Виды и строительство перекрытий в частном доме: важные аспекты

Выбор перекрытий между этажами осуществляется в частном доме при разработке проекта. Он зависит от толщины стен, высоты дома, величины полезной нагрузки от коммуникаций, отопительных и бытовых приборов, сантехники, мебели. Конструкции разделяют здание по высоте, являются полом и потолком для смежных комнат. Горизонтальные перегородки обеспечивают циркуляцию холодного воздуха, берегут энергию.

Подробный обзор

Технические требования

Перекрытия в доме представляют собой оригинальные конструкции, которые делят смежные помещения по высоте, образуя этажи, отделяя их от чердака и подвала. Устройство перекрытий в деревянном частном доме должно соответствовать следующим требованиям:

  • Они должны быть прочными, чтобы справляться не только со своим весом, но и полезными нагрузками (мебель, приборы). Параметры обозначаются, учитывая назначение комнаты. Конструкции для чердака должны удерживать вес не больше 105 кг/кв. м, межэтажные и цокольные – от 210 кг/кв. м;

  • При монтаже следует обеспечить хорошую изоляцию. Важно заделать каждую щель конструкции. Это обеспечит невозможность проникновения тепла и звука в комнаты, смежные по высоте;
  • Важно, чтобы конструкция была жесткой. Прогибаться из-за временных или регулярных нагрузок она не должна;
  • Противопожарную безопасность тоже следует учитывать. Для этого на потолок в деревянном доме наносятся пропитки, штукатурка.

Ремонт и смена цокольных перекрытий

Условно к цокольным перекрытиям можно отнести полы по лагам. Столбы под лаги устанавливают из полнотелого красного кирпича марки М-75 на цементном растворе марки М-25 по утрамбованному грунту. Расстояние между столбами должно быть как между лагами 0,4…0,5 м и вдоль лаг 0,8…1,0 м.

Лаги укладывают по прокладкам из обрезков тёса в направлении «поперёк света» и «поперек хода» с расчётом, чтобы доски пола настилались «вдоль света» и «вдоль хода». Лаги и доски пола не должны доходить до стен на 20…30 мм.

Полы, расположенные на цокольном перекрытии, в отличие от полов по грунту и по лагам, не подвержены сезонным деформациям от случайных промерзаний и осадков грунта, так как опираются на основные фундаменты дома.

Проветриваемое подполье способствует лучшей сохранности деревянных конструкций в цокольном узле.

Балки цокольного перекрытия рассчитывают на полезную нагрузку 150 кг/м². Расстояние между несущими балками в зависимости от толщины досок пола составляет:

  • при толщине досок пола 28 мм — расстояние 60 см,
  • при толщине досок пола 36 мм — расстояние до 75 см.

Конструкция цокольного перекрытия на рис.1 применяется при высоте балок 18…20 см и толщине утеплителя не более 12…14 см.

Для укладки наката к балкам прибивают так называемые «черепные» бруски (рис.1 п.4) сечением 40х40 мм или 50х50 мм или выбирают в балках «черепа» (шпунты или врезки), отсюда и название «черепные» бруски. (рис.6)

При пролете цокольного перекрытия менее 3,5 м расчётная высота балок, как правило, меньше 18 см. В этом случае, чтобы обеспечить укладку утеплителя необходимой толщины, «чёрный» пол опускают и прибивают снизу балок, смотрите рис.2.

Наилучшим утеплителем для цокольного перекрытия является минеральная стекловата. При толщине 15 см она обеспечивает надёжную защиту пола от продувания и холода при расчётной температуре наружного воздуха до -40°С.

Сыпучие утеплители типа керамзита или шлака требуют увеличения высоты цокольного перекрытия и усиления несущих балок и «черного» пола.

В домах со стенами из кирпича и мелких железобетонных и бетонных блоков цокольное перекрытие может быть выполнено из железобетона. Такое решение оправдывается при наличии в доме большого подвала или встроенного гаража. При больших пролётах для сокращения расхода пиломатериалов возможно устройство железобетонных ригелей, на которые укладывают балки или лаги пола. Ориентировочное сечение железобетонных ригелей (при полезной нагрузке 150 кг/м²) приведено в табл.1:

Таблица 1: Размер сечения железобетонных ригелей для деревянных перекрытий.

п/п Длина ригеля, см Ед. изм. Расстояние между ригелями
200 см 250 см 300 см
1 2 3 4 5 6
1 400 мм 80х160 90х180 100х200
2 450 « 90х180 100х200 110х220
3 500 « 100х200 110х220 120х250
4 550 « 110х220 120х250 130х270
5 600 « 120х250 130х270 150х300

Достоинство и недостатки

Использование металлических балок

Каждый вид перекрытия обладает определенными достоинствами и недостатками. Деревянные перекрытия можно возводить в любом по сложности архитектурном месте. Деревянные балки не слишком тяжелы и вам не понадобится подъемная техника. На сооружение деревянного перекрытия, вам потребуются серьезные финансовые вливания.

Обратите внимание! Главным недостатком деревянного перекрытия является повышенная огнеопасность строения.

Коррозия металлических балок

Металлические балки отличаются долговечностью и сверхнадежностью. Они не горят, не гниют. Но даже несмотря на все эти плюсы, металлические балки применяются все реже. Во влажной атмосфере они подвержены коррозии, также они не отличаются хорошей тепло и звукоизоляцией.

Железобетонные балки долговечны, не горят, ими можно укладывать пролеты до 7,5 метров, но для их укладки требуется специальная подъемная техника.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Основные типы и методы усиления деревянных перекрытий приведены в порядке увеличения трудозатрат и длительности на выполнение работ.

