Устройство деревянного перекрытия между этажами

Преимущество многоэтажного дома очевидно – большая жилая площадь при тех же наружных габаритах. Образно говоря, поставив этаж на этаж, можно удвоить полезное пространство.

Особенности деревянных конструкций

Обращают на себя внимание эксплуатационные достоинства перекрытий, среди которых можно выделить:

  • конструктивные качества древесины как строительного материала – прочность, долговечность, способность к обработке экологичность;
  • универсальность конструкции – ее применяют для укладки на цоколь, с ее помощью отделяют чердак;
  • высокая теплоизоляционная и звукопоглощающая способность.

К свойствам древесины, влияние которых на строительную конструкцию желательно устранить, относят:

  • горючесть,
  • восприимчивость к влаге,
  • биологическую незащищенность,
  • способность к деформации,
  • невысокую (по сравнению с бетоном) прочность.

Чтобы нейтрализовать возможные отрицательные последствия от проявления этих качеств, деревянные перекрытия:

  • облицовывают гидроизолирующими материалами,
  • обрабатывают химическими средствами — антисептиками, антипиренами;
  • защищают с помощью минеральных массивов,
  • изготавливают сборные конструкции из нескольких элементов.

Конструкция перекрытий различается в зависимости от следующих факторов:

  • назначения – чердачного, межэтажного, подвального;
  • вида материалов, из которого изготовлены балки – досок, брусьев, бревен, двутавровых балок;
  • типа заполнения межбалочного пространства – саманного, дощатого, щитового, легкобетонного.

В зависимости от того, над какими помещениями и этажами настилаются перекрытия, могут различаться виды защиты. Обычные межэтажные плоскости обрабатываются шумоизоляционными и термоизолирующими материалами, потолки над цоколем дополнительно обрабатываются влагостойкими составами.

Ремонт и смена цокольных перекрытий

Условно к цокольным перекрытиям можно отнести полы по лагам. Столбы под лаги устанавливают из полнотелого красного кирпича марки М-75 на цементном растворе марки М-25 по утрамбованному грунту. Расстояние между столбами должно быть как между лагами 0,4…0,5 м и вдоль лаг 0,8…1,0 м.

Лаги укладывают по прокладкам из обрезков тёса в направлении «поперёк света» и «поперек хода» с расчётом, чтобы доски пола настилались «вдоль света» и «вдоль хода». Лаги и доски пола не должны доходить до стен на 20…30 мм.

Полы, расположенные на цокольном перекрытии, в отличие от полов по грунту и по лагам, не подвержены сезонным деформациям от случайных промерзаний и осадков грунта, так как опираются на основные фундаменты дома.

Проветриваемое подполье способствует лучшей сохранности деревянных конструкций в цокольном узле.

Балки цокольного перекрытия рассчитывают на полезную нагрузку 150 кг/м². Расстояние между несущими балками в зависимости от толщины досок пола составляет:

  • при толщине досок пола 28 мм — расстояние 60 см,
  • при толщине досок пола 36 мм — расстояние до 75 см.

Конструкция цокольного перекрытия на рис.1 применяется при высоте балок 18…20 см и толщине утеплителя не более 12…14 см.

Для укладки наката к балкам прибивают так называемые «черепные» бруски (рис.1 п.4) сечением 40х40 мм или 50х50 мм или выбирают в балках «черепа» (шпунты или врезки), отсюда и название «черепные» бруски. (рис.6)

При пролете цокольного перекрытия менее 3,5 м расчётная высота балок, как правило, меньше 18 см. В этом случае, чтобы обеспечить укладку утеплителя необходимой толщины, «чёрный» пол опускают и прибивают снизу балок, смотрите рис.2.

Наилучшим утеплителем для цокольного перекрытия является минеральная стекловата. При толщине 15 см она обеспечивает надёжную защиту пола от продувания и холода при расчётной температуре наружного воздуха до -40°С.

Сыпучие утеплители типа керамзита или шлака требуют увеличения высоты цокольного перекрытия и усиления несущих балок и «черного» пола.

В домах со стенами из кирпича и мелких железобетонных и бетонных блоков цокольное перекрытие может быть выполнено из железобетона. Такое решение оправдывается при наличии в доме большого подвала или встроенного гаража. При больших пролётах для сокращения расхода пиломатериалов возможно устройство железобетонных ригелей, на которые укладывают балки или лаги пола. Ориентировочное сечение железобетонных ригелей (при полезной нагрузке 150 кг/м²) приведено в табл.1:

Таблица 1: Размер сечения железобетонных ригелей для деревянных перекрытий.

