Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

Этот строительный калькулятор окажет вам незаменимую помощь в проведении быстрых и точных расчётов параметров деревянной балки перекрытия. Благодаря универсальной формуле калькулятора, перед вами открывается возможность в режиме онлайн вычислять несущую способность и жесткость четырех видов балок.

Общая характеристика балок из дерева

При строительстве именно деревянные балки перекрытий считаются самым экономичным вариантом. Их монтаж не вызывает особых трудностей. Материал характеризуется низкой теплопроводностью, особенно по сравнению с железобетонными, стальными балками.

Общая характеристика балок из дерева

Конечно, есть у дерева и свои недостатки. Например, невысокая механическая прочность. Если металл поражает коррозия, то дерево – различные грибки и микроорганизмы. Вот почему перед установкой необходимо тщательно обрабатывать их различными антипиренами и антисептиками.

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.

Преимущества и недостатки по сравнению с плитами перекрытия

Деревянные балки могут похвастаться своей легкостью и простотой в установке. Бытует ошибочное мнение, что под легкие перекрытия из дерева не нужен армирующий слой. Это в корне не верно.

Важно!Для газобетонных стен в независимости от вида перекрытия всегда необходим армопояс!

В случае с деревянными перекрытиями его возведение распределит нагрузку от балок по всему периметру стен и предотвратит растрескивание газобетона от точечных нагрузок.

Плюсами деревянных балок являются:

  1. Экологичность, так как дерево — это возобновляемый натуральный материал.
  2. Небольшая масса.
  3. Низкая теплопроводность по сравнению с бетонными конструкциями.
  4. Невысокая цена по сравнению с другими видами перекрытий.
  5. Большой ассортимент в выборе.
  6. Простота установки балок.

Отрицательные стороны у древесины тоже имеются:

  1. Недолговечность. Рано или поздно даже самые хорошие перекрытия могут начать гнить.
  2. Малопрочность — дерево не сможет выдержать столько веса, сколько смогло бы перекрытие из бетона.
  3. Горючесть (натуральные материалы легко воспламеняются).
Читайте также:  Варианты звукоизоляции перекрытия между этажами

Важно!Несмотря на такие значительные отрицательные качества, дерево все равно выбирают намного чаще, и вот почему: специальные составы для пропитки древесины смогут продлить срок службы, уберечь от гниения и воспламенения. А малая прочность искореняется благодаря использованию большего количества балок и уменьшения шага прокладки.

Теперь рассмотрим бетонные перекрытия и их недостатки:

  1. Первым и наиболее существенные минусом является дороговизна перекрытия из бетона. Мало того, что сами перекрытия стоят недешево, для их установки и перевозки потребуется и специальная техника (кран). Так что и за установку придется выложить определенную денежную сумму. У деревянных перекрытий этот минус отсутствует — установку можно произвести самостоятельно. Если балки небольшие, то достаточно будет и двух-трех человек. Чем они тяжелее и массивнее, тем большее количество людей придется задействовать.
  2. Высокий вес. Мы уже говорили, что для монтажа потребуется специальная техника. А ещё потребуется более дорогой фундамент.

Как видите, все недостатки связаны лишь с ценой. Чтобы принять окончательное решение, ознакомьтесь со статьей про плиты перекрытия в газобетонном доме.

Междуэтажные перекрытия из дерева и способ их установки

Состав межэтажных деревянных перекрытий можно описать так: опорные балки, подготовленный заранее черновой пол снизу (по желанию с теплоизоляционным материалом) и установленные сверху контррейки, именно по которым и укладывается пол из досок. Максимальная ширина пролетов по данному виду перекрытия — 5 метров. Рассчитав, какие нагрузки должно будет выдерживать деревянное перекрытие, можно выбирать параметры балок. Высотой они могут быть от 135 мм до 240 мм.

Схема деревянного перекрытия с разделенными балками.

Толщина начинается с 50 мм и доходит до 160 мм. Шаг при монтаже — 60, 85 либо же 100 см, в зависимости от выбранных размеров балки.

Устройство перекрытия берет свое начало с подготовки балок. Концы всех балок перед началом работы следует обрезать, соблюдая угол в 60 градусов. Далее эти участки следует подвергнуть обработке битумом, а затем просушить. Последовательность работы такова: сначала укладываются крайние, боковые балки, затем промежуточные. При работе соблюдается одинаковый шаг. Не забывайте о том, что вся конструкция должна быть ровной по горизонтальному уровню.

