Как рассчитать размеры деревянных балок перекрытия

Если в частном доме на внутренней конструкции планируется устройство перекрытия, состоящее из деревянных балок, важной составляющей подготовительного этапа станет расчет точных размеров, лучшего сечения реек и шаг, который следует отступать между ними. Рассчитывать размеры и количество реек необходимо, прежде всего, для экономии средств, а также, чтобы избежать недостачи стройматериала.

Возведение деревянных перекрытий между этажами: подробная технология строительства

При строительстве частных малоэтажных домов из дерева, бетонных блоков или кирпича между этажами чаще всего возводят деревянные перекрытия. Эти конструкции, по сравнению с альтернативными бетонными плитами, обладают рядом преимуществ. Деревянные перекрытия не перегружают стены, при монтаже не требуют привлечения грузоподъемной техники. Кроме этого, они обладают высокой прочностью, долговечностью и приемлемой ценой. Монтаж таких перекрытий достаточно прост, поэтому многие домашние мастера выполняют его самостоятельно.

Деревянное межэтажное перекрытие первого этажа

Деревянное перекрытие между первым и вторым этажом должно отвечать некоторым установленным требованиям:

  1. Конструкция перекрытия должна быть очень прочной и выдерживать предполагаемые нагрузки сверху, рекомендуется просчитывать величину нагрузок с запасом.
  2. Деревянные балки перекрытия должны быть жесткими для обустройства пола на втором этаже и потолка на первом.
  3. Перекрытие должно иметь одинаковый срок службы, как и весь деревянный дом в целом. Надежное перекрытие на этапе строительства обеспечит сохранность и предотвратит проведение ремонтных работ.
  4. Для пола очень важно оборудовать дополнительную тепло- и шумоизоляцию.

Схема деревянного перекрытия с разделенными балками.

Деревянные балки в качестве перекрытия выполняют все основные функции, и они отличаются от железобетонных плит более простой укладкой. Человеческой силы вполне достаточно, нет необходимости использовать тяжелую технику. Используя балки, можно существенно снизить общую нагрузку на фундамент. К достоинствам деревянных перекрытий относится и невысокая цена. А при правильной обработке и установке такая конструкция прослужит не один десяток лет.

К недостаткам древесины можно отнести такой пагубный процесс, как гниение. Помимо того, к недостаткам изделий из дерева является высокая воспламеняемость при пожаре. Для того чтобы минимизировать вероятность таких процессов, очень важно подготовить балки непосредственно перед монтажными работами. Для перекрытия лучше всего использовать хвойные породы дерева. Для того чтобы избежать прогиба балки, не рекомендуется делать пролет более 5 м. Если пролет будет больше, обязательно нужно делать дополнительные опоры в виде колонн или ригели.

Планирование

Лестничный проём в деревянном доме

Процесс создания проёма

Планирование

Проём чердачной лестницы

Также планирование вами должно осуществляться с учетом действующих строительных норм. То есть минимальная возможная ширина лестницы составляет не менее 1000 мм, а высота между проступью и балкой перекрытия должна составлять не менее 2000 мм.

Планирование

Проем может иметь различные размеры и форму. Все напрямую зависит от того, какая лестница на второй этаж используется. Прямая, П и Г-образные лестницы требуют большого отверстия, винтовые лестницы более компактны.

И последнее из теории. Проем должен быть на 50 мм больше от запланированного. Связано это с тем, что вам придется выполнять отделочные работы.

Первый этап – демонтаж напольного и потолочного покрытия

Планирование

На первом этапе вам придется заняться демонтажем. Для этого понадобятся:

Читайте также:  Как крепятся натяжные потолки – инструкция по установке

Планирование

  • топор;
  • молоток;
  • фомка;
  • угловая шлифовальная машинка (болгарка), электролобзик или ножовка.

Там где будет располагаться лестница на второй этаж, необходимо снять напольное покрытие. Как снимать, зависит напрямую от материалов. Доску и паркет можно демонтировать при помощи топора и фомки, ламинат снимается вручную, а напольную керамическую плитку придется отбивать зубилом и молотком.

Планирование

Также необходимо снять доску с потолка при помощи болгарки, отпилите необходимые фрагменты и оторвите фомкой и/или топором.

Этап второй – работа с балками

Второй этап достаточно ответственный. Все работы необходимо выполнять аккуратно, чтобы не допустить обрушения конструкций. Итак, после того как вы сняли потолочные доски на первом этаже и напольное покрытие на втором, вам видно как располагаются рядовые балки перекрытия и как они ложатся на проем.

Планирование

В том случае если рядовая балка (хуже, когда балки) попадает на проем, ее необходимо отпилить. Запомните, когда деревянный каркас перекрытия ложится на ваше отверстие более чем двумя рядовыми балками, то работы следует заканчивать. То есть отпилить можно не более двух балок, иначе пострадает конструкционная целостность потолочного перекрытия и эксплуатировать такое помещение будет небезопасно. Поэтому проектирование выполняйте в полном соответствии с обозначенным условием.

