Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и монтаж

Межэтажные перекрытия в домах из бруса, как и в зданиях, возводимых из другого материала, несут двойную нагрузку: сверху на них настилается чистовой пол, а снизу крепится потолок. Между балками перекрытия брусового дома укладывается тепло- и звукоизоляционный материал. Перед установкой балок перекрытия в доме из бруса обязательно нужно провести обработку антисептическим средством.

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать перекрытие, во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

Калькулятор балок Укажите размеры балок перекрытий и шаг.

Материал древесины CоснаЛиственницаЕль Предельная нагрузка: — а рекомендуемая 400 кг/м2 Данная балка подходит!
Пролёт см
Размеры балки x мм
Шаг балок см

Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.

На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине. Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Вам также может быть интересна статья о расчёте количества необрезной и обрезной доски в кубе: 

Когда нужно усиление

Проведение мероприятий по увеличению несущей способности требуется в трех случаях:

  • повреждение древесины;
  • увеличение нагрузки на перекрытие;
  • ошибки при проектировании или монтаже.

Дерево — материал, который легко поддается гниению или плесени. Вопрос решают использованием антисептических составов, но их недостаточно. Со временем из-за влажности, перепадов температуры, насекомых и микроорганизмов материал разрушается. Поврежденное сечение ослаблено, поэтому не может воспринимать нагрузку, на которую было рассчитано изначально.

Усиление балок выполняют при переоборудовании помещений. Распространенный вариант в частном строительстве — переоборудование чердака в мансарду. Нагрузка на потолочные прогоны в этом случае увеличивается, поэтому они могут прогибаться больше, чем это допустимо.

Если сечение изначально рассчитано неверно или допущены ошибки при монтаже, несущие элементы провисают, появляются трещины и т.п. Еще один вариант развития событий: строители сэкономили и установили балки меньшего сечения, чем нужно, использовали плохие материалы или некачественно выполнили крепления.

Требуемое сечение прогонов в перекрытии зависит от их шага, пролета и нагрузки. Чтобы проверить размеры в общем случае пользуются представленной ниже таблицей. Важно отметить, что значения приведены для жилого или общественного здания. Здесь не учитываются складские помещения, архивы и т.п.

Читайте также:  Как правильно армировать монолитную плиту перекрытия

Выполнение потолочного перекрытия в брусовом доме

Шаг 1

Сначала выполняют укладку балок потолочного перекрытия в доме из бруса: для этого тщательно укрепляют верхнюю часть стены нагелями. Деревянные балки укладывают параллельно друг другу. Расстояние между балками должно быть одинаковым. Под концы балок, опирающихся на внутренние стены, подкладывают рубероид или толь. Концы балок, которые опираются на наружные стены, покрываются слоем антисептика, а затем оборачиваются рубероидом или толем. Торцы всех балок оставляют открытыми. Балки прикрепляют к брусьям стен с помощью специальных металлических крепежных изделий.

Балки потолочного перекрытия в брусовом доме должны располагаться строго горизонтально. При необходимости дополнительно они укрепляются гвоздями, забитыми под наклоном.

Шаг 2

Для устройства потолка используются доски сечением 4 X 20 см. Прикрепляют их саморезами к балкам чердачного перекрытия со стороны жилого помещения.

Со стороны чердачного помещения между балками помещается гидроизоляционный материал, а на нем — утеплитель (например, эковата — ее расход составляет 30-40 кг на 1 м3). Равномерно распределяют утеплитель по поверхности.

Сверху утеплитель закрывают рубероидом, прикрепив его к балкам перекрытия с помощью строительного степлера.

Шаг 3

В чердачном помещении выполняется настил из сухих строганых досок толщиной 4 см. Прикрепляют их к балкам перекрытия саморезами.

В жилом помещении прикрепляют к потолку пароизоляционную пленку. Следят за тем, чтобы пленка не сминалась. Сверху прикрепляется саморезами высушенные строганые доски сечением 2×20 см.

К доскам крепятся заранее подготовленные листы гипсокартона.

