Деревянная балка перекрытия пролет: виды, размеры и расчет

Двутавровые балки перекрытия деревянные:инструкция по монтажу

Традиционно в качестве балок перекрытия используются доски, брусья и металлопрокат. Эти материалы, кроме достоинств, имеют и существенные недостатки: большой вес и дороговизну, сложность монтажа.

В Америке с середины пятидесятых годов для создания межэтажных и чердачных перекрытий применяются деревянные двутавровые балки, а с недавних пор и в нашей стране такая технология начинает пользоваться успехом.

Что представляют собой двутавровые балки, какие у них реальные физические и эксплуатационные характеристики?

Двутавровые балки перекрытия деревянные

Преимущества двутавровых балок

В отличие от традиционных деревянных балок двутавровые состоят из нескольких элементов, что дает определенные преимущества.

Что такое двутавровая балка перекрытия

За счет того, что полки разнесены далеко друг от друга, двутавр имеет очень большой момент инерции.

Если использовать под балки традиционные квадратные брусья и двутавры с одинаковым сечением, то последний держит в семь раз большие усилия на изгиб, а деформация у него в тридцать раз меньше.

Обратите внимание

Вывод – применение по время сборки нагруженных элементов зданий вместо брусьев двутавров позволяет минимум в семь раз уменьшать расход дорогостоящих пиломатериалов, дома стоят значительно дешевле и при этом по прочности намного превосходят традиционные.

По своим характеристикам брус заметно проигрывает двутаврам

К основным преимуществам можно отнести следующие характеристики.

1. Прочность на изгиб вдоль оси. Мы специально обратили внимание на направление изгибающего усилия, показатели прочности двутавровой балки очень неодинаковы. Максимальное усилие двутавры выдерживают только при определенном направлении изгибающего момента, это всегда надо помнить и учитывать при монтаже. Как только нарушится положение элемента или изменится направление усилия, конструкция резко теряет первоначальную прочность. При правильном положении верхняя полка двутавровой балки должна работать на сжатие, а нижняя на растяжение. Стенка держит лишь незначительные переменные напряжения.

   Физико-механические свойства двутавровых деревянных балок

2. Стабильность геометрических размеров. Деревянный двутавр изготавливается из реек и плиты ОСП, эти материалы соединены таким способом, что изменение размеров в результате колебания влажности невозможно. Плиты ОСП-3 влагоустойчивые и не реагируют на повешение влаги. Это позволяет им компенсировать незначительные колебания параметров реек из натурального дерева. Более дорогие деревянные двутавры изготавливаются из клееной древесины, что исключает даже теоретическую вероятность возникновения деформации. Еще одно преимущество двутавров объясняется законами сопротивления материалов. Такие сечения в тридцать раз устойчивее квадратных, что дает возможность конструкциям не менять геометрию во время эксплуатации.

   Благодаря стойке из ОСП и способу крепления элементов, двутавровая балка практически не подвержена деформации

3. Оптимальное отношение веса к прочности. Геометрический профиль двутавровых балок позволяет им выдерживать большие нагрузки на изгиб при минимальном весе. Площадь сечения балки примерно в семь раз меньше площади сечения квадрата, выдерживающего такие же нагрузки. За счет этого облегчаются монтажные работы перекрытий, уменьшается количество необходимых дорогостоящих пиломатериалов. Можно назвать еще один плюс – снижение нагрузок на несущие стены и фундаменты, но оно настолько незначительно, что во время расчетов игнорируется.

   Использование двутавровых балок позволяет снизить нагрузки на стены и фундамент строения

4. Технологичность использования. Для монтажа двутавров нет необходимости использовать грузоподъемные механизмы и оборудование. Балки могут перекрывать пролеты длиной шесть метров, при этом никаких дополнительных подпорок не требуется, а прогиб не превышает допустимых значений.

   Двутавровые балки отличаются небольшим весом, что значительно упрощает их монтаж и позволяет сэкономить на помощниках

Виды балок

Отечественная классификация отличается от общепринятой европейской только названиями, линейные и физические параметры почти одинаковые.

Таблица. Разновидности двутавровых деревянных балок

На какие параметры обращать внимание при расчетах

Каждая двутавровая балка перекрытия может выдерживать определенную максимальную нагрузку. Во время проектирования специально предусматривается дополнительный запас прочности в пределах 40–50% — это позволяет полностью исключать вероятность появления аварийных ситуаций из-за грубых нарушений технологии строительства. Какие исходные данные нужны для расчетов?

1. Максимальные значения нагрузки на перекрытие. Определяется нагрузка на одну балку, составляется эпюра усилий и на основании полученных данных по таблицам подбирается сечение.
2. Длина пролета перекрытия. При расчетах этот параметр нужно увеличить и предусмотреть площадки для упора двутавровых балок.

   Расчет шага балок в зависимости от длины пролета

Шаг двутавров принимается стандартным 60 см и согласуется с размерами утеплителей из минеральной ваты.

Из специальной таблицы архитекторы для расчетов используют осевой и статический момент инерции, для определения расстояния между балками учитывается радиус инерции.

Прогиб вычисляется исходя из нормативной и расчетной нагрузки, длины перекрытия и расчетного сопротивления. При этом соблюдается обязательное условие, что прогиб деревянной двутавровой балки перекрытия не может превышать 1/250 ее длины.