п/п Длина ригеля, см Ед. изм. Расстояние между ригелями
200 см 250 см 300 см
1 2 3 4 5 6
1 400 мм 80х160 90х180 100х200
2 450 « 90х180 100х200 110х220
3 500 « 100х200 110х220 120х250
4 550 « 110х220 120х250 130х270
5 600 « 120х250 130х270 150х300

Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

До расчетов и покупки рекомендовано обратить внимание на типы перекрытий. Брус для надежной связки строительных конструкций, бывает следующих видов:

  • Балки. Массив квадратного или прямоугольного сечения, уложенный с шагом от 60 см до 1 м. Стандартная длина – 6 м, на заказ изготавливаются балки до 15 м.
  • Ребра. Балки, напоминающие широкую (20 см) и толстую доску (7 см). Шаг укладки на ребро не более 60 см. Стандартная длина – 5 м, под заказ – 12 м.
Читайте также:  Как происходит укладка пароизоляции на крыше?

Ребра перекрытия для одноэтажных построек

  • Комбинация двух типов бруса. Наиболее надежные перекрытия, служащие опорой для пролетов, до 15 м.
Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

Сначала определяется прогиб балки, максимальное напряжение в опасном сечении и коэффициент запаса прочности. Если значение коэффициента получается меньше 1, то это значит, что прочность не обеспечена. В этом случае необходимо изменить условия расчета (изменить сечение балки, увеличить или уменьшить шаг, выбрать другую породу древесины и т.д.)

Длина балок, м
Шаг укладки, м 2,0 3,0 4,0 5,0
0,6 75*100 75*200 100*200 150*225
1 75*150 100*175 150*200 175*250

Когда нужное сечение найдено требуется рассчитать его кубатуру. Это произведение длины, ширины и высоты. Далее по проекту находим количество балок перекрытия и умножаем на полученный результат.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Чтобы построить деревянный дом необходимо провести расчёт несущей способности деревянной балки. Также особое значение в строительной терминологии имеет определение  прогиба.

Без качественного математического анализа всех параметров просто невозможно построить дом из бруса. Именно поэтому перед тем как начать строительство крайне важно правильно рассчитать прогиб деревянных балок. Данные расчёты послужат залогом вашей уверенности в качестве и надёжности постройки.

Что нужно для того чтобы сделать правильный расчёт

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Расчёт несущей способности и прогиба деревянных балок не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Чтобы определить, сколько досок вам нужно, а также, какой у них должен быть размер необходимо потратить немало времени, или же вы просто можете воспользоваться нашим калькулятором.

Во-первых, нужно замерить пролёт, который вы собираетесь перекрыть деревянными балками. Во-вторых, уделите повышенное внимание методу крепления. Крайне важно, насколько глубоко фиксирующие элементы будут заходить в стену. Только после этого вы сможете сделать расчёт несущей способности вместе с прогибом и ряда других не менее важных параметров.

Длина

Перед тем как рассчитать несущую способность и прогиб, нужно узнать длину каждой деревянной доски. Данный параметр определяется длиной пролёта. Тем не менее это не всё. Вы должны провести расчёт с некоторым запасом.

Важно! Если деревянные балки заделываться в стены — это напрямую влияет на их длину и все дальнейшие расчёты.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

При подсчёте особое значение имеет материал, из которого сделан дом. Если это кирпич, доски будут монтироваться внутрь гнёзд. Приблизительная глубина около 100—150 мм.

Когда речь идёт о деревянных постройках параметры согласно СНиПам сильно меняются. Теперь достаточно глубины в 70—90 мм. Естественно, что из-за этого  также изменится конечная несущая способность.

Если в процессе монтажа применяются хомуты или кронштейны, то длина брёвен или досок соответствует проёму. Проще говоря, высчитайте расстояние от стены до стены и в итоге сможете узнать несущую способность всей конструкции.

Важно! При формировании ската крыши брёвна выносятся за стены на 30—50 сантиметров. Это нужно учесть при подсчёте способности конструкции противостоять нагрузкам.

К сожалению, далеко не всё зависит от фантазии архитектора, когда дело касается исключительно математики. Для обрезной доски максимальная длина шесть метров.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

В противном случае несущая способность уменьшается, а прогиб становится больше.

Само собой, что сейчас не редкость дома, у которых пролёт достигает 10—12 метров. В таком случае используется клееный брус. Он может быть двутавровым или же прямоугольным. Также для большей надёжности можно использовать опоры. В их качестве идеально подходят дополнительные стены или колоны.

Совет! Многие строители при необходимости перекрыть длинный пролёт используют фермы.