Итак, предположим, что на проем ложится одна рядовая балка. Теперь вам необходимо добраться до смежных балок перекрытия, с левой и правой стороны от той, которую нужно пилить. Получается, что у вас должен быть свободный доступ до трех балок (максимум четырех).

Возьмите доски, брусы, бревна по длине равные высоте комнаты и подставьте под ту балку, которую будете распиливать с двух сторон от проема. Получится подпорка, которая будет препятствовать обрушению конструкции.

Планирование

Этап третий – математический

После того как отпилите несущие балки, попадающие на проем, посмотрите на каком расстоянии располагаются смежные балки. Если ширина отверстия соответствует расстоянию между смежными балками, то вам повезло, конструкция будет установлена с небольшими затратами средств, материалов и труда.

В противном случае придется устанавливать две спаренные балки по толщине равные несущим (рядовым), расстояние между которыми равно ширине проема. Основных вариантов два:

Планирование
  • спаренные балки устанавливаются на всю ширину комнаты, тогда стены играют роль несущих (это наиболее предпочтительный, хотя и трудоемкий вариант);
  • спаренные балки устанавливаются на длину проема (быстро, эффективно, но менее надежно).

Планирование

В том случае если выбран второй вариант, то поперечные балки крепятся к смежным на расстоянии равном длине проема. Затем к поперечным балкам крепятся спаренные, расстояние между которыми равно ширине проема.

Далее перекрытие зашивается досками, настилается деревянный, или другой тип напольных покрытий и если лестница готова, производится ее установка.

Планирование

Нюансы

Если у вас винтовая лестница, то порядок работ немножко другой. Но об этом читайте в одном из наших следующих материалов.

В результате выполненных операций у нас получается лестница с проемом необходимой формы. Как видите, выполнить все необходимые работы под силу каждому самостоятельно, лишь в ряде случаев требуется сторонняя помощь. Деревянный дом и перекрытие из досок и балок позволяют выполнить эффективно все работы, включая проектирование и установку проема.

Успехов вам в ремонте!

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

Балка должна быть изготовлена из сухой древесины. Стоит выбирать ее согласно проекту. При составлении такового производят расчёт на прочность, жёсткость. Балка должна иметь достаточную собственную массу, чтобы хоть как-то гасить звуки и вибрации с верхнего этажа. Как правило, используют балки высотой 200-300 мм при пролётах до 5 метров. Балки укладывают через каждый метр, чтобы исключить прогиб лаг пола верхнего этажа. Обычно полноценная балка — это брус прямоугольного сечения, у которого ширина составляет 2/3-1/2 от высоты. Укладывается он на узкое ребро. Брус в разы надёжнее доски-лафета, уложенной на ребро в качестве балки.

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

лучший выбор для больших пролётов — металлическая балка. Двутавр обойдётся дешевле, чем мощный клееный брус такой же жёсткости и длины. И у металла не будет проблем с грибком, насекомыми, огнестойкостью. При укладке прокат нужно ставить на подушки и обеспечить хорошую гидро- и теплоизоляцию против конденсата. При желании их можно отделать под дерево.

Читайте также:  Для чего утеплять чердачные перекрытия?

Ремонт или смена наката в межэтажных перекрытиях

Смену наката в межэтажных перекрытиях необходимо выполнять с учётом следующих требований:

  • разборка старого наката должна производиться со стороны нижележащего помещения со специально устроенных лесов;
  • до укладки нового наката должно быть обследовано техническое состояние балки, черепных брусков и других смежных конструкций;
  • новый накат следует укладывать в виде щитов или плит небольшой ширины между двумя соседними балками для последующей укладки засыпки и толя;
  • при отсутствии возможности для укладки засыпки между лагами и накатом надлежит вскрыть конструкцию пола верхнего этажа.

При смене черепных брусков конструкцию примыкающего к сменяемому бруску пролёта наката следует разобрать, а поверхность примыкающей к нему балки осмотреть, очистить от гнили и проантисептировать.

Для прикрепления бруска допускается прибивать к балке выравнивающую доску. Прочность балки с остающейся площадью сечения должна быть подтверждена расчётом. Работы должны выполняться с временных подмостей, установленных на нижележащем перекрытии.

Работы по смене отдельных пролетов деревянного перекрытия проводят, соблюдая следующие требования:

  • опирающиеся на перекрытия перегородки, печи и другие конструкции разбирают до начала ремонта пролёта перекрытия;
  • весь годный материал отбирают для дальнейшего использования;
  • засыпку собирают отдельно, просеивают и укладывают во вновь устраиваемое перекрытие;
  • пораженный грибком лесоматериал сжигают, а просеянный мусор от засыпки вывозят на свалку.

