Межэтажное перекрытие по деревянным балкам в доме

Пример чердачного перекрытия по деревянным балкам

Общие требования к конструкции

6.1.1 Перекрытия состоят из каркаса, черного пола, подшивки потолка или конструкции подвесного потолка, отделочного покрытия пола (чистого пола).

6.1.2 Для изготовления деревянных элементов каркаса должны использоваться пиломатериалы хвойных пород не ниже 2-го сорта по ГОСТ 8486.

6.1.3 Влажность и плотность древесины, сопротивление которой механическим воздействиям учтено при проектировании конструкций, должны удовлетворять требованиям СНиП II-25.

6.1.4 В настоящем Своде правил указаны минимальные размеры сечений элементов конструкций из строганных пиломатериалов. Предусмотренные для применения при строительстве конкретных домов номинальные размеры сечений таких элементов должны быть указаны в рабочей документации на дом. Отклонения фактических размеров сечений этих элементов от номинальных не должны превышать предельных, указанных в ГОСТ 8242. Элементы не должны иметь пороков, превышающих нормы, установленные в ГОСТ 8242.

6.1.5 Изготовление элементов конструкций путем сращивания пиломатериалов, имеющих размеры, меньшие чем номинальные размеры этих элементов, недопустимо, за исключением случаев, указанных в тексте настоящего Свода правил.

6.1.6 Для крепления и соединения элементов конструкций должны применяться строительные гвозди с плоской или конической головкой, в том числе гвозди трефовые с перемычкой по ГОСТ 4028, шурупы по ГОСТ 1145 и самонарезающие винты по ГОСТ 11652.

6.1.7 При соединении элементов конструкций могут использоваться оцинкованные накладки из листовой стали толщиной не менее 0,40 мм.

6.1.8 Для крепления элементов обшивок могут использоваться металлические скобки. Диаметр (толщина) скобки должен быть не менее 1,6 мм, а размер ее верхней части, которая вбивается параллельно элементу каркаса, должен быть не менее 10 мм.

6.1.9 Для крепления и соединения элементов конструкций могут использоваться непредусмотренные в данном Своде правил виды крепежных деталей (например, металлозубчатые пластины, Н-образные скобы), а также различные клеящие составы.В этом случае соответствие прочности соединений той прочности, которая достигается при применении предусмотренных в настоящем Своде правил способов крепления и соединения элементов конструкций, должно быть подтверждено расчетами или испытаниями.

Нагрузки на перекрытие

Перекрытия по деревянным балкам должны обладать достаточной прочностью и жесткостью. Перекрытия выдерживают весовую нагрузку на 1 кв. м – 200 кг. При этом способ укладки и крепления балки должны, с одной стороны, обеспечить их устойчивость, а с другой – исключить колебания, провисание конструкции. Балка предназначена для сопротивления изгибающим нагрузкам. В зависимости от места установки, коэффициент прогиба балок по отношению к величине пролета составляет:

  • для балок чердачных конструкций – 0,004;
  • для всех остальных балок – 0,005.

Балки могут быть сборными и цельными. В качестве цельных балок используют бревна – кругляк или тесаные и брус. Сборные балки состоят из скрепленных между собой досок. В сечении балки чаще всего представляют собой параллелепипед шириной 60-250 мм и высотой 100-250 мм. Максимальная длина таких балок ограничена – 6 м. Сборные балки, высота сечения которых превышает 150 мм, усиливаются вертикальными распорками. Цель доработки – исключить скручивание досок. Для балок используется древесина, высушенная на протяжении 4-х месяцев.

Современные технологии изготовления балок основаны на склеивании древесных элементов. Одной из разновидностей является брус, состоящий из ламелей, – калиброванных реек. Сборка балки производится таким образом, что волокна отдельных ламелей направлены перпендикулярно друг к другу. Технологический прием позволяет исключить коробление древесины: балки, изготовленные таким способом, отличаются точностью размеров и правильностью форм. Еще один класс объединяет двутавровые клееные балки. Ее компонуют из обработанной древесины и OSB. Такие балки отличаются лучшей несущей способностью: с их помощью можно перекрывать 12-метровые пролеты.

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.

Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м2. Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.

Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м2.

Руководствуясь СНиП «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м2 х 1,3 = 91 кгс/м2,

где 70 кгс/м2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;1,3 — коэффициент надежности.

Обратите внимание

Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит,  округляя в большую сторону, — 150 кг/м2 (50 кгс/м2 + 91 кгс/м2).

Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить.

Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м2.

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м2 х 1,3 = 195 кгс/м2. В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м2 (50 кгс/м2 + 195 кгс/м2).

Читайте также:  Расход раствора на монтаж плит перекрытия

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м2, до 300 кгс/м2.

По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.

Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.

Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:

В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м2.,  и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.

В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:

В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м2., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.

Важно

Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.

Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.

Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».

Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м2, как указано выше).

Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.

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.

Во сколько обойдется сборка

Составляя проект такой конструкции, как перекрытие второго этажа по деревянным балкам, помимо всего прочего, конечно же, следует сделать расчет всех необходимых материалов и составить смету. Определить количество досок и утеплителя не сложно. Для этого нужно лишь знать площадь перекрытия и размеры самих материалов.

Если второй этаж дома жилой, длину балок определяют, учитывая ширину пролета и необходимые для опоры припуски. Если над домом обустраивается чердак, расчеты выполняются следующим образом:

  • Балок должно быть столько же, сколько и стропильных ферм кровли. Объясняется это особенностями конструкции крыши. Часто стропила крепятся именно на балки. В любом случае сходиться эти два элемента на стенах должны в одной точке.
  • Длину балок рассчитывают, исходя и особенностей конструкции каркаса кровли. Если стропила предполагается крепить к балкам, для расчета их длины к ширине пролета следует прибавить по 40 см на свесы крыши с обоих сторон. Если же балки предполагается вмуровать в стены, длина их должна быть такой, чтобы между их торцами и задней стенкой «гнезда» оставалось хотя бы 3 см для проветривания.
Читайте также:  Основные технологии усиления фундамента зданий

Расчет прочности балок

Чтобы перекрытие второго этажа по деревянным балкам получилось надежным, его опорные элементы должны иметь достаточно большое сечение. Рассчитать необходимые длину и ширину бруса в наше время очень просто. Для этого следует воспользоваться онлайн-калькулятором.

Чтобы расчет балок перекрытия получился точным, нужно знать следующие параметры:

  • ширину пролета;
  • шаг установки бруса;
  • породу древесины, использованную для изготовления бруса.

Шаг между стропилами кровли частных домов, возведенных в средней полосе России, обычно составляет 80 см. Соответственно на таком же расстоянии друг от друга устанавливаются и балки. Для пролетов стандартных не слишком больших частных домов в 6-9 м под них обычно берется материал сечением 150х150 мм. Что еще нужно учитывать

Выполнив расчет балок перекрытия и закупив все необходимые материалы, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Однако перед этим желательно выполнить еще ряд подготовительных мероприятий.

Помимо этого, брус и доски нужно покрыть средством, снижающим риск возгорания. В случае пожара обработанный таким образом материал, конечно же, будет поврежден. Однако обработанные такими составами брус и доски не горят, а тлеют. Следовательно, у жильцов при пожаре будет больше времени для того, чтобы покинуть дом.

Также очень неплохо перед сборкой перекрытия обработать доски и брус средством против насекомых. Жучки-точильшики в последующем могут доставить владельцам дома массу неприятностей. Порядок сборки

Как только все материалы будут закуплены, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Собираются деревянные перекрытия в доме в таком порядке:

  • Подготавливаются все необходимые материалы и инструменты. Для того чтобы балки можно было поднять наверх, наверняка понадобится лестница.
  • Устанавливаются собственно сами балки. В монолитных и кирпичных домах балки вмуровывают в оставленные при заливке или кладке стен «гнезда». При обустройстве последних следует учитывать, конечно же, размер балки перекрытия. При сборке чердаков брус может крепиться также уголками к мауэрлату. К стенам рубленых домов балки фиксируют на специальные элементы — «салазки». Это предотвращает перекосы конструкции перекрытия во время усадки дома.
  • Снизу на балки набиваются доски. Со стороны чердака их сначала обтягивают пароизоляционной пленкой, а затем укладывают на них плиты утеплителя. Последние нужно монтировать так, чтобы они максимально плотно прилегали к древесине.
  • Поверх плит монтируют еще один слой пароизоляции.
  • Набивают доски пола второго этажа.

Ремонт или смена чердачного перекрытия

Полезная нагрузка на чердачное перекрытие обычно принимается равной 75 кг/м². Ориентировочное сечение балок в зависимости от ширины пролета приведено в табл.3.

