Чердачное перекрытие по деревянным балкам: обзор лучших конструкций и советы по выбору балок. Двутавровые балки перекрытия деревянные Составные балки перекрытия

Балки в доме относятся обычно к стропильной системе или перекрытию, и, чтобы получить надежную конструкцию, эксплуатация которой может осуществляться без каких-либо опасений, необходимо использовать калькулятор балок .

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать , во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.

На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине . Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Вам также может быть интересна статья о расчёте количества необрезной и обрезной доски в кубе:

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Расстояние между стенами называется пролетом, и в помещении их насчитывается два, причем один пролет обязательно будет меньше другого, если форма комнаты не квадратная. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого – от 3 до 4 метров. При большем расстоянии могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторой зыбкости настила. Оптимальным выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.

Что касается сечения деревянного бруса, есть определенный стандарт, требующий, чтобы стороны балки соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, и 5 из них должны составить ширину профиля. В этом случае деформация сечения исключается, если же отклониться от вышеуказанных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, либо, при обратном несоответствии – загиб в сторону. Чтобы подобное не получилось из-за чрезмерной длины бруса, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб вычисляется из соотношения к длине перемычки, как 1:200, то есть должен составлять 2 сантиметра на 4 метра.

Чтобы брус не провисал под тяжестью лагов и настила, а также предметов интерьера, можно выточить его снизу на несколько сантиметров, придав форму арки, в этом случае его высота должна иметь соответствующий запас.

Теперь обратимся к формулам. Тот же прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: f нор = L/200, где L – длина пролета, а 200 – допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу проседания бруса. Для железобетонной балки, распределенная нагрузка q на которую обычно приравнивается 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента выполняется по формуле М max = (q · L 2)/8. При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:

Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней

Нагрузка на любую балку из достаточно однородного материала рассчитывается по ряду формул. Для начала высчитывается момент сопротивления W ≥ М/R. Здесь М – это максимальный изгибающий момент прилагаемой нагрузки, а R – расчетное сопротивление, которое берется из справочников в зависимости от используемого материала. Поскольку чаще всего балки имеют прямоугольную форму, момент сопротивления можно рассчитать иначе: W z = b · h 2 /6, где b является шириной балки, а h – высотой.

Что еще следует знать про нагрузки на балку

Перекрытие, как правило, является заодно и полом следующего этажа и потолком предыдущего. А значит, нужно сделать его таким, чтобы не было риска объединить верхние и нижние помещения путем банального перегруза меблировкой. Особенно такая вероятность возникает при слишком большом шаге между балками и отказе от лагов (дощатые полы настилаются прямо на брус, уложенный в пролеты). В этом случае расстояние между поперечинами напрямую зависит от толщины досок, например, если она составляет 28 миллиметров, то длина доски не должна быть более 50 сантиметров. При наличии лагов минимальный промежуток между балками может достигать 1 метра.

Также обязательно следует учитывать массу , используемого для пола. Например, если укладываются маты из минеральной ваты, то квадратный метр цокольного перекрытия будет весить от 90 до 120 килограммов, в зависимости от толщины термоизоляции. Опилкобетон увеличит массу такого же участка в два раза. Использование же керамзита сделает перекрытие еще тяжелее, поскольку на квадратный метр будет приходиться нагрузка в 3 раза больше, чем при укладке минеральной ваты. Далее, не следует забывать про полезную нагрузку, которая для межэтажных перекрытий составляет 150 килограммов на квадратный метр минимум. На чердаке достаточно принять допустимую нагрузку в 75 килограммов на квадрат.

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

Это на самом деле несложно, единственное, что нужно заранее продумать, – конструкция перекрытий. Бетон создает избыточную нагрузку на стены, сталь сложно обрабатывать.

Деревянное перекрытие между этажами – это лучший выбор для загородного дома. Важно только точно рассчитать его параметры и выбрать качественные материалы.