Расчет прогиба балок

Как изготовить двутавр своими руками

Сразу предупреждаем, что для выполнения таких работ надо иметь электрические деревообрабатывающие инструменты и солидный опыт плотника.

Двутавровые балки – несущие элементы повышенной ответственности, любые отклонения между расчетными и фактическими параметрами становятся причиной очень серьезной ситуации – нарушение устойчивости перекрытия.

Мы рассмотрим самый простой вариант изготовления элементов, применять которые можно только на различных хозяйственных пристройках.

Двутавровые балки можно изготовить самостоятельно, что позволит сократить строительную смету

Предварительно подготовьте рабочее место. Понадобится длинный стол, его размеры должны отвечать параметрам изготавливаемых балок. Стол делайте из подручных материалов, главное чтобы поверхность была максимально ровной. К нему потом прибиваются специальные доски для соединения элементов балки в единую конструкцию.

Шаг 1. Подсчитайте количество и закупите необходимые пиломатериалы.

Для балки надо иметь брус с размерами, соответствующими серии двутавра, плиту ОСП 3, столярный клей и небольшие гвоздики или специальные скобы.

В упрошенном варианте клей не применяется, но опытные строители настоятельно рекомендуют не пропускать этот важный производственный этап. Это очень негативно отражается на показателях прочности бруса.

Для начала нужно подготовить инструменты и материалы для работы

Шаг 2. Подготовьте рейки. Точно посередине следует вырезать канавку глубиной примерно 10 мм и шириной в соответствии с толщиной плиты. Промышленное производство предусматривает сложный профиль канавки, такой же вид придается и кромкам плиты ОСП.

Важно

За счет этого существенно увеличивается сила сцепления полок со стойкой. Если у вас нет такого оборудования и набора фрез, то канавку можно делать прямоугольной. Соответственно, кромки плиты также не фрезеруются.

Длина реек должна отвечать размерам пролета, ширина и высота выбирается в зависимости от предполагаемых нагрузок.

В рейках вырезают продольные канавки по толщине плиты

Шаг 3. Обильно намажьте канавку столярным клеем. Можно использовать ПВА, он на практике показал неплохие свойства, с ним легко работать. Кроме того, по стоимости этот материал не оказывает большого влияния на общую цену самостоятельно изготовленных двутавров.

Пазы промазывают клеем

Шаг 4. Вставьте в паз подготовленный кусок плиты ОСП. Он должен входить с небольшим натяжением, добиться этого можно за счет уменьшения ширины канавки.

Если у вас плита толщиной 10 мм, то для вырезания паза берите фрезу шириной не более 9 мм. Дело в том, что непрофессиональные станки невозможно точно отрегулировать, у них всегда будет биение.

Как результат – девятимиллиметровая фреза будет давать канавку шириной 9,5–10 мм. В нашем случае это не проблема – плита будет прочно держаться в пазу.

Вставляют заготовку из ОСП

Забивайте плиту через небольшой отрезок доски, в противном случае кромка начнет крошиться. Внимательно следите, чтобы ОСП входила по всей длине до упора, плоскости должны быть строго параллельными. Если длина ОСП недостаточна, то надо использовать два куска плиты. В месте соединения подбейте их в торец до плотной стыковки.

Куски плиты плотно стыкуют

Шаг 5. Посадите на место вторую верхнюю рейку. Технология ничем не отличается от вышеописанной.

На ОСП надевают верхнюю планку

Шаг 6. Переверните двутавр набок и закрепите его в подготовленных шаблонах на столе. Расстояние между досками должно точно отвечать высоте двутавра, прибивайте их ровно по линии. Если двутавр немного не входит, то это значит, что рейки не до конца вошли в плиты, поправьте их положение, добейте элементы молотком.

Двутавр укладывают между шаблонами из досок

Шаг 7. Закрепите скобами рейки и плиты, расстояние между креплениями примерно 20–25 см.

Рейки и плиты скрепляют скобами

Шаг 8. Переверните двутавр обратной стороной, зафиксируйте его между досками и опять скрепите элементы скобами. Двутавр собран, теперь его надо аккуратно уложить на ровную площадку для полного высыхания клея. Желательно балки хранить под навесом.

Готовые балки выкладывают на ровную поверхность и оставляют до полного высыхания клея

Если в перекрытиях планируется прокладка коммуникаций, в балках предварительно высверливают отверстия соответствующего диаметра. После монтажа двутавров сделать это будет затруднительно, к тому же, есть риск нарушить конструкцию.

Сверление отверстий для коммуникаций

Правила фиксации двутавров на перекрытиях

Мы уже упоминали, что нарушения технологии изготовления и монтажа перемычек всегда имеет очень неприятные последствия, поэтому не нужно экспериментировать, соблюдайте проверенные временем правила. Балки перекрытия могут фиксироваться несколькими способами.

1. На специальные металлические кронштейны. Элементы крепятся к несущей стене, на опорные полки устанавливаются балки и прикручиваются саморезами.

   Крепление с помощью кронштейнов

2. С упором на стену, который может быть открытым или закрытым. При первом способе балки лежат на поверхности стен и кладочными материалами не заставляются. Второй вариант предусматривает кладку кирпича или блоков до выравнивания с верхней полкой.

