Как правильно рассчитать габариты деревянных балок перекрытия

В современном строительстве применяется довольно большое количество материалов высокого качества. Наиболее востребованными являются те, с помощью которых можно максимально быстро построить какое-либо сооружение. Железобетонные балки перекрытия — это конструкции, усиленные металлической арматурой. Железо применяется, чтобы увеличить показатели прочности здания. На стройплощадку ЖБ балки доставляются уже в готовом виде.

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий

В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.

Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:

  • Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
  • Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
  • На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
  • Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
  • Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).

Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий
  • Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
  • Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
  • Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.

К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).

Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.

Расчёт стоимости устройства перекрытия

УСТРОЙСТВО МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ УСТРОЙСТВО МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Вид работ

Устройство монолитной ж/б плиты перекрытия Устройство монолитных ж/б балок, ригелей, колонн

Объём работ, м3

СТОИМОСТЬ РАБОТ,

* Введите правильно значения

УСТРОЙСТВО СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ УСТРОЙСТВО СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Вид работ

Укладка сборных плит и панелей Укладка сборных балок перекрытий Установка сборных колонн

Объём работ, ед.

СТОИМОСТЬ РАБОТ,

* Введите правильно значения

УСТРОЙСТВО СБОРНО-МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ УСТРОЙСТВО СБОРНО-МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Вид работ

Устройство сборно-монолитного перекрытия

Объём работ, м2

СТОИМОСТЬ РАБОТ,

* Введите правильно значения

УСТРОЙСТВО ДЕРЕВЯННОГО ПЕРЕКРЫТИЯ УСТРОЙСТВО ДЕРЕВЯННОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

Вид работ

Устройство деревянного перекрытия

Объём работ, м2

СТОИМОСТЬ РАБОТ,

* Введите правильно значения

УСТРОЙСТВО ПЕРЕКРЫТИЙ

СТОИМОСТЬ РАБОТ,

* Введите правильно значения

ПРИМЕЧАНИЯ: 1) Расчёт стоимости работ произведён по состоянию на 2021 (без учёта стоимости материалов и дополнительных работ)

2) Подробное описание соответствующих видов работ можно найти в разделе УСТРОЙСТВО ПЕРЕКРЫТИЙ

3) Выполненный с помощью настоящего сервиса расчёт стоимости работ носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой

Прейскурант

Компания «МАСТЕРСКАЯ» предоставляет максимально возможный спектр услуг в сфере строительства, отделки и ремонта частных домов, квартир и помещений другого назначения в Ростове-на-Дону и Ростовской области. Полный перечень выполняемых строительных, монтажных, отделочных и прочих работ, их описание и стоимость, а также фотографии работ и прочую необходимую информацию вы можете найти в соответствующих разделах нашего сайта. Для проведения более точного и полного расчёта стоимости работ с учётом используемых в процессе их выполнения материалов рекомендуем вам связаться с нашими специалистами в любой удобной для вас форме.

Читайте также:  Как сделать потолочное перекрытие в частном доме

Смотрите далее — ОНЛАЙН-КАЛЬКУЛЯТОР. МОНТАЖ ЛЕСТНИЦ

Виды и классификация

Железобетонные балки перекрытий отличаются друг от друга в зависимости от шага колонн, ширины пролета и типа строения. В связи с этим элементы различаются:

  1. Формой поперечного сечения;
  2. Конструктивными особенностями (бывают одно — двухскатными и с горизонтальными поясами);
  3. Назначением;
  4. Габаритами.

По форме сборные железобетонные прогоны перекрытия бывают:

  1. Трапециевидными;
  2. Прямоугольными;
  3. Тавровыми;
  4. Двутавровыми;
  5. С L — образным сечением.
Виды и классификация

Чаще в строительстве применяются межэтажные балки перекрытия таврового сечения, которые способствуют равномерному распределению нагрузок и формированию ровной плоскости пола. При больших пролетах предусматривают дополнительную опору.

Железобетонные строительные элементы имеют разное назначение:

  1. Элементы для фундамента (фундаментные балки).
  2. Изделия для устройства кровли.
  3. Формирование пролетов на промышленных предприятиях подкрановых путей.
  4. При строительстве промышленных объектов, а также в крупнопанельном строительстве зданий жилого назначения, для опоры ЖБ плит перекрытия используют высокопрочные балки двутаврового сечения.
  5. При обвязке бетонной конструкции применяют специальные железобетонные балки для устройства перемычек над оконными и дверными проемами.

ЖБ балки отличаются способом производства и бывают: сборными (изготовленными в заводских условиях), монолитными и сборно-монолитными.

Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

До расчетов и покупки рекомендовано обратить внимание на типы перекрытий. Брус для надежной связки строительных конструкций, бывает следующих видов:

квадратного или прямоугольного сечения, уложенный с шагом от 60 см до 1 м. Стандартная длина – 6 м, на заказ изготавливаются балки до 15

Балки, напоминающие широкую (20 см) и толстую доску (7 см). Шаг укладки на ребро не более 60 см. Стандартная длина – 5 м, под заказ – 12 м.

Ребра перекрытия для одноэтажных построек

    Комбинация двух типов надежные перекрытия, служащие опорой для пролетов, до 15 м.

Сначала определяется прогиб балки, максимальное напряжение в опасном сечении и коэффициент запаса прочности.

Если значение коэффициента получается меньше 1, то это значит, что прочность не обеспечена. В этом случае необходимо изменить условия расчета (изменить сечение балки, увеличить или уменьшить шаг, выбрать другую породу древесины и т. д.)

Длина балок, мШаг укладки, м2,03,04,05,00,675*10075*200100*200150*225175*150100*175150*200175*250

Когда нужное сечение найдено требуется рассчитать его кубатуру. Это произведение длины, ширины и высоты. Далее по проекту находим количество балок перекрытия и умножаем на полученный результат.

ГОСТ и размеры

Параметры конструкции почти никак не зависят от того, для чего применяются железобетонные перекрытия (для строительства промышленных объектов или для возведения жилых зданий). Главное условие заключается в том, что размеры ЖБИ конструкции должны в точности соответствовать всем нормам, которые определены в ГОСТе. К изделиям предъявляется несколько основных требований:

  1. Длину необходимо выбирать так, чтобы конец не заходил внахлёст на несущую стену. Величина подбирается по-другому. Размер должен быть на 400 мм больше, чем длина пролёта. Также изделие должно заходить на опорные элементы (с каждой стороны на 200 мм).
  2. Не стоит приобретать опорные элементы с запасом габаритов. В соответствии с ГОСТ, во время строительства объектов любого назначения высота железобетонных перекрытий должна равняться 5% их общей длины.
  3. Ширина должна составлять 5/7 от высоты. Обычно так делается на производствах.
  4. Для строительства жилого фонда зачастую применяется изделия, длина которых составляет 6000 мм, ширина — 200 мм, высота — 300 мм.

Более точный выбор делается во время учёта конкретного типа будущей конструкции. Например, это может быть цоколь или чердак.

Особенности деревянных балок перекрытия

При изготовлении балок перекрытия из древесины должны соблюдаться следующие условия:

Особенности деревянных балок перекрытия
  • сырье – это хвойные деревья с влажностью до 14%;
  • отсутствие поражения древесины плесенью и вредителями;
  • обязательна обработка заготовок антисептиком;
  • пропорция сторон балки должна составлять 7:5;
  • приветствуются максимально высокие лаги, что гарантирует прочность при больших нагрузках;
  • при изготовлении несущих балок в центре делается строительный подъем, который со временем под воздействием нагрузок станет ровным;
  • при высокой частоте укладки лагов бревна могут быть заменены досками;
  • оптимальные габариты балок составляют: толщина – 50 мм, высота – 150-180 мм, ширина лага – 400-600 мм.

Расчет деревянной балки перекрытия

Если в своем будущем доме Вы планируете устройство деревянного междуэтажного и чердачного перекрытия, то Вам необходимо знать расстояние между балками и их оптимальное сечение. А для этого делается специальный расчет. Без него Вы рискуете оказаться на нижележащем этаже или потратить на закупку материалов лишние деньги.

Читайте также:  Способы усиления перекрытий — объясняем по полочкам

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

Конечно, расчет деревянных балок – это достаточно нудное и долгое занятие. Поэтому для ускорения процесса и для быстрой проработки сразу нескольких вариантов был создан данный калькулятор. С его помощью можно проверить несущую способность (расчет по прочности – I группа предельных состояний) и жесткость (расчет по прогибу – II группа предельных состояний) следующих балок:

  • Тип 1 – цельная деревянная балка.
  • Тип 2 – клееная балка из досок.
  • Тип 3 – клееная балка из шпона LVL.
  • Тип 4 – обрезанное бревно.

Рассчитывается балка на изгиб, как шарнирно опертая с равномерно-распределенной нагрузкой, в соответствии со СНиП II-25-80 (СП ) “Деревянные конструкции” [1], который можно скачать здесь. Для удобства некоторые таблицы необходимые для расчета вынесены в отдельную статью [2].