После разборки перекрытия:

  • осматривают смежные конструкции и места опирания балок (гнезда в стенах),
  • осматривают прогоны, расположенные в нижнем этаже, перегородки и т.д.

И где требуется ремонт — выполняют его.

Обшивка балок и укладка полов

После того, как балки будут установлены и закреплены, их необходимо подшить тесом, толщина которого должна быть25 миллиметров. Выполняется подшивка по низу балок. Далее стелют пароизоляцию и утеплитель. Отметим, что использовать для утепления можно любой материал, кроме минеральной ваты. Для перекрытий между этажами она не очень подходит, так как может выделять вредную пыль.

Когда все необходимые покрытия будут постелены, можно приступать к укладке полов. Для этих целей подойдут доски, специальные деревянные панели и прочие материалы. Со стороны первого этажа (снизу) балки перекрытий можно закрыть листами гипсокартона.

Схема расчета нагрузки на перекрытии

Нагрузка, которая действует в отношении перекрытия деревянных реек, состоит из нескольких видов нагрузки:

  1. Собственная масса деталей перекрытия.
  2. Постоянная или, наоборот, временная нагрузка, к примеру, если на верхнем этаже установлена мебель, бытовые приборы. оборудование.

Рассчитать точное значение нагрузки достаточно сложно, этим занимаются специалисты, имеющие опыт в проектировании. Но обывателю тоже под силу произвести упрощенное вычисление.

Чердачное перекрытие, которое не удерживает вещи, хлам, а только учитывает массу легкого утеплителя по типу минеральной ваты или пенопласта и собственный вес, принимается в величине 50 кг/кв. м. Исходя из этого, нагрузка по эксплуатации перекрытия вычисляется:

70 × 1,3 = 90 кг/кв. м, 70 – единственно принятое неизменное значение нагрузки для чердака, а 1,3 – показатель запаса.

Рассчитаем общую нагрузку:

(50 + 90) × 1,3 + 50 = 232 кг/кв. м, округляем до 240 кг/кв. м.

Для чердачного перекрытия, где обустроена мансарда, следует добавить вес напольной конструкции, перегородок и мебели. Тогда нагрузка повышается до значения в 300-350 кв. м. Прибавляем вес нескольких жителей и посетителей здания и получаем нагрузку 350-400 кг/кв. м.

Согласование усиления перекрытий – обязательное или добровольное?

Так как перекрытия относятся к основным несущим конструкциям здания, любые виды работ на них требуют согласований. Это касается даже случаев, когда непосредственно на перекрытиях не ведутся строительные работы, однако воздействия и повышенные нагрузки на них можно устранить только усилением. Согласования обязательны в следующих случаях:

  • если усиление перекрытий предусматривает проект реконструкции жилого или нежилого здания – проект проходит экспертизу, после чего оформляется разрешение на строительство;
  • если проводится перепланировка или переустройство помещений в МКД – при проектировании нужно оформить технические заключение о состоянии несущих конструкций, а работы можно выполнять после согласований в МосЖилИнспекции.
Согласование усиления перекрытий – обязательное или добровольное?

Не нужно проходить согласование перепланировки, если строительные работы будут проводиться в нежилых зданиях. В этом случае проект утверждает сам собственник (заказчик).

Читайте также:  Максимальный пролет монолитного перекрытия

Усиление перекрытий путем укрепления швов между отдельными плитами.

Процесс установки лаг

Начать надо с того, что установка лаг под деревянные полы в частных домах производится или по грунту, или по фундаменту, или по плите перекрытия. Давайте рассмотрим все варианты по отдельности.

По грунту

Надо сразу оговориться, что на сам грунт брусы не укладывают. Для этого собирают из штучных материалов столбики, или заливают их из бетона. Но перед тем как формировать столбики под лаги пола, подготавливают сам грунт. Что делают:

  • срезают плодородный слой внутри фундаментной конструкции;
  • выравнивают его и уплотняют;
  • засыпают щебнем или песком, кто-то делает бетонную стяжку или закатывает асфальт.

Главная задача – сделать все, чтобы под напольным основанием не было сырости, и не произрастала растительность.

Далее поднимают опоры или заливают их в подготовленную и установленную опалубку. Расстояние между столбиками выбирается из таблицы. Важно провести гидроизоляцию опор и снизу, и с боков, а также обработать или застелить верхнюю плоскость, отсекая таким образом лаги от возможного соприкосновения с влагой.

Если столбики собираются из штучного стройматериала: кирпич, бетонные блоки или камень, то под каждую опору заливается небольшой толщины фундамент. Это может быть несколько фундаментных конструкций под каждую опорную стойку или один цельный в виде ленты под все одновременно.

Когда все опорные столбики будут готовы, переходят к укладке лаг. Здесь главная задача – выставить их как можно точно и по горизонтали, и по вертикали.

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

  • в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
  • в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
  • в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
  • в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).