   Монтаж с упором на стену

Советы при покупке

Внимательно проверяйте качество двутавров, это очень ответственные элементы. При превышении нагрузки простой брус вначале прогнется, а только потом трескается.

Это позволяет вовремя заметить и устранить проблему. Двутавровая деревянная балка в таких ситуациях не прогибается, а сразу разрушается, последствия аварии могут быть трагическими.

На что следует обращать внимание в первую очередь?

1. Наличие гнилых сучков, заболони, больших трещин. Полки двутавров должны изготавливаться только из древесины не ниже первого сорта.

   Для полок двутавров используют древесину не ниже 1 сорта

2. Большие щели в местах соединения реек с плитой. Такая ситуация указывает, что изделия делались на неисправном деревообрабатывающем оборудовании и по качеству не отвечает заявленным стандартам.

   Между полкой и стенкой балки не должно быть щелей

3. В стыке между рейкой и плитой ОСП нет клея. Засохший состав должен быть по всей длине двутавра. Если его нет, то это свидетельствует о нарушение рекомендованной технологии.

   В качественных балках пазы под стойку обязательно промазываются клеем

Рекомендуется во всех случаях требовать сертификат качества, в нем должны быть указаны не только технические параметры, но и реквизиты производителей.

Заключение

Не бойтесь использовать современные строительные технологии, они дают возможность ставить долговечные и удобные дома при значительном уменьшении сметной стоимости. Двутавровые балки можно применять не только для перекрытия — их используют и при строительстве стропильной системы, несущих каркасов деревянных строений различного назначения и т. д.

Видео — Двутавровые балки перекрытия деревянные

Деревянные балки перекрытия: типы и расчет, особенности

Деревянные балки перекрытия отвечают не только за прочность горизонтальной конструкции. Само перекрытие придает жесткость всему зданию. По этой причине выбору несущих элементов и их установке стоит уделить особое внимание.

ППлюсы и минусы перекрытия из дерева

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

• привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
• небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
• возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
• скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Но также стоит выделить и недостатки:

• горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
• меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
• усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
• подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

ТТребования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

• соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
• хорошая прочность и жесткость;
• пожарная безопасность;
• отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород.

Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше.

Совет

По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

ККакими бывают деревянные перекрытия

Балки перекрытия деревянные используются практически для всех уровней дома. Балочный каркас необходимо предусмотреть для следующих типов конструкции:

• подвальное или цокольное перекрытие (пол первого этажа);
• междуэтажное перекрытие;
• чердачное перекрытие.

От типа зависит нормируемая полезная нагрузка, которая берется в расчет деревянных балок перекрытия. Также разница будет в толщине утеплителя и его необходимости.

Между балками над подвалом обычно укладывают от 5 до 15 см минеральной ваты, пенопласта или экструдированного пенополистирола. В междуэтажных конструкциях достаточно будет предусмотреть пару сантиметров для звукоизоляции. На холодном чердаке требуется больше всего материала. Здесь толщина может составлять от 10 до 20 см. Точные значения зависят от климатического района строительства.

Иногда подвальное перекрытие предпочитают делать не из дерева, а из металла и железобетона. В этом случае в качестве несущих балок используют двутавр или швеллер, а бетон заливают в опалубку из профлиста. Такой вариант будет надежнее при вероятности подтопления. Также он будет лучше сопротивляться сырости из подвала.

ККакие бывают балки

Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.

По материалу элементы разделяют на следующие виды:

• из цельного бруса или доски;
• из клееного бруса.

Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м.

 Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые.

Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).

Сечение балок может быть следующих типов:

• квадратное;
• прямоугольное;
• двутавровое.

Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.

Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.

Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.

РРасчеты

Расчет сечения позволит не сомневаться в прочности и жесткости конструкции. При этом определяется максимальная длина, которая допускается при каком-либо сечении. Чтобы выполнить расчёт, нужны следующие данные:

• длина деревянной балки перекрытия (точнее, расстояние между несущими стенами);
• расстояние между балками (их шаг);
• нагрузка на конструкцию.

Рекомендуем  Как сделать СПА в домашних условиях: рассказываем тоноксти

Нагрузка складывается из двух значений: постоянного и временного.Постоянное включает в себя массу самих балок (пока предварительную), утепление, подшивка потолка, черновой и чистый пол. Временная нагрузка — это масса людей и мебели.

По нормативным документам для жилых помещений она принимается равной 150 кг/м2. Для чердака можно взять меньше, но рекомендуется — такую же.

Это не только обеспечит определенный запас прочности, но и даст возможность в будущем переоборудовать свой чердак в мансарду без реконструкции несущих элементов.

Балочный каркас следует рассчитывать по таким формулам:

• Mmax = (q*l2)/8;
• Wтреб = Мmax/130.

В этих формулах q — это нагрузка на кв. м перекрытия, которая включает в себя массу конструкций и 150 кг полезного значения. При этом указанные величины требуется умножить на расстояние между балками.

Это вызвано тем, что для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный. l2 — расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытие. W = b*h2/6. Зная W, можно легко составить уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Чаще всего деревянная балка уже имеет известную ширину. Удобнее изготавливать ее из доски шириной 50 или 100 мм. Также можно рассмотреть вариант с составным сечением. Его изготавливают из нескольких досок толщиной 50 мм.

