Основные аспекты расчета деревянных балок и перекрытий

Балки перекрытия многоэтажного или малоэтажного здания являются ответственным несущим элементом конструкции межэтажного и чердачного перекрытия. По сути, это основание для монтажа кровли и установки межэтажных плит.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

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

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

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

Межэтажные перекрытия из деревянных двутавровых балок:

  • не скрипят,
  • не дают трещин и усадок,
  • устойчивы к сырости,
  • обладают высокой прочностью,
  • не деформируются,
  • отличаются максимальной простотой монтажа.

Благодаря небольшому весу двутавровой балки из дерева вес межэтажного перекрытия здания значительно снижается, что позволяет использовать при строительстве облегченный фундамент. Этот выгодно отличает двутавр не только бетонных и металлических конструкций, но и от доски из массива. Строительство с применением деревянных балок на основе ЛВЛ-бруса может вестись как летом, так и зимой, ведь подобному материалу не страшны низкие температуры. А конструктивные особенности материала дают возможность с легкостью проложить все необходимые коммуникации.

Более подробно о прокладке коммуникаций вы можете узнать здесь.

Мы гарантируем, что деревянные двутавровые балки для межэтажного перекрытия, купить которые вы можете в нашей компании «Каркас Комплект», будут обладать всеми перечисленными выше положительными характеристиками. Постоянный контроль качества продукции и собственное производство в Подмосковье позволяют нам организовать бесперебойную работу на всех этапах сотрудничества.

От того, насколько правильно сделан расчет конструктивных элементов здания, в том числе и двутавровых балок (не принципиально, идет ли речь о перекрытиях 2 этажа или, допустим, 1-го), зависит жесткость полов, прочность и долговечность всей постройки. Наши специалисты помогут вам сделать все необходимые расчеты. При желании вы можете воспользоваться расчетом и раскладкой балок перекрытия онлайн прямо у нас на сайте. Следует отметить, что неважно, для какого именно дома – из кирпича, газобетона, бруса или изготовленного по каркасной технологии – планируется использование двутавра. Этот материал на сегодняшний день не имеет конкурентов по устойчивости, качеству и удобству применения. Деревянные межэтажные перекрытия, которые на всех этапах – от производства до строительства – контролируются нашей компанией, позволят сделать процесс возведения любого здания легким и продуктивным при минимальных затратах времени и средств.

Основные требования к перекрытиям

Что такое перекрытие? Так называется горизонтальная конструкция, которая разделяет пространство сооружения по высоте. Именно благодаря ему можно ставить в помещениях сколько угодно мебели, размещать оборудование. Кроме того, соединение балок прочно связывает несущие стены, делает сооружение более устойчивым. Деревянные балки перекрытий бывают цокольные, подвальные, чердачные и междуэтажные.

Балка перекрытия из дерева должна соответствовать следующим требованиям:

  1. Прочность. Поскольку речь идет о достаточно серьезных нагрузках, материал должен выдержать их. Учитывайте постоянное давление и переменное.
  2. Жесткость. Насколько используемый материал способен сопротивляться изгибу?
  3. Тепловая и звукоизоляция.
  4. Пожарная безопасность.
Читайте также:  Какой должна быть пароизоляция для потолка в деревянном перекрытии

Требования к перекрытиям

Конструкция должна обладать необходимой прочностью для того, чтобы выдерживать не только нагрузку своего веса, а и дополнительную – такую как вес людей, мебели, оборудования. Величина предполагаемой нагрузки на один квадратный м перекрытия определяется в зависимости от того, как используется помещение.

Выполняется соответствующий расчет. Вот какие могут быть нагрузки:

  • для цокольного перекрытия и междуэтажного – не менее 210 кг нагрузки на кв. м площади перекрытия.
Требования к перекрытиям

Исходя из этого, определяется, какой использовать брус, и как его укладывать.

Нагрузка на один квадратный метр цокольного перекрытия должна быть не менее 210 кг.

Перекрытия должны быть достаточно жесткими для того, чтобы не образовывались прогибы. Брус деревянных перекрытий можно использовать как лаги для пола следующего этажа. Чтобы определить, какой использовать брус, необходимо немного соприкоснуться с сопроматом. Выполняют такой расчет лаг, обычно, архитекторы, а те, кто хочет строить своими руками – пользуются таблицами.

