Межэтажные перекрытия по деревянным двутавровым балкам

В ряду экзотических строительных решений проекты с деревянными двутавровыми балками стоят особняком. Мы поможем вам узнать главные особенности работы с таким материалом, коснемся вопросов проектирования и сборки межэтажных перекрытий по деревянным двутавровым балкам.

Когда требуется усиление

Следует отметить, что укреплять балочные конструкции требуется не только при сооружении мансарды, но и по другим веским причинам. А именно – при снижении несущих характеристик деревянных балок вследствие плохого состояния древесины, произошедшего в результате:

  • неверных расчетов;
  • повышенной влажности;
  • случайного повреждения;
  • жизнедеятельности насекомых-вредителей или грызунов;
  • появления недопустимых прогибов;
  • растрескивания;
  • периодического воздействия непредусмотренных проектом временных нагрузок.

Профессионалы не рекомендуют надолго откладывать восстановительные работы. Несвоевременное решение проблемы может привести к печальным последствиям и даже трагедии. Для грамотной оценки предстоящих мероприятий разумнее будет пригласить специалиста.

Практическое применение балок

Обширное применение деревянных двутавров очевидно из разнообразия их видов и типоразмеров. После обработки огнезащитными или гидрофобизирующими составами балки приобретают дополнительные свойства и становятся пригодными для большинства проектов «сухого ремонта». На них, в частности, можно соорудить неплохой и очень теплый пол, стены, перегородки или стропильную систему.

Практически сразу после монтажа конструкция готова к обшивке гипсокартоном. Помимо ГКЛ не возбраняется использовать гипсовую штукатурку, дранку и цементную штукатурку либо любой из видов сайдинга.

Практическое применение балок

Для примера рассмотрим процесс сборки простого межэтажного перекрытия с наполнителем из минеральной ваты высокой плотности (120–140 кг/м3) толщиной 250 мм с допустимой нагрузкой в 400 кг/м2 и длиной пролета 8 метров.

Деревянные балки перекрытия

Деревянные балки являются основной несущей конструкцией перекрытия и имеют следующие преимущества:

  • их несложно изготовить и смонтировать;
  • имеют низкую теплопроводность;
  • экологически чистый материал;
  • относительно небольшая стоимость.

В то же время они имеют и недостатки:

  • меньшая механическая прочность, по сравнению с железобетонными;
  • древесина – горючий материал, поэтому потребуется обработка антипиренами – средствами делающими её негорючей;
  • возможность поражения грибком, плесенью или насекомыми – требуется обработка антисептиками и средствами от насекомых;
  • возможность деформации под воздействии нагрузок, влажности, колебания температуры или при изготовлении балок из сырой древесины;
  • зыбкость – колебания под воздействием переменных нагрузок, которые могут быть вызваны недостаточным их сечением, неправильным расположением или закреплением.

Балки деревянных перекрытий, чаще всего, имеют сечение прямоугольной формы и изготавливают их из обрезных досок толщиной 38-50 мм и шириной 100-250 мм или бруса сечением 60-200х100-220 мм. Кроме этого, в качестве балок могут использоваться бревна, круглые или обтесанные (с одной или из трех сторон). Они  должны быть изготовлены из хорошо высушенной древесины, в противном случае,   впоследствии могут деформироваться. Максимальная длина деревянной балки перекрытия из таких материалов (обрезной доски, бруса, бревна) не должна быть более 6 м.

При использовании в качестве балок досок высотой более 150 мм, для предотвращения из скручивания между ними устраивают вертикальные распорки-связи, сечение которых должно быть не менее 100х38 мм. Их располагают с шагом не более чем 2 м или в местах стыка листов (плит) нижней или верхней обшивки.

Кроме традиционных видов деревянных балок, в настоящее время, приобретают все большую популярность перекрытия из клееного бруса. Такой брус состоит из склеенных между собой деревянных полос – ламелей, которые могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Такие балки не подвержены деформациям при эксплуатации, имеют геометрически правильную форму и стандартные размеры.

Читайте также:  Как сделать стяжку деревянного пола

Кроме этого, в настоящее время, все чаще используется клееная двутавровая балка для перекрытия, которая может состоять из древесины или комбинации её с OSB.