Если деревянная балка должна опираться на стену из кирпича, это возможно только при наличии в стене гнезда, специально оставленного при постройке стены. Минимальная глубина гнезда — 170 мм. Если при работе возникли пустые места между концами балок и стеной, их следует убрать с помощью цементного раствора. Для того чтобы укрепить перекрытие, повысить его несущую способность, каждую третью балку нужно укрепить анкерами.

Если балка крепится к стене из блоков, нужно сделать железобетонную перемычку. Ее устанавливают под самой балкой и вводят в стену на глубину минимум 175 мм. Балка вводится в стену аналогично предыдущему варианту. Сзади короба устанавливают утеплитель, сторону балки оснащают зазором, предназначенным для отвода влаги. Если стены из бревен, из брусьев или же из щитов, следует просто вырубать верхний венец.

Ремонт или смена наката в межэтажных перекрытиях

Смену наката в межэтажных перекрытиях необходимо выполнять с учётом следующих требований:

  • разборка старого наката должна производиться со стороны нижележащего помещения со специально устроенных лесов;
  • до укладки нового наката должно быть обследовано техническое состояние балки, черепных брусков и других смежных конструкций;
  • новый накат следует укладывать в виде щитов или плит небольшой ширины между двумя соседними балками для последующей укладки засыпки и толя;
  • при отсутствии возможности для укладки засыпки между лагами и накатом надлежит вскрыть конструкцию пола верхнего этажа.

При смене черепных брусков конструкцию примыкающего к сменяемому бруску пролёта наката следует разобрать, а поверхность примыкающей к нему балки осмотреть, очистить от гнили и проантисептировать.

Для прикрепления бруска допускается прибивать к балке выравнивающую доску. Прочность балки с остающейся площадью сечения должна быть подтверждена расчётом. Работы должны выполняться с временных подмостей, установленных на нижележащем перекрытии.

Работы по смене отдельных пролетов деревянного перекрытия проводят, соблюдая следующие требования:

  • опирающиеся на перекрытия перегородки, печи и другие конструкции разбирают до начала ремонта пролёта перекрытия;
  • весь годный материал отбирают для дальнейшего использования;
  • засыпку собирают отдельно, просеивают и укладывают во вновь устраиваемое перекрытие;
  • пораженный грибком лесоматериал сжигают, а просеянный мусор от засыпки вывозят на свалку.
Читайте также:  Опирание плит перекрытия на стены

После разборки перекрытия:

  • осматривают смежные конструкции и места опирания балок (гнезда в стенах),
  • осматривают прогоны, расположенные в нижнем этаже, перегородки и т.д.

И где требуется ремонт — выполняют его.

Особенности изоляции и отделки перекрытий

В зависимости от монтажа горизонтальных перегородок проводятся изоляционные и отделочные работы. Необходимо обустроить изоляцию утепляющую, как утеплить будет описано ниже.

Сделать накат можно и своими руками, достаточно следовать этапам работы.

  1. Крепление черепных брусков размером 50×50 см к боковым частям балок. Это обеспечит удержание наката и изоляционных материалов.
  2. Монтаж наката, например, из дощатых щитов.
  3. При обустройстве цокольного перекрытия поверх «чернового» пола кладется слой пароизоляции, после чего выполняется монтаж гидроизоляции и чистового пола.
  4. Крепление пароизоляции, а затем уже потолочной доски либо фанеры, древесных плит.
  5. После завершения работы со звуко- и теплоизоляцией, крепится паромембрана и половые доски.

С целью защиты от разного рода негативного воздействия пол окрашивается или лакируется, после чего можно укладывать напольное покрытие, предлагаемое на рынке стройматериалов в большом ассортименте.

Деревянное перекрытие между этажами

Одной из важных составляющих деревянных домов, а также маленьких кирпичных зданий являются деревянные перекрытия, расположенные между этажами. Они выполняются как очень важный этап строительства, поскольку придают всей постройке прочности, надежности и обеспечивают дополнительную безопасность.

Деревянное перекрытие между этажами своими руками

Для того, чтобы правильно построить деревянное перекрытие нужно произвести ряд очень точных расчетов, которые будут включать в себя сведения о нагрузках на них, материал, из которого делались стены постройки, и другие особенности. Главное преимущество такой конструкции заключается в том, что она довольно дешевая и имеет большой срок эксплуатации (около 50 лет). Монтажные работы по ее установке не требуют привлечения дорогостоящих машин и специальных приспособлений, поскольку могут выполняться с помощью обычных инструментов, находящихся в арсенале каждого строителя. Кроме этого, благодаря натуральному материалу, который применяется для создания перекрытий между этажами, в доме всегда можно создать дополнительный уют и обеспечить истинный комфорт.

