Виды, конструкция и устройство современных деревянных перекрытий домов

Несмотря на бушующий в мире экономический кризис, который, к сожалению, затронул и нашу страну, строительство объектов различной важности продолжает производиться. При этом, в последнее время получило новый толчок развития именно промышленное строительство, однако, потребность жителей страны в жилых квадратных метрах не уменьшилось.

Инструкция по работе с программой

Рассмотренная программа небольшая и дополнительной установки не требует.

Интерфейс программы

Чтобы было понятнее, рассмотрим каждый пункт программы:

Инструкция по работе с программой
  • Материал — выбираем требуемый материал бруса или бревна.
  • Тип балки — брус или бревно.
  • Размеры — длина, высота, ширина.
  • Шаг балок — расстояние между балками. Изменяя данный параметр (как и размеры) можно добиться оптимального соотношения.
  • Нагрузка по площади. Как правило, расчет нагрузки на перекрытия производится на этапе проектирования специалистами, но выполнить его можно и самостоятельно. Прежде всего, учитывается вес материалов, из которых изготовлено перекрытие. Например, чердачное перекрытие, утепленное легким материалом (например, минеральной ватой), с легкой подшивкой выдерживает нагрузку от собственного веса в пределах 50 кг/м². Эксплуатационная нагрузка определяется в соответствии с нормативными документами. Для чердачного перекрытия из деревянных основных материалов и с легкими утеплителем и подшивкой эксплуатационная нагрузка в соответствии со СНиП вычисляется таким путем: 70*1,3=90 кг/м². 70 кг/м².  В этом расчете берется нагрузка в соответствии с нормативами, а 1,3 – коэффициент запаса. Общая нагрузка вычисляется путем сложения: 50+90=140 кг/м². Для надежности цифру рекомендуется округлить немного в большую сторону. В данном случае можно принимать общую нагрузку за 150 кг/м². Если чердачное помещение планируется интенсивно эксплуатировать, то требуется увеличить в расчете нормативное значение нагрузки до 150. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом: 50+150*1,3=245 кг/м². После округления в большую сторону – 250 кг/м². Также следует проводить расчет таким образом, в случае если используются более тяжелые материалы: утеплители, подшивка для заполнения межбалочного пространства. Если на чердаке будет обустраиваться мансарда, то необходимо принимать во внимание вес пола и мебели. В этом случае общая нагрузка может составить до 400 кг/м².
  • При относительном прогибе.  Разрушение деревянной балки обычно происходит от поперечного изгиба, при котором в сечении балки возникают сжимающие и растягивающие напряжения. Вначале древесина работает упруго, затем возникают пластические деформации, при этом в сжатой зоне происходит смятие крайних волокон (складки), нейтральная ось опускается ниже центра тяжести. При дальнейшем росте изгибающего момента пластические деформации растут и происходит разрушение в результате разрыва крайних растянутых волокон. Максимальный относительный прогиб балок и прогонов покрытий не должен превышать 1/200.
  • Среднеточечная нагрузка (для ригелей) — это нагрузка, взятая с плиты (полная) плюс собственный вес ригеля.

Cкачать программу расчета деревянных балок перекрытия

Описание

Стальные балки перекрытия представляют собой металлический брус определённой длины и определённой формы поперечного сечения. Как правило, металлические балки исполняются из высокопрочной стали марки Ст 5 с формой поперечного сечения типа двутавр и швеллер.

Балки производятся именно в таких формах поперечного сечения, потому что расчёт показывает, что такая форма является более экономически выгодной по сравнению с другими геометрическими фигурами.

Кроме того, расчёты показывают, что балка именно двутаврогого сечения лучше всего воспринимает давление и такие нагрузки, как изгиб, кручение и их совместное действие.

Продолжая перечислять преимущества двутавровых балок, можно отметить немаловажный факт того, что такая форма сечения помогает уменьшить вес конструкции.

