Как рассчитать размеры деревянных балок перекрытия

Стропильной системой называют несущий каркас крыши, дополненный обрешеткой. Существует несколько способов её структурирования, но в частном домостроении наибольшей популярностью пользуется вариант с двумя симметричными скатами.

Шаг и жёсткость стропильных ферм

Шаг стропильных ферм принимается из тех же соображений, что и наслонных стропил и составляет в общем случае 0,6…1,2 м. На стропила фермы — верхние пояса, как и в случае наслонных стропил, крепится обрешётка, на которую потом монтируется кровельный материал. Сечения висячих стропил рассчитываются из тех же соображений, что и сечения наслонных стропил.

Жёсткость системы — одно из основных требований конструкции — в поперечном направлении обеспечивается самой фермой: это геометрически неизменяемая форма — треугольник. А для противодействия ветровым нагрузкам в продольном, вдоль скатов, направлении устанавливают раскосы (диагональные связи) в плоскости стропил в середине каждого ската.

Жёсткость диска покрытия обеспечивается также обрешёткой.

Главные соединительные узлы

Главными узлами стропильной системы выступают:

  • стропильная ферма — соединение стропильной пары, растяжки, а также стоек и раскосов;
  • коньковый узел — совмещение двух противоположных стропил;
  • звено из мауэрлата и опирающегося на него стропила;
  • модуль, включающий в себя прогон, стойку и лежень;
  • соединение стропила с подкосом и стойкой.
  • собирается на земле, а потом переправляется на кровлю, поскольку только так получается удачно подогнать одну деревянную деталь под другую;

    Стропильная ферма состоит как минимум из трёх элементов

  • помимо главных элементов — двух противоположных стропил и растяжки, включает дополнительные фрагменты — стойки и раскосы, уменьшающие давление конструкции на стены;
  • создаётся при помощи различных типов врубок практически без применения металлических крепёжных приспособлений.

Коньковый узел тоже имеет несколько особенностей:

  • образуется в результате соединения двух противоположных стропил за счёт специальных срезов или выемок;

    Для создания конькового узла существует множество методов

  • фиксируется посредством металлических планок, болтов или гвоздей.

Стропила и мауэрлат становятся единым звеном, для которого характерно следующее:

  • соединение происходит за счёт вырубки в каждой стропильной ноге, соответствующей форме элемента, служащего для неё опорой;

    Стропила закрепляют на мауэрлате, чтобы они не смещались в сторону

  • усиление связи стропил и мауэрлата достигается посредством крепления металлических уголков, строительных скоб, гвоздей или болтов.

Модуль из прогона, стойки и лежня формируют, вбивая в места их соединений строительные скобы, стальные нагели или накладки из полос стали.

Узел из лежня, стойки и прогона позволяет разделить нагрузку между внешними и внутренними стенами здания

Читайте также:  Как правильно перекрыть крышу гаража своими руками

Подкосы, стойки и стропила собирают в единый модуль, создавая вырубки. Чтобы их соединение не было слабым, применяют строительные скобы.

Узел из подкосов, стойки и стропил позволяет смягчить давление на внутреннюю стену дома

Технология монтажа своими руками

Чтобы уложить своими руками балки на опорные стены, в них, через интервал, который дал расчет, оставляют гнезда. Балка должна опираться на стену (входить в гнездо) не менее чем на 12 см, но не упираться в заднюю стенку. Конец лаги, который заходит в гнездо, должен быть в два слоя обмотан рубероидом для гидроизоляции. Торец лаг не изолируется. Лаги можно изготовить из обрезных досок, скрепив их между собой.

Деревянные балки очень удобны в таких перекрытиях, так как на них сверху стелется напольное покрытие, а снизу монтируется чистовой потолок.

Для дальнейшего монтажа своими руками, к боковой части лаг прибивают черепные брусы 40 х40 или 50 х 50, к которым, в дальнейшем, необходимо крепить накат из досок. К несущим брусам перекрытия крепится потолок нижнего помещения. Для удобства и быстроты монтажа, накат выполняют (предварительно) в виде щитов, которые, затем, крепят к черепным брусам саморезами (плотно прижимая друг к другу).