Максимальная длина деревянной клееной балки перекрытия – до 12 м. К тому же, клееные балки того же сечения намного прочнее чем балки из обычной (не клееной) древесины. Для создания оригинальных перекрытий арочного типа, некоторые производители изготавливают даже гнуто-клееные балки.

Размеры и шаг

Длина, сечение и шаг балок деревянного перекрытия взаимозависимые величины. Длина балок, как правило, определяется шириной пролета, который необходимо перекрыть. А их сечение и шаг определяют уже исходя из выбранной длины, нагрузки, которая будет действовать на перекрытие, а также учитывая размеры плит утеплителя или  подшивки потолка. Кроме того шаг и сечения балок деревянного перекрытия могут корректироваться в случае использования их в качестве элемента дизайна комнаты. При этом изменения должны быть произведены только в сторону увеличения прочности конструкции.

При проектной нагрузке в пределах 400кг/м2 сечение балок деревянного перекрытия может быть следующим:

Шаг,м \ Пролет,м

2,0

2,5

3,0

4,0

4,5

5,0

6,0

0,6

75х100

75х150

75х175

100х200

100х200

125х200

150х225

1,0

75х150

100х150

100х175

125х200

150х200

150х225

175х250

При меньших нагрузках на перекрытие сечение досок или бруса может быть таким:

Нагрузка, кг/ м2при шаге балок — 1,0 м

Длина пролета, м

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

150

50х140

50х160

60х180

80х180

80х200

100х200

100х220

200

50х160

50х180

70х180

70х200

100х200

120х220

140х220

250

60х160

60х180

70х200

100х200

120х200

140х220

160х220

350

70х160

70х180

80х200

100х220

120х220

160х220

200х220

Рекомендуемый шаг балок из досок сечением 50х160-200 мм для пролета 3-6 м

Сечение

балки (доски), мм

П

3,0

Р

3,5

О

4,0

Л

4,5

Ё

5,0

Т,

5,5

м

6,0

Чердачные перекрытия
50х160 1200 900 650 500 420
50х200 1850 1350 1050 800 650 550 450
Междуэтажные перекрытия
50х160 800 600 450
50х200 1250 900 700 550 450

//

Армирование балок углеволокном

Помимо традиционных технологий при укреплении балок достаточно широко применяются инновационные решения, одним из которых является армирование конструкций углепластиками. Внимание: такой метод является единственно возможным способом укрепить балки в случае, если ввиду крайней стеснённости помещений или по каким-то другим причинам наращивание сечения конструкций невозможно или крайне затруднительно.

Несомненное преимущество укрепляющих элементов из углеволокна — это отсутствие необходимости оперировать с габаритными и тяжёлыми металлическими или деревянными компонентами, а также минимальная трудоёмкость работы в целом. Современные углепластики, как и любые композитные материалы, характеризуются большой прочностью и малым весом. Укрепляющие элементы из углеволокна прекрасно справляются со значительными механическими нагрузками. Они выпускаются в разных модификациях — в виде лент, ткани, нитей, пластин или листов.

Армирование балки композитами осуществляется путём наклеивания на неё углеволокна в несколько слоёв. Прикрепляемые слои углепластика прикладываются к поверхности балки друг над другом и по всей её длине. Края наклеенных полос нужно перекрыть поперечными слоями. Наклеивание армирующих компонентов производится до тех пор, пока усиленная балка не станет достаточно жёсткой для того, чтобы противостоять нагрузкам. Монтаж осуществляется с применением эпоксидного клея. После застывания слой по прочностным характеристикам иногда не уступает металлу.

Усилить деревянные балки металлопрокатом

Этот способ тоже не из дешевых, кроме того возможны несколько вариантов использования металлопроката.

1 вариант — независимая работа металлопрофиля под действием нагрузки

Усилить деревянные балки металлопрокатом

При этом варианте усиливаемые деревянные балки с усиливающими металлическими никак не связаны, во всяком случае подобные связи, иногда устраиваемые из конструктивных соображений, при расчете на прочность и прогиб не учитываются.

