Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет

СНиП 31-02 предъявляет к перекрытиям дома требования по прочности и деформативности при расчетных значениях воздействий и нагрузок, пределу огнестойкости и классу пожарной опасности, долговечности. Чердачные перекрытия и перекрытия над неотапливаемыми подвалами или подпольями должны соответствовать также требованиям к сопротивлению теплопередаче из условий энергосбережения, защиты от воздухопроницания и накопления влаги внутри конструкции.

Преимущества и недостатки по сравнению с плитами перекрытия

Деревянные балки могут похвастаться своей легкостью и простотой в установке. Бытует ошибочное мнение, что под легкие перекрытия из дерева не нужен армирующий слой. Это в корне не верно.

Важно!Для газобетонных стен в независимости от вида перекрытия всегда необходим армопояс!

В случае с деревянными перекрытиями его возведение распределит нагрузку от балок по всему периметру стен и предотвратит растрескивание газобетона от точечных нагрузок.

Плюсами деревянных балок являются:

  1. Экологичность, так как дерево — это возобновляемый натуральный материал.
  2. Небольшая масса.
  3. Низкая теплопроводность по сравнению с бетонными конструкциями.
  4. Невысокая цена по сравнению с другими видами перекрытий.
  5. Большой ассортимент в выборе.
  6. Простота установки балок.

Отрицательные стороны у древесины тоже имеются:

  1. Недолговечность. Рано или поздно даже самые хорошие перекрытия могут начать гнить.
  2. Малопрочность — дерево не сможет выдержать столько веса, сколько смогло бы перекрытие из бетона.
  3. Горючесть (натуральные материалы легко воспламеняются).

Важно!Несмотря на такие значительные отрицательные качества, дерево все равно выбирают намного чаще, и вот почему: специальные составы для пропитки древесины смогут продлить срок службы, уберечь от гниения и воспламенения. А малая прочность искореняется благодаря использованию большего количества балок и уменьшения шага прокладки.

Теперь рассмотрим бетонные перекрытия и их недостатки:

  1. Первым и наиболее существенные минусом является дороговизна перекрытия из бетона. Мало того, что сами перекрытия стоят недешево, для их установки и перевозки потребуется и специальная техника (кран). Так что и за установку придется выложить определенную денежную сумму. У деревянных перекрытий этот минус отсутствует — установку можно произвести самостоятельно. Если балки небольшие, то достаточно будет и двух-трех человек. Чем они тяжелее и массивнее, тем большее количество людей придется задействовать.
  2. Высокий вес. Мы уже говорили, что для монтажа потребуется специальная техника. А ещё потребуется более дорогой фундамент.

Как видите, все недостатки связаны лишь с ценой. Чтобы принять окончательное решение, ознакомьтесь со статьей про плиты перекрытия в газобетонном доме.

Расчет деревянных балок перекрытия

На­ибо­лее эко­номич­ным ва­ри­ан­том для час­тно­го до­ма яв­ля­ют­ся де­ревян­ные бал­ки пе­рек­ры­тия. Их дос­та­точ­но лег­ко мон­ти­ровать, — не нуж­но прив­ле­кать спе­ци­аль­ную тех­ни­ку. 

Де­ревян­ные бал­ки име­ют пре­иму­щес­тво по срав­не­нию с же­лезо­бетон­ны­ми и ме­тал­ли­чес­ки­ми бал­ка­ми в пла­не теп­лопро­вод­ности.

Од­на­ко, у них есть и ряд не­дос­татков: низ­кая по­жарос­той­кость, невы­сокая плот­ность и, как следс­твие, воз­можность вы­дер­жи­вать неболь­шие наг­рузки, от­сутс­твие ус­той­чи­вос­ти к по­раже­нию мик­ро­ор­га­низ­ма­ми и на­секо­мыми.

Обратите внимание

По­это­му де­ревян­ные бал­ки пред­ва­ритель­но пе­ред ус­та­нов­кой об­ра­баты­ва­ют­ся спе­ци­аль­ными ан­ти­сеп­ти­ками.

При мон­та­же де­ревян­ные бал­ки пе­рек­ры­тия ук­ладва­ют­ся на по­переч­ные опо­ры, ко­торыми мо­жет слу­жить до­пол­ни­тель­ный брус, ли­бо ар­мо­по­яс, за­литый по пе­римет­ру клад­ки сте­ны.

По­переч­ные опо­ры слу­жат для рав­но­мер­но­го рас­пре­деле­ния наг­рузки на сте­ны, и да­лее на фун­да­мент до­ма.

