Как использовать балки перекрытия из бруса

Деревянные брусья для перекрытий в частном строительстве используют часто. Легкость, доступность по цене и возможность самостоятельного монтажа компенсируют способность к возгоранию, поражению грибком и гниению. В любом случае при возведению второго и более этажей просто необходимо произвести расчет деревянных балок перекрытия. Онлайн-калькулятор, который мы представляем в этом обзоре, поможет справиться с этой задачей просто и быстро.

Варианты перекрытий

Монтаж балок из дерева

Перекрытия разделяют по конструктивным особенностям и функциональным предназначениям. К ним относятся межэтажные, цокольные, чердачные перекрытия. Они бывают балочные, сборные и сплошные. Выбирая конструкцию перекрытия, учтите отличия в технологиях установки разных его вариантов.

  1. Строительство балочных перекрытий осуществляется с помощью металлических, железобетонных или деревянных балок. Они должны обладать большим запасом прочности.
  2. Расстояние между несущими балками должно равняться 70-80 см. Деревянная несущая балка не должна быть в длину более 5 м для перекрытий между этажами и более 6 м – между чердаком и нижним помещением.
  3. Ширина пролета для железобетонных или металлических несущих балок может быть любая.
  4. Пустотелые и монолитные плиты используются для создания сплошных перекрытий. Чтобы плиты не сдвигались их надо закреплять цементным раствором. При монтаже плит, вам придется использовать специальную подъемную технику.

Перекрытия по деревянным балкам

Дерево остается одним из наиболее популярных материалов для сборки каркасов, потолков, перекрытий в обычном малоэтажном доме. Межэтажные перекрытия по деревянным балкам можно смонтировать в короткие сроки, без привлечения специальной техники и с небольшими затратами.

Деревянные балки классифицируются по типу сечения, материалу и размерам. По сечению балки бывают квадратные, прямоугольные, двутавровые и круглые или овальные. Круглые используются, обычно, для чердачных перекрытий. По материалу различают элементы из цельного и клееного бруса.

Подробнее

Польза онлайн-калькулятора для расчета деревянных перекрытий

Самостоятельные расчеты утомительны и чреваты риском не учесть какой-либо важный параметр. Так, деревянные балки для перекрытий должны обладать определенным сечением, учитывающим возможную нагрузку на них от мебели и техники, находящихся в помещении людей. При таких расчетах крайне важно знать возможный прогиб балки и максимальное напряжение в опасном сечении.

Разное сечение бруса

Польза онлайн-калькулятора для расчета деревянных перекрытий

Преимущества калькулятора в следующем:

  • Точность. Формулы расчета учитывают множество параметров. В специальных полях задаются: тип поперечного сечения (круглое или прямоугольное), длину балки между опорами и шаг, параметры используемой древесины, предполагаемую постоянную нагрузку.
  • Сроки. Ввести готовые параметры и получить результат выйдет значительно быстрее, чем рассчитывать вручную требуемые значения.
  • Удобство. Онлайн-калькулятор расчета деревянных балок составлен таким образом, что после введения всех постоянных величин, вам остается просто подбирать сечение балки до тех пор, пока не будет обеспечена необходимая прочность.

Каким требованиям должны отвечать деревянные перекрытия?

  1. Прочность – одно из главных требований. Балки должны выдерживать нагрузки постоянные (свой вес, вес перегородок и напольного покрытия) и кратковременные (люди приходят-уходят, приносят, двигают мебель, пляшут, дети прыгают и т.д.). Не утомляя себя углубленными расчетами, застройщики берут за основу величину в 400 кг на кВ. метр. Это требование к несущей способности плит перекрытия в многоэтажных домах. Деревянные перекрытия между этажами в частном кирпичном доме должны быть не хуже. Для нежилых чердачных помещений этот показатель можно уменьшить.
  2. Жесткость – второе необходимое условие. При полной нагрузке балки не должны прогибаться более чем на 1/250 своей длины.
  3. Звукоизоляция – требование не для любого перекрытия. Между этажами это очень желательно, а в других случаях – нет.
  4. Теплозащита. Утепление подвальных и цокольных перекрытий экономит расходы на отопление дома и делает комфортным пребывание в нем.
  5. Деревянные перекрытия требуют дополнительной защиты от огня. Дерево пропитывают антипиренами, используют негорючие утеплители (базальтовые ваты) и засыпки (керамзит, шлак, песок).
Каким требованиям должны отвечать деревянные перекрытия?
Каким требованиям должны отвечать деревянные перекрытия?

Каким требованиям должны отвечать деревянные перекрытия?