Например, нам все также не хватает момента инерции 2000 см4. Но модули упругости древесины и стали разные и эту разницу при расчетах следует учесть. Соответственно при модуле упругости древесины Е = 105 кг/см2 и модуле упругости стали Е = 2·106 кг/см2 разница составляет 2·106/105 = 20 раз (с точки зрения математики это конечно же не «разница», а «частное», вот только термин «частное» в данном случае ни о чем нам не говорит, поэтому оставим «разницу»). А это означает, что для усиления деревянных балок можно использовать металлические профили с моментом инерции не менее 2000/20 = 100 см4. Например швеллер 10П с моментом инерции Iz = 175 см4 или прямоугольную профильную трубу 100х40х3.5 с моментом инерции Iz = 104.4 см4, как впрочем и любой другой металлопрокат. При этом, как видим, использование прямоугольных профильных труб будет более экономным.

Читайте также:  Как покрыть крышу гаража рубероидом своими руками

Усилить деревянные балки металлопрокатом

Перекрытия по деревянным балкам

При строительстве дома, многие предпочитают вместо железобетонных межэтажных перекрытий, устраивать перекрытия по деревянным балкам или лагам.

Это вполне оправдано. Ведь деревянные перекрытия по лагам гораздо легче железобетонных, а при малой несущей способности грунта появляется возможность строить менее массивные фундаменты.

Немаловажным является и стоимость деревянного межэтажного перекрытия. Она в несколько раз дешевле железобетонного. Цена дерева значительно ниже, при этом нет необходимости в использовании подъёмных кранов, а балки перекрытия можно уложить самостоятельно.

Многие задаются вопросом «Как произвести расчет балок перекрытия?», «Какое сечение должно быть у балки?», «Через какое расстояние их устанавливать?»

В данной статье, мы попытаемся ответить на данные вопросы, а так же расскажем о том, как устроено деревянное перекрытие по балкам, как правильно они должны быть закреплены в стене и приведем таблицу, по которой вы с лёгкостью произведете расчет балок перекрытия.

Начнем с основного несущего элемента – балок перекрытия. Как правило, балка представляет из себя деревянный брус, высотой от 100 мм до 300 мм и толщиной 75-200 мм. Укладывается она с шагом от 60 до 100 см. Сечение бруса подбирается в каждом отдельном случае индивидуально и зависит от длины пролета и возможных нагрузок. Чуть ниже будет представлена таблица, для расчета деревянных балок перекрытия.

Кроме бруса, для деревянных балок перекрытия можно использовать сколоченные между собой доски, поставленные на ребро. Самым экономичным вариантом, будет использование в качестве балок бревен, обтесанных с трех сторон.

Крепление балок перекрытия к стене

В статье «Межэтажные перекрытия» мы рассказывали о том, каким образом железобетонные и деревянные перекрытия должны монтироваться в стену из газобетонных блоков.

В данной части рассмотрим, узел опирания деревянного бруса на кирпичные стены.

Как мы уже писали выше, длина опирания бруса на стены должна составлять минимум 15 см.

Прежде чем положить балку, ее необходимо подрезать с торца под углом 600, обработать весь брус антисептиком и обернуть концы в два слоя рубероид для предотвращения загнивания.

После чего, на стену стелиться рубероид, на который укладывается доска-подкладка. Она служит для распределения точечных нагрузок от балок на всю поверхность стены.

Перекрытия по деревянным балкам

На подкладку кладут балку перекрытия, приколачивают к ней анкер из стальной полосы, который в последствии заделывается в кирпичную кладку.

При установке деревянных балок нужно оставить температурный зазор не менее 3 см для компенсации линейного расширения древесины.

Если балки опираются на внутреннюю несущую стену, то конструкция аналогична предыдущей, с той лишь разницей, что балки перекрытия соединяются друг с другом при помощи металлической ленты. Более наглядно всю схему можно увидеть на рисунке.

Укладывать деревянные балки начинают с самых крайних. Сначала их выравнивают по уровню, а за тем по ним кладут остальные. Для выравнивания остальных балок по высоте, под их концы подкладывают обрезки досок.