Описание

Это помогает снизить нагрузку, например, на стены и фундамент здания, если в межэтажном перекрытии использовать металлические балки перекрытия. Также, из преимуществ можно отметить простоту монтажа любой конструкции из балок, скорость выполнения работ.

Для большей экономии использования металла и для облегчения всей конструкции существует сортамент балок двутаврового и швеллерного поперечного сечения. Площадь сечения изменяется от минимальной равной 12 кв. см до максимальной 234 кв. см, соответственно, для номеров профиля 10 и 70б.

Все значения площадей и массы профиля представлены в таблицах ГОСТ 8239-72. Чтобы её произвести, необходимо произвести расчёт профиля по прочностным характеристикам и вычислить подходящую площадь. Точная методика представлена ниже.

Таким образом, видно, что в качестве бруса перекрытия стоит использовать именно стальные балки, так как они во многом выигрывают по сравнению с конкурирующими материалами.

Так зачем нужен калькулятор

Ниже выложен калькулятор, позволяющий по вводимым вами базовым измерениям подсчитать обозревавшиеся в статье критически важные параметры всего за несколько секунд.

Таким образом, параметр прогиба бруса не менее важен для долговечной службы постройки, чем качество и прочность самих балок. Используя онлайн-вычисления, можно просчитать все нужные данные и проверить их на соответствие строительным стандартам.

Читайте также:  Как усилить деревянную балку перекрытия своими руками

Средняя оценка оценок более 0 Поделиться ссылкойКомментарии Коментариев пока нет, но вы могли бы быть первым…

Расчет на жесткость

Алгоритм исчисления:

В формуле обозначены:

  • M – max момент, возникающий в брусе;

  • Wn,min – момент сопротивления сечения (табличный показатель);

  • Ry – сопротивление на изгиб (расчётный показатель);

  • γc – показатель условий труда (табличный показатель).

Такой расчет не трудоемок, но для более верного значения требуется следующее:

  • рабочий план объекта;

  • определение характеристик балки, характер сечения;

  • определение max нагрузки, воздействующей на брус;

  • оценка точки max прогиба;

  • проверка прочности max изгибающего момента.

Особенности строительства перекрытий в кирпичном доме ↑

Если свод монтируют к каменным стенам, необходимо концы балок обернуть рубероидом или обработать смолой, обеспечив гидроизоляцию. Проем в стене, который используется в качестве опоры для балок, поддерживающих деревянные перекрытия между этажами в кирпичном доме, создают такого размера, чтобы присутствовал зазор для вентиляции. Это позволит избежать образование конденсата и дольше сохранить древесину от разрушения.

Порядок работ при монтаже своими руками:

Особенности строительства перекрытий в кирпичном доме ↑
  1. В процессе строительства дома, не забывая, как нужно устанавливать балки перекрытия, в стенах на необходимой высоте устраивают ниши, имеющие глубину от 15 см до 20 см. Особенно удобно создавать ниши при постройке стен из двойного силикатного кирпича.
  2. Перед монтажом выполняют обрезку концов брусов под углом в 60°-70° для улучшения ее вентиляции после установки, производят дополнительную обработку специальными составами.

    Выполнение среза конца балки

  1. Концы слег обрабатывают гидроизоляцией, не трогая торцы для обеспечения выхода влаги из дерева. При необходимости проводят обработку балок антисептиком и средством, повышающим огнестойкость.
  2. Выполняют укладку брусьев или досок в ниши с таким расчетом, чтобы между их торцами и стеной сохранялся зазор около 5 см для вентиляции.
  3. Каждую третью или четвертую балку фиксируют анкерным болтом к стене.