Кроме выше перечисленного данный калькулятор способен рассчитать общий объем балок и их стоимость.

Тип 1

Условия эксплуатации:

Длина пролета (L) – расстояние между двумя опорами балки. Например, для стен, это расстояние между двумя внутренними гранями этих стен.

Шаг балок (Р) – шаг, с которым предполагается укладывать балки. Обычно он составляет 500-1000 мм.

Вид перекрытия – здесь Вы должны выбрать, какое перекрытие (междуэтажное или чердачное) будет в данный момент рассчитываться. Для справки, чердачное – это перекрытие над последним этажом в случае, если чердак не жилой.

Длина стены (Х) – длина стены, на которую опираются балки с одной стороны.

Срок службы – предполагаемое время до замены балок.

Температура – максимальная температура, при которой будут эксплуатироваться конструкции.

Влажность – расшифровывается так: Эксплуатационная влажность древесины/Максимальная влажность воздуха при температуре 20 °С. Чаще всего, для жилых помещений – это до 12%/до 65%.

Характеристики балки:

Материал – порода древесины, из которой сделана балка.

Длина (А), ширина (В), высота (Н) балки – размеры рассчитываемой балки.

Сорт древесины – из какого сорта древесины выполнена балка.

Пропитка – имеется ввиду глубокая пропитка антипиренами под давлением.

Коэф. mб – коэффициент для балок с высотой сечения более 50 мм. Выбирается по таблице 4 [2]. Если высота сечения балки ниже 50 мм, то ставится цифра 1.

Расчет деревянной балки перекрытия

Нагрузка:

Нормативные и расчетные нагрузки – максимальные нагрузки, которые действуют на балки перекрытия. Для сбора нагрузок Вы можете воспользоваться специальным примером.

Коэф. mд – вводится в случае, если напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

Цена за кубометр – стоимость 1 м3 пиломатериала.

Тип 2

Здесь и в последующих типах будут рассматриваться только новые переменные.

Толщина слоя (Т) – толщина досок, из которых склеивается балка.

Коэф. kw – коэффициент, определяемый по таблице 11 [2].

Тип 3

Тип балки – рассчитываются балки типа Ultralam (таблица 15 [2]).

Тип 4

Диаметр балки (D) – диаметр оцилиндрованного бревна, из которого была сделана балка путем его обрезки с одной или двух сторон.

Результат

Расчет по прочности:

Wбалки – момент сопротивления рассчитываемой балки.

Wтреб – требуемый момент сопротивления.

Запас – в случае, если Wбалки < Wтреб - в графе показывается отрицательное значение с указанием процента нехватки сечения; в случае, когда Wбалки > Wтреб – значение положительное, указывающее на сколько процентов сечение существующей балки больше требуемого.

Расчет по прогибу:

Fбалки – прогиб рассчитываемой балки заданного сечения.

Fmax – максимальный прогиб из условия жесткости в зависимости от вида перекрытия.

Запас – Fбалки < Fmax - сечение удовлетворяет условию жесткости с запасом, указанным в графе; Fбалки > Fmax – сечение балки не проходит для указанного пролета и шага балок.

Другие параметры:

Количество балок – получаемое количество балок, лежащих вдоль стены длиной X с шагом P.

Общий объем – общая кубатура балок.

Стоимость – количество затраченных средств на покупку данного пиломатериала.

Серия и маркировка

Рисунок 2. Железобетонные балки перекрытия По ГОСТ железобетонный элемент конструкции маркируют, определяя его серию:

  • БСП — стропильная деталь, у которой арматура проложена параллельно;
  • БСО — односкатная стропильная деталь;
  • БСД — двускатная стропильная деталь перекрытия;
  • БП — подстропильный бетонный элемент.

Буквы обычно дополняют группой цифр:

Серия и маркировка
  • первые обозначают типоразмер элемента и его длину в метрах;
  • далее цифры указывают на нагрузочную способность детали, класс арматуры, примененную марку бетона;
  • последние цифры обозначают классификацию дополнительных параметров.
Читайте также:  Как правильно выполнить монтаж плит перекрытия на фундамент

Такие конструкции всегда можно приобрести на предприятии изготовителе, но иногда требуется их формировать самостоятельно в опалубке. Ее форму и размеры предварительно рассчитывают. Для изготовления необходимо иметь лишь арматуру, а также сыпучие компоненты.