На этот накат, в дальнейшем, своими руками нужно крепить изоляцию (звуко- или тепло-) на слой пароизолирующего материала. Пароизолирующим материалом может быть пергамин, толь или специальная пленка. Ею выстилается накат с захватом части бруса (на высоту изоляции). В качестве звуко- или теплоизоляции может использоваться минеральная вата, шлак, пенопласт, керамзит, перлит, В отдельных случаях, для засыпки между лаг может использоваться сухой песок, стружка, опилки, древесная листва, солома.

На лаги снизу своими руками подбивается чистовой потолок, а сверху своими руками настилается пол. Деревянный брус, в этом случае, очень удобен, так как используется в качестве лаг для пола. На него легко крепить любой листовой материал. В такие лаги можно забить гвоздь, ввернуть саморез или забить скобу.

Установка

Для начала необходимо приготовить брус с нужным сечением и гидроизоляционный материал. Также понадобится следующий набор инструментов:

  1. Разводной ключ.
  2. Молоток.
  3. Гвозди.
  4. Болты.
  5. Строительный уровень.

Прежде чем крепить мауэрлат необходимо подготовить поверхность стены. Ее надо очистить от грязи и всего лишнего. Далее между брусом и стеной нужно положить любой материал, обладающий гидроизоляционными свойствами – полиэтилен, рубероид и пр. Желательно уложить его в два слоя. Это защитит древесину от гниения.

Этот элемент кровли укладывается под стропилами на одном уровне с внутренней поверхностью стены. С внешней стороны укладывается ряд кирпича для упрочнения конструкции.

Заключение

Укладка деревянных балок перекрытия является одним из основных этапов при строительстве каркасных и кирпичных малоэтажных зданий. Поэтому необходимо ответственно относится к расчётам необходимой несущей способности и подбору стройматериалов. От соблюдения технологии монтажа во многом зависит срок эксплуатации здания.

Читайте также:  Плиты перекрытия: типы, размеры и особенности монтажа

Поделиться ссылкой:

  • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
  • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Google+ (Открывается в новом окне)

Похожее

Заключение

Под обои, плитку, декоративную штукатурку или покраску, может быть использован любой листовой материал. Чаще всего это гипсокартон или ГВЛ, так как выполнить на их поверхности светлые виды отделки гораздо проще. Из него же, кстати, можно сделать и кое-какую встроенную мебель.

Использование гипсокартона в мансарде

Очень часто для отделки мансарды используют различные виды доски.

Древесина очень не любит сквозняки, поэтому вариант с фольгированным утеплителем будет в этом случае лучшим решением.

Применение доски для оформления мансарды

Отличия чердачных и цокольных конструкций

Варианты обустройства перекрытий цоколя и чердака.

Данные виды деревянных перекрытий имеют некоторые особенности.

Работы на чердаке

Отличие перекрытий чердака состоит в том, что по ним нет нужды настилать пол. Однако если он будет играть роль кладовой либо помещения для прочих хозяйственных надобностей, то черновые полы обустроить все же придется.

Когда применять чердак в качестве дополнительного помещения не планируется, вполне достаточно настелить на балки мостики-трапы для перемещения при контролировании состояния крыши либо ее замена деревянных перекрытий в старых домах упрощается.

Для теплоизоляции холодного чердачного помещения от жилого этажа, между балками деревянного перекрытия (на подшивке) необходимо насыпать слой утеплителя толщиной 15-20 см, исходя из климата места проживания. Ниже представлена таблица, посвященная данному вопросу.

