Какой брус использовать для перекрытия 5 метров

Балки перекрытия многоэтажного или малоэтажного здания являются ответственным несущим элементом конструкции межэтажного и чердачного перекрытия. По сути, это основание для монтажа кровли и установки межэтажных плит.

Деревянные балки и требования к ним

В принципе, балочные перекрытия тоже могут быть разными: железобетонными, металлическими, либо деревянными. Первые два варианта не уступают по техническим характеристикам плитным перекрытиям, но они достаточно сложны для исполнения,  и поэтому в частном строительстве практически не используются. А вот деревянные балки — совсем другое дело!

Итак:

  • Несмотря на кажущуюся простоту, здесь тоже есть масса нюансов, которые необходимо соблюсти. Прежде всего, следует правильно выбирать пиломатериал. Чаще всего для этой цели используют твёрдую древесину хвойных пород: лиственницу, сосну, ель, кедр. Цена здесь не имеет никакого значения – просто балки из хвойных пород лучше всего работают на изгиб.

Сосновый брус для балочного перекрытия

  • Есть, конечно, поборники лиственной древесины, которые утверждают, что и осина с берёзой прекрасно справляются с такой задачей. Только вот строительные нормы рекомендуют вообще все несущие деревянные конструкции — а не только балки перекрытия, изготавливать из хвойного пиломатериала. Твёрдые породы лиственной древесины, годятся лишь для соединительных деталей (нагелей, шкантов, и т.д.).
  • Брус для перекрытия можно, и даже предпочтительно, использовать строганый, а не клееный. Он должен быть хорошо просушен и обработан перед монтажом огнебиозащитным составом. В отапливаемых зданиях, цельные балки должны монтироваться без пересечения со стенами и перегородками, а конструкция перекрытия, как таковая, должна гарантировать им хорошую вентиляцию.

Схема междуэтажного перекрытия

  • Глухая (монолитная) заделка балок в стены не допускается – их укладывают в гнёзда, и обязательно на амортизирующие прокладки из лиственной древесины. Концы балок, монтируемых с помощью металлического крепежа, должны быть защищены влагонепроницаемым слоем, так как при образовании конденсата, коррозия металла может повлечь за собой и коррозию древесины.

Но прежде, чем приступить к монтажным работам, несущие элементы перекрытия нужно рассчитать. Поэтому далее вашему вниманию будет предложена инструкция по подбору сечения балок и определению шага их установки.

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

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

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы
  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.

    Черновой пол в деревянном доме

  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?

    Варианты конструкций деревянных перекрытий

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

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

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Для строительства перекрытий между этажами здания обычно использую всего три вида балок из дерева:

  1. Цельные.
  2. Клееные.
  3. Двутавровые.

Разберемся, какие из них наиболее подходят конкретно для каждой конструкции, выделим недостатки и преимущества каждого вида.

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Из цельного бруса

Внимание!Для больших конструкций специалисты рекомендуют использовать перекрытия из других видов балок.

Из клееного бруса

У балок из клееного бруса имеется одно неоспоримое преимущество — их длина без прогиба может достигать 12 метров. У клееных балок выделяют такие преимущества:

  1. Особая прочность.
  2. Способность покрывать пролеты до 12 метров.
  3. Небольшая масса.
  4. Более долгий срок службы.
  5. Не деформируются с течением времени.
  6. Относительно пожаробезопасны по сравнению с обычным брусом.

Однако, стоит такой материал гораздо дороже.

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Деревянные двутавровые балки

Двутавровые балки считают одними из самых прочных и надежных благодаря форме профиля, ведь состоят они из нескольких слоев, каждый из которых защищен различными пропитками. К плюсам двутавров можно отнести:

  1. Высокую прочность, жесткость благодаря своей форме.
  2. Отсутствие прогибов.
  3. Бесшумность в эксплуатации — конструкции не скрипят при оказывании на них давления в отличие от остальных видов перекрытий.
  4. Материал не трескается, не рассыхается с течением времени.
  5. Легкость в монтаже.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Чтобы построить деревянный дом необходимо провести расчёт несущей способности деревянной балки. Также особое значение в строительной терминологии имеет определение  прогиба.

Без качественного математического анализа всех параметров просто невозможно построить дом из бруса. Именно поэтому перед тем как начать строительство крайне важно правильно рассчитать прогиб деревянных балок. Данные расчёты послужат залогом вашей уверенности в качестве и надёжности постройки.