Расчетом в указанном случае находят необходимую высоту элемента. Но бывают такие случаи, что нужно вписаться в определенный пирог перекрытия, чтобы не уменьшить высоту помещений. В этом случае в качестве известной величины в уравнение добавляют высоту сечения, а находят ширину. Но чем меньше высота, тем более неэкономичным будет каркас перекрытия.

Для стягивания двух или трех досок между собой удобно использовать металлические шпильки. При этом при закручивании гаек обязательно используют более широкие шайбы. Они предотвращают вдавливание металла в более мягкое дерево. Между деревом и стальными крепежами нужно обязательно предусмотреть изоляцию. Для этого можно использовать такой материал, как ТЕХНОЭЛАСТ марки ЭПП.

Перед использованием деревянных элементов их обрабатывают антисептическим составом. Это нужно для предотвращения заплесневения и загнивания. Также рекомендуется выполнить обработку антипиренами, которые повысят пожарную безопасность. При опирании прогонов на стену из кирпича или бетона их концы оборачивают техноэластом, линокромом, гидроизолом или рубероидом.

Пролеты деревянных балок, их расчет и особенности монтажа

Деревянные балки перекрытий дома часто являются наиболее экономичным вариантом.

Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками.

Обратите внимание

Недостатки деревянных балок — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности).

Пролеты деревянных балок:

Деревянные балки перекрытий дома часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками.

Обратите внимание

Недостатки деревянных балок — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности).

Поэтому, деревянные балки перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург).

Современные варианты деревянных балок перекрытий — это балки из клееного бруса (как с вертикальным расположением ламелей, так и с горизонтальным), двутавровые деревянные клееные балки (как полностью деревянные,так и комбинация OSB и дерева), дерево-металлические балки перекрытий (комбинация дерева и пространственных силовых элементов из металла) и пространственные деревянные балки, элементы которых скрепленны металлозубчатыми пластинами. Как расчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытий?

Оптимальный пролет для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для деревянной балки — прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.    

При выборе расчета сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило, составляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2.

Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.

Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длинн пролетов:
Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2.

— рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку   Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:

Таблица минимальных сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

Особенности конструкции

Это– горизонтальные плиты. По своему месторасположению подразделяются на цокольные, мансардные, междуэтажные и чердачные. Перекрытия, совмещающие в себе и ограждающие, и несущие функции, называют междуэтажными, расположенные над верхним этажом – чердачными. К ним обычно крепятся детали потолка.

Цокольные перекрытия являются границей между подвальными помещениями и жилой зоной. Мансардные могут выполнять функции чердачных перекрытий и применяются в двухэтажных или мансардных домах. Стоит отметить, что нагрузка на междуэтажные и цокольные перекрытия в два раза больше, нежели на чердачные.

В качестве материала традиционно используют железобетонные панели, реже – деревянные балки, ДСП, фанеру, гипсокартон. При выборе дерева, следует обратить внимание не его качественные и прочностные характеристики. Деревянные балки обязательно должны быть обработаны антисептиком, предотвращающим гниение.

Важно

Независимо от типа и материала, перекрытия должны быть достаточно жесткими, не иметь прогиба, удовлетворять требованиям пожарной безопасности, а также обеспечивать достаточную тепло- и звукоизоляцию.

Балки из дерева обеспечивают надежность межэтажных и чердачных перекрытий, и являются распределителем нагрузок между стенами дома. Поэтому наиболее оптимальным вариантом являются балки перекрытия из клееного бруса.

В число преимуществ балок перекрытий из бруса входят их небольшой вес при высоких эксплуатационных характеристиках, наличие высоких звуко- и теплоизоляционных свойств, и возможность устанавливать балки из дерева независимо от температуры внешней среды.

Такими же свойствами наделены и стропильные системы из клееного бруса. Как уже упоминалось, перекрытия из бруса подразделяются на чердачные и межэтажные.

Чердачные балки перекрытия отделяют холодный чердак от жилых теплых комнат, а следовательно, должны обладать высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.

В этом смысле сложно найти материал, который бы справлялся с этими задачами лучше древесины, да еще и имел отличные несущие показатели. Но все-таки определенные затраты на дополнительную теплоизоляцию придется понести. Однако они несравненно ниже, чем для балок перекрытий из других материалов.

Межэтажные балки из дерева отделяют друг от друга смежные этажи, температура на которых примерно равна. В этой связи межэтажные перекрытия из клееного бруса не требуют дополнительного утепления. Особого внимания заслуживают балки перекрытия из клееного бруса в ванных комнатах.

Эти балки из дерева должны, кроме всего прочего, иметь и хорошую гидроизоляцию. Несмотря на то, что стропильные системы и балки перекрытия из бруса обладают хорошей сопротивляемостью к воздействию влаги, поскольку пропитываются антисептиками, но длительное воздействие воды на дерево все-таки нежелательно.

Балки перекрытия из клееного бруса (как и стропила деревянные, о которых речь пойдет ниже) должны выдерживать серьезную нагрузку. Кроме собственного веса, балки из дерева должны удерживать массу ограждающего заполнения и, естественно, эксплуатационную нагрузку. По этой причине к выбору балок перекрытий следует подходить с особой тщательностью.