Еще один способ монтажа

Перекрытие второго этажа по деревянным балкам, описанное выше, имеет самую простую конструкцию. Использованный в этом случае утеплитель, к сожалению, препятствует проникновению на первый этаж только воздушных шумов. Ударные легко передаются по деревянному каркасу (через балки и доски). Если в доме нет маленьких детей и шуметь особо некому, такая простая конструкции может стать решением идеальным. В противном случае лучше устроить в доме перекрытие по балкам немного другого типа, собрав на втором этаже так называемые плавающие полы. Конструкция их довольно-таки сложна. Но при желании их можно смонтировать и самостоятельно. Как собрать плавающие полы

Читайте также:  4.Ремонт и усиление деревянных стоек, перекрытий и покрытий.

После установки балок в этом случае также сначала набиваются доски потолка первого этажа. Далее укладывается пароизолятор. Между балок устанавливаются жесткие плиты минеральной ваты или пенополистирола. Далее монтируется еще один слой звукоизолятора. В этом случае плиты лягут уже выше балок, а пол будет укрыт ими полностью.

Можно звукоизолировать межэтажное перекрытие по деревянным балкам и немного по-другому. В этом случае также используются плиты ваты. Но между балками они не устанавливаются. Стелют их поверх них сплошным ковром. Материал при этом будет слегка вдавливаться между балками, не касаясь досок потолка первого этажа. Далее несколько плит разрезают на полосы. Они необходимы для прокладки помещений на втором этаже по периметру. В последующем их можно будет закрыть плинтусом.

Поверх плит заливается бетонная стяжка толщиной примерно в 5 см. Для прочности ее нужно армировать стекой из прута 10 мм. Заливать бетон следует таким образом, чтобы он касался нарезанных полос ваты, а не стен дома. Поверх бетона нужно уложить листы фанеры, а затем – чистовой материал.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Основным элементом чердачных и межэтажных перекрытий во многих частных домах является деревянная балка. Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины, особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

В следствие таких факторов балка перестает справляться с возложенной на нее функцией (возможно провисание, прогиб, искривление) и потребуется усиление деревянных балок перекрытия.

Помимо повреждений и утраты несущей способности балок пола и потолка (лаг, прогонов), укрепление может быть продиктовано увеличением нагрузки на перекрытие.

Читайте также:  Устройство по деревянным балкам межэтажного перекрытия

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

Чтобы убедительно ответить на этот вопрос, надо напомнить несколько элементарных правил теплотехники.

  1. Нагретый воздух поднимается вверх и скапливается под потолком. Это самая теплая зона в комнате, температура воздуха здесь примерно на 5–8°С выше, чем на уровне 1,5 м от пола и на 9–11°С выше, чем на полу. Самым эффективным, с точки зрения теплотехники, считается отопление помещений за счет нагревания пола, для обеспечения максимально комфортной температуры на высоте 1,5 м требуется минимальное количество тепловой энергии. Это аксиома, доказывать ее правоту нет необходимости.
  2. Теплый воздух под потолком комнаты на первом этаже автоматически нагревает пол второго этажа. Тепло никуда не теряется, а подогревает дополнительные помещения. Конечно, если они жилые, а не холодные чердачные пространства. Спрашивается, зачем сооружать утепленные конструкции и за свои же деньги ухудшать комфортность проживания, терять дополнительные финансы на нагрев второго этажа, а тепло с первого удалять с помощью вентиляции?

Большинство профессиональных строителей настоятельно не рекомендует делать утепленные полы на втором этаже, если его помещения используются как жилые. Надо знать, что кроме лишних потерь денег и тепловой энергии, может появляться еще одна проблема. При нарушении технологии теплоизоляционный материал увеличивает свою влажность, все деревянные элементы эксплуатируются в очень сложных условиях. Тепло плюс влага – отличная среда для развития грибков и гнили на несущих деревянных элементах, и никакие самые современные пропитки не могут надолго защитить их. Приходится со временем заниматься очень неприятными преждевременными ремонтами. Надеемся, что эта информация поможет принимать оптимальные решения в каждом конкретном случае.

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

Схема утепления деревянного пола

Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытия

Прочностные характеристики опорного элемента определяются геометрическими параметрами, — длиной и поперечным сечением. Длина, как правило, даётся из внутренних размеров межстенного пространства и закладывается на стадии проектирования здания. Второй параметр, — сечение, можно изменять в зависимости от предполагаемых нагрузок в процессе строительства.