Устройство перекрытий из дерева

Пожалуй, это лучший вид перекрытий, он выгодно отличается простотой изготовления и доступностью материалов. К тому же для его создания используется только дерево, что обеспечивает экологическую чистоту при достаточной надежности. Устройство перекрытия по деревянным балкам не отличается особой сложностью, основные его составляющие:

• несущие балки;
• направляющие бруски;
• черновой потолок;
• основа пола верхнего этажа;
• утеплитель;
• гидроизоляция;
• декоративное покрытие.

Необходимую прочность и надежность всей конструкции придаст брус. Он может быть сплошным или склеенным из нескольких слоев. Хорошая замена бруса – цельные бревна небольшого диаметра. Также основой конструкции могут послужить доски, но подобные перекрытия имеют существенные ограничения по длине пролета и нагрузке.

В принципе, балка может быть изготовлена из любой древесины, но лучше выбирать лиственницу или сосну. Дерево лиственных пород имеет несколько иную структуру и меньшее сопротивление на изгиб. Такое перекрытие может не выдержать постоянной нагрузки.

На несущую конструкцию из параллельных балок монтируют основу будущего пола и потолка соответственно. Это может быть подготовленная доска или листовой материал на древесной основе. На готовую основу укладывают напольное покрытие (на втором этаже), а снизу делают полноценный потолок.

Особенностью подобной конструкции является свободное внутреннее пространство, которое необходимо использовать. Его заполняют любым материалом с теплоизолирующими или звукопоглощающими свойствами. Это поможет сохранить тепло в помещениях и обеспечит достаточный уровень звукоизоляции.

Выбор материала

Прежде всего, данная конструкция функциональна, следовательно, межэтажное перекрытие по деревянным балкам должно отличаться надежностью. Важно понимать, что оно должно не просто выдержать свою массу, но и массу мебели, расположенной на верхнем этаже, и вес находящихся там людей. Следовательно, к используемому материалу предъявляются высокие требования по качеству, особенно к балкам.

Как уже говорилось, лучшим материалом для балки является дерево хвойных пород. К выбору древесины стоит отнестись со всей возможной ответственностью. Основные требования к материалу:

• минимальная влажность, ее значение не должно превышать 14%;
• минимум сучков на единицу длины;
• не должно быть ярко выраженного косослоя;
• отсутствие трещин, гнили, потемнений, следов деятельности вредителей.

Чтобы обеспечить долговечность перекрытия, все деревянные поверхности предварительно обрабатывают антисептиком и пропитывают специальными составами, снижающими горючесть материала. Это гарантирует долговечность конструкции и обезопасит от возгораний.

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.

Основные параметры бруса для балок

Параметры балок напрямую зависят от геометрических размеров помещений нижнего и верхнего этажа, их предполагаемого назначения. Расчет параметров – это важный этап в создании междуэтажного перекрытия, во многом от него зависит надежность и долговечности всей конструкции.

Форма и сечение

Брус прямоугольного сечения видится оптимальным материалом для изготовления балок. Установленный на ребро, он имеет достаточный запас прочности, высокую надежность. Иногда в качестве несущих конструкций используют кругляк или пиломатериал специфических профилей, к примеру, двутаврового сечения.

Точные параметры бруса напрямую зависят от предполагаемой нагрузки, длины пролета и расстояния между соседними балками. Кстати, вовсе не обязательно самому рассчитывать все параметры, можно воспользоваться готовыми таблицами и диаграммами.

Расчет длины

Вычислить длину балки просто – это ширина пролета плюс допуски на заделку в пазы. Вне зависимости от сечения не рекомендуется делать пролеты шириной более 6 м, это неминуемо вызовет провисание, которое может закончиться аварией. Если же необходимо изготовить деревянное перекрытие большего размера, можно выйти из положения, установив опоры и подпорки в виде колонн из того же бруса.