Общая информация по методологии расчёта

В большинстве случаев в малоэтажном строительстве применяются однопролётные балки. Они могут быть в виде брёвен, досок или брусьев. Длина элементов может варьироваться в большом диапазоне. В большинстве случаев она напрямую зависит от параметров строения, которые вы собираетесь возвести.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Внимание! Представленный в конце странички калькулятор расчета балок на прогиб позволит вам просчитать все значения с минимальными затратами времени. Чтобы воспользоваться программой, достаточно ввести базовые данные.

Роль несущих элементов в конструкции выполняют деревянные бруски, высота сечения которых составляет от 140 до 250 мм, толщина лежит в диапазоне 55—155 мм.

Это наиболее часто используемые параметры при расчёте несущей способности деревянных балок.

Очень часто профессиональные строители для того чтобы усилить конструкцию используют перекрёстную схему монтажа балок. Именно эта методика даёт наилучший результат при минимальных затратах времени и материалов.

Читайте также:  Советы по ремонту потолка своими руками, фото пояснения

Если рассматривать длину оптимального пролёта при расчёте несущей способности деревянных балок, то лучше всего ограничить фантазию архитектора в диапазоне от двух с половиной до четырёх метров.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Внимание! Лучшим сечением для деревянных балок считается площадь, у которой высота и ширина соотносятся как 1,5 к 1.

Как рассчитать несущую способность и прогиб

Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:

M/W

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

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.

Для конструкций перекрытия рекомендованы следующие требования:

  • Если этажи, между которыми монтируют перекрытия, имеют температурный перепад более 10 градусов, то необходимо прокладывать теплоизоляционные материалы. Чаще всего это случается между жилыми этажами и подвалом или чердаком. В таких помещениях без теплоизолятора не обойтись.
  • Независимо от типа древесины, балки конструкции должны обладать высокой прочностью. Им необходимо выдерживать нагрузку конструкции, интерьера помещения и людей. Но помимо этого веса должен быть еще определенный запас. Следует помнить, что показателем минимальной нагрузки на такие перекрытия является 210 кг/кв. м. Для чердачных цифра начинается от 100 кг.
  • К деревянным конструкциям применяют значение прогиба. Оно должно быть менее 4 мм на один метр. Показатель рассчитывается следующим образом длину доски делят на 250 и получают максимальное значение прогиба. Для покрытия, на котором планируется укладка плитки, показатель делят не на 250, а на 400. Для чердаков цифру делят на 200.
  • Звуковой предел для материалов не должен быть больше 50 децибел. Это стоит учесть при выборе звукоизоляции. Теплоизоляторы способны значительно скрадывать шум. Звуки не должны проходить сквозь перекрытия и коммуникации.
  • При расчете материалов перекрытий важно также учитывать длину деревянных балок. Она не должна быть более 5 метров. Для чердаков – 6. Однако редко можно встретить деревянные конструкции более 6 метров. Если площадь комнат превышает 6 метров, под балки устанавливают опоры.

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.

Крепление балок к стене

Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.

В кирпичных или брусовых домах концы балок заводят в пазы («гнезда»). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.

Крепление балок к стене

Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными , чтобы обеспечить свободное «дыхание» древесины.

При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой). Балку опирают на основание паза через антисептированну ю и гидроизолированн ую деревянную дощечку толщиной 30-40 мм. Боковые стороны паза можно засыпать щебнем или замазать цементным раствором на 4-6 см. Каждую пятую балку дополнительно скрепляют со стеной при помощи анкера.

В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм. Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционны й материал. В некоторых случаях балки врезают в стены, выполняя соединения типа «ласточкин хвост» и т.п.

Крепление балок к стене

Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов. Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами. Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.

Определение нагрузки

Размер бруса для перекрытия между этажами определяется той нагрузкой, которую конструкцию должна выдержать. Одно дело – необитаемый чердак, выполняющий роль воздушной прослойки между крышей и жильем, и совсем другое – мансарда, где совокупный вес мебели, людей, бытовой техники и утепления может достигать значительных величин.

Общая нагрузка составляет сумму массы всех объектом и вес самой конструкции.

Определение нагрузки

Для нежилого чердака расчет будет приблизительно таким:

  • если помещение не используется в качестве склада, а в теплоизолятор применялся легкий – минеральная или базальтовая вата, пенополистирол, то собственная нагрузка принимается за 50 кг/кв. м;
  • по СНиП стандартная нагрузка во время эксплуатации нежилого чердачного помещения составляет 70*1.3=90 кг/кв. м, с учетом коэффициента запаса;
  • соответственно, общая нагрузка вычисляется как 50+90=130 кг/кв. м. На практике величину тут же увеличивают до 150, чтобы обеспечить запас прочности.
Читайте также:  Как рассчитать пропорции бетона для перекрытий?

