Деревянные балки перекрытия двутавровые: способы их устройства

Технология перекрытия пола по деревянным балкам

Максимальная несущая нагрузка на пол в жилых помещениях составляет около 400 кг на 1 м 2. На основании данной величины закупаются брусья соответствующего сечения.

Таблица сечений для пола

В хозяйственных постройках, банях, гаражах и прочих нежилых помещениях нагрузка варьируется от 100 до 300 кг. на м 2. На основании этих показателей подбирают балки с меньшим сечением (см. Табл. 1 и 2).

Стоит отметить, что каждая балка должна иметь припуск в 30 см к основной длине. Это необходимо для монтажа бруса в стену. Так, например, для пролетов в 3 метра используются балки длиной в 3.3 метра.

Технология монтажа балок имеет ряд особенностей, среди которых выделяют следующие:

• Шаг зависит от типа строения. В деревянных постройках брусья укладывают параллельно друг другу на расстоянии в 1 метр, в каркасных домах – на расстоянии в 50 — 60 см;
• Высота балки не должна быть менее 1/24 от ее длины. Меньшие показатели снижают прочность конструкции;
• Оптимальная ширина бруса равна его высоте, либо половине высоты.
• Расстояние от ближайших балок до печи должно превышать 30 см.

Подвальные перекрытия монтируются по принципу «пирога». Несущая конструкция состоит из следующих слоев:

1. черновой пол;
2. гидроизоляция;
3. утеплитель;
4. несущие балки;
5. лаги;
6. половые доски.

Конструкция половых перекрытий по деревянным балкам

Технологии обустройства пола отличаются только по типу крепления балок. При установке половых балок применяют навесной и заглубленный способы крепежа. В первом случае на противоположные стены на равном расстоянии друг от друга монтируются металлические навесы – опоры бруса. После того, как все опоры будут расставлены, в них защелкиваются половые балки. Данный тип крепежа подходит для помещений с ленточным фундаментом, кирпичной кладкой, а также в газобетонных конструкциях.. Навес обеспечит брусу максимальную фиксацию в паз.

Крепление балок в металлические навесы

При заглубленных способах крепления в основании стен прорубается отверстие для балок. Перед монтажом бруса данное углубление прокладывается паклей. При этом концы балок могут быть обработаны по типу замка. Так, например, шип и отверстие часто стачивают до трапециевидной формы и крепят по принципу «ласточкиного хвоста».

Крепление бруса по системе «ласточкин хвост».

Данный способ считается наиболее сложным и эффективным.

Технология монтажа подвального перекрытия состоит из нескольких этапов:

1. Разметка и сооружение гнезд. С помощью строительного уровня и мерочной ленты по первой балке (порядовке) от фундамента выставляется шаг балок. После этого на отметках бурятся, либо прорубаются гнезда с сечением на 5-6 см больше балочного и глубиной от 10 до 15 см. Гнезда прокладываются утеплителем.
2. Установка бруса. Бревна монтируются в углубления. Первая и последняя балка плотно прилегают к смежной стене. Щели между гнездом и балками конопатят паклей, либо другим утеплителем. При необходимости на брусья и стену крепят фиксирующие навесы. В случаях, когда гнезда пробурить невозможно, перекрытия устанавливают только на навесы (кирпичная кладка), либо крепятся с помощью боковых реек (деревянные стены).
3. Стяжка пола. На балки выстилают доски. Торец первой доски плотно прижимают к смежной стене. Гвозди вбиваются под углом в 45 градусов. Торец второй доски прижимают к торцу первой и крепят к балкам по той же технологии. В зависимости от длины пролета на 1 доску может уходить от 4 до 10 гвоздей. Для полов в жилых помещения оптимальны доска-пятерка и гвозди №12.

После монтажа подвального перекрытия на черновой пол выстилают облицовочный материал: ДВП, ламинат, линолеум и прочие.

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.

MaxinovaПользователь 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.

елена555Пользователь 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.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

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.

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

Виды деревянных перекрытий дома

Деревянные перекрытия можно разделить на несколько видов по их назначению и по используемому материалу.

По назначению:

1. Деревянное межэтажное перекрытие, обязанное обеспечить не только прочность, но и комфорт в жилом помещении, а поэтому заполняемое звукоизоляционными материалами. Снизу оно обшивают гипсокартоном, а сверху застилается покрытием пола.
2. Чердачное перекрытие по деревянным или металлическим балкам, может являться либо самостоятельным элементом конструкции, либо частью стропильной системы крыши и должно иметь паро- и теплоизоляционные слои, чтоб не допускать охлаждения жилых этажей, расположенных под ними.
3. Подвальное и цокольное перекрытие, обладающие высоким уровнем прочности, так как будут нести на себе большую нагрузку. Снабжены слоями теплоизоляции и пароизоляции, так как они отделяют жилые этажи от холодных подвальных помещений.