    Анкерный болт

  1. Имеющийся зазор между стеной и брусом заполняют уплотнителем.
  2. Далее перпендикулярно к слегам нашивают бруски 50х50 или 40х40, получая обрешетку для крепления деревянных щитов либо облегченных бетонных панелей.
  3. Снизу к балкам можно прибить доски, панели или листовой гипсокартон.
  4. В устройстве деревянного перекрытия между этажами на деревянные щиты помещают необходимый изоляционный слой. В случае с чердаком могут взять такой сыпучий утеплитель, как керамзит. Можно использовать вариант, когда насыпают глиняно-песчаный слой, поверх которого распределяют слой песка либо шлака.
  5. Поверх утеплителя крепят лаги с шагом 50-70 см.
  6. К лагам прибивают струганные доски.
  7. В качестве альтернативы лагам и струганным доскам можно сделать бетонную стяжку с армированной сеткой.
  8. Выполняют окончательную отделку напольного покрытия и потолка.
Особенности строительства перекрытий в кирпичном доме ↑

Схема перекрытия

Правила монтажа в деревянном доме ↑

От того, из какого материала построено здание, зависит, как сделать перекрытие между этажами в доме. В возведении строения, имеющего деревянные стены, существуют также определенные нюансы.

Особенности строительства перекрытий в кирпичном доме ↑

Установка брусов из древесины своими руками выполняется по своеобразным маякам – первоначально монтируются крайние слеги, ориентируясь на которые затем крепят промежуточные. При закреплении крайних балок учитывают, что они должны располагаться не ближе 5 см к ближайшей стене. Используя этот промежуток, размещают слой утеплителя.

Ниши для опоры можно не готовить заранее – в построенных стенах, используя электрическую или бензопилу, вырезают необходимые углубления.

Ниши для перекрытий в деревянных стенах

Особенности строительства перекрытий в кирпичном доме ↑

Поэтапный монтаж пола в деревянном доме:

  1. Перед монтажом выполняют обрезку концов слег под углом в 60°-70° для улучшения ее вентиляции после установки, производят дополнительную обработку специальными составами.
  2. Обработав концы брусков битумом и обернув рубероидом, укладывают их в ниши. Начиная укладку с крайних балок, продолжают укладывать промежуточные с проверкой горизонтальности расположения уровнем.
  3. В процессе укладки каждый третий или четвертый брус крепится к стене с использованием анкерных болтов либо другого крепежа, например, скоб.
  4. Затем перпендикулярно к слегам закрепляют бруски 50х50 или 40х40, готовя обрешетку для монтажа деревянных щитов.
  5. Сверху нашивают черновые полы, для которых используют не струганные доски либо деревянные щиты.
  6. Выполняя монтаж перекрытий, снизу прибивают листовой материал или легкие доски.
  7. На черновом полу закрепляют изоляционный слой, в каждом случае выполняющий определенную задачу. Если оборудуется перекрытие дома 1 этажа, необходимо укладывать теплоизоляционный слой для защиты от холода из подвального помещения. А когда настилается пол на 2-ом этаже, достаточно обеспечить хорошую звукоизоляцию.
  8. Сверху утеплителя нашивают лаги, к которым затем крепят струганные доски чистового пола. Вместо досок можно использовать плиту ОСП.
  9. Завершающим верхним слоем может стать линолеум, керамическая плитка, ламинат или паркет.

Пример монтажа перекрытия в стене из газобетона

Особенности строительства перекрытий в кирпичном доме ↑

Защита балок от влаги и прочих внешних воздействий

Специальная защита от влаги и климатических воздействий балкам перекрытия в деревянном доме не требуется. Все конструкции мансарды, чердачное перекрытие по деревянным балкам, деревянные элементы наружной стены надежно защищены в том случае, если кровля выполнена правильно и не протекает.

Читайте также:  Как правильно крепить пароизоляцию на потолок

Защищать древесину перекрытий специальными средствами требуется только в том случае, если перекрытие располагается над влажной зоной . Это может быть ванная комната, баня, прачечная и любое другое помещение с высокой влажностью. Вентиляция для перекрытий не требуется.