Если на чердаке складывают и хранят старые вещи, вплоть до мебели, если используется тяжелый утеплитель, и также при облицовке потолка тяжелым отделочным материалом, эксплуатационную нагрузку увеличивают до 150.

Определение нагрузки
  • Соответственно: 50+150*1,3=245 кг/кв. м.

Сделать межэтажные перекрытия в доме из бруса рекомендуется и в тех случаях, когда второй этаж представляет собой жилую мансарду. Однако при вычислениях необходимо учитывать вес мебели, пола на втором этаже, перегородок, если таковые будут, и совокупный вес постоянных обитателей.

  • Как правило, общая нагрузка составляет 300–150 кг/в. м.
Определение нагрузки

Если второй этаж состоит из жилых, отапливаемых, активно используемых помещений, то общая нагрузка составит не менее 400 кг/кв. м. Определение сечения бруса как клееного, так и из массива, проводится исходя из полученных величин.

Что говорит об утеплении перекрытий строительная теплофизика

Как утеплить межэтажное перекрытие, чтобы исключить сквозняки, сырость и плесень? С точки зрения строительной теплофизики утепление междуэтажного перекрытия по деревянным балкам будет грамотным при расположении теплоизоляции со стороны холодного воздуха.

Правильное расположение слоев в конструкции перекрытия повторяет принцип утепления фасада: со стороны поступления холодного воздуха располагают пароизоляцию, затем утеплитель, еще одна пароизоляция, далее плита или другая несущая конструкция. Расположение слоев должно обеспечивать выпуск наружу водяных паров.

Но когда дело касается конкретно деревянных конструкций в частном доме, возникают трудности конструктивного характера.

При утеплении чердачного перекрытия их две: требуется одновременно теплоизоляция, звукоизоляция и гидроизоляция конструкции. Кроме того, по перекрытию необходимо будет ходить для периодического осмотра и ремонтов кровли. «Пирог» междуэтажного перекрытия в данном случае будет иметь следующий вид:

Что говорит об утеплении перекрытий строительная теплофизика
    Слой материала, выдерживающего периодическое помещения.

Утепление деревянных перекрытий над холодным подвалом требует располагать слои в обратном порядке:

    Чистый конструкция.

Для того, чтобы выполнить все эти условия, необходим грамотный выбор материалов.

Ребристо-балочное перекрытие

Очевидно, что использование такого вида перекрытия рационально при больших пролетах между несущими стенами при уменьшении его суммарной толщины. Также, если хочется получить стилизацию под старину с выступающими балками, этот вид перекрытия станет для вас наиболее интересным.

При изготовлении такого перекрытия желательным будет использование специальных металлических крепежных элементов, которые существенно повысят его жесткость и надежность, увеличив, увы, также и его стоимость. Но эта шкурка стоит вычинки однозначно.

Определение сечения и шага деревянных балок перекрытия.

Выше было рассмотрено как определить необходимую длину и рассчитать общую нагрузку. После этого нужно определить необходимое сечение балок перекрытия и шаг укладки, которые связаны между собой. Прямоугольное сечение деревянной балки перекрытия является лучшим, если соотношение высоты и ширины соотносится как 1,4:1. Ширина балки перекрытия в этом случае может быть в пределах от 40 до 200 мм, а высота от 100 до 300 мм. Высота балок выбирается такой же как и толщина утеплителя. Если в качестве балок перекрытия используются бревна, их диаметр должен быть в пределах от 110 до 300 мм.

Шаг деревянного перекрытия напрямую зависит от того, какого вида и сечения используется материал балки перекрытия и может быть от 300 до 1200 мм, чаще же всего шаг деревянного перекрытия выбирается в пределах от 600 до 1000 мм. При выборе расстояния между балками перекрытия можно исходить и из размера плит утеплителя, которые будут уложены в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка. В каркасных зданиях нужно стремиться, чтобы шаг укладки соответствовал шагу стоек каркаса. Тогда будет обеспечена наибольшая надежность конструкции из-за ее жесткости.

С помощью справочных таблиц можно достаточно точно сделать расчет размеров деревянных балок перекрытия или провести проверку уже выбранных размеров. При проведении расчетов нужно учитывать, что относительный прогиб чердачных перекрытий не должен превышать 1/200, а междуэтажных перекрытий – 1/350.

Источники

  • -derevyannye-balki-svoimi-rukami
  • -balki/

[свернуть]