Количество материала

Для простоты подсчета количества материала нелишним будет набросать схему будущего перекрытия. При этом надо учитывать, что расстояние от крайних балок до стены будет равняться примерно 50 мм, а остальные будут равномерно уложены между ними с одинаковым интервалом (0,5–1,0 м).

Этапы изготовления межэтажного перекрытия

После того как расчеты выполнены, материал закуплен, можно переходить непосредственно к монтажу деревянного перекрытия. Процесс его изготовления – дело не очень сложное, но, чтобы облегчить работу, желательно делать все с помощником, особенно это актуально при изготовлении перекрытий большой ширины.

Монтаж балок

Оптимальным вариантом для жилого дома с полноценным вторым этажом можно считать установку балок в пазы. Проделать пазы можно как на этапе строительства, что гораздо проще, так и после возведения здания. Работу начинают с крайних балок, которые будут расположены в непосредственной близости от боковых стен.

Из бруса вырезают заготовку нужной длины, концы подрезают дисковой пилой или ручной ножовкой под углом примерно в 60 градусов. Особая точность не нужна, важно создать древесине условия для дыхания.

Обратите внимание! Часть бруса, которая будет скрыта в стене, пропитывается битумной мастикой (за исключением торца) и обматывается рубероидом.

Балку вводят в паз, под нее подкладывают дощечку толщиной 20–30 мм. С помощью уровня контролируют правильность установки, балка должна лежать строго горизонтально. Первую и каждую пятую балку дополнительно фиксируют с помощью анкерных болтов или стальных накладок.

Данную процедуру повторяют с другой крайней балкой. Чтобы контролировать плоскость, между крайними балками временно укладывают доску, поверх нее – обычный строительный уровень. Благодаря этой простой конструкции легко подобрать толщину подкладки к каждому последующему брусу.

Черепной брусок

Черепной брусок – рейки с сечением примерно 50 х 50 мм, которые крепят с обеих сторон балки. Его задача удерживать накат, используемый в качестве чернового потолка. Использовать брусок целесообразно только в том случае, когда монтаж потолка ведется сверху.

Рейки вырезают по длине балки, фиксируют с помощью саморезов. На них крепят накат. Подобный способ отличается простотой и не требует чрезмерных физических усилий, нет необходимости держать детали чернового потолка на весу, но он существенно уменьшает пространство внутри перекрытия, которое можно использовать для укладки утеплителя и звукоизоляции.

Если перекрытие монтируется снизу, технологию работы можно существенно упростить, обойтись без черепного бруска, тогда накат будет крепиться с помощью саморезов непосредственно к балкам.

Создание чернового потолка

В большинстве случаев для создания основы потолка удобно использовать листовой материал на древесной основе. Его просто крепить, он прочный. Для работы достаточно вооружиться шуруповертом и саморезами.

При использовании черепного бруска материал режут на полосы, шириной равные пролету, укладывают, фиксируя саморезами. Если черепной брусок не устанавливается, можно использовать материал произвольного размера, единственное условие – надо следить за тем, чтобы соседние плиты сходились на балке.

Теплоизоляция и пароизоляция

Даже если создается перекрытие между жилыми этажами, внутри стоит проложить теплоизоляционный материал, лучше всего минеральную вату. Она полностью заполнит пространство, сбережет тепло и станет хорошей защитой от шума.

Под утеплитель, особенно если на нижнем этаже расположена кухня, ванная или другое помещение с высокой влажностью, нужно уложить слой пароизоляции. Она убережет перекрытие от попадания пара, защитит дерево от влаги, которая будет конденсироваться внутри. Листы укладывают внахлест, стыки дополнительно фиксируют строительным скотчем.

Гидроизоляция

Поверх готового изоляционного пирога укладывают пленку гидроизоляции. Ее задача – преградить путь влаге сверху, не дать ей просочиться к уплотнителю. Края пленки должны заходить друг на друга не менее чем на 10 см с каждой стороны. Дополнительную защиту от возможных протеканий, как в случае с пароизоляцией, обеспечит строительный скотч.