При использовании в качестве утеплителя опилок, керамзита или других материалов с объёмной массой 300-500 кг/м³ сечение несущих балок следует принимать таким же, как для железобетонных ригелей (табл.1) с полезной нагрузкой 150 кг/м³.

Чтобы межэтажные балки не прогибались, их следует тщательно рассчитывать (см. ) и укладывать на расстояние не более 1 м друг от друга.

Толщина утеплителя чердачного перекрытия приведена в табл.4.

Таблица 4: Толщина утеплителя чердачного перекрытия.

п/п Утеплитель Ед. изм. Расчётная зимняя температура
-15°С -20°С -25°С -30°С -35°С -40°С -45°С
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1 Минеральная вата и войлок объёмной массой до 200 кг/м³ мм 60 70 80 90 90 100 110
2 Опилки с известью объёмной массой до 300 кг/м³ мм 70 90 110 120 140 160 180
3 Керамзит или другой сыпучий материал объёмной массой до 500 кг/м³ мм 90 120 140 160 180 200 220
4 Шлак или другой сыпучий материал объёмной массой до 1000 кг/м³ мм 140 180 210 240 270

ПРИМЕЧАНИЕ: Шлак (топливный или металлургический) можно использовать для этих целей в крайних случаях и только для пролётов шириной не более 3…3,5 м.

Для предотвращения прогиба балок следует либо усилить их сечение, либо уменьшить расстояние между ними. И то и другое требует дополнительного расхода пиломатериалов.

ВНИМАНИЕ! Балки около печей и дымоходов (в целях пожаробезопасности) необходимо располагать не ближе 40 см от внутренней поверхности ближайшей печки (дымохода)

Бывает, что нельзя отдалить балку от печки (дымохода). В этом случае балку врубают в ригель, который в свою очередь, врубают в две балки, что немного ослабляет их. Чтобы уменьшить ослабление, такие балки лучше укладывать толстыми концами в сторону печки (дымохода).

В подобных случаях при необходимости балки стыкуют промежуточными ригелями (для крепления балок вокруг дымоходов и печей). Варианты крепления стыковки балок приведены на рис.6.

Крепление стыка балок выполняют с помощью черепных брусков, способом врезки с креплением скобами или при помощи хомутов. Все способы крепления выполняют с прошивкой торцов гвоздями или скобами.

Металлические и железобетонные балки

Металлические балки более надежны и долговечны по сравнению с деревянными. Они имеют меньшие габаритные размеры, и это позволяет экономить место.

Перекрытие для пола, сделанное при помощи металлических балок, намного надежнее деревянных, и металлические имеют меньшую толщину, что значительно влияет на экономию пространства. В отличие от деревянных пролетов, которые могут покрывать всего 4-4.5 метра, металлические покрывают пролеты до 8 метров, и к тому же совершенно не горючи. Но имеют пониженные теплоизоляцию и звуконепроницаемость, есть возможность появление коррозии, и их укладку можно сделать только с помощью автокрана.

Для монтажа перегородки по металлическим балкам будет необходим прокатный профиль, который в этом случае будет являться несущей конструкцией, а также и пустотелые железобетонные плиты, которые укладываются между балками. Поверх всего этого располагается слой шлака и делается бетонная стяжка.

Читайте также:  Выбор арматуры для перекрытия — все нюансы

Для укладки металлических балок понадобится автокран. Расстояние между балками обычно делают в один м, а пространство между ними закладывают легкобетонными плитами. Швы между балками и плитами тщательно заделываются цементным раствором.

Способы заделки несущих элементов

Для того чтобы деревянное перекрытие на этажах получилось надежным и устойчивым, необходимо правильно выбрать способ заделки несущего бруса в стены дома. Систему крепления выбирают в зависимости от материала стен.

Проще всего закрепить брус на кирпичных стенах. Для каждой опоры в стене вырезают по разметке нишу, глубиной не менее 100 мм и размерами на 15-20 мм больше сечения бруса. В нишу укладывают подкладку из твердых сортов резины, а концы бруса перед сборкой деревянного каркаса обязательно покрывают жидкой резиной или горячей смолой. Если брус более 4,5 м, один конец фиксируют с помощью сквозной металлической шпильки. Оставшееся пространство ниши задувают монтажной пеной, чтобы в щелях на этажах не было сквозняка.

Более сложным получается крепление опор на стенах из газобетона. Перед тем как сделать деревянное перекрытие между этажами, потребуется построить несущий короб, в который и выполняется закладка бруса. Для здания из газобетона в два этажа, с облицовкой стен кирпичом допускается укладка деревянного короба, в остальных случаях опорный короб нужно отливать из армированного бетона.