Стоит допустить просчет и не избежать прогибов. Это в особенности касается балок перекрытий из цельного дерева. Если потребитель останавливает свой выпор на перекрытиях из клееного бруса, то автоматически повышает надежность перекрытий и стропильных систем.

Совет

Стандартный выбор сечения любой балки перекрытия из бруса должен составлять не меньше 1/16 части ширины пролета. Чтобы не заставлять заказчиков заниматься математическими изысками, существуют стандартные таблицы подбора балок из дерева (и стропил деревянных также).

К примеру, если пролет комнаты составляет 3 метра, а нагрузка на один погонный метр равна 200 кг, то сечение балки перекрытия из клееного бруса должно быть не меньше 5х16 см. При длине пролета, допустим, в 6 метров и нагрузке в 350 кг на каждый метр, сечение балки перекрытия не может быть меньше 20х22 см.

В ходе монтажа перекрытий из бруса и стропильных систем балки из дерева обязательно подвергаются пропитке антисептиками и антипиренами – веществами, предохраняющими деревянные конструкции от гниения и возгорания.

Балки из дерева обеспечивают надежность межэтажных и чердачных перекрытий, и являются распределителем нагрузок между стенами дома. Поэтому наиболее оптимальным вариантом являются балки перекрытия из клееного бруса.

В число преимуществ балок перекрытий из бруса входят их небольшой вес при высоких эксплуатационных характеристиках, наличие высоких звуко- и теплоизоляционных свойств, и возможность устанавливать балки из дерева независимо от температуры внешней среды. Такими же свойствами наделены и стропильные системы из клееного бруса.

Как уже упоминалось, перекрытия из бруса подразделяются на чердачные и межэтажные. Чердачные балки перекрытия отделяют холодный чердак от жилых теплых комнат, а следовательно, должны обладать высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.

В этом смысле сложно найти материал, который бы справлялся с этими задачами лучше древесины, да еще и имел отличные несущие показатели. Но все-таки определенные затраты на дополнительную теплоизоляцию придется понести. Однако они несравненно ниже, чем для балок перекрытий из других материалов.

Межэтажные балки из дерева отделяют друг от друга смежные этажи, температура на которых примерно равна. В этой связи межэтажные перекрытия из клееного бруса не требуют дополнительного утепления. Особого внимания заслуживают балки перекрытия из клееного бруса в ванных комнатах.

Обратите внимание

Эти балки из дерева должны, кроме всего прочего, иметь и хорошую гидроизоляцию. Несмотря на то, что стропильные системы и балки перекрытия из бруса обладают хорошей сопротивляемостью к воздействию влаги, поскольку пропитываются антисептиками, но длительное воздействие воды на дерево все-таки нежелательно. Балки перекрытия из клееного бруса (как и стропила деревянные, о которых речь пойдет ниже) должны выдерживать серьезную нагрузку.

Кроме собственного веса, балки из дерева должны удерживать массу ограждающего заполнения и, естественно, эксплуатационную нагрузку. По этой причине к выбору балок перекрытий следует подходить с особой тщательностью. Стоит допустить просчет и не избежать прогибов. Это в особенности касается балок перекрытий из цельного дерева.

Если потребитель останавливает свой выпор на перекрытиях из клееного бруса, то автоматически повышает надежность перекрытий и стропильных систем.

Совет

Стандартный выбор сечения любой балки перекрытия из бруса должен составлять не меньше 1/16 части ширины пролета. Чтобы не заставлять заказчиков заниматься математическими изысками, существуют стандартные таблицы подбора балок из дерева (и стропил деревянных также).

К примеру, если пролет комнаты составляет 3 метра, а нагрузка на один погонный метр равна 200 кг, то сечение балки перекрытия из клееного бруса должно быть не меньше 5х16 см. При длине пролета, допустим, в 6 метров и нагрузке в 350 кг на каждый метр, сечение балки перекрытия не может быть меньше 20х22 см.

В ходе монтажа перекрытий из бруса и стропильных систем балки из дерева обязательно подвергаются пропитке антисептиками и антипиренами – веществами, предохраняющими деревянные конструкции от гниения и возгорания.

Какие перекрытия нужно делать

Перекрытия в бревенчатом доме характеризуются  простотой монтажа, возможностью переоснащения впоследствии и небольшим весом. Понятно, что все положительные характеристики  любого элемента, из которых состоят срубы домов, проявят себя только в том случае, если при строительстве будут соблюдены все правила.

Какие перекрытия нужно делать в срубы домов

Так, в случае монтажа перекрытий нужно помнить про тщательный отбор балок перекрытия для сруба дома. Высота балки должна быть равна 1/7 ширине пролета, тогда как ширина балки должна быть наполовину меньше ширины пролета. Если пропорции соблюдены не будут, то со временем вы можете столкнуться с перегибом конструкции и даже ее разрушением.

Известно, что вес межэтажного перекрытия составляет около 300 кг на 1 кв.м. А временные нагрузки могут достигать 200 кг. Поэтому, эксплуатационная нагрузка на деревянное межэтажное перекрытие состоит из суммы этих чисел. А вот расстояние между балками вычисляются отдельно, и оно зависит от несущей способности этой детали, суммарной нагрузи и длины пролета.