Час­ти ба­лок, ук­ла­дыва­емые на сте­ны, обо­рачи­ва­ют­ся гид­ро­изо­ляци­он­ным ма­тери­алом, обыч­но ис­поль­зу­ют ру­беро­ид, при этом то­рцы не изо­лируют, что поз­во­ля­ет бал­ке «ды­шать».

Длина деревянных балок перекрытия

Не­об­хо­димая дли­на де­ревян­ных ба­лок пе­рек­ры­тия оп­ре­деля­ет­ся раз­ме­рами то­го про­лета, ко­торый они бу­дут пе­рек­ры­вать, до­пол­ни­тель­но нуж­но учесть раз­ме­ры зас­ту­пов на сте­ну. Зас­туп бал­ки на сте­ну дол­жен быть не ме­нее 12 см, для бру­са он дол­жен быть не ме­нее 15 см.

Ес­ли при креп­ле­нии бал­ки ис­поль­зу­ют­ся спе­ци­аль­ные ме­тал­ли­чес­кие креп­ле­ния (хо­муты, угол­ки), бал­ка мо­жет ус­та­нав­ли­вать­ся не­пос­редс­твен­но в про­лет меж­ду сте­нами, тог­да дли­на де­ревян­ной бал­ки пе­рек­ры­тия бу­дет рав­няться рас­сто­янию меж­ду сте­нами, где она кре­пит­ся. Но на прак­ти­ке ча­ще все­го бал­ка пе­рек­ры­тия ук­ладыва­ет­ся на сте­ны.

Оп­ти­маль­ный про­лет, над ко­торым ук­ла­дыва­ет­ся де­ревян­ная бал­ка, сос­тавля­ет 2.5 — 4.5 м. Мак­си­маль­ная дли­на бал­ки из де­ревян­но­го бру­са не пре­выша­ет 6 м, тем са­мым оп­ре­деляя мак­си­маль­ный про­лет.

При пе­рек­ры­тии про­летов дли­ной бо­лее 6 мет­ров ис­поль­зуют­ся де­ревян­ные фер­мы.

Нагрузки действующие на деревянные балки перекрытия

Наг­рузка, ока­зыва­емая на бал­ки пе­рек­ры­тия, скла­дыва­ет­ся из наг­рузки от собс­твен­но­го ве­са эле­мен­тов пе­рек­ры­тия (бал­ки, за­пол­ни­тель, об­щивка, кре­пеж­ные эле­мен­ты) и экс­плу­ата­ци­он­ной наг­рузки (пос­то­ян­ной и вре­мен­ной). Экс­плу­ата­ци­он­ная наг­рузка — это вест раз­личны­х бы­товых пред­ме­тов, ме­бели, лю­дей.

Обыч­но, при рас­че­те де­ревян­ных ба­лок для чер­дачно­го пе­рек­ры­тия, ис­поль­зу­ют зна­чение — 150 кг/м2, где 50 кг/м2 — это наг­рузка собс­твен­но­го ве­са, а 100 кг/м2 — это нор­ма­тив­ная наг­рузка для чер­дачных по­меще­ний (СНиП ) с уче­том ко­эф­фи­ци­ен­та за­паса по прочности.

Читайте также:  Монтаж перегородок из пазогребневых плит своими руками

Ес­ли предполагает­ся ак­тивно ис­поль­зо­вать чер­дачное по­меще­ние для хра­нения ве­щей и ма­тери­алов, тог­да об­щая наг­рузка, при­ма­емая в рас­чет, берё­тся рав­ной — 250 кг/м2.

Важно

При рас­че­тах се­чения де­ревян­ной бал­ки для ме­жэтаж­но­го пе­рек­ры­тия, или пе­рек­ры­тия ман­сардно­го эта­жа, об­щую наг­рузку при­нима­ют рав­ной — 350 — 400 кг/м2.

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м. Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка . Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса — в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор «расчет деревянных балок перекрытия», который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.

Расстояние между балками и их сечение

После измерения длины (L) пролета и деревянных балок, соответственно, можно переходить к основной части вычислений и рассчитать шаг укладки балок и их сечение (или диаметр для круглых элементов). Эти две величины взаимосвязаны, поэтому вычисления для их определения производятся одними и теми же математическими действиями.

Оптимальной формой сечения считается прямоугольная.

Расстояние между балками и их сечение

Изображение 2.