Черновой пол следующего этажа

Для создания основы под напольное покрытие могут быть использованы доска, многослойная фанера, листы ОСП, ДСП достаточной толщины. Под выбранный материал подбирают крепеж, для плит это саморезы, для досок подойдут гвозди. Работая с листовым материалом, как и при создании чернового потолка, нужно следить за тем, чтобы плиты стыковались только на балках.

Финишная обшивка пола и потолка

Собственно, работа почти закончена, остается только обшивка. Тут методика зависит исключительно от выбранного материала. Пол верхнего этажа можно покрыть бюджетным линолеумом, элитным паркетом или выбрать золотую середину – ламинат. Материалом для потолка может послужить гипсокартон с последующей покраской, потолочные панели из пластика, вагонка.

Перекрытие из дерева – это лучший выбор для загородного дома. Его легко монтировать, оно отличается прочностью и долговечностью. Это именно то перекрытие, которое можно сделать своими руками. Оно долго прослужит, не требует особого ухода, а благодаря исключительно природным материалам это отличное решение для детской комнаты, ее можно сделать как на верхнем этаже, так и на нижнем.

Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.

Устройство межэтажных перекрытий нуждается в особом внимании, ведь выполненные «на глазок», они могут не выдержать приходящихся на них нагрузок и обрушиться, либо потребовать излишних, не мотивированных затрат. Поэтому нужно всесторонне обдумать и рассчитать один или несколько возможных вариантов. Окончательное решение можно принять, сравнив стоимость или доступность приобретения материалов.

Требования к межэтажным перекрытиям

Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.

Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.

Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.

Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.

Типы межэтажных перекрытий

По назначению перекрытия делятся на:

• межэтажные;
• чердачные;
• подвальные (цокольные).

Особенности их конструкции заключаются в допустимых нагрузках и устройстве паро- и теплоизоляции. Если чердак не предназначается для проживания или хранения массивных предметов, переменные нагрузки при расчёте прогиба можно уменьшить до 50-100 кг/м 2 .

Теплоизоляция между двумя жилыми этажами может показаться излишней, но шумоизоляция для большинства желательный параметр, а достигается это, как правило, одними и теми же материалами. Следует принимать во внимание, что чердачные и подвальные перекрытия нуждаются в более толстом слое теплоизоляционного материала. Плёночный материал для пароизоляции в чердачном перекрытии должен быть расположен под слоем утеплителя, а в подвальном — над ним. Для профилактики возникновения сырости и поражения конструкций грибком, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией.

Варианты перекрытий: 1 — дощатый щит; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — разреженный настил; 5 — доски; 6 — напольное покрытие

Конструкция перекрытий также может быть различной:

• с открытыми и скрытыми балками;
• с различными типами несущих балок;
• с разными материалами заполнения и обшивки перекрытия.

Скрытые балки зашиты с обеих сторон и не видны. Открытые — выступают из потолка и служат элементами декора.

На рисунке ниже показано, какой может быть структура перекрытия мансардного этажа со щитовым накатом и с подшивкой из досок.

а — со щитовым накатом; б — с подшивкой из досок; 1 — дощатый пол; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция; 5 — деревянные балки; 6 — черепные бруски; 7 — щитовой накат; 8 — отделка; 9 — подшивка из досок

Виды креплений и соединений деревянных балок

В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:

• в предусмотренные в кирпичной или блочной кладке гнёзда, заглубив брус или бревно не менее 150 мм, а доску не менее 100 мм;
• на предусмотренные в кирпичной или блочной кладке полочки (уступы). Применяется в случае, если толщина стены второго этажа меньше, чем первого;
• в вырезанные пазы в бревенчатых стенах на глубину не менее 70 мм;
• к брусу верхней обвязки каркасного дома;
• к металлическим опорам-кронштейнам, закреплённым на стенах.

