Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

Второй способ. Укладываем дополнительно четыре усиленные потолочные балки 15х15 см или 15х20 см, две из них укладываем в месте наибольшего прогиба(см.рис.1.) . Перпендикулярно, по длинному размеру помещения, укладываем поперечную балку, с опиранием ее на несущие стены. С помощью стяжных болтов подтягиваем провисшие балки к поперечной балке.

Монтаж деревянных перекрытий между этажами

Балки из древесины укладывают на расстоянии 0,6; 0,8; 1,0 или 1,2 метра друг от друга (таблица подбора балок для межэтажных и чердачных перекрытий). Чем больше ширина пролета и сечение балки, тем меньшим должен быть этот промежуток. Исключением может быть чердачное перекрытие, где расстояние между элементами можно увеличить до 1,5 метров. Брусья (бревна) монтируют вдоль короткой стороны помещения перпендикулярно его длине, максимально соблюдая параллельность друг к другу. В первую очередь закрепляются крайние балки, правильность положения которых проверяется строительным уровнем. Затем укладываются элементы от краев к центру с соблюдением расстояния между ними. Также нужно проверять горизонтальность балок и при необходимости подкладывать под их концы обрезки досок, защищенные гидроизоляцией.

В конструкциях наружных стен необходимо оставлять специальные ниши глубиной  150-200 мм, в которые в последующем закладываются брусья. Длина опорной части должна быть не менее 120 мм, но не более 180 мм с таким расчетом, чтобы между стеной и балкой в нише оставалось 20-30 мм зазора. При укладке в стены из кирпича или других блочных материалов каждую третью балку необходимо закрепить с кладкой. Концы брусьев со стороны как внутренних, так и наружных стен перед укладкой обертывают двумя-тремя слоями рубероида или покрывают битумной мастикой. Это снижает вероятность гниения древесины. Оставшиеся пустоты в нише заполняются утеплителем (минеральной ватой или пенопластом) и герметизируются.

Монтаж деревянных перекрытий между этажами

Установка деревянного перекрытия в паз стены:

Межбалочное заполнение выполняется из двух слоев: наката (настила) и теплоизоляции. Для первого слоя используются деревянные щиты и доски. Накат крепиться на бруски сечением от 50 × 50 мм, которые прибивают к боковым сторонам балок. Снизу межэтажное перекрытие подшивается досками, древесностружечными плитами (ДСП, ОСП) или плитами гипсокартона. Все эти материалы играют роль чернового или чистового потолка. При желании оставить балки натуральными и видимыми, чистовою подшивку следует выполнять к каркасу (бруску), прикрепленному к внутренней части бруса выше нижней плоскости перекрытия.

Деревянное перекрытие между этажами в разрезе:

Поверх наката укладывается пароизоляция и плиты из минеральной ваты, экструдированного пенополистирола, пенопласта, перлита. Укладывать плиты утеплителя нужно максимально плотно друг к другу. Толщина слоя любого материала для межэтажного перекрытия должна составлять как минимум 100 мм, а для чердачного и надподвального — 200-250 мм. Более точный расчет требуемого утеплителя и его необходимой толщины можно выполнить в программе теплотехнического расчета ТеРеМОК.

Монтаж деревянных перекрытий между этажами

Если есть необходимости усилить деревянное перекрытие между этажами с большим пролетом, тогда рекомендуется балки укладывать по перекрестной схеме, перпендикулярно друг другу. Однако такой способ увеличит трудоемкость работы, ведь придется не только устанавливать больше балок, но и выполнять вырезы в них (в узлах пересечений), затем стягивать их хомутами или проволокой. Правда, сами балки в таком случае как в продольном, так и в поперечном направлениях можно укладывать реже. И все же значительно проще снизить шаг балок и уложить большее их количество, уменьшая межбалочное пространство. Другой способ решения вопроса — выбрать элементы с большим сечением или укрепить балки по бокам дополнительными накладками из досок.

Усиление деревянных балок перекрытия металлическим уголком. Процесс работы

В центре комнаты установил два швеллера высотой в 14 см, прикреплённых друг к другу плоской частью в виде двутавра. Далее купил 4 м балки сечением 70×100 мм (в чём и была моя ошибка, так как удобней было бы использовать балки с сечением 100×150 мм) и закрепил их в швеллере и на несущей стене.