По видам материала:

1. Из цельной древесины, на изготовление которых идет деревянный массив твердых, преимущественно хвойных, пород дерева. Их можно применять, только если перекрываемый пролет не превышает пяти метров.
2. Клееные — из клееной древесины. Сочетают прочность с эстетичностью. Имеют гладкую поверхность, вследствие чего их снизу можно оставлять открытыми. А их прочность позволяет перекрыть значительные длины пролетов.

По сечению деревянные элементы перекрытия могут быть прямоугольного сечения (доска, брус) и круглого (бревно).

Характеристики качественных материалов:

Какого бы вида не были использованы балки перекрытия для монтажа, они должны отвечать определенным требованиям:

• прочность к статическим и динамическим воздействиям, т.е. должны быть устойчивыми к нагрузкам, предусматриваемым проектом здания, имея запас устойчивости;
• жесткость, не допускающая прогибов и вибраций и обеспечивающая качественное покрытие пола над ними и потолков под ними;
• долговечность, так как заменять их в период между запланированными капитальными ремонтами всего здания практически невозможно;
• обеспечивать на достаточном уровне тепло- и звукоизоляцию;
• экономичность – использование недорогого, но качественного материала, минимальные вложения рабочей силы и небольшие габариты при соответствии всем техническим требованиям.

Параметры перекрытий выбирают исходя из требований, предъявляемых к строящемуся зданию. В настоящее время в связи с развитием частного строительства, перекрытие из дерева имеет большую популярность. Давайте же разберемся в их конструкции и как их можно сделать своими руками.

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

• Долговечность;
• Идеальная заявленная геометрия;
• Использование только сухого материала камерной сушки;
• Возможность монтажа длинных пролетов (максимальная длина составляет 12 м);
• Высокая точность и стабильность геометрии;
• Возможность круглогодичного использования в строительстве;
• Возможность внутренней прокладки инженерных коммуникаций;
• Удобный монтаж (в 5-10 раз быстрее чем для ж/б монолита, пустотной плиты и доски), с минимальными затратами труда и без необходимости подачи спецтехники.

При пролетах больше 6 метров мы используем двутавровые балки с брусом LVL, только цельная конструкция, без стыкования брусков клеевым способом.

Балки перекрытия (двутавровые) не растрескиваются и не деформируются со временем. Наши изделия – отличная альтернатива тяжелым и сложным в работе металлическим и железобетонным покрытиям, монтаж которых связан с необходимостью выполнения «мокрых» работ, дополнительного привлечения арматурщиков, бетонщиков и т.д.

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/м2.

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

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий

В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.

Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:

• Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
• Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
• На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
• Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
• Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).

Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:

• Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
• Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
• Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.

К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).

Перекрытие брусом

Назначение и разновидности

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

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

сечение бруса для перекрытия

Важно подобрать ширину и высоту сечения, а также их соотношение;
длина балки по отношению к ее сечению. Существует максимальная длина перекрытия из бруса, и обычно она не превышает 6 метров, так как деревянный материал не может надежно справляться с пролетами больших размеров;
шаг расположения несущих элементов по перекрываемой площади
;
влажность пиломатериала. Это также очень важный параметр, от которого может зависеть успех всего мероприятия;
порода древесины
, используемая при изготовлении балок

Чаще всего это сосна;
качество пиломатериала. Важно следить за отсутствием трещин, большого количества сучков и других дефектов;
наличие, степень и состав комплексами
, включающими антисептики, фунгициды, антипирены и инсектициды.

Это также очень важный параметр, от которого может зависеть успех всего мероприятия;
порода древесины
, используемая при изготовлении балок. Чаще всего это сосна;
качество пиломатериала

Важно следить за отсутствием трещин, большого количества сучков и других дефектов;
наличие, степень и состав комплексами
, включающими антисептики, фунгициды, антипирены и инсектициды.

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

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

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

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

Расчёт параметров

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

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

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

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

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

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

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

Сравнение двутавра и швеллера на прочность, в зависимости от прилагаемой нагрузки

Основное различие между свойствами двутавровой балки и швеллера заключается в различной реакции на нагрузки, в частности – на скручивание, что объясняется разницей в нахождении центра тяжести.

• Двутавр. Максимальный объем металла, особенно в изделиях широкополочной и колонной серий, сосредоточен в полках. Симметричные относительно стенки полки двутавра воспринимают основные вертикальные нагрузки и обеспечивают высокий момент инерции. Стенка работает в основном на сжатие. Этот симметричный профиль может подвергнуться скручиванию только в тех случаях, когда на него уложено перекрытие с неравномерной нагрузкой. Двутавр, благодаря массивности, высокой стоимости и прочностным характеристикам, используется в основном в крупномасштабном строительстве для создания перекрытий, испытывающих высокие нагрузки.
• Швеллер. Его главная особенность – несовпадение главной оси инерции со стенкой. Такая продукция хорошо работает при косом изгибе. Для создания легкой и прочной металлоконструкции швеллер сваривают в коробку с усилением шва металлическими пластинами. Создание такого металлоизделия требует больших трудозатрат. Швеллер чаще всего используется для создания каркасных конструкций, изготовления перекрытий небольших строений – дач, гаражей, хозпостроек, – а также лестниц.

