата.
Балки берем не обязательно прямоугольные. Можно использовать обычные бревна, но обязательно со снятой корой.
Балки располагаем строго параллельно друг другу и фиксируем стальными анкерами.
Анкера из стальной полосы либо арматуры закладывают в толщу кладки при ее устройстве. Балку к ним крепим гвоздями либо шурупами.
После того как балки смонтированы, стелем накат из досок толщиной 40 мм, прибивая их гвоздями.
Перекрытие готово. Если это необходимо , закрываем стяжкой либо устраиваем .
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
УСТРОЙСТВО ПЕРЕКРЫТИЙ ИЗ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК СО ЩИТОВЫМ НАКАТОМ
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ КАРТЫ
Технологическая карта разработана на устройство междуэтажного перекрытия, состоящего из деревянных балок со щитовым накатом площадью 30 м в деревянном двухэтажном здании.
Рис. 1. Детали междуэтажного перекрытия со щитовым накатом
а - узел опирания балки на стену; б - поперечный разрез перекрытия;
1 - плинтус; 2 - пол; 3 - лага; 4 - балка; 5 -засыпка или минеральная вата; 6 - глиняная смазка или слой толя; 7 - щитовой накат; 8 - черепной брусок; 9 - брусок для фиксации балки; 10 - утеплитель.
Карта предусматривает производство работ с применением легкого передвижного крана МБТК-2.
Рис. 2. Монтаж перекрытия
1 - трубчатый кран МБТК-2; 2 - балка с черепными брусками; 3 - монтажные столики; 4 - монтаж балок на первой делянке
При привязке карты к конкретным условиям ремонта уточняются объем работ, схема механизации, калькуляция трудовых затрат, график выполнения процесса и технико-экономические показатели.
II. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Трудоемкость на весь объем работ:
нормативная 8,1 чел.- дня
принятая 7,3 чел.- дня
Трудоемкость на 100 м перекрытия:
нормативная 27,1 чел.- дня
принятая 24,4 чел.- дня
Средняя выработка на одного рабочего в смену:
нормативная 3,7 м перекрытия
принятая 4,1 м перекрытия
III. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА
1. До начала работ по устройству перекрытия должны быть выполнены:
а) разборка крыши над участком, где производится замена перекрытий;
б) разборка старых перекрытий (с сохранением старых балок через одну);
в) замена сгнивших венцов стен;
г) разборка или вывешивание перегородок.
Рис. 3. Балки деревянные с черепными брусками для перекрытий
а - общий вид;
б, в - поперечные сечения балок типа БД и БО (размеры в мм);
1 - крепление брусков к балке
3. Устройство перекрытия производится в следующем порядке:
а) устанавливают на полу первого этажа подмости из инвентарных элементов;
б) выпиливают моторизованной или электрической цепной пилой сгнившие участки венцов возле опор балок и заделывают отверстия от вынутых балок;
в) по предварительной разметке вырубают и выпиливают в наружной стене прямоугольные гнезда для опирания новых балок; в средней стене выпиливают сквозные гнезда.
В отдельных случаях при отсутствии средней стены сквозные гнезда выпиливают в одной из наружных стен. Ширина сквозного гнезда должна быть на 5 см больше соответствующего размера сечения балок;
г) концы балок перед укладкой, кроме торцов, обмазывают смолой и оборачивают антисептированным войлоком;
д) балки подают к месту упадки с помощью крана, заводят одним концом в сквозное гнездо, опускают второй конец и вдвигают в гнездо в противоположной стене; в сквозном гнезде балку прочно закрепляют путем: забивки клиньев; горизонтальность укладки балок проверяют уровнем; зазоры между концом балки и стенками гнезда плотно забивают паклей. Опирание балок при обходе дымоходов производят с применением ригелей и металлических карманов, подвешиваемых к балкам.
Рис. 4. Опирание балок на ригели
е) по мере укладки новых балок удаляют балки, оставленные временно для обеспечения жесткости здания, заменяя их также новыми;
ж) укладку щитов наката производят вслед за укладкой балок с временного настила из досок, уложенного по балкам;
з) после укладки наката простилают слой толя и производят засыпку перекрытия прокаленным песком (шлаком, керамзитом). Засыпка сыпучих материалов производится с применением контейнеров емкостью 0,5 м с открывающимся днищем;
и) сыпучие материалы, доставленные на вновь устроенное деревянное перекрытие, должны быть тщательно разровнены слоем по толщине в соответствии с проектным решением
4. При производстве работ надлежит соблюдать следующие правила техники безопасности:
а) доступ в помещения, где ведутся работы, должен быть закрыт;
б) перекрытия не должны иметь неогражденных отверстий;
в) запрещается перегружать перекрытия строительным мусором, материалами от разборки;
г) запрещается работать на накате, а также складывать на накат материалы;
д) запрещается после удаления наката становиться на подшивку потолка.