Межэтажные перекрытия обычно не утепляют, но чердачное перекрытие нуждается в утеплении в обязательном порядке. Звукоизоляцию делают для всех типов перекрытий, а вот перекрытие цоколя кроме звукоизоляции нуждается еще и в гидроизоляции.

Расчет

Ни одно перекрытия дома не может обойтись без применения балок. Они могут быть различными: железобетонными и деревянными, сборными и уже готовыми. Но не зависимо от этого, для устойчивости всей конструкции важно провести правильный расчет балок перекрытия. 

Инженерный расчет сводится к определению размеров и сечений по отношению к конкретному зданию. Зависеть данные характеристики будут от действующих на балки (лаги) нагрузок. Приведем некоторые примеры. Для чердачных, а также межэтажных перекрытий высота балок относительно их длины должна составлять не меньше 1/24.

Если в этом качестве используется прямоугольный брус, то соотношение сторон его соответственно 7:5, а бревно для его изготовления должно иметь диаметр около 30 см. Но брус легко заменяется двумя досками, сечение их то же, что и бруса. Их обычно сбивают гвоздями.

Важно

Можно укладывать и просто толстые доски, но их нужно поставить на ребро и укладывать более часто.

Для расчета сечения можно применить упрощенный метод. Нужно знать собственную массы балки и полную нагрузку на 1 м. Так, нагрузка на балки со щитовым накатом — 220 кг/м, на балки межэтажного перекрытия — около 150 кг/м, чердачного перекрытия — 75 кг/м.

Для определения допускаемой нагрузки на 1 погонный метр сложите собственную массу перекрытий и временную нагрузку, умножьте полученное число на шаг балок. Затем вам понадобятся справочные таблицы, в которых можно найти величину допустимой нагрузки. После получения данных определяются с размерами балок.

Также важно знать про деревянные перекрытия, в том числе и многопустотные. 

Чаще использую лаги из сосны или ели. Они должны обязательно быть сухими, ведь от этого зависит прочность и прогибание их от нагрузок. Допускается уровень влажности не более 14%. Его можно достичь при правильном хранении в течение года.

Укладку лаг пола первого этажа проводят на часто поставленные столбики, а межэтажные и чердачные — с опорой на стены своими концами. Чтобы избежать их прогибания, следует вести их укладку на расстоянии около 1 м или даже ближе. Самым прочным на изгиб считается брус, соотношение сторон которого 7:5. А вот самые большие нагрузки выдерживает круглое бревно, однако оно на изгиб не так прочно.

Прогиб больше зависит от высоты балок, чем от ширины. Два скрепленные бруса выдержат нагрузку большую в два раза, чем они же, но уложенные рядом. В связи с этим, выгоднее увеличить высоту. Однако уменьшая ширину, помните о том, слишком тонкая балка будет прогибаться.

Таким образом, расчет балок перекрытия дело не такое сложное, как кажется на первый взгляд. Но к нему нужно подходить очень ответственно. Дабы ваше строение радовало вас долгие годы.

Устройство деревянных балок перекрытий и их размеры

Деревянные балки – это строительный материал, который нашел свое широкое применение при обустройстве перекрытий между этажами в бревенчатых, брусовых и каркасным домах.

Главная цель такой конструкции состоит в том, чтобы принять на себя все нагрузку и распределить ее равномерно по всей поверхности верхнего этажа и крыши.

Именно качественные характеристики представленного материала определяют устойчивость и прочность всего дома.

Совет

Кроме этого, на выбор материал играет важную роль и особенности материала, ведь представленные перекрытия подвергаются влиянию огня, плесени, в результате чего на поверхности возникают трещины. Для этих целей бурс обязательно нужно обрабатывать специальным составом.

Содержание

• 1 Виды и описание изделия
• 2 Габариты
• 3 Стоимость
• 4 Устройство

Виды и описание изделия

Представленный материал может быть различного вида, каждый из которых характеризуется положительными и отрицательными свойствами. Первый вид балок перекрытия – это непрерывный массив.

Балки двутавровые размеры и другие данные указаны в описании.

Для выполнения межэтажного перегораживания при помощи этого природного материала, могут быть задействованы только цельные изделия, а длина пролета не должна быть большой (до 5 м). Только так вы сможете достичь положительного эффекта и высоких прочностных показателей.

О том как произвести расчет деревянных двутавровых балок перекрытия можно узнать из данной статьи.

Если использовать клееные балки перекрытия, то они позволяют вести установки, не обращая внимание на длину, ведь их уникальная технология изготовления позволяет получать изделия большой длины. По причине высоких показателей прочности клееные балки используют только в тех случаях, когда на перекрытие возлагается высокая нагрузка.

Доски обрезные хвойных пород размеры и другие данные указаны в описании.

К положительным свойствам таких балок можно отнести:

• высокие прочностные показатели;
• возможность осуществлять перекрытие больших пролетов;
• простота установки;
• малый вес;
• продолжительный срок эксплуатации.

На видео рассказывается о размерах деревянных балок перекрытия:

Доска дубовая обрезная цена за куб указана в статье.

Предельная длина деревянной балки перекрытия клееного типа может достигать до 20 погонных метров. Для клееных балок характерна гладкая поверхность, поэтому их не нужно зашивать снизу, а ставить открытыми. В результате этого вам удастся создать в помещении стильный дизайн интерьера.