Способы заделки несущих элементов

Если брус планируется врезать в деревянные стены, то делать это лучше всего на этапе укладки венцов. Как и в случае кирпичных стен, в стеновом брусе по разметке вырезается ниша в форме усеченного клина «ласточкин хвост». Конец несущей балки подгоняют по форме замка и укладывают в нишу. После укладки балки место стыковки усиливают металлическими накладками и уголками.

Особенности монтажа

Балки закладываются в стены во время строительства дома, а остальные работы по возведению перекрытия осуществляются после строительства и перед началом отделочных работ. Балки в кирпичную или блочную стену заводятся во время кладки, для этого в стене необходимо выполнить гнезда.

Глубина одного из них должна быть не меньше половины толщины стены. Ее можно сделать сквозной с последующей заделкой теплоизоляцией. Для этого необходимо выбрать паропроницаемый материал.

Особенности монтажа

В деревянных постройках балки врубаются в верхний венец сруба. Материал обрабатывается антисептиком и сушится.

При монтаже прямоугольных изделий необходимо следить за тем, чтобы широкая сторона располагалась вертикально. Жесткость при этом удастся повысить. Концы балок следует срезать под углом 60˚, обработав битумной мастикой и обернув рубероидом.

Первыми укладываются крайние балки.

Их выравнивают длинной доской, которая ставится на ребро. Дополнительно необходимо использовать уровень. Промежуточные балки следует выровнять по уложенной на крайние балки доске.

Особенности монтажа

Как только будут выполнены стены и кровля, можно приступать к возведению перекрытий. Для этого черепные бруски подвешиваются к нижней части балок с обеих сторон. Основной функцией этих элементов выступает опора для чернового пола.

Для черепных брусковиспользуется сосновый брус, который обрабатывается антисептиком. К балкам перекрытия его фиксируют саморезами по дереву. На черепные бруски укладываются доски пола.

Для этого можно использовать нестроганную доску. Элементы располагаются перпендикулярно балкам и опираются на черепные бруски. Крепление осуществляется саморезами.

Устраивая полы по деревянному перекрытию, на следующем этапе вы должны будете настелить гидроизоляцию.

Особенности монтажа

Ею может стать «Изоспан». Полотна пленки укладываются с нахлестом, стыки следует проклеить скотчем. Поверх пленки располагается минеральный утеплитель.

Это позволит осуществить звукоизоляцию деревянных перекрытий. Толщина теплоизоляции должна быть такой, чтобы материал не выступал над поверхностью балок. Можно использовать и другие варианты, например:

    керамзит;вспененный полистирол.

Важно обратить внимание на огнестойкость.

Особенности монтажа

Выполнив звукоизоляцию деревянного перекрытия, вы можете приступать к укладке лаг пола верхнего этажа. Эти элементы должны располагаться поперек балок. Расстояние между ними составит предел от 0,6 до 1 м.

В основу лаг могут лечь бруски или доски. Толщина должна составить 40 мм.

Крепление осуществляется к балкам перекрытия с помощью металлических уголков, фиксируемых на саморезы. Между лагами укладывается слой минерального утеплителя. Стыки нижнего теплоизоляционного слоя при этом необходимо перекрыть.

Минеральный утеплитель выступит еще и звукоизоляцией потолка и пола. Поверх второго слоя укладывается гидроизоляция на случай, если произойдет разлив жидкости. Пол верхнего этажа зашивается чистовой половой доской, фанерой или гипсокартоном, сверху можно уложить финишное покрытие, а именно:

Особенности монтажа
    ламинат;плитку;пробку;линолеум.

Фанеру или половую доску фиксируют на саморезы.

Виды перекрытий

Перекрытия можно разделить на группы по конструкции и по расположению:

  • Цокольные – отделяют холодное подполье от жилого помещения.
  • Подвальные – между жилым этажом и подвалом.
  • Межэтажные.
  • Чердачные.

Чем ниже перекрытие, тем легче использовать безбалочные конструкции. Нередко подвальные помещения отделяют от жилых бетонными плитами или заливают монолитное армированное перекрытие. Между жилыми этажами и мансардой (чердаком) более приемлемы перекрытия из отдельных балок – деревянных, железобетонных или металлических. Для укладки тяжелых конструкций необходимо использование техники. Не всегда это удобно, поэтому наибольшее распространение получили деревянные перекрытия.