5. Требования к качеству работ
а) выполненные работы должны соответствовать проекту и не иметь отклонений, превышающих следующие величины:
в поперечных сечениях балок ±10 мм
в расстояниях между балками ±10 мм
в нижних гранях балок:
на 1 м длины 2 мм
на все помещение 10 мм
б) на уложенные конструкции заводского изготовления комиссии по приемке должны быть предъявлены паспорта завода-изготовителя.
IV. ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА РАБОЧИХ
1. Состав звена рабочих (3 человека):
монтажники (плотники):
5 разряда - 1 2 разряда - 1
3 разряда - 1
2. Распределение работы между исполнителями:
плотник 5 разряда размечает места укладки новых балок, подготавливает брусья и щиты наката для укладки в перекрытие, участвует в укладке балок и щитов наката, укладывает изоляционный слой;
плотник 6 разряда вырубает отверстия и гнезда в стенах для укладки балок (если не используются старые), участвует в укладке балок и щитов наката;
плотник 2 разряда заделывает отверстия от разобранных балок, участвует в укладке щитов, устраивает глиняную смазку или расстилает толь, засыпает утеплитель.
Схема организации работ представлена на рис. 5.
Рис. 5. Схема организации работ
1 - трубчатый кран МБТК-2; 2 - щиты наката; 3 - балки; 4 - деревянные лежни для движения крана; 5 - утеплитель;
б - глиняный раствор;
I-IV - последовательные этапы монтажа
V. МАТЕРИАЛЬНО - ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
Таблица 1
|
Наименование |
Единица изме- |
|||
|
Материалы, полуфабрикаты, строительные детали и конструкции |
||||
|
Балки из брусьев третьего сорта, длина балки 4,5 м. |
||||
|
Гвозди толевые |
||||
|
Щиты наката готовые |
||||
|
Гвозди 90 мм |
||||
|
Машины, оборудование, механизированный инструмент, инвентарь и приспособления |
||||
|
Легкий передвижной кран МБТК-2 |
||||
|
Мотопила "Дружба" |
||||
|
Молотки-гвоздодеры |
||||
|
Совковые лопаты |
||||
|
Контейнеры емкостью 40 - 50 л |
||||
VI. График выполнения работ на устройство перекрытий из деревянных балок со щитовым накатом на площади 30 м
Таблица 2
|
Наименование работ |
Профессия, и количество |
Почасовой график работ |
|||||||||||||
|
Установка инвентарных подмостей |
|||||||||||||||
|
Укладка деревянных балок |
|||||||||||||||
|
Плотники: 5 разряда - 1 3 разряда - 1 2 разряда - 1 |
|||||||||||||||
|
Укладка щитового настила |
|||||||||||||||
|
Засыпка просеянным шлаком |
|||||||||||||||
|
Разборка подмостей |
|||||||||||||||
|
Итого по норме |
|||||||||||||||
|
Принято с учетом перевыполнения норм выработки на 16% |
VII. Калькуляция затрат труда на устройство перекрытий из деревянных балок со щитовым накатом
Таблица 3
|
Основание к принятым нормам по ЕНиР |
Состав работ |
на единицу измерения, |
Профессия, и количество |
Расценка на единицу измерения, руб.- коп. |
объем работ, |
Стоимость затрат труда объем работ, |
|||||
|
Укладка деревянных балок по рубленым стенам25,500,125 |
Плотники: 3 разряда - 1 2 разряда - 1 |
||||||||||
|
Засыпка просеянным шлаком с нанесением смазки |
|||||||||||
|
Заделка отверстий от разобранных балок |
Плотники: 5 разряда - 1 3 разряда - 1 2 разряда - 2 |
||||||||||
|
Перемещение лесоматериалов на площадке на приведенное расстояние 50 м |
Перемещение шлака, толя, смолы на площадке на приведенное расстояние 50 м |
1 разряда - 1 |
|||||||||