Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн

Балки перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию. Именно по этой причине выбору несущих элементов и их установке стоит уделить особое внимание.

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

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

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

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

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

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

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

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

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам . Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

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

Какими бывают деревянные перекрытия

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

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

Толщина несущего бруса для чердака составляет от 10 до 20 см

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

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

Между балками подвального перекрытия укладывают минеральную вату

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

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.

Расчеты

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

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

Для расчета нужно знать расстояние между балками, ширину пролета и нагрузку на конструкцию

Нагрузка складывается из двух значений: постоянного и временного. Постоянное включает в себя массу самих балок (пока предварительную), утепление, подшивка потолка, черновой и чистый пол. Временная нагрузка - это масса людей и мебели. По нормативным документам для жилых помещений она принимается равной 150 кг/м2. Для чердака можно взять меньше, но рекомендуется - такую же. Это не только обеспечит определенный запас прочности, но и даст возможность в будущем переоборудовать свой чердак в мансарду без реконструкции несущих элементов.

Балочный каркас следует рассчитывать по таким формулам:

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

В этих формулах q - это нагрузка на кв. м перекрытия, которая включает в себя массу конструкций и 150 кг полезного значения. При этом указанные величины требуется умножить на расстояние между балками. Это вызвано тем, что для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный. l2 - расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

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

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

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

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

Деревянные бруски перед монтажом необходимо гидроизолировать

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

назначается после выполнения ряда требований. Так удаление боковых элементов опалубки, не несущих нагрузки от веса конструкций, допускается только после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов.
Более строгие требования предъявляются к удалению несущей опалубки железобетонных конструкций, которую допускается снимать только после достижения бетоном значения прочности от проектной:

• несущих элементов конструкций пролетом до2 м– 50%;


• несущих конструкций балок, ригелей, прогонов, плит и сводов пролетом 2-6 м– не менее 70%;


• несущих конструкций пролетом более6 м– не менее 80%;


• несущих конструкций, армированных несущими сварными каркасами – не менее 25%.

Ориентировочно можно считать, что через 3 суток бетон на портландцементе наберет прочность около 30%, через 7 суток – около 60% и через 14 суток – около 80% по отношению к 28-суточной прочности. Однако твердение бетона продолжается и после наступления 28 суточного возраста. Так к 90 суткам твердения бетон может набрать дополнительно 30-35% прочности.
Стандартными условиями твердения бетонов считаются: температура 20±5ºC и влажность воздуха выше
90%. Следует иметь в виду, что на практике, как правило, реальные условия не соответствуют стандартным нормативам, и процесс твердения бетона либо замедляется, либо ускоряется. Например, при температуре 10ºC через 7 суток бетон наберет прочность 40-50%, а при 5ºC – только 30-35%. В случае твердения при температуре 30-35ºC бетон уже через 3 суток наберет 45% прочности. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вообще не набирают прочность. Поэтому решение о распалубливании и нагружении конструкции следует применять после проведения испытаний бетона на прочность.
Сроки достижения бетоном заданной прочности устанавливает строительная лаборатория по результатам испытаний контрольных образцов или методами неразрушающего контроля. На объектах с общим объемом работ менее 50 м 3 , получающих товарную бетонную смесь с заводов или установок, расположенных на расстоянии не более20 км, допускается оценка прочности бетона по данным лаборатории предприятия-изготовителя бетонной смеси без изготовления контрольных образцов на месте укладки. Однако это указание не распространяется на ответственные парные и тонкостенные конструкции: балки, колонны, плиты перекрытий, а также на монолитные стыки сборных конструкций.
Конечно, при возведении загородных жилых домов обычно не производят замеры бетона на прочность, так как у большинства строительных фирм работающих в секторе частного домостроения просто нет строительных лабораторий. Поэтому в данном случае придется ориентироваться на данные лаборатории предприятия-изготовителя бетонной смеси. Дополнительно можно провести собственную проверку бетона на прочность. Для этого нужно взять металлический шарик диаметром не менее20 мми бросить с одинаковой высоты на бетонную поверхность: контрольную и испытуемую. По высоте отскока шарика можно будет, сразу оговорюсь – с большой натяжкой, определить, дошла ли прочность бетона до требуемой величины.
Полную расчетную нагрузку в распалубленной железобетонной конструкции можно допустить только после приобретения бетоном проектной прочности.
Металлическая балка перекрытий в виде двутаврового профиля – обладает рядом неоспоримых преимуществ. Так металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой. К тому же металлическая стальная балка абсолютно негорючая и устойчивая к биологическим воздействиям. Однако металлическая балка при воздействии агрессивной окружающей среды может коррозировать, поэтому на нее требуется наносить защитное покрытие.
В большинстве случаев в частном домостроительстве металлическая балка имеет шарнирные опоры – ее концы жестко не зафиксированы, например, так как в каркасной стальной конструкции. Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать без стяжки величиной 350 кг/м 2 и 500 кг/м 2 со стяжкой.
Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным1000 мм, однако в целях экономии можно увеличить шаг между металлическими балками до1200 мм.
В нижеприведенной таблице приведен выбор номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов.

Пролет3 м			Пролет4 м			Пролет6 м
№ двутавра при шаге			№ двутавра при шаге			№ двутавра при шаге

Как видно из таблицы при общей нагрузке 500 кг/м 2 и длине пролета6 м, Вам следовало выбрать двутавр более высокого номера, а шаг установки балок выбрать меньше.

Добавлено: 26.05.2012 08:21

Обсуждение вопроса на форуме:

Мы залили перекрытие между первым и вторым этажом по двутавру №12 пролет 6 метров с выпуском на 1 метр от несущей стены первого этажа. Расстояние между двутаврами 2 метра, снизу между ними из арматуры №12 связана сетка ячейка 20 сверху сетка №5 ячейка 10см. Вопрос: через сколько дней можно снять опалубку и через сколько дней можно делать кладку стен, в том числе на выпуске?