После монтажа крыши (использовал подпорки для стропил, которые опирались на эти балки), появился небольшой прогиб балок. Чтобы избежать дельнейшей деформации, решил усилить их уголком размерами 75×75 мм с одной стороны балки, а с другой, закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75 мм.

Для стягивания уголка и полосы к балке использовал болты Ф12 длиной 100 мм, которые крепил на расстоянии 400 мм друг от друга

Читайте также:  Анкеровка плит перекрытия в кирпичном доме

Вот таким образом усилил балки.

Если есть необходимость дополнительно укрепить балки с сечением 50×200 мм при ширине пролета 5 м, могу порекомендовать для усиления конструкции закрепить металлическую полосу толщиной 5 мм и шириной 75-80 мм по диагонали к центру с обеих сторон балки.

При этом сначала вдоль всей длины балки надо закрепить шнурок, и при помощи домкрата, посередине приподнять балку выше уровня шнурка и после крепить металлическую полосу.

Если в продаже не оказалось металлической полосы с нужными размерами, можно нарезать на гильотине полосы длиной 1,5 м, и сварить их между собой, получив необходимую длину.

В случае, если необходимо добавить дополнительные балки для усиления потолка в случаях его провисания и прогиба. Для этого необходимо подобрать балку соответствующего сечения, стянуть её уголком и прикрепим торцевой частью к стене.

Также возможно при помощи тарлена устранить провисание и прогиб балок, закрепив его на коньковой части крыши и самой балке. При таком креплении тарлена нагрузка будет перераспределяться на стропильную часть крыши. Однако этот метод применяется только в крайних случаях, если нет возможности добавить дополнительные балки.

Железобетонные балки перекрытий

При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову): 1. Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.

2. Ширину балки расчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).

3. Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.

4. Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

Таблица. Рекомендуемые размеры прямоугольных поперечных сечений балок

Ширина сечения.

Высота сечения, мм

мм

300

400

500

600

700

800

1000

1200

Далее кратно 300

150

+

+

200

+

+

+

300

+

+

+

400

+

+

+

500

+

+

Далее кратно 100

+

+

Теперь прочитайте про расчет стропильной системы и расчет фундамента.

For determining beam spans (distance a beam can span between supporting posts), consider the following concept. The more weight, or the longer the supported length of joist that a beam must carry, the shorter the span of the beam – for a particular size of beam.

Монтаж балок перекрытия

Деревянные изделия используют для пролетов до 5 м при междуэтажном перекрытии и до 6 м при перекрытии чердачном. Концы должны опираться только на несущие стены. Шаг балок принимают в пределах 0,6 — 1 м. В прямоугольном помещении конструкции укладывают параллельно короткой стене, если длинные стены несущие.

Схема монтажа балок перекрытия.

Начинают монтаж перекрытия с установки 2 балок у противоположных стен. Их располагают на расстоянии более 5 см от края стены. Расположение изделий в одной горизонтальной плоскости проверяют водным уровнем. Натягивают между крайними брусьями маячный шнур и, ориентируясь по нему, укладывают остальные изделия на равномерном расстоянии друг от друга, но не больше расчетного.

Для регулировки балок по высоте ее конец можно подтесать, если надо опустить вниз, или подложить цельный кусок древесины при необходимости поднятия вверх. Подкладывать щепки нельзя, поскольку при усыхании древесины они могут сместиться и выпасть. Чтобы конструкции не двигались, их можно временно закрепить до обустройства настила. Пространство между концами на стене закладывают кирпичом или блоками.

Торец балки междуэтажного перекрытия не должен доходить до наружного края стены 20-30 см.

Схема металлической балки.

Это позволит положить изделие в сухой зоне, не проходя «точку росы», где образовывается конденсат, пагубно действующий на древесину. Для защиты концы брусьев закрывают рубероидом или обрабатывают специальным защитным раствором. Но в случае установки балок чердачного перекрытия их концы могут быть выпущены за пределы наружных стен и служить основанием карниза крыши.