При реконструкции или строительстве нового элемента разделения помещений необходимо позаботится о звукоизоляции. Как это сделать и какие к звукоизоляции требования – это определяют нормативные строительные документы. Для этого требуется тщательно закрывать имеющиеся щели на стыках элементов конструкции и применять соответствующие материалы, чтобы заполнить расстояние между балками.

Перекрытия, которые разделяют помещение, имеющие, при этом, разницу в температуре, должны соответствовать теплозащитным требованиям нормативных документов. Для этого используем утеплители, которые укладываются между балками. Их количество определяет расчет. Чтобы лаги не стали мостиками холода, к выбору материала лаг необходимо подходить с соответствующими знаниями.

Требования к перекрытиям

Схема балочного перекрытия, состоящего из балок и внутреннего заполнения.

Любая конструкция перекрытия должна противостоять длительному огненному воздействию. Предел огнестойкости у различных конструкций колеблется от 15 до 50 минут. Железобетонные перекрытия, в этом смысле – самые стойкие, деревянные – самые слабые. Поэтому, прежде чем использовать деревянный брус, необходимо осуществить пропитку древесины бруса соответствующим огнестойким материалом или использовать оштукатуривание готовой конструкции.

Типы и виды деревянных перекрытий — классификация

1. По назначению

Основное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.

Принцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

Конструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

2. По виду

Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.

Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия

Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

Клееные деревянные балки перекрытия

Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

Преимущества клееных балок:

  • высокая прочность;
  • возможность перекрывать большие пролеты;
  • легкость монтажа;
  • незначительный вес;
  • длительный срок службы;
  • отсутствие деформации;
  • пожарная безопасность.

Максимальная длина деревянной балки перекрытия такого вида достигает 20 метров погонных.

Поскольку клееные деревянные балки имеют гладкую поверхность, их часто не зашивают снизу, а оставляют открытыми, создавая в комнате стильный дизайн интерьера.

Монтаж перекрытий

После того, как все необходимые материалы закуплены, а вся подготовка завершена, можно приступать непосредственно к строительным работам. Строительство межэтажных перекрытий можно разбить на несколько основных этапов.

Монтаж балок

Часть балки, вставляемая в стену, обматывается тремя слоями гидроизолирующего материала

Установка несущих балок чаще всего производится на этапе возведения стен здания. Перед укладкой несущих брусьев их поверхность обрабатывается всеми необходимыми пропитками.

Затем их концы обрезаются под углом в 60° и та их часть, что будет замурована в стене, оборачивается в 2-3 слоя рулонной гидроизоляции.

Монтаж перекрытий

Торцы брусьев обычно также обмазываются гидроизолирующими составами, но некоторые специалисты советуют оставлять их открытыми, чтобы дать свободный выход содержащейся в древесине влаге.

Глубина заводки брусьев вглубь стены должна составлять не менее 15 см. Шаг укладки брусьев обычно принимают в 0,6 м, но в зависимости от предполагаемой нагрузки на полы, а также от толщины сечения бруса этот показатель может быть уменьшен или увеличен.

Читайте также:  Замоноличивание проема в монолитной плите перекрытия.

На выбор интервала между балками влияет и технические показатели материала, применяемого для чистового пола.

Лаги перекрытий должны лежать в одной плоскости

Монтаж несущих брусьев начинают от двух крайних стен, при этом балки должны располагаться на расстоянии 5 – 10 см. После установки двух крайних брусьев монтируем остальные, соблюдая необходимый интервал.

Особое внимание при укладке балок следует уделять горизонтальному уклону: все брусья перекрытий должны лежать в одной плоскости. Для этого между двумя крайними брусьями ставят на ребро обрезную доску, либо туго натягивают шпагат.

Если же основание, на которое укладываются брусья, неровное, то для выравнивания горизонтального уровня под концы балок следует устанавливать закладные. Для закладных используется материал, устойчивый к гниению и физическим нагрузкам – металлические пластинки, кусочки кафеля и т.д.

Применять для регулировки уровня балок деревянные клинышки не рекомендуется, так как они могут достаточно быстро сгнить, что вызовет опускание отдельных балок перекрытий и искривление линии полов.

К стене несущие брусья крепятся при помощи анкерных болтов и стальных уголков.

Монтаж перекрытий

Крепление опорных брусков

После того, как выставлены все балки перекрытий, к ним крепятся бруски сечением 5 х 6 см (так называемые «черепные» бруски). Они служат опорой для укладки чернового пола и крепятся по всей длине несущего бруса, с обеих его сторон.