Таблица определения минимального допустимого сечения при шаге в 1 этом стороны прямоугольника должны относиться друг к другу в соотношении 1:4:1. Высота должна быть больше высоты элементов часто зависит от толщины используемого утеплителя. Высота и ширина прямоугольных элементов могут быть в пределах 10-30 см и 4-20 см, соответственно.

Если перекрытие будет укладываться из бревен, то величина их диаметра должна вписываться в интервал 11-30 между элементами может составлять 30 см минимум и 1,2 м максимум. Для удобства его монтажа стараются при расчете подогнать ширину листов подшивки или плит утеплителя. Если взводится каркасное здание, то рекомендуется принимать шаг, равный расстоянию между стойками определения минимального допустимого сечения при шаге в 0,5 м и 1 м можно воспользоваться таблицами (изображения 1, 2).Таким образом, расчет и исполнение перекрытия по деревянным балкам — это ответственная задача, от эффективного решения которой напрямую зависит надежность всего дома.

Эти вычисления проводятся в соответствии с существующими утвержденными нормами. При возникновении спорных случаев или некоторых сомнений в точности всегда необходимо округлять полученные значения в большую позволит избежать катастрофических последствий для дома. Если владельцы дома сомневаются в своих способностях рассчитать все требуемые значения, то им нужно обратиться за помощью к перекрытия обычно используются в малоэтажном строительстве домов из кирпича, древесины или конструкции обладают множеством преимуществ.

Расстояние между балками и их сечение

Они не имеют слишком внушительного веса, позволяет обойтись без профессиональной дорогостоящей техники, имеют приемлемую стоимость и обладают высокой прочностью. Сам материал легко обрабатывается, а значит, домашнему мастеру не придется нанимать специалистов или пользоваться какой бы то ни было профессиональной помощью в конструкции хороши еще и своей доступностью. Древесину сегодня можно купить по приемлемой стоимости, а сам материал отличается еще и высокими теплоизоляционными качествами.

Балочные деревянные перекрытия

Каркасом такого перекрытия являются деревянные балки (лаги), которые следует крепить на равномерном расстоянии друг от друга. Расчет этого расстояния производится в зависимости от сечения балки и ширины пролета между опорными стенами.

Специалисты уже давно произвели такой расчет. Расстояние между балками перекрытия подскажет таблица:

Сечение (для деревянной балки)см х см Ширина пролета перекрытия3 м Ширина пролета перекрытия3,5 м Ширина пролета перекрытия4 м Ширина пролета перекрытия4, 5 м Ширина пролета перекрытия5 м
Брус 5 х 16 0,8 м 0,6 м 0,45 м
Брус 6 х 20 1,25 м 0,80 м 0,70 м 0,55 м 0,45 м
Брус 10 х10 0,60 м 0,45 м 0,35 м
Брус 14 х 18 1,8 1,48
Брус 15 х 20 2,4 2,0
Брус 16 х 22 2,5
Читайте также:  Какую марку бетона использовать для монолитного перекрытия

Конструкции балочных деревянных перекрытий прекрасно подойдут для постройки частного загородного дома.

Этот расчет справедлив для междуэтажного перекрытия из деревянных балок. Для чердачного перекрытия крепить брусы можно на расстоянии, превышающем этот расчет на 35%.

Если нет цельного бруса требуемого сечения, лаги можно изготовить из кругляка или досок. Для таких лаг кругляк обтесывается из двух сторон, а доски – скрепляются.

Если балки используются как лаги для пола следующего этажа, то, при толщине доски не более 28 мм, расстояние между лагами не должно превышать 50 см.

Если вы хотите строить коттеджный дом или частный дом своими руками, то нужно использовать именно балочную конструкцию из деревянных брусов. Такая конструкция очень легкая в монтаже, а также недорогая. Помимо этого, вам будет обеспечена отличная теплоизоляция и достаточно высокая прочность.

Изготавливаться эти лаги должны только из хорошей древесины и, желательно, чтобы это была хвойная порода. Брусы должны быть маслянистыми. Сечение лаг покажет расчет. У древесины лаг не должно быть дефектов.

Наиболее важным этапом при изготовлении брусов считается просушка материала и на это может уйти около 3 дней. Если вы плохо проведете просушку, то спустя какое-то время лаги очень сильно просядут или покоробятся.

В последнее время, огромной популярностью у застройщиков пользуются деревометаллические лаги и двутавровые балки, сделанные на основе клееного бруса. У этих материалов значительно снижены недостатки балок и лаг из обычной древесины – низкая механическая прочность, пожароопасность и подверженность разрушению микроорганизмами и термитами. Расчет сечения, длины и расстояния между такими балками необходимо смотреть в соответствующих таблицах.