При строительстве деревянного дома из брусьев балки перекрытия могут крепиться к стенам с помощью специальных упорных кронштейнов, не нарушая целостности стены. Если сквозь перекрытие проходит труба печного или каминного отопления, то в целях пожарной безопасности расстояние от трубы до балки должно быть не менее 40 см.

Читайте также:  Заливка швов панелей стен и плит перекрытий и покрытий

Какие 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.

Из клееного бруса изготавливают гнутые балки

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.

Чаще всего применяют брус прямоугольной формы

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.

Разновидности перекрытий по способу крепления

Несущие брусья надежно фиксируются на стенах. Существует два основных способа их крепления: установка в гнездо или использование дополнительных крепежных элементов.

Установка брусьев в пазы

Данный метод отлично подходит для кирпичных домов, зданий из шлакоблока и тому подобных материалов. Для крепления балки нужно сделать выборку (паз) в стене. Размеры паза должны на 2–3 см превышать толщину и ширину бруса, глубина варьируется в интервале от 100 до 150 мм. Обеспечить гидроизоляцию соединения несложно с помощью обычного рубероида, им оборачивают концы балок, утапливаемые внутрь стены.

Использование металлических фиксаторов

Если нет возможности утопить балки в стену, можно использовать наружный крепеж из стали. Технически такой способ проще, но он обеспечивает меньшую прочность, следовательно, деревянное перекрытие выдержит меньшую нагрузку. Подобное навесное крепление может использоваться при создании небольших перекрытий или между первым этажом и чердаком (мансардой) садового домика.

В продажу поступают фиксаторы разной формы, одни рассчитаны на крепление к стене, другие монтируют на внутренние или наружные углы. С выбором оптимальной конфигурации поддерживающих элементов проблем точно не возникнет.

Усиление лаг при помощи накладок из фанеры или ОСП плит

Для лаг из клееного материла или конструкционного деревянного двутавра чаще всего применяются накладки из фанеры или ОСП плит. Такие накладки устанавливаются также в виде двусторонних накладок или одностороннего усиления лаг. Фиксация такого соединения осуществляется при помощи саморезов. Толщина фанерного элемента или элемента из ОСП плиты должна быть не меньше, чем 10-12 мм. Размер накладки для конструкционного двутавра должен соответствовать высоте центральной части.

Укрепление лаг фанерой

Фиксация саморезами делается с двух сторон накладок. Важно, чтобы саморезы проходили через толщину всех скрепляемых элементов.

Крепление скользящего типа

Подвижное соединение применяется для домов из бруса, бревен и других материалов, дающих усадку. Если в таком доме сделать жесткий стык стропильных ног с мауэрлатом, с течением времени вся конструкция может завалиться. При ошибках в строительстве деформация начинается со стен домов и передается дальше.

Для скользящего соединения в любом строительном магазине неплохо приобрести специальный крепежный элемент, называемый «салазками». Также вы можете приобрести уголки с необычными отверстиями для соединения (продолговатой формы). Ко всем элементам крыши стропила крепятся при помощи хомутов и скоб.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

  • плохое состояние балочной конструкции . Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;
  • снижение несущей способности . Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;
  • необходимость увеличения несущей способности балки . Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.

В пределах статьи будут приведены несколько распространенных способов усиления перекрытия ( , реконструкция). Но, точно ответить на вопрос, как усилить деревянные балки перекрытия может только профессионал и только после анализа состояния конструкции. Ведь в каждом случае решение будет индивидуально.

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке.

Материал подготовлен для сайта сайт

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 на участке.

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.

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

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:

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

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 изолируют, что позволяет балке «дышать».

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.

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

Стальные балки

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

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

Преимущества:

  • допустимы пролеты большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
  • стойкость к воздействиям биологического характера и гниению;
  • огнеустойчивость.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • возможно образование коррозии;
  • низкие звуко- и теплоизоляционные параметры;
  • для монтажа требуется специальная техника.
Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

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:

Виды балок перекрытия – преимущества и 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 строительстве при создании каркасных домов. 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.
Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Недостатки:

  • высокая цена;
  • неудобство утепления плитным материалом.