1 — опора на кирпичную стену; 2 — раствор; 3 — анкер; 4 — изоляция толем; 5 — деревянная балка; 6 — опора на деревянную стену; 7 — болт

Если длины балки не хватает, можно её удлинить, соединив (срастив) по длине одним из известных способов с помощью деревянных штырьков и столярного клея. При выборе типа соединения руководствуйтесь направлением приложения нагрузки. Сращенные брусы желательно усилить металлическими накладками.

а — сжатие; б — растяжение; в — изгиб

О деревянных балках перекрытия

В строительстве используют балки прямоугольного, круглого или частично круглого сечения. Наиболее надежными являются пиломатериалы прямоугольного сечения, а остальные применяют в условиях отсутствия бруса или из соображений экономии, при наличии таких материалов в хозяйстве. Ещё большей прочностью обладают клееные материалы из древесины. Балки из клееного бруса или двутавра могут устанавливаться на пролёты до 12 м.

Самый недорогой и востребованный вид древесины — сосна, но используют также и другие породы хвойных — лиственницу, ель. Из ели делают перекрытия в дачных, небольших домиках. Лиственница хороша для строительства помещений с повышенной влажностью (баня, бассейн в доме).

Отличаются материалы также сортностью, которая влияет на несущую способность балок. Сорт 1, 2 и 3 (см. ГОСТ 8486-86) подходят для балок перекрытия, но 1 сорт для такой конструкции может быть излишне дорогим, а 3 сорт лучше использовать на небольших пролётах.

Расчет несущих балок

Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2011).

Расчет нагрузок

Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.

1. Собственная удельная масса перекрытия

Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.

Таблица 2

Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.

К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м 2 .

Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011, для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м 2 .

Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:

• 1,2 — при удельной массе меньше 200 кг/м 2 ;
• 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м 2 .

4. Пример расчета

В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.

1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм

Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м 2) приведен в таблице 3.

Таблица 3

Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).

Расчёт допустимого прогиба

Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.

Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:

• h = (5 х qр х L4) / (384 х E х J)

Для нашего примера:

• h = (5 х 1,5 х 3304) / (384 х 100000 х 2812,5) = 0,82 см

Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.

В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:

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. Недостатки деревянных конструкций - более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, дерево 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 скреплены металлозубчатыми пластинами.

Балки межэтажных перекрытий могут служить опорными балками для выступающих деревянных балконов .

Оптимальный пролет для деревянных конструкций - 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для дерева: 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 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. Как пропускать коммунникации через балки: читайте о допустимых размерах и расположении :

Для расчета минимального и оптимального сечения можно воспользоваться он лайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий Для деревянно-металлических балок перекрытий можно воспользоваться онлайн калькулятором ХТС балок .

Таблица. Максимальные пролеты балок перекрытий. Общие случаи

Таблица. Максимальные пролеты балок чердачного перекрытия. Неэксплуатируемый чердак.

Таблица. Максимальные пролеты балок перекрытий. Особые случаи

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке - высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред. При пожаре металлические балки "текут" и прогибаются - поэтому их необходимо закрывать теплоизоляционными еегорючими базальтовыми плитами.

В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко - например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует расчитвать как 350(без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м 2

Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

Чердачное перекрытие должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нужную нагрузку. На прочность перекрытия влияют несколько параметров, которые можно менять — величина пролета, поперечное сечение балок, шаг их установки, связи между балками…

Рассмотрим подробнее, как подобрать балки чердачного перекрытия для частного дома, методику их расчета, варианты конструкций.

Факторы определяющие нагрузку на перекрытие

Нагрузка на чердачное перекрытие создается:

• весом самого перекрытия;
• временной эксплуатационной нагрузкой — людьми, грузами, которые могут находиться на перекрытии.

Если для создания чердачного перекрытия используется только деревянные детали и обычные легкие утеплители, то удельный вес самого перекрытия можно принять равным 50 кг/м кв. без детальных расчетов.