Онлайн расчет

Сделать расчет всех элементов перекрытия можно через онлайн калькулятор. Это специальная программа, позволяющая подсчитать величину прогиба деревянной балки при заданных параметрах, а также определить оптимальное сечение для определенного перекрытия. Использование онлайн расчета поможет перед началом строительства учесть все нагрузки, припадающие на несущие конструкции. Можно сделать расчет нагрузки 1 м опоры и высчитать количество деревянных элементов необходимых для возведения крыши. Работает онлайн калькулятор просто надо лишь правильно внести требуемые данные.

Онлайн расчет

Укладка перекрытий

Установку перекрытия по деревянным балкам начинают с выкладки каркаса. По торцам стен из досок выкладывают накат. Балки с заданным шагом размещают между длинными стенами помещения. После предварительной установки с помощью строительного шнура проверяют отклонение каждой балки относительно всех остальных. Затем с помощью ватерпаса определяют угол отклонения всей конструкции от горизонтали. При необходимости отдельные элементы настила выравнивают.

Проверяют длины опорных площадок: если балка цельная, выполнена из бруса или кругляка, она должна входить в стену на 150 мм; сборные дощатые балки заглубляются на 100 мм.

Каждую балку закрепляют в специальном кармане, сделанном предварительно в стене. Концы балок, соприкасающиеся со стеной, промазывают водоотталкивающем битумным составом и оборачивают несмачиваемой пленкой. Перед фиксацией торцы балок стесывают под углом 60о. Зазор между элементами перекрытия и вертикальной поверхностью стены утепляют.

Укладка перекрытий

В кирпичном доме треть балок, выбранных через равные промежутки, закрепляют анкерами. Крепление балок к деревянным стенам осуществляется в пазы, выдолбленные в продольном брусе. Концы балок обматывают рубероидом – для устранения скрипа перекрытий. Каждую балку закрепляют с помощью скоб или других жестких стальных элементов.

Межбалочное пространство обычно заполняют керамзитобетоном, саманом, базальтовым утеплителем. Для этого снизу делается накат: у нижних ребер балок набиваются черепные рейки, к которым крепятся дощатые накаты. Выполняют обшивку из двух слоев доски, скрепленной под углом друг к другу. Если перекрытие отделяет жилые помещения, межбалочное пространство заполняют звукоизолирующими составами. После монтажа необходимых наполнителей открытую часть перекрытия зашивают доской. Верхняя облицовка межэтажных перекрытий служит обычно полом для обитателей более высоких этажей.

Чердачное перекрытие конструктивно может быть выполнено как элемент стропильной системы. В этом случае особое внимание уделяют заполнению пустот теплоизоляционными материалами. Цокольное перекрытие является границей и барьером между теплом и холодом. По этой причине большое значение придают его гидроизоляции снизу.

Как самостоятельно рассчитать необходимое расстояние между лагами?

Когда вы производите монтаж пола на лаги, оперируйте правилом: чем толще доска для пола, тем шире укладка и дальше друг от друга расположены лаги.

К примеру, для доски, размер которой равен 5 см, можно сделать шаг (расстояние между лагами) в полтора метра.

Как самостоятельно рассчитать необходимое расстояние между лагами?

Если же вы применяете тонкие доски, шаг можно делать маленький, чтобы не было прогиба доски. Самая часта длина шага между лагами – 50-70 см.

Расстояние между лагами чаще всего составляет 50-70 см

Как самостоятельно рассчитать необходимое расстояние между лагами?

Также учитывайте, что вам потребуется дополнительное расстояние, чтобы было удобно укладывать утеплитель внутрь. Если размер основы не соответствует значениям в таблице, то он высчитывается в большую сторону.

Читайте также:  3. Понятие о минимальном проценте армирования

Устройство чистых полов

6.6.1 Общие требования

6.6.1.1 Чистый пол должен предусматриваться во всех жилых помещениях.

6.6.1.2 В случаях, когда водопроницаемый чистый пол в помещениях ванных комнат, кухонь, прихожих и постирочных кладется по черному полу, который может повреждаться водой, под чистый пол следует укладывать гидроизолирующее покрытие с водопроницаемостью не более 0,068 мг/(Па×ч×м2), определяемой испытанием в соответствии с ГОСТ 26589.

6.6.1.3 Деревянные лаги, на которые укладывается настил чистого пола на бетонную плиту по грунту, должны иметь сечение не менее 18 ´ 38 мм и быть пропитанызащитным составом для древесины.