Что нужно для того чтобы сделать правильный расчёт

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Расчёт несущей способности и прогиба деревянных балок не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Чтобы определить, сколько досок вам нужно, а также, какой у них должен быть размер необходимо потратить немало времени, или же вы просто можете воспользоваться нашим калькулятором.

Во-первых, нужно замерить пролёт, который вы собираетесь перекрыть деревянными балками. Во-вторых, уделите повышенное внимание методу крепления. Крайне важно, насколько глубоко фиксирующие элементы будут заходить в стену. Только после этого вы сможете сделать расчёт несущей способности вместе с прогибом и ряда других не менее важных параметров.

Длина

Перед тем как рассчитать несущую способность и прогиб, нужно узнать длину каждой деревянной доски. Данный параметр определяется длиной пролёта. Тем не менее это не всё. Вы должны провести расчёт с некоторым запасом.

Важно! Если деревянные балки заделываться в стены — это напрямую влияет на их длину и все дальнейшие расчёты.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

При подсчёте особое значение имеет материал, из которого сделан дом. Если это кирпич, доски будут монтироваться внутрь гнёзд. Приблизительная глубина около 100—150 мм.

Когда речь идёт о деревянных постройках параметры согласно СНиПам сильно меняются. Теперь достаточно глубины в 70—90 мм. Естественно, что из-за этого  также изменится конечная несущая способность.

Если в процессе монтажа применяются хомуты или кронштейны, то длина брёвен или досок соответствует проёму. Проще говоря, высчитайте расстояние от стены до стены и в итоге сможете узнать несущую способность всей конструкции.

Важно! При формировании ската крыши брёвна выносятся за стены на 30—50 сантиметров. Это нужно учесть при подсчёте способности конструкции противостоять нагрузкам.

К сожалению, далеко не всё зависит от фантазии архитектора, когда дело касается исключительно математики. Для обрезной доски максимальная длина шесть метров.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

В противном случае несущая способность уменьшается, а прогиб становится больше.

Само собой, что сейчас не редкость дома, у которых пролёт достигает 10—12 метров. В таком случае используется клееный брус. Он может быть двутавровым или же прямоугольным. Также для большей надёжности можно использовать опоры. В их качестве идеально подходят дополнительные стены или колоны.

Совет! Многие строители при необходимости перекрыть длинный пролёт используют фермы.

Общая информация по методологии расчёта

В большинстве случаев в малоэтажном строительстве применяются однопролётные балки. Они могут быть в виде брёвен, досок или брусьев. Длина элементов может варьироваться в большом диапазоне. В большинстве случаев она напрямую зависит от параметров строения, которые вы собираетесь возвести.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Внимание! Представленный в конце странички калькулятор расчета балок на прогиб позволит вам просчитать все значения с минимальными затратами времени. Чтобы воспользоваться программой, достаточно ввести базовые данные.

Роль несущих элементов в конструкции выполняют деревянные бруски, высота сечения которых составляет от 140 до 250 мм, толщина лежит в диапазоне 55—155 мм.

Это наиболее часто используемые параметры при расчёте несущей способности деревянных балок.

Очень часто профессиональные строители для того чтобы усилить конструкцию используют перекрёстную схему монтажа балок. Именно эта методика даёт наилучший результат при минимальных затратах времени и материалов.

Если рассматривать длину оптимального пролёта при расчёте несущей способности деревянных балок, то лучше всего ограничить фантазию архитектора в диапазоне от двух с половиной до четырёх метров.

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Внимание! Лучшим сечением для деревянных балок считается площадь, у которой высота и ширина соотносятся как 1,5 к 1.

Как рассчитать несущую способность и прогиб

Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:

M/W

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Нагрузка для железобетонных балок

Данная величина, как правило, оговаривается в технических требованиях и спецификациях рабочей документации на строительство конкретного здания и сооружения. Инженер-конструктор производит предварительный расчет в зависимости от конкретных нагрузок на элементы здания, умножает результат на коэффициент запаса и закладывает в рабочей документации параметры балки перекрытия. Другими словами каждый объект индивидуален в плане габаритов балок перекрытия и других строительных конструкций.