Изоляционный материал Объемная масса, в килограммах на метр кубический Толщина подсыпки (в сантиметрах), при температуре уличного воздуха (в градусах)
-15 -20 -25
Древесные опилки 250-260 5 5 6
Древесная стружка 300-320 6 7 8
Аглопорит 800 10 12 14
Шлак котельный 900-1000 13 16 19

Обустройство цокольной конструкции

В основном, цокольные перекрытия из дерева монтируются по тому же принципу, что и межэтажные аналоги. Однако имеются некоторые отличия.

Первое, когда нижнее помещение (кладовая, подвал) не обогревается, то толщину теплоизоляционного слоя следует увеличить до 15-20 см.

Второе, когда цокольный этаж влажный и сырой, то под слой теплоизолятора следует уложить своими руками влагоизоляционный перекрытия и элементы наката необходимо в этом случае обязательно покрыть антисептиком.

Третье, чтобы пресечь оседание конденсата в утеплителе, вследствие температурной разницы меж жилым этажом и цоколем, поверх теплоизолятора следует настелить пароизоляционную пленку.

Количество кровли

Количество материала для кровли вычисляется очень просто, учитывая, что все параметры для расчетов были получены в процессе.

Читайте также:  Размеры плит перекрытия: особенности использования конструкций

Рассматривая вычисления на том же примере, следует вычислить общую площадь крыши.

После этого можно узнать количество листов металлочерепицы (в данном примере), которые потребуется закупить для строительства.

Для этого необходимо получившееся значение площади крыши разделить на площадь одного листа металлочерепицы.

Количество кровли

Как рассчитать площадь двускатной крыши:

  • Длина крыши в данном примере равна 10м. Чтобы узнать такой параметр, необходимо замерить длину конька;
  • Длина стропила была вычислена и равняется 3,6м (+0,5-0,7м.) ;
  • Исходя из этого, площадь одного ската будет равна – 41 м2. Общее значение площади – 82 м2, т.е. площадь одного ската, умноженная на 2.

Важно: не забывать про припуски для козырьков крыши в 0,5-0,7 м.

Кровельный набор

Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытия

Прочностные характеристики опорного элемента определяются геометрическими параметрами, – длиной и поперечным сечением. Длина, как правило, даётся из внутренних размеров межстенного пространства и закладывается на стадии проектирования здания. Второй параметр, – сечение, можно изменять в зависимости от предполагаемых нагрузок в процессе строительства.

Пример расчёта

Чтобы избежать достаточно мудрёных математических выкладок, приводим рекомендуемые данные, которые сведены в таблицу. При имеющихся размерах пролёта и шага, можно определить примерное сечение бруса или диаметр бревна. Расчёт осуществлялся исходя из усреднённой нагрузки в 400 кг/м²

Таблица 1

Сечение прямоугольного бруса:

Шаг, метр Пролёт, метр
2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
0,6 75 х 100 75 х 200 100 х 200 150 х 200 150 х 225
1,0 75 х 150 100 х 175 125 х 200 150 х 225 175 х 250

Таблица 2

Диаметр оцилиндрованного бревна:

Шаг, метр Пролёт, метр
2,0 3,0 4,0 5,0 6,0
0,6 110 140 170 200 230
1,0 130 170 210 240 270

Примечание: В таблицах приведены минимальные допустимые размеры. При проектировании собственного здания, необходимо принимать те размеры деревянных изделий, которые присутствуют на местном строительном рынке региона, причём значения требуется округлять в большую сторону.

Совет. При отсутствии необходимого бруса, его можно заменить досками, скреплёнными между собой посредством столярного клея и саморезов. Ещё один вариант усиления – увеличить сечение бруса, добавив к его боковым сторонам доски определённой толщины.

Совет. Продлить срок службы и снизить показатель горючести поможет обработка специальными огне– и биозащитными средствами. Кроме этого, такая операция способствует небольшому увеличению прочности деревянных изделий.

Совет. Тем, кто всё-таки желает провести математические изыскания, по расчётам деревянных балок, для перекрытий, целесообразно заглянуть в интернет с этим вопросом, — имеется достаточное количество сайтов, на которых выложены электронные калькуляторы по определению параметров элементов силовых конструкций.