Деревянные перекрытия между этажами могут иметь различную конструкцию: располагаться на деревянных или металлических балках, деревянных или фанерных фермах. Последние конструкции используются для устойчивости больших помещений (торговых центров, спортивных залов). При строительстве частного дома предпочтение отдается деревянным перекрытиям по деревянным балкам.

Существует также три вида перекрытий, которые отличаются своим назначением и возлагаемыми на них функциями. Это цокольные, чердачные и междуэтажные перекрытия, верхняя часть которых выполняется из какого-либо полового покрытия, а нижняя делается из гипсокартона.

При строительстве кирпичного здания чаще всего делают деревянные перекрытия из досок и брусьев, которые покрываются специальными составами для увеличения срока службы, а также защиты от всевозможного влияния вредных веществ и повышения пожарной безопасности.

Для того, чтобы избежать возможных колебаний температуры в доме деревянные перекрытия дополнительно утепляют различными негорючими теплоизоляционными материалами.

Участки деревянных перекрытий, которые непосредственно лежат на кирпичных стенах, обмазывают смолой или накрывают со всех сторон рубероидом. Делая данную конструкцию, используют деревянные балки, толщина которых достигает 8 см (они делаются из толстых бревен, подвергающихся распилу на равные 4 части). Есть случаи, когда для одной балки применяют два бревна (толщиной по 5 см), плотно соединенных между собой и зафиксированных гвоздями. На кирпичных стенах заранее делаются углубления, размер которых составляет 18 см. Они предназначены для будущего размещения деревянных балок, которые крепятся непосредственно к кирпичу анкерными болтами.

Выбирая толщину доски для перекрытий, следует учитывать расстояние между балками, а также возможное их прогибание, которое определяется нормативными документами.

При устройстве перекрытий из дерева главное точно подобрать сечение несущих балок. Что бы облегчить этот процесс предлагаю ознакомиться с таблицами ниже:

Сечение балок при нагрузке на перекрытие 400 кг/м2 (для устройства полноценного жилого этажа, например мансардного)

Сечение балок при нагрузке на перекрытие 150-350 кг/м2 (чердак и чердачные помещения без существенных нагрузок)

Деревянное перекрытие между этажами. Видео

Определение сечения и шага деревянных балок

Рассчитав нагрузку и длину балок, можно определить их шаг и размеры сечения или диаметр.

Читайте также:  Монолитное перекрытие своими руками — инструкции!

Эти показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:

  1. Ширина и высота балок должна быть в пропорции 1:1.,4. При этом, ширина балок должна находиться в диапазоне от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см, с учетом толщины утеплительного материала. Бревна для перекрытий должны иметь диаметр в диапазоне от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки должен находиться в пределах от 30 до 120 см, с учетом утеплительного и подшивочного материалов, которое будет в межбалочном пространстве. Если строение каркасное, то шаг должен соответствовать дистанции между каркасами.
  3. Определение сечения балок из дерева проводится по разработанным таблицам или с применением определенных программ. Проводя расчет сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

Расчет деревянного перекрытия

Сращивание и усиление

Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант — под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

Наиболее надежный способ — соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

Важно: места сращивания при о тсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

Еще одно неплохое решение — сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 — 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

Сборные балки из трех тонких досок.

Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

Способов не так уж много:

  1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
  2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

В последнем случае полезно знать одну тонкость:

  • Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
  • Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.

Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

  1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
  2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
  3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.

Керамзит или опилки

Утепление деревянного перекрытия

Если решено использовать в доме полностью натуральные материалы, эти два вида утеплителя станут незаменимыми помощниками. Они не обладают высокими теплозащитными характеристиками, как предыдущие типы, но обеспечивают надежную защиту от холода при достаточной толщине можно получить практически бесплатно, керамзит также относится к недорогим материалам.

Керамзит или опилки

Утепление чердачного перекрытия может проводиться непрофессионалами и не требует специальных навыков. Ограничением применения являются физические особенности данных материалов: они не могут использоваться для теплозащиты снизу.

Подробнее об этих видах теплозащиты своими руками можно прочитать в статьях «Утепление пола опилками»и «Утепление пола керамзитом».