Основные требования к балкам перекрытия

  1. Балки изготавливают из древесины хвойных деревьев: она обладает достаточной прочностью. Влажность материала не должна превышать 14%: превышение этого параметра может стать причиной прогиба лаг под нагрузкой.
  2. Не допускаются пороки древесины, такие как синюшность, поражение плесенью, насекомыми-вредителями и грызунами.
  3. Перед укладкой балки обрабатывают антисептическим составом.
  4. Балка будет устойчива к изгибу, если ее стороны имеют соотношение по размерам как 7:5 (для брусьев).
  5. Прочность на изгиб определяется высотой лаг: чем больше значение этого параметра – тем большую нагрузку без прогиба выдержит балка.
  6. Чтобы перекрытие оставалось ровным даже под воздействием нагрузки, следует вытесать строительный подъем. Потолок нижнего яруса в этом случае будет иметь небольшой подъем в центральной части, но с увеличением нагрузки на перекрытие, он выровняется.
  7. При частой укладке лаг брусья и бревна допускается заменять досками, уложенными на ребро.
  8. Расход древесины будет более экономичным при изготовлении балок толщиной 50 и высотой 150… 180 мм. Ширина шага укладки при этом должна быть 400… 600 мм (это удобно для укладки плит утеплителя).

В заключение – видеоурок с подробным изложением методики расчета балок перекрытия и других конструкционных элементов.

Преимущества перекрытий из дерева

Монтаж деревянных элементов здания не требует привлечения строительной спецтехники и наемной рабочей силы. Этим он выгодно отличается от укладки тяжеловесных бетонных плит. Более того, такое межэтажное перекрытие в деревянном доме при наличии второго этажа или мансарды — единственно верное решение.

Важный параметр качества деревянных элементов здания — отсутствие мостиков холода. Если для утепления используют листовые материалы (пенопласт, минераловатные плиты), полотна подрезают строго по размеру проемов между балками. Если устройство деревянного перекрытия между этажами предполагает использование сыпучих или волокнистых материалов, необходимо проследить за тем, чтобы были заполнены все щели.

Крайне важно обеспечить качественную паропроницаемость. Поэтому при укладке на утеплитель полиэтилена, а не специальной гидропаропроницаемой мембраны, оставляют зазоры. Монтаж деревянного перекрытия завершают настилом чистового пола и отделочными работами.

Еще статьи по этой теме:

Правильная конструкция стен каркасного дома

Преимущества перекрытий из дерева
  • Как произвести отделку стен деревом своими руками

  • Преимущества перекрытий из дерева
    Преимущества перекрытий из дерева

    Формирование межбалочного пространства

    Схема монтажа деревянных балок перекрытий.

    Читайте также:  Как правильно уложить арматуру в фундамент своими руками

    Кроме несущих элементов, в структуру перекрытия входит накат, изоляционный слой, пол верхнего помещения и потолочная отделка нижнего. Чтобы настелить накат, к балкам крепят черепные бруски (5х5 см), на которые укладываются доски или панели. Можно использовать горбыль.

    Для некоторых видов отделки потолка требуется ровная его поверхность. В этих случаях вдоль торцов досок наката, ложащихся на черепные бруски, производится выборка четверти (фальц). Накат покрывается рубероидом, может быть выполнена замазка глинопесчаным раствором до середины высоты проема.

    Проемы заполняются различными шумо- гидро- и теплоизолирующими материалами.

    В качестве теплоизолятора чаще используется минеральная вата, иногда — пенопласт, пенополистирол и т. д. Может быть произведена засыпка сыпучими материалами (шлак, опилки и пр.) на ¾ высоты проема.

    Толщина теплоизоляционного слоя может составлять от 5 до 25 см и зависит от назначения перекрытия (чердачное, цокольное) и климатических условий. Многие специалисты не рекомендуют производить утепление шлаком или керамзитом. При современных нормах теплоизоляции насыпное покрытие будет иметь слишком большой вес.

    Чтобы влага не проникала в утеплитель, перед подшивкой потолка цокольного этажа и при обустройстве пола чердака крепится гидроизоляционная пленка.

    Изоляционный материал в структуре междуэтажного перекрытия в основном выполняет шумопоглощающие функции. Чтобы при передвижениях по верхнему этажу уменьшить проникновение звуков в нижний этаж, его потолок крепят к дополнительным балкам, не связанным напрямую с основными несущими.

    Технология устройства перекрытия пола дома по деревянным балкам, лагам.

    Деревянные балки и лаги перекрытия пола дома первого этажа в бревенчатых или брусовых домах укладываются на кирпичные столбы толщиной в 1-1,5 кирпича (под них желательно выкопать небольшие ямы под ширину столбов и залить бетоном на 15-20 см.) на расстоянии 70-80 см. друг от друга , на цоколь здания и врубаются между первым и вторым венцом.

    Для предохранения балок и лаг перекрытия от загнивания их укладывают на столбы с прокладкой толя в два слоя с обработанным обрезком доски.

    Если дом бревенчатый или брусовый и стоит на столбчатом фундаменте, то балки перекрытия пола дома должны поддерживаться не менее чем двумя венцами. При ленточном фундаменте балки можно врубать в нижний венец.