Для защиты любых конструкций достаточно стандартной обработки. Открытые балки или другие виды невентилируемых перекрытий можно обработать лакокрасочными материалами. Специальные химические средства для обработки не нужны.

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.

Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м2. Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.

Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м2.

Руководствуясь СНиП «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м2 х 1,3 = 91 кгс/м2,

где 70 кгс/м2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;1,3 — коэффициент надежности.

Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит,  округляя в большую сторону, — 150 кг/м2 (50 кгс/м2 + 91 кгс/м2).

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить.

Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м2.

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м2 х 1,3 = 195 кгс/м2. В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м2 (50 кгс/м2 + 195 кгс/м2).

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м2, до 300 кгс/м2.

По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.

Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.

Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:

В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м2.,  и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.

В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:

В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м2., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.

Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.

Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».

Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м2, как указано выше).

Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.

Виды балок для опалубки и правила их монтажа

При постройке зданий по монолитной технологии зачастую приходится использовать несколько разных опалубочных систем. Так, для возведения фундамента, стен и других вертикальных элементов, удобнее применять щитовые системы, а вот для сооружения перекрытий, как правило, выбирают балочные конструкции.

Разберемся, что такое балка для опалубки, где они применяются и какие виды используют в современном строительстве.

Область применения балок

Для постройки горизонтальной монолитной плиты на высоте применяют опалубочные системы, в состав которых включены:

  • двутавровая балка опалубки;
  • крепежные элементы;
  • телескопические стойки, регулируемые по высоте.

Не исключается использование балочных ригелей и для сборки форм для возведения вертикальных конструкций, в частности, колонн и стен. Применение балочных опалубочных систем обусловлено их удобством, вариативностью и долгим сроком применения.

Балочно-ригельные системы, основу которых составляют балки опалубки перекрытий, широко применяются при строительстве таких объектов, как:

  • здания жилого и промышленного назначения;
  • мосты и тоннели;
  • сложные крупные объекты, например, плотины и пр.
Читайте также:  Плиты перекрытия пб чем отличаются от пк

Использование такого вида форм оправдано тем, что балки для опалубки перекрытий:

  • удобны в транспортировке как на территории одного объекта, так и на дальние расстояния;
  • обеспечивают высокую несущую способность;
  • элементы системы оснащены стыковочными пазами, что существенно облегчает монтаж;
  • позволяет получить идеально ровную поверхность монолитных конструкций.

Совет! Балочные ригели изготавливают из прочных материалов, способного выдержать нагрузки, превышающие 100 кПа.

Разновидности балок опалубки

Производится несколько видов опалубочных ригелей. В зависимости от того, в каком месте планируется использовать элемент, выделяют такие виды:

  • двутавровое деревянное или металлическое изделие, применяемое для создания опалубки перекрытий или фундамента;
  • сплошной и решетчатый ригель. Этот вариант является универсальным и более прочным, чем двутавровая деревянная балка для опалубки;
  • выравнивающие балки для опалубки применяются для придания правильных геометрических форм конструкциям, используется для выравнивания углов и стен.
Виды балок для опалубки и правила их монтажа

Двутавровые ригели являются основой для создания различных горизонтальных каркасов. Изготавливаются преимущественно из деревянного бруса.

Совет! Стандартная деревянная двутавровая балка имеет размер 80 х 40 х 200 мм. Составляющие конструкции крепятся при помощи шиповых соединений и проклеиваются специальными клеевыми составами.

Выравнивающие ригели применяются для создания различных вертикальных элементов. Изготавливается деталь из древесины или металла. Применяется она для:

  • монтажа крупногабаритных щитов;
  • монтажа угловых форм;
  • для установки катучих подвесных опалубок.