Монтаж и установка железобетонных балок

Рисунок 3. Монтаж железобетонных балок перекрытия

Выполнять монтаж всевозможных железобетонных конструкций перекрытия вовсе несложно. Требуется только уметь точно их фиксировать, учитывая особенность сооружения. Сначала, предваряя монтаж, выполняют особую подготовку. Для этого каждую осевую деталь покрывают краской, зачищают ее поверхность.

Монтаж и установка железобетонных балок

Обычно изделия устанавливают, используя кран. Он поднимает элемент за монтажные петли. На размер используемых строп влияет длина элемента. Установку двутавровой детали делают непосредственно с борта транспортного средства: ее поднимают за траверсные крюки, выполняя  поддержку оттяжками, дабы не повредить колонны весьма тяжелым элементом перекрытия. Подкрановые опоры ставят на специальные прокладки, а затем крепят болтами. После геодезической выверки окончательно фиксируют детали.

Не дешевые бетонные перекрытия своими руками

Разделитель верхней и нижней сеток, также может быть изготовлен из арматуры, его задача плотно зафиксировать всю образовавшуюся конструкцию между собой. При этом необходимо отметить, что самая верхняя точка полученного каркаса должна отступать от верхней грани опалубки на 25мм. Шаг расположения арматуры и ее диаметр рассчитывается исходя из нагрузок бетонного перекрытия.

В итоге должна получиться прочная металлическая рамка, уложенная на несущие стены помещения и имеющая добротную фиксацию, дабы при заливке тяжелого бетонного состава не произошла ее деформация. Следующим этапом является непосредственная заливка бетона.

Эта процедура должна выполняться за один заход, весь бетон должен равномерно укладываться по всей площади опалубки. При этом очень важно производить вибрирование смеси, для более плотной усадки.

Подача бетона может осуществляться вручную, так и при помощи специальных бетонных насосов, позволяющих подавать смесь на значительную высоту метров. После выполнения бетонных работ , вся плита укрывается полиэтиленовой пленкой, для предотвращения природных осадков, способных проникнуть в бетон. Естественно, бетонный состав может быть изготовлен самостоятельно путем перемешивания цемента, песка и щебня, однако наиболее эффективным вариантом все же остается приобретение необходимого количества бетона у специализированных компаний.

Именно это дает возможность получить однородную смесь, изготовленную с соблюдением всего технологического процесса. Цикл полного схватывания бетонной плиты составляет порядка 30 дней, поэтому весь этот период опалубку снимать не рекомендуется, а внешний слой бетонного перекрытия нужно постоянно увлажнять водой. По истечении всего технологического процесса можно приступать к дальнейшим строительным операциям изготовление кровли, постройка следующего этажа и тому подобное.

Чтобы получить качественное бетонное перекрытие своими руками, необходимо использовать бетон марки ММ , включающий в себя тяжелые наполнители. Класс морозостойкости должен быть не меньшим F50 число циклов замерзания и размораживания бетонной плиты.

Бетонные плиты перекрытия — это весьма ответственные конструкции, поэтому рекомендуется производить тщательный расчет этих изделий.

Для осуществления расчетных операций рекомендуется сравнивать два основных параметра:. Итак, когда с сечением балки или диаметром бревна определились, можно начинать устраивать конструкцию.

Сначала на концы балок наносят любой гидроизоляционный материал, например, рубероид. Обматывают всего в два слоя. Однако торец балки ничем покрывать не нужно, иначе балка просто сгниёт. Балки нужно укладывать на стену с наименьшим заносом в 15 сантиметров. Как правило, балки укладываются в специально выточенные ниши в стене.

Глубина такой ниши должна составлять не меньше 17 сантиметров. Итак, после полного закрепления балок, нужно устроить обрешётку. Доски для обрешетки нужно использовать с минимальной толщиной в 25 миллиметров. Доски должны быть обработаны так, чтобы все боковые стороны были очень ровными, так как при укладке не должно быть никаких щелей.

После того, как доски будут прибиты нужно уложить между брусами утеплительный материал. В качестве такого материала можно использовать минеральную вату. Сделать укладку можно достаточно просто. Сначала на доски настилают плотную строительную бумагу. Дальше раскатывают утеплительный материал.

Потом наверх можно положить какую либо ткань и прижать рейками. Если перекрытие межэтажное, то сверху набиваются доски, которые будут служить основанием для пола второго этажа. В качестве утеплительного материала можно использовать и пенопласт.

Однако основным его недостатком можно считать то, что он не дышит, то есть не пропускает воздух. Это приводит к гниению досок и балок. Третьим утеплительным материалом может стать керамзит.