    При строительстве кирпичных домов концы балок и лаг перекрытия закладываются в стены на 25-27 см.

    Концы балок и лаг нужно обертывать толстой пленкой или толем чтобы предохранить их от сырости и при укладке следить за тем, чтобы их торцы не соприкасались с кирпичной кладкой стен, т. е. оставался зазор 2-3 см. Осмаливать или обертывать торцы балок и лаг не нужно, так как это способствует их загниванию.

    Таблица определения сечения балок для пола.

    Расчёт деревянного перекрытия

    Расчёт сечения балок перекрытия производится на этапе проектирования. Правильно выполненные расчёты позволяют оптимизировать расходы на строительстве, обеспечив необходимую жёсткость и запас прочности конструкций. Для расчёта сечения необходимы следующие данные: длина балок, расстояние между ними, нагрузки, которые будут воздействовать на конструкцию.

    Длина

    Линейные размеры будущего перекрытия определяются достаточно просто. Измеряется пролёт, который необходимо перекрыть. Если строение прямоугольное, балки рекомендуется устанавливать по короткой стороне. К полученному значению прибавляется напуск (запас), необходимый для заделки в стены (с обеих сторон):

    • По 150 мм: если несущие стены выполнены из кирпича или любого вида строительных блоков.
    • Если строение деревянное (брус или бревно), то глубина заделки должна составлять не менее 70 мм.

    Обратите внимание! При использовании метода крепления балок к несущим стенам при помощи металлических скоб, напуск не нужен.

    Количество и расстояние между балками

    Количество балок напрямую зависит от шага их укладки. Оптимальное значение расстояния между соседними балками составляет от 40 до 110 см. Часто на шаг укладки подгоняют под размеры утеплителя: балки располагают таким образом, чтобы теплоизоляционный материал входил между лагами без подрезания. Однако следует помнить, что увеличение расстояния между балками приводит к росту их расчётного сечения.

    Читайте также:  Плиты перекрытия своими руками. Чертеж и стоимость изготовления плиты

    Нагрузки

    Действующие на перекрытие нагрузки делятся на два типа:

    1. Постоянные: собственный вес конструкции.
    2. Временные: вес людей и предметов, находящихся в помещении.

    Расчёт точных параметров нагрузок выполняется проектировщиками на этапе составления проекта. В частном строительстве берутся усреднённые значения по типу перекрытий:

    • Для неэксплуатируемых чердачных помещений из лёгкого заполнителя показатель нагрузки берётся 150–200 кг/м².
    • Если чердак планируется использовать для хранения вещей или подшивка и утепление производится тяжёлыми материалами, значение нагрузки увеличивается до 250 кг/м².
    • Для межэтажных, подвальных и мансардных перекрытий значение действующей нагрузки приравнивается к 350–400 кг/м².

    Прогиб деревянных перекрытий от расчётных нагрузок не должен превышать соотношения к длине балки 1:350 для межэтажных и подвальных перекрытий, для чердачных и мансардных – 1:250.

    Расчёт сечения

    Зная расчётную нагрузку и расстояние между балками, сечение подбирается при помощи специальных таблиц, облегчающих расчёты. Пример такой таблицы для небольших пролётов представлен ниже. Следует помнить, что при промежуточных данных, округлять следует в большую сторону, чтобы несущие конструкции имели запас прочности.

    Деревянная балка пролет м. Какие балки на пролете метра

    Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

    Для перекрытия длиной в 6 и более метров они уже не подходят.

    Деревянная балка пролет м. Какие балки на пролете метра

    Деревянная балка более 6 метров: тонкости

    Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.

    Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.

    Деревянная балка пролет м. Какие балки на пролете метра

    На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

    Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

    Leo060147 ( Пользователь FORUMHOUSE)

    Деревянная балка пролет м. Какие балки на пролете метра

    Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

    Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

    Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы.

    Деревянная балка пролет м. Какие балки на пролете метра

    Так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.

    Инструмент и приспособления для установки балок перекрытия

    При работе используется обычный плотницкий инструмент. Когда используют соединение в виде перфорированных пластин или уголков, для их фиксации потребуется шуруповёрт. Для крепления на болты и глухари нужна низкооборотная дрель и ключ с трещоткой или динамометром. Также желательно иметь пилу-торцовку и цепную пилу, чтобы ускорять процесс. Самым желанным инструментом при монтаже балок является подъёмный кран. Особенно для балок из металла. Или хотя бы делают на верху треногу с лебёдкой, чтобы облегчить строительство. Ещё важно иметь на стройке разборные леса, козлы и другие подмости. Пользоваться одной лишь стремянкой невозможно.