Устройство пола по деревянным балкам

После укладки балок, можно приступить к настилу перекрытия. Существуют различные конструкции межэтажных перекрытий. Все они строятся по одному принципу.

Приведем только общее устройство для чердачного и перекрытия первого этажа. Перекрытия между первым и вторым этажами утеплять нет необходимости, потому что температура на этих этажах примерно одинакова.

Читайте также:  Правила укладки плит перекрытий на конструкцию

Чердачное перекрытие делается по следующей схеме: на балки перекрытия снизу подшиваются пароизоляция, после которой набиваются доски, вагонка, плиты ОСБ или другое покрытие. Далее укладывается утеплитель нужной толщины.

В статье «Утепление крыши» мы рассматривали, как самостоятельно подсчитать необходимую толщину утеплителя для крыши. Для чердачного перекрытия расчет проводится таким же образом.

Далее на балки расстилается гидроизоляционная пленка. При желании, поверх нее можно настелить деревянное покрытие.

Утепление на первом этаже немного отличается. В данном случае пароизоляционная пленка располагается сверху, а гидроизоляция снизу. Более подробно об устройстве деревянного пола на лагах читайте в статье «Устройство деревянного пола»

В окончании статьи, предлагаем вам посмотреть видео из которого вы узнаете как простым способом сделать звукоизоляцию межэтажного перекрытия по деревянным балкам.

Как усилить деревянные балки перекрытия

Удобство работы и легкость материала приводят к тому, что углепластик приобретает популярность как эффективное средство для восстановления балок и строительных конструкций.

Ниже приведена схема армирования (усиления) балок перекрытия углеволокном.

Усиление на торцах деревянными или металлическими протезами

Технология позволяет усилить балку в местах стыка с несущей стеной. Это именно то место, где, за счет перепадов температур повреждение древесины происходит быстрее.

На схеме ниже показана технология усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Монтаж пруткового протеза

Прутковый протез системы Дайдбекова выполняется из двух спаренных ферм, которые изготавливаются из обрезков арматурной стали сечением (диаметром) 10-25 мм. Длина протеза должна быть на 10% больше двойной длины сгнившего конца балки, но не более 1,2 м.

  1. Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.
  2. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.
  3. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)
  4. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.
  5. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Тип усиления с изменением условий работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов.

Изменение условий работы конструкций

Изменение схемы работы

Если нет возможности усилить деревянные балки перекрытия, можно попытаться их разгрузить, т.е. распределить нагрузку с существующих балок на дополнительно установленные элементы.

Усиление перекрытий путем установки опор под несущие балки

Опоры, подпирающие балки снизу, являются хорошим способом перераспределить нагрузку с балки на опору.

Усиление перекрытий путем установки дополнительных балок

Если существующие лаги находятся в целости и сохранности, увеличить их несущую способность можно посредством увеличения их количества. Установка дополнительных деревянных балок позволит увеличить нагрузку на конструкцию. Устанавливая новые лаги нужно обязательно защитить их торцы рубероидом, чтобы избежать повреждения.

Надеемся, что из приведенных способов усиления деревянных балок перекрытия вы подберете именно тот, который решит вашу проблему наилучшим образом и с минимальными затратами.

Слоеный пирог пола по деревянным балкам

Пол в помещении деревянного дома должен быть прочным, надежным и тщательно продуманным. Чтобы сделать и закрепить пол в деревянном доме, можно применять множество различных технологий, одной из которых считается пирог, который пользуется особой популярностью.

Между деревянными балками рекомендуется класть теплоизоляционный материал

Особенность его состоит в укладке слоев в следующей последовательности:

  • Пароизоляция;
  • Гидроизоляция;
  • Звукоизоляция;
  • Теплоизоляция;
  • Стяжка или, другими словами, бетонное полотно.

Что касается утеплителя, то наполнением пространства второго этажа должна быть минеральная вата, а вот керамзит или шлак с опилками подойдет для обустройства пола на первом этаже. Утепление пола в комнатах, где будет повышенная влажность, нужно делать посредством такого материала, как стекловолокно, так как у него оптимальные свойства гидроизоляции.