Габариты

Если говорить про минимальные размеры бруса, то они составляют 10х7 см. Эти параметры характерны для пролета, длинной 2 м. Предельное значение достигает отметки 25х18 м – если длина пролета 7 м.

Для проведения монтажных работ можно задействовать бревно, диаметр которого составляет 11-27 см, а длина пролета, соответственно, 2-7 м. Самым оптимальной пропорцией сторон в сечении считается 7:5.

Но как показывает практика, самыми популярными размерами, которые используют многие строители, являются 150х100 мм или 150х150 мм. 

Стоимость

Цена описанного природного материала во много раз превышает стоимость обычных материалов и колеблется с учетом высоты сечения. Наименьшая стоимость изделия составляет 200 рублей за погонный метр.

Доска обрезная 50х150х6000 цена и иные характеристики строительного материала можно найти в описании.

Таблица 1 – Примерные цены на различные типы деревянных конструкций

Устройство

Так как балки перекрытия могут классифицироваться с учетом используемого материала, то на этом их разновидности не заканчиваются. По назначению такие конструкции могут быть цельными, межэтажными (в том числе для перекрытия первого этажа) и чердачными. В этом случае все зависит от того, для каких целей вы будете задействовать этот материал.

О том сколько стоит 1 куб обрезной доски, размером 20х100х6000 можно узнать из описания.

При обустройстве цоколя или чердака необходимо применять усиленную теплоизоляцию, так как в этих помещениях имеет место постоянный перепад температуры. Для перекрытий между этажами требуется качественная звукоизоляция. Она необходимо даже при условии, что на верхнем этаже не будут располагаться жилые помещения.

На видео – устройство чердачного перекрытия по деревянным балкам:

Сколько стоит строганая обрезная доска размером 25х150х6000 можно узнать из данной статьи.

Имеется еще один метод устройства деревянных конструкций. В этом случае между брусьями ведется укладка плиты минваты. После укладки представленного теплоизоляционного материала поперек него прикрепить лаги. Они должны быть обязательно обшиты накатом.

Еще имеется третий способ устройства перекрытий, он практически аналогичен второму, но только в этом случае необходимо добавить еще один слой лаг и теплоизолятора между ними. Благодаря последнему методу удается усилить несущую способность всего перекрытия.

Посмотреть таблицу о том сколько бруса в одном кубе можно в данной статье.

Когда балки перекрытия монтируются в деревянном здании, то необходимо принимать во внимание тот факт, что со временем произойдет его усадка. Как правило, это происходит через год после возведения дома.

Для защиты от деформации необходимо использовать один очень проверенный метод.

Он заключается в том, что нужно сочленения брусьев с наружными стенами прикреплять не прочно, а обрезать концы брусьям под наклоном 60 градусов.

Для кирпичных стен технология проведения подобных мероприятий немного другая. В ходе строительства необходимо позаботиться про особые гнезды, в которых и будет происходить закладка бруса. Между его концом и кирпичом стоит уложить подкладку, обработанную битумом.

Как произвести расчет? Для используемого бурса должен соблюдаться необходимый запас прочности, чтобы он смог выдерживать нагрузку жилого строения, мансарды и кровли. Ее значение не должно быть выше 350 кг/м2. Процесс укладки перекрытий осуществляется по ширине, когда пролет представлен в форме прямоугольника. Предельно допустимая длина балки может составлять 7 м.

О том что лучше клееный брус или оцилиндрованное бревно можно узнать из данной статьи.

На видео рассказывается о максимальной длине деревянной балки перекрытия:

Если ведется перекрытие этажей с различными режимами температуры, то брус должен быть утеплен. В противном случае вам не избежать образования влаги, которая в итоге приведет в разрушению материала изнутри.

Обратите внимание

Толщина теплоизолятора не должна быть меньше 25 см. При утеплении балок между этажами с одинаковыми показателями температуры стоит учитывать, чтобы толщина теплоизолятора составила 10 см.

Так же полезно почитать про размеры досок для пола, поскольку их укладка – следующий этап строительства дома.

Деревянные балки перекрытия – это важный элемент при обустройстве чердачных, цокольных и мансардных перекрытий. Благодаря им дается придать конструкции дополнительную прочность и надежность. Перед тем как приобретать то или иное изделие, важно определить с назначением, размерами и выполнить все необходимые размеры.

Балки перекрытия — виды, особенности, устройство

В зависимости от масштабности строения и типа дома перекрытия делают либо из плит перекрытия, либо используют более простой и одновременно экономичный вид – балочные перекрытия (отличный вариант для частных домов).

Балки перекрытия – конструктивные элементы дома, необходимые для приёма и распределения различных типов нагрузок: крыши и выше находящегося этажа, а также непосредственно для разделения дома на этажи.

По расположению в доме перекрытия различают:

• надподвальные,
• цокольные,
• межэтажные
• чердачные

Верхняя часть балки обычно выступает полом для верхнего помещения, нижняя играет роль потолка для комнаты снизу. Всем типам перекрытия присущи свои характерные нюансы, так, пирог чердачного перекрытия всегда включает в себя слои тепло- и пароизоляции, а для межэтажного перекрытия более важен слой звукоизоляции.