Для частных застройщиков, зачастую возводящих свои сооружения без проекта можно рекомендовать следующую эмпирическую схему расчета размеров бетонных балок перекрытия:

Нагрузка для железобетонных балок
  • Исходной величиной для расчета является длина пролета между несущими стенами или несущей стеной и несущей перегородкой. Например, длина пролета 5 500 мм.
  • Рассчитываем высоту поперечного сечения. Минимальная высота должна соответствовать 1/15 длины пролета: 5 500/15=366 мм. Принимаем ближайшее большее к 366 мм значение из значений доступных ЖБИ.
  • Рассчитываем ширину поперечного сечения. Ширина поперченного сечения должна быть не менее 100 мм и рассчитываться по следующей формуле: высота сечения/2…4. Таким образом, 366/3=122 мм, где «3» является средним арифметическим 2…4. Полученный результат также округляется до ближайшего большего значения ширины доступного изделия.

Примечание! Приведенная выше схема расчета учитывает коэффициент запаса прочности, поэтому инженерные расчеты сечения балки при конкретных исходных данных величины нагрузки на изделие могут отличаться в меньшую сторону.

Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет

Для того, чтобы соорудить надежное деревянное перекрытие, необходимо правильно подобрать размеры балок, а для этого необходимо сделать их расчет. Деревянные балки перекрытия имеют следующие основные размеры: длину и сечение. Их длина определяется шириной пролета, который требуется перекрыть, а сечение зависит как от нагрузки, которая будет на них действовать, от длины пролета и шага установки, то есть расстояния между ними. В данной статье мы рассмотрим, как самостоятельно сделать такой расчет и правильно подобрать размеры балок.

Технология монтажа своими руками

Чтобы уложить своими руками балки на опорные стены, в них, через интервал, который дал расчет, оставляют гнезда. Балка должна опираться на стену (входить в гнездо) не менее чем на 12 см, но не упираться в заднюю стенку. Конец лаги, который заходит в гнездо, должен быть в два слоя обмотан рубероидом для гидроизоляции. Торец лаг не изолируется. Лаги можно изготовить из обрезных досок, скрепив их между собой.

Деревянные балки очень удобны в таких перекрытиях, так как на них сверху стелется напольное покрытие, а снизу монтируется чистовой потолок.

Для дальнейшего монтажа своими руками, к боковой части лаг прибивают черепные брусы 40 х40 или 50 х 50, к которым, в дальнейшем, необходимо крепить накат из досок. К несущим брусам перекрытия крепится потолок нижнего помещения. Для удобства и быстроты монтажа, накат выполняют (предварительно) в виде щитов, которые, затем, крепят к черепным брусам саморезами (плотно прижимая друг к другу).

На этот накат, в дальнейшем, своими руками нужно крепить изоляцию (звуко- или тепло-) на слой пароизолирующего материала. Пароизолирующим материалом может быть пергамин, толь или специальная пленка. Ею выстилается накат с захватом части бруса (на высоту изоляции). В качестве звуко- или теплоизоляции может использоваться минеральная вата, шлак, пенопласт, керамзит, перлит, В отдельных случаях, для засыпки между лаг может использоваться сухой песок, стружка, опилки, древесная листва, солома.

На лаги снизу своими руками подбивается чистовой потолок, а сверху своими руками настилается пол. Деревянный брус, в этом случае, очень удобен, так как используется в качестве лаг для пола. На него легко крепить любой листовой материал. В такие лаги можно забить гвоздь, ввернуть саморез или забить скобу.

Таблицы расчета перекрытий

Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам). Относительный прогиб 1/250 (по СНиП «Нагрузки и воздействия»).

На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L — расчетная длина балки (расстояние в свету между опорами).

Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е.

в данном примере 24 мм — максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия — не будет вибраций, скрипов, ощущения «батута».

Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.

Примечания:

  • Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
  • Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
  • Рекомендуемые шаги — 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий; 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
  • Максимальный пролет — расстояние «в свету» между соседними опорами.
  • Шаг балок — межосевое расстояние двух соседних балок.

Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия

Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Высота балки, мм Тип балок / шаг балок Максимальные пролеты, м 0,3 0,4 0,5 0,6
240 Балка GreenLum-240W 4,95 4,50 4,16 3,93
300 Балка GreenLum-300W 5,80 5,35 4,96 4,70
360 Балка GreenLum-360W 5,80 5,80 5,75 5,38
400 Балка GreenLum-400W 5,80 5,80 5,80 5,80
240 Балка GreenLum-240L 5,45 4,95 4,55 4,30
240 Балка GreenLum-240L с полкой 89 мм 6,05 5,50 5,10 4,80
300 Балка GreenLum-300L 6,50 5,90 5,45 5,15
300 Балка GreenLum-300L с полкой 89 мм 7,20 6,55 6,10 5,75
360 Балка GreenLum-360L 7,45 6,75 6,30 5,90
360 Балка GreenLum-360L с полкой 89 мм 8,30 7,50 7,00 6,60
400 Балка GreenLum-400L 8,10 7,35 6,80 6,40
400 Балка GreenLum-400L с полкой 89 мм 9,00 8,15 7,50 7,10
460 Балка GreenLum-460L 9,00 8,15 7,50 7,10
460 Балка GreenLum-460L с полкой 89 мм 10,00 9,05 8,40 7,90
500 Балка GreenLum-500L 9,60 8,70 8,05 7,60
500 Балка GreenLum-500L с полкой 89 мм 10,60 9,60 8,95 8,40
600 Балка GreenLum-600L 11,00 9,95 9,25 8,70
600 Балка GreenLum-600L с полкой 89 мм 12,00 11,00 10,20 9,60

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянные перекрытия от стропильной системы

Высота балки, мм Тип балок / шаг балок Максимальные пролеты, м 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
240 Балка GreenLum-240W 5,65 5,52 4,95 4,68 4,50
300 Балка GreenLum-300W 5,80 5,80 5,80 5,60 5,35
360 Балка GreenLum-360W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,80
400 Балка GreenLum-400W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,80
240 Балка GreenLum-240L 6,20 5,80 5,45 5,15 4,95
240 Балка GreenLum-240L с полкой 89 мм 6,90 6,45 6,05 5,75 5,50
300 Балка GreenLum-300L 7,40 6,90 6,50 6,15 5,90
300 Балка GreenLum-300L с полкой 89 мм 8,25 7,70 7,20 6,90 6,60
360 Балка GreenLum-360L 8,50 7,90 7,50 7,10 6,80
360 Балка GreenLum-360L с полкой 89 мм 9,45 8,80 8,30 7,90 7,55
400 Балка GreenLum-400L 9,25 8,60 8,10 7,70 7,40
400 Балка GreenLum-400L с полкой 89 мм 10,25 9,55 9,00 8,50 8,15
460 Балка GreenLum-460L 10,25 9,55 9,00 8,50 8,15
460 Балка GreenLum-460L с полкой 89 мм 11,40 10,60 10,00 9,50 9,05
500 Балка GreenLum-500L 11,00 10,15 9,55 9,10 8,65
500 Балка GreenLum-500L с полкой 89 мм 12,15 11,30 10,60 10,05 9,65
600 Балка GreenLum-600L 12,50 11,65 11,00 10,40 9,95
600 Балка GreenLum-600L с полкой 89 мм 13,30 12,90 12,15 11,55 11,05

Размеры деревянных двутавровых балок

Размеры и вес деревянной двутавровой балки регламентируются ГОСТ 30244-94 и 8486-86Е, а также некоторыми нормативами СНиП. К нормируемым показателям относится высота изделия, толщина и ширина полки и толщина перегородки;

  • высота деревянной двутавровой балки варьируется от 117,6 до 1013 мм;
  • ширина полки находится в диапазоне 64-320 мм;
  • толщина стенки варьируется от 3,8 до 19,5 мм;
  • вес изделия колеблется от 8,7 до 314,5 кг.

Важно! По нормам ГОСТ при изготовлении двутавра для перекрытия можно использовать доски хвойных пород не ниже 2 сорта.

Как залить армопояс

Здесь два варианта:

  1. В опалубку.
  2. В специальные U-образные блоки.

Первый способ – традиционный. Собирается опалубка с креплением к стенам строения, в которую армирующий пояс будет заливаться толщиною 20-25 см. Предварительно в нее укладывается армирующий каркас из стальной сетки или арматуры.

Как залить армопояс

Второй вариант – использование специальных блоков, которые укладываются на стены точно так же, как обычные. Только в них есть канавки, образующие общую канавку по всему периметру здания. В нее закладывается два-три стержня стальной арматуры и заливается бетонным раствором.

Если U-образные блоки вами не были найдены, то их можно изготовить своими руками из полнотелых блоков. Просто канавку надо вырезать, используя обычную пилу.

Для перекрытия первого этажа применяется опалубочная технология заливки армопояса.

Читайте также:  Как укладывать линолеум