6.6.2 Основание плитного типа для пола

6.6.2.1 Основание плитного типа, укладываемое на черный пол, предусматривается при необходимости обеспечить ровную поверхность под чистое покрытие пола, например, когда черный пол выполнен из пиломатериалов, а покрытие предусмотрено из упругих материалов, паркета, керамической плитки или предусмотрена укладка напольного покрытия из нетканого синтетического волокна или покрытия коврового типа.

6.6.2.2 Основание плитного типа должно иметь толщину не менее 6 мм и должно быть выполнено из твердой фанеры, твердых древесно-волокнистых, древесно-стружечных, цементно-стружечных или гипсоволокнистых плит.

Основание плитного типа под наклеиваемую керамическую плитку должно иметь толщину не менее 6 мм, если балки под черным полом расположены с шагом менее 300 мм, и не менее 10 мм при шаге более 300 мм.

6.6.2.3 Основание плитного типа должно крепиться к черному полу скобками, половыми гвоздями или самонарезающими винтами, расположенными с шагом не более 150 мм по краям и 200 мм в других местах.

Гвозди для прибивания основания плитного типа должны быть длиной не менее 20 мм для основания пола толщиной 6 мм и не менее 25 мм для основания пола толщиной 8 мм.

Скобки для крепления основания плитного типа должны иметь:

— толщину стержня не менее1,2 мм и ширину наружной соединяющей части 4,0 мм;

— длину забиваемого стержня не менее 25 мм при толщине основания пола 6 мм и не менее 30 мм при большей толщине основания пола.

6.6.2.4 Если основание плитного типа устанавливают по черному полу из фанеры, древесно-волокнистых, древесностружечных, цементно-стружечных, гипсоволокнистых плит, то стыки плит основания должны быть смещены на 200 мм относительно стыков в находящемся подними черном полу.

6.6.2.5 Все отверстия, трещины или другие видимые дефекты на поверхности плит основания пола под приклеиваемыми к ним упругими или керамическими покрытиями должны заделываться, чтобы дефекты не проявлялись на поверхности чистого пола.

6.6.3 Дощатый пол

6.6.3.1 Толщина дощатого пола должна соответствовать таблице 6.5.

Таблица 6.5

Типы дощатого пола

Максимальное расстояние между балками перекрытия, мм

Минимальная толщина настила, мм

с черным полом

без черного пола

Шпунтованные доски из древесины твердых пород (для применения только внутри зданий)

400

16

19

600

16

32

Шпунтованные доски из древесины мягких пород (для применения внутри и снаружи)

400

19

19

600

19

32

Рейки квадратного сечения из древесины хвойных пород (только для применения снаружи)

400

25

600

40

6.6.3.2 Доски чистого пола нельзя укладывать параллельно настилу черного пола из пиломатериалов, если не предусмотрено отдельное дополнительное основание пола.

Если доски чистого пола настилаются без черного пола, они должны укладываться под прямым углом к балкам перекрытия таким образом, чтобы торцевые стыки досок размещались в шахматном порядке и находились на опорах.

Каждая доска чистого пола должна опираться не менее чем на две опоры.

6.6.3.3 Каждая доска пола прибивается не менее чем одним гвоздем по ширине доски с шагом гвоздей согласно таблице 6.6, кроме досок шириной более 250 мм, прибиваемых как минимум двумя гвоздями по ширине доски.

Таблица 6.6

Толщина настила чистого пола, мм

Минимальная длина гвоздей для пола, мм

Максимальный шаг гвоздей, мм

19 и менее

60

400

25

60

400

32

70

600

40

80

600

6.6.4 Клей, используемый для наклейки настила пола из паркетных щитов и клепок, должен подходить для соединения древесины с материалом черного пола.

6.6.5 Упругие покрытия пола должны приклеиваться к основанию клеями, совместимыми с материалом покрытия и стойкими к воде и щелочам.

Критерии качества

Оценить, насколько качественно выполнены межэтажные перекрытия в деревянном доме можно по следующим критериям:

  • Отсутствуют перекосы в любых направлениях;
  • Отсутствуют перекосы от осей конструкций свыше 15 мм;
  • Отклонения по горизонтали не превышают 2 мм;
  • Покоробленность не превышает 0,7 мм на квадратный метр;
  • При хождении людей по полу не возникает шума и вибраций.

Если перекрытие соответствует всем этим нормам, значит с поставленной задачей вы справились на , пожалуй, и вся основная информация относительно обустройства деревянных перекрытий.