Материалы для создания балок

Применение балочных ригелей определяется материалом их изготовления. В частности:

  • деревянные двутавровые балки для опалубки используются преимущественно в малоэтажном частном строительстве. Используется балка двутавровая для создания перекрытий и других конструкций с ограниченной нагрузкой;
  • стальные детали применяются там, где нагрузки превышают показатели, которые могут выдержать деревянные ригели;
  • алюминиевые применяются там, где создаются объемные выравнивающие формы;
  • пластиковые являются универсальным вариантом;
  • комбинированные изделия представляют собой деревянные или пластиковые модели, обитые металлическим листом.

Монтаж и демонтаж балок

При сборке балочных опалубочных систем нужно точно придерживаться технологии и знать основные правила ее монтажа. Работы выполняют в несколько этапов:

  • расчистка площадки;
  • установка специальных треног с соблюдением определенного интервала;

Совет! Расстояние между опорами определяется величиной нагрузки, максимальный интервал не превышает 1,5 метра.

  • устанавливаются телескопические стойки, на их верхние концы монтируются вертикальные держатели, на которые и монтируются балки;
  • поперечные ригели закрепляются поверх более длинных продольных, шаг расположения деталей должен быть одинаковым (50-60 см);
  • на ригелях закрепляются боковые вертикальные щиты, щели между деталями застилают пленкой;
  • настилаются горизонтальные щиты – палуба, проводится выверка горизонтальности этого элемента.

Итак, балочный ригель – это элемент, который применяется для сборки самых разных форм. Применяют изделия из деревянного бруса, металла и пластика. Каждый вариант рассчитан на определённую нагрузку. Превышение этой нагрузки может привести к выходу детали из строя – деформации, появлению трещин, разлому. Расчёты нагрузки и выбор варианта материала производится на этапе проектирования.

Основные особенности

Деревянные перекрытия устанавливаются по ширине пролета, который не должен быть больше 8 м. Основными несущими конструкциями выступают балки из бруса, сечение которого может быть равно от 50 x 150 до 140 x 240 мм. Можно использовать окоренное бревно нужного диаметра. Шаг между балками рассчитывается с учетом нескольких факторов и варьируется в пределах 0,6-1 м. Для изготовления балок используются хвойные сорта, ведь прочность этой древесины на изгиб гораздо выше, чем у лиственных пород.

Двутавровые балки перекрытия

Современные двутавровые балки перекрытия деревянные изготавливаются из нескольких материалов. Для их производства используют брус, плиты OSB и хвойные породы дерева. Эти балки обладают множеством положительных характеристик. Они экологичны, поскольку производятся исключительно из материалов, не выделяющих вредных веществ. Служат двутавровые балки долго, а благодаря особой форме и надежно. Они отличаются уникальным сочетанием небольшого веса и высокой прочности. Эти балки не изменяют свои геометрические параметры и не деформируются. Их легко применять, поскольку все поверхности тщательно выверены, а все элементы имеют одинаковые параметры.

Цены на двутавровые балки зависят по большей части от двух характеристик. Первая – площадь сечения, а конкретно, высота балки. Вторая – материалы, из которых изготовлены полки.

Использование двутавровых изделий позволяет ускорить строительные работы, т.к. балки удобны в применении. Они обезопасят дом от возникновения перекосов перекрытий и появления на них трещин, т.к. не усаживаются.

Двутавровые балки перекрытия

Используя двутавровые балки, можно существенно облегчить конструкцию перекрытия. Такая балка состоит из частей, которые имеют совсем небольшую толщину и массу. Однако благодаря особой конструкции они обеспечивают необходимый для конкретного перекрытия уровень прочности.

Такие балки могут изготавливаться на заказ, нужного размера. Это избавит от необходимости подгонки, на которую тратится дополнительное время.

Для работы с двутавровыми балками не требуется специальный инструмент. Вполне достаточно обычного плотницкого. В балках легко сделать отверстия, ели требуется проложить элементы коммуникаций.

Используют двутавровые балки не только для перекрытий. Они применяются и для создания стропильной системы.