Суть балки перекрытия

Балка перекрытия – закрепленная опорами прямолинейная несущая конструкция с горизонтальным или наклонным расположением. Все получаемые нагрузки от балок переходят к опорам, в роли которых могут выступать стены, колонны, с последующим распространением между прочими конструктивными элементами сооружения. 

Требования к балкам

Грамотное обустройство и выбор размеров, типов, шага балок требуют определённых познаний и практического опыта. Стандартной процедурой для проектирования балок является комплекс определенных расчетов балок перекрытий:

• расчет балки на прочность (нагрузка на чердачное перекрытие до 105 кг/м2; межэтажное – не менее 210 кг на м2). Чтобы перестраховаться можно рассчитать балку на стандарт. нагрузку в 400 кг/м, добавив нагрузку веса перекрытия
• проверка жесткости конструкции — расчет на прогиб балки, где рассчитываемая величина должна быть меньше предельного значения:

Прочностные характеристики и возможные выдерживаемые нагрузки балки перекрытия зависят от следу­ющих факторов:

• Материал балки
• Площадь и форма поперечного сечения
• Способ крепления

Для частного строительства особенно востребованы балки перекрытия из дерева, сочетающие в себе высокую прочность, надёжность и лёгкость монтажа. Стальные, ж/б и комбинированные вариации задействуются, как правило, в промышленном строительстве и при обустройстве объектов, на которых предполагается повышенная нагрузка на балки.

Виды балок перекрытия, преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах участка.

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Преимущества:

• Удобство и простота монтажа;
• Приемлемая стоимость;
• Незначительный вес изделия.

Недостатки:

• Высокий уровень огнеопасности;
• Подверженность поражению жуком-короедом;
• Возможное гниение конструкции с течением времени;
• Конструкция перекрытия по деревянным балкам применяется только до четвертого этажа.

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

При мон­та­же де­ревян­ные бал­ки пе­рек­ры­тия ук­ладыва­ют­ся 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 изо­лирют, что поз­во­ля­ет бал­ке «ды­шать».

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий по деревянным балкам на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих  нагрузок на фундамент от всех перекрытий, стен, крыши и содержимого дома.

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

Стальные балки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде швеллера, уголка или двутавра, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

• Обустройство пролётов большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
• Стойкость к воздействиям биологического характера и гниению.

Недостатки:

• Возможно образование коррозии;
• Невысокие звуко- и теплоизоляционные параметры.

Железобетонные балки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

• Отсутствие прогибов;
• Повышенная несущая способность;
• Формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки: 

• Сложность монтажа;
• Потребность задействования специализированной техники.

Комбинированные балки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном каркасном строительстве.  Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

• Отличные прочностные данные;
• Стойкость к деформированию;
• Незначительный вес.

Недостатки:

• Высокая цена;
• Неудобство утепления плитным материалом.

Технические характеристики – как не ошибиться при выборе

Деревянные балки эффективны при закрытии пролёта в 2,5 – 4 м. Максимальная длина – 6 м, при большей протяжённости не обойтись без монтажа опорных колонн или иных конструкций.

Крепление стропил к балкам перекрытия из дерева осуществляется посредством стальных пластин, уголков и скользящих опор. При определении сечения за стандарт принимают общую нагрузку в 350-400 кг/м2 для перестраховки.

Оптимальное соотношение высоты и ширины изделия 1,4:1.

 Не­об­хо­димая дли­на де­ревян­ных ба­лок пе­рек­ры­тия оп­ре­деля­ет­ся раз­ме­рами то­го про­лета, ко­торый они бу­дут пе­рек­ры­вать, до­пол­ни­тель­но нуж­но учеть раз­ме­ры зас­ту­пов на сте­ну — не ме­нее 12 см, для бру­са — не ме­нее 15 см. 

Важно

Ширина доски для балки варьируется в пределах 4-20 см, высота 10-30 см, диаметр брёвен может достигать 11-30 см. В зависимости от габаритов балки, шаг укладки составляет 0,3-1,2 м (как правило, 0,6-1 м).

Расстояние между балками перекрытия из металла колеблется в пределах 1-1,2 м. Номер (размер) балки при нагрузке в 400 кг/м2 выбирается исходя из длины обустраиваемого пролёта и шага укладки. Так, при пролёте в 6 м и шаге 1-1,2 м оптимален 20 двутавр (высота 20, ширина 10 см); пролёт 4 м, шаг 1-1,2 м — №12 (высота 12, ширина 6,4 см); пролёт 3 м, шаг 1-1,2 м — №10 (высота 10, ширина 5,5 см).

Современная бетонная балка перекрытия способна закрыть проём длиной в 3-7,5 м, а укладка проводится с шагом в 1-1,5 м. Минимальная высота элемента составляет 1/20 часть длины пролёта, ширина рассчитывается исходя из пропорции 5:7 (5 — ширина, 7 — высота). 

Размеры балок перекрытия комбинированного типа могут быть самыми разными. Для серии W наибольшая длина составляет 6 м, категория L предусматривает длину до 13,5 м. Основное отличие между группами заключается в типе бруса.

В первом случае это струганое изделие, прошедшее камерную сушку, во втором — клееные балки перекрытия, соединённые из отдельных элементов посредством особой технологии, что придаёт итоговому продукту повышенную жёсткость, прочность и надёжность.