Пример расчёта

Чтобы избежать достаточно мудрёных математических выкладок, приводим рекомендуемые данные, которые сведены в таблицу. При имеющихся размерах пролёта и шага, можно определить примерное сечение бруса или диаметр бревна. Расчёт осуществлялся исходя из усреднённой нагрузки в 400 кг/м²

Таблица 1

Сечение прямоугольного бруса:

Таблица 2

Диаметр оцилиндрованного бревна:

Примечание: В таблицах приведены минимальные допустимые размеры. При проектировании собственного здания, необходимо принимать те размеры деревянных изделий, которые присутствуют на местном строительном рынке региона, причём значения требуется округлять в большую сторону.

Совет. При отсутствии необходимого бруса, его можно заменить досками, скреплёнными между собой посредством столярного клея и саморезов. Ещё один вариант усиления – увеличить сечение бруса, добавив к его боковым сторонам доски определённой толщины.

Совет. Продлить срок службы и снизить показатель горючести поможет обработка специальными огне– и биозащитными средствами. Кроме этого, такая операция способствует небольшому увеличению прочности деревянных изделий.

Читайте также:  Выравнивание пола в деревянном доме своими руками

Совет. Тем, кто всё-таки желает провести математические изыскания, по расчётам деревянных балок, для перекрытий, целесообразно заглянуть в интернет с этим вопросом, — имеется достаточное количество сайтов, на которых выложены электронные калькуляторы по определению параметров элементов силовых конструкций.

Деревянные балки между этажами

Древесина – один из наиболее распространенных строительных материалов, который используется и для ответственных несущих конструкций и для отделочных работ. Устройство межэтажных и чердачных перекрытий жилых домов чаще всего производится с использованием балок из дерева.

Правильно произведенный расчет балки позволит обеспечить долговечную эксплуатацию и экологическую чистоту возводимого здания.

Расчет балок перекрытия

Планируя строительство перекрытия, для начала следует рассчитать конструкцию его основы, то есть длину балок, их количество, оптимальное сечение и шаг расположения. От этого будет зависеть, насколько безопасным окажется ваше перекрытие и какую нагрузку оно сможет выдерживать при эксплуатации.

Длина балок

Длина балок зависит от ширины пролета, а также от способа крепления балок. Если балки будут закреплены на металлических опорах, их длина будет равняться ширине пролета. При заделке в пазы стен, длину балок рассчитывают, суммируя величину пролета и глубину заведения двух концов балки в пазы.

Шаг расположения балок

Расстояние между осями балок выдерживают в пределах 0,6-1 м.

Количество балок

Расчет количества балок выполняют следующим образом: планируют размещение крайних балок на расстоянии минимум 50 мм от стен. Остальные балки размещают в пространстве пролета равномерно, в соответствии с выбранным интервалом (шагом).

Сечение балок

Расчет балок перекрытия

Балки могут иметь прямоугольное, квадратное, круглое, двутавровое сечение. Но классическим вариантом все же является прямоугольник. Часто используемые параметры: высота – 140-240 мм, ширина – 50-160 мм.

Выбор сечения балки зависит от ее планируемой нагруженности, ширины пролета (по короткой стороне помещения) и интервала размещения балок (шага).

Нагруженность балки высчитывают, суммируя нагрузку ее собственного веса (для междуэтажных перекрытий – 190-220 кг/м2) с временной (эксплуатационной) нагрузкой (200 кг/м2). Обычно, для эксплуатируемых перекрытий, нагрузку принимают равной 350-400 кг/м2. Для чердачных неэксплуатируемых перекрытий можно брать меньшую нагрузку, вплоть до 200 кг/м2. Специальный расчет необходим, если предполагаются значительные сосредоточенные нагрузки (например, от массивной ванны, бассейна, котла и т.п.).

Балки укладывают вдоль короткого пролета, максимальная ширина которого – 6 м. На большем пролете неизбежно провисание балки, которое приведет к деформации конструкции. Однако и в такой ситуации есть выход. Для поддерживания балок на широком пролете устанавливают колонны и опоры.

Сечение балки напрямую зависит от ширины пролета. Чем больше пролет, тем более мощную (и прочную) балку необходимо выбирать для перекрытия. Идеальный пролет для перекрытия балками составляет до 4 м. Если пролеты шире (до 6 м), то использовать необходимо нестандартные балки с увеличенным сечением. Высота таких балок должна составлять не менее 1/20-1/25 от величины пролета. Например, при пролете 5 м нужно использовать балки с высотой 200-225 мм при толщине 80-150 мм.

Конечно, самостоятельно выполнять расчеты балок необязательно. Можно воспользоваться готовыми таблицами и диаграммами, в которых указаны зависимости размеров балок от воспринимаемой нагрузки и ширины пролета.

После выполнения расчетов можно приступать к устройству перекрытия. Рассмотрим весь технологический процесс, начиная с фиксирования балок на стены и, заканчивая, финишной обшивкой.