И швеллер, и двутавр относятся к профильному прокату, не рассчитанному на восприятие серьезных усилий, направленных перпендикулярно стенке.

Калькулятор предусматривает расчёт балок на изгиб и прогиб, из горячекатаного и другого проката следующей номенклатуры:

• уголка равнополочного;
• уголка неравнополочного;
• швеллера с уклоном и с параллельными гранями полок;
• двутавров с уклоном полок и с параллел. гранями полок различных модификаций, а также тавровых балок (тавров).

Размеры проката углового профиля оговариваются ГОСТ 8509-93 и 8510-86; швеллеров – 8240-97; двутавров – 26020-83; тавров – ТУ 14-2-685-86; (получаемых продольным разрезом пополам горячекатаных двутавров с парал-ыми гранями полок по ГОСТ 26020-83) – смотрите калькулятор веса двутавра.

При вычислении массы 1 метра длины проката плотность стали в этих стандартах принята равной 7,85 г/см3 ( кг/дм3 или 7850кг/м3).

Порядок монтажа деревянного перекрытия

1. После приобретения необходимого количества материалов за один день до начала проведения работ по укладке необходимо обработать дерево специальными антисептическими и противопожарными пропитками.
2. Измерить расстояние пролетов помещений и отпилить балки нужного размера с запасом в тридцать пять – сорок пять сантиметров для обеспечения надежного вхождения в пазы, предусмотренные для них в стенах. Спил рекомендуется производить под углом в шестьдесят градусов.
3. Необходимо производить укладку перекрытий по несущим стенам, обеспечивая расстояние между балками от шестидесяти сантиметров до метра, учитывая сечение балок и нагрузки. Брус укладывается в заготовленные для него по ширине стен гнезда, проложенные слоем рубероида для защиты от влаги. Край, входящий в гнездо, для дополнительной защиты рекомендуется обмотать войлоком, пропитанным смолой. Для создания вентиляции оставляется небольшой зазор.
4. Сначала производится монтаж крайних деревянных или металлических балок перекрытия, которые нужно размещать не ближе пяти сантиметров до угла дома. Между ними и стеной размещается рейка, обложенная рубероидом. Эти балки должны быть уложены идеально ровно, необходимо при помощи уровня тщательно контролировать ровность укладки. После них укладываются промежуточные балки, вымеряемые рейкой или заготовленным шаблоном. Если же есть необходимость выравнивания их длин, то лучше использовать цельные кусочки дощечек разной толщины, пропитанные смолой. В гнездах между балкой и стороной гнезда, выходящей к улице, необходимо оставлять промежуток, заделываемый потом монтажной пеной, либо пенопластом. В кирпичных стенах домов выравнивание стенок гнезд можно производить раствором бетона, а также после укладки всех балок в гнезда, промежутки между их концами и стенами также заливается бетоном с добавлением щебня. Вся эта смесь аккуратно выравнивается по уровню стен.
5. Далее настилается накат. К каждой балке вдоль ее длины прибиваются бруски сечением 40х40 или 50х50 миллиметров так, чтоб его нижняя граница не выходила за нижний край балки. Поверх них, плотно встык, укладываются перпендикулярно балкам доски толщиной 10-25 мм. Можно использовать фанеру, горбыль, щиты. Снизу к ним, при необходимости, прибиваются листы гипсокартона или фанеры. Можно обойтись без прибивания бруска, прорезая пазы изготовить двутавровые деревянные балки перекрытия, но тогда это должно быть учтено при выборе ее габаритов.
6. Настелив накат, производят укладку паро-, гидро- и теплоизоляции перекрытия, а затем пола. Если делается деревянное перекрытие между подвальным и жилым этажами, то слой пароизоляции стелется на утеплитель со стороны жилого помещения, чтоб защищать его от пара, образующегося от более высокой температуры жилого этажа. В обустройстве перекрытия, разделяющего чердак и жилой (первый или второй) этаж, особенность заключается в том, что защита нужна как от пара, идущего от нижерасположенных более теплых жилых этажей, так и от влаги, способной проникнуть через крышу. Поэтому пароизоляция настилается под утеплителем, а над ним размещают слой гидроизоляции. Между жилыми этажами гидроизоляция не обязательна, а пароизоляцию можно постелить также под утеплителем.
7. При значительной величине шага рекомендуется уложить лаги, а уже на них стелить пол. На чердаке допустимо оставлять перекрытия, не закрывая их, но уложив сверху ниже их уровня черновой пол.