Если дополнительно используется стяжка и простенки, то их удельный вес нужно прибавить. Обычно, при использовании сухой стяжки и легких пустотелых межкомнатных перегородок, удельную нагрузку от деревянного перекрытия и этих конструкций принимают равной не менее 100 кг/м кв.

Определение нагрузки на чердачное перекрытие

Временная эксплуатационная нагрузка может быть разной в зависимости от предназначения и использования чердачного помещения.

• Если помещение совсем не эксплуатируется, то удельная эксплуатационная нагрузка согласно СНиП принимается не менее 100 кг/м кв. (75 кг х 1,3 — коэфф. надежности).
  Тогда общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие составит 100 + 50= 150 кг/м кв.
• Для межэтажного перекрытия временная эксплуатационная нагрузка согласно нормативов должна быть не менее 200 кг/м кв (150 кг х1,3).
  Если неотапливаемый чердак должен служить складом не нужных вещей, то он приравнивается к межэтажному перекрытию.
• Если мансардный этаж будет жилым, и применяется стяжка пола (плавающий пол со звукоизоляцией) и легкие межсекционные перегородки, мебель, оборудование и прочее, то соответственно межэтажное перекрытие
  будет с общей удельной нагрузкой 300 кг/м кв. (200 + 100 кг/м кв.).

Определение сечения и шага установки балок

Ранее были определены исходные данные для расчета:
— общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие;
— величина пролета между несущими стенами;

Можно воспользоваться таблицами подбора балок для чердачного перекрытия, которые приведены в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом»,

Для не эксплуатируемого чердака предлагается следующее сечение балок перекрытия и шаг их установки в зависимости от величины перекрытия. Но здесь временная эксплуатационная нагрузка принята 35 кг/м кв. – это весьма редкое посещение чердака только одним человеком. При этом обеспечивается прогиб балки не более 1/360 от длины пролета.

Следующая таблица для межэтажных перекрытий с удельной нагрузкой 240 кг/м кв. Максимальный прогиб балки также предусматривается не более 1/360 кг/м кв.

Также для проектирования балок существуют свои методики расчетов, а на любительском уровне применяются различные программы и калькуляторы. Можно ознакомиться:

Какие связи нужно применять между балками из досок

Если в качестве балок используются деревянные доски (не шире 80 мм при высоте до 250 мм), то необходимо предусмотреть меры препятствующие скручиванию балок. Достаточно будет, если доски сверху и снизу будут обшиты (связаны между собой) сплошным настилом из листовых жестких материалов типа ДСП, ЦСП, ОСБ, фанера… толщиной не менее 12 мм, для шага установки балок не более 600 мм.

Стыки обшивки должны располагаться по центру балок. Крепление обшивок осуществляется саморезами с шагом 200 мм на глубину 40 мм.


В результате будет образован каркас, который не только препятствует скручиванию, но и увеличивает сопротивляемость на прогиб и склонность к вибрации.

С одной стороны также каркас может быть сформирован рейками контробрешетки, которые устанавливаются перпендикулярно к балкам с шагом не более 600 мм и сечением не менее 20Х90 мм. Обрешетка может быть обшита менее жестким материалом – ГВЛ, ГКЛ.

Если верхняя сплошная обшивка балок-досок не предусматривается, а также отсутствует контробрешетка, то упрочнение каркаса осуществляют вертикальными распорками. Они вставляются между балок и крепятся к ним металлическими уголковыми элементами, их сечение от 40Х100 мм. Шаг установки таких связей не более 2,1 метра, но обычно их ставят по местам стыка потолочной обшивки, при этом нижнюю контробрешетку не делают.

При выборе досок для перекрытия следует учитывать, что широкие ровные доски дороже чем узкие (при расчете за 1 м куб).

Высоту доски (высоту балки) нужно подбирать исходя из принятого решения о размещения всего слоя утеплителя и строительстве контрообрешетки.

Шаг балок может быть уменьшен, исходя из целесообразности закрепления обшивки, кратности размеру листов.