Прибивать их следует таким образом, чтобы их нижняя часть находилась заподлицо с нижней частью балок.

Монтаж чернового пола

Чаще всего черновой пол делают из доски-дюймовки

Для устройства чернового пола берутся обрезные доски и укладываются поперёк балок на опорные бруски. Поскольку расстояние между балками обычно не превышает 0,6 – 0,8 м, то для черновых полов вполне подойдёт доска-дюймовка или тридцатка: давление на них будет ограничиваться лишь весом утеплителя.

Настил теплоизоляции

После устройства черновых полов между балками образуются отсеки, которые при необходимости можно заполнить теплоизоляционными материалами.

Для этого поверх досок чернового пола настилается гидро- или пароизоляция (рубероид, изоспан ит.д.), а затем укладывается минвата, пенопласт, шлак с опилками и т.д..

Монтаж перекрытий

При этом всё пространство между брусьями должно быть плотно заполнено. Щели между балками и листами пенопласта заполняем герметиком.

Поверх утеплителя также желательно застелить гидроизоляцию, которая будет защищать его от протечек влаги сверху.

Настил чистовых полов

Заключительным этапом будет настил чистовых полов, который крепится поверх несущих балок при помощи саморезов или гвоздей.

Для этого материал (доски, ОСБ, фанера) раскраиваются таким образом, чтобы их стык приходился на середину бруса. Чистовой пол является основой для финишного покрытия – ламината, линолеума, паркета.

Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:

  • Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
  • Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
  • Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.

Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.

Увеличение сечения изделия производится с помощью:

Усиление железобетонной балки перекрытия
  • Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
  • Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.

Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:

  • листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
  • тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
  • дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
  • стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.

Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Государственные стандарты регулируют все аспекты использования деревянных балок перекрытия вне зависимости от их вида или места использования.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Ниже представлена подборка наиболее важных документов по данной тематике.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Деревянные балки перекрытия – ГОСТ — СНиП

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Заключение

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

В данной статье вы ознакомились с факторами, оказывающими влияние на выбор материала для устройства деревянных балок перекрытия. А также научились определять сечение и выполнять расчёт деревянных балок перекрытия.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Самые лучшие посты

  • Как вписать композиции из искусственных цветов в интерьер?
  • Увеличение проема в несущей стене: усиление, резка и расширение
  • Как сшить жалюзи из ткани своими руками: порядок выполнения работ
  • Декоративные и штукатурные уголки для арки на обои
  • Маленький барашек амигуруми
  • Как устроен унитаз
  • Проверка ровности полов
  • Выбираем петли для алюминиевых дверей: виды и установка
Читайте также:  Как самостоятельно сделать скользящую опалубку?

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По виду поперечного сечения длинная балка может быть:

  • прямоугольной;
  • двутавровой;
  • коробчатой.

Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

Просто Дед Пользователь FORUMHOUSE

Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

Какую доску использовать для балок

По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).

Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174,

который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174

вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

Тарас174 Пользователь FORUMHOUSE

Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно.

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.

Балки перекрытий или лаги потолка являются несущей конструкцией дома, поэтому перед тем как начать самостоятельно монтировать лаги перекрытий в бревенчатый сруб дома или бани настоятельно рекомендуем Вам особенно тщательно подойти к выбору материала

иправильно рассчитать конструкцию перекрытий.

Для изготовления лаг перекрытий лучше всего использовать сухой, пропитанный огнебиозащитным составом материал первого сорта.

Балки чаще всего врезают:

Как обеспечить прочность перекрытий и удобный монтаж

Предварительно разметив места врезки балок, в бревне делают пропилы и плотно

вставляют в них балки на расстоянии порядка 600 мм друг от друга. Такое расстояние между балок обеспечивает необходимую прочность перекрытий. Большинство видов утеплителя выпускается шириной именно 600 мм, что обеспечивает удобный монтаж теплошумоизоляции. При таком способе монтажа лаг крепить их дополнительно к стене нет необходимости.

Лаги перекрытий также можно смонтировать и после сборки сруба, закрепив их на стене при помощи специальных кронштейнов и саморезов. На строительном рынке сейчас имеется огромное разнообразие крепежных приспособлений. Но более правильный и надежный

способ монтажа — первый!