Тип усиления без изменения условий работы

Усиление деревянными накладками

Способ применяется в том случае, когда дерево повреждено. Накладки устанавливаются с двух сторон от балки из бруса (по бокам или сверху и снизу), максимально плотно к ней и скрепляются (затягиваются) насквозь болтом. При этом важно обработать поврежденный участок и накладки противогрибковым раствором. В критическом случае, если участок поврежден сильно – его лучше удалить. Чтобы усилить балку нужно крепить накладку по всей ее длине.

Усиление пролетов металлическими накладками (пластинами) или прутковыми протезами

Стальные пластины используются вместо деревянных, описанных выше. Металл также нужно обработать антикоррозионным раствором. Схема устройства показана на рисунке.

Усиление перекрытия углеволокном (углепластиком)

Современная технология усиления (армирование углеродным волокном). Углеволокно (ленты, листы, пластины, нити, ткань) наклеивается в несколько слоев, пока не будут достигнуты требуемые показатели жесткости балки. Удобство работы и легкость материала приводят к тому, что углепластик приобретает популярность как эффективное средство для восстановления балок и строительных конструкций.

Усиление балок углеволокномУсиление балок углеволокном – схемаУсиленные балки углеродным волокном

Усиление на торцах деревянными или металлическими протезами

Технология позволяет усилить балку в местах стыка с несущей стеной. Это именно то место, где, за счет перепадов температур повреждение древесины происходит быстрее.

На схеме ниже показана технология усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Монтаж пруткового протеза

Прутковый протез системы Дайдбекова выполняется из двух спаренных ферм, которые изготавливаются из обрезков арматурной стали сечением (диаметром) 10-25 мм. Длина протеза должна быть на 10% больше двойной длины сгнившего конца балки, но не более 1,2 м.

Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.

  1. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.

  2. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)

  3. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.

  4. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Тип усиление с изменением услой работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов

 Тип изменение условий работы конструкций

Изменение схемы работы

Нестандартные решения

Если нет возможности усилить деревянные балки перекрытия, можно попытаться их разгрузить, т.е., распределить нагрузку с существующих балок на дополнительно установленные элементы.

Усиление перекрытий путем установки опор под несущие балки

Опоры, подпирающие балки снизу, являются хорошим способом перераспределить нагрузку с балки на опору.

Усиление перекрытий путем установки дополнительных балок

Если существующие лаги находятся в целости и сохранности, увеличить их несущую способность можно посредством увеличения их количества. Установка дополнительных деревянных балок позволит увеличить нагрузку на конструкцию. Устанавливая новые лаги нужно обязательно защитить их торцы рубероидом, чтобы избежать повреждения.

Надеемся, что из приведенных способов усиления деревянных балок перекрытия вы подберете именно тот, который решит вашу проблему наилучшим образом и с минимальными затратами.

Поделиться:

  • Facebook
  • Telegram
  • Twitter
  • Pinterest

Соединение и стыкование

Встречаются достаточно сложные конфигурации перекрытий, в которых балки могут стыковаться для увеличения длины или соединяться под прямыми углами с образованием перемычек. Не следует стыковать балки основного пролета вне несущих стен или колонн, но в некоторых случаях это может потребоваться, например, при заходе перекрытия в нишу эркера.

Для соединения балок с одной из них необходимо срезать полки не менее чем на 4 высоты балки. На такое же расстояние вырезается центральная стойка и зачищается паз с другой стороны. Балка сращивается и, по возможности, проклеивается казеиновым клеем с обязательной установкой гнета в 2–2,5 кгс/см2. После высыхания место соединения с обеих сторон укрепляют стыковыми накладками — одной или несколькими досками 25 мм, хорошо подогнанными между полками. Накладки стягивают саморезами между собой и прикручивают к внешним полкам с шагом в 20 см.

Для прямоугольного примыкания следует применять специальные стальные кронштейны. Полки примыкающей балки нужно подрезать на глубину захода, при этом балка, к которой выполняется примыкание, должна оставаться нетронутой. Что касается расходных элементов для скрепления, их вы в обилии найдете у производителей и дистрибьюторов балок, как и методики расчета перекрытий, стропильных систем и стен, а также более специфичные методы соединения.

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

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

  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

Расчет несущих балок

Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП –85 (СП ).

Расчет нагрузок

Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.

1. Собственная удельная масса перекрытия

Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.

Таблица 2

Наименование материала Плотность или насыпная плотность, кг/м3
Асбоцементный лист 750
Базальтовая вата (минеральная) 50–200 (от степени уплотнения)
Берёза 620–650
Бетон 2400
Битум 1400
Гипсокартон 500–800
Глина 1500
ДСП 1000
Дуб 655–810
Ель 420–450
Железобетон 2500
Керамзит 200–1000 (от коэффициента вспенивания)
Керамзитобетон 1800
Кирпич полнотелый 1800
Линолеум 1600
Опилки 70–270 (от фракции, породы дерева и влажности)
Паркет, 17 мм, дуб 22 кг/м2
Паркет, 20 мм, щитовой 14 кг/м2
Пенобетон 300–1000
Пенопласт 60
Плитка керамическая 18 кг/м2
Рубероид 600
Сетка проволочная 1,9–2,35 кг/м2
Сосна 480–520
Сталь углеродистая 7850
Стекло 2500
Стекловата 350–400
Фанера клееная 600
Шлакоблок 400–600
Штукатурка 350–800 (от состава)

Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.

К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м2.

2. Переменная нагрузка

Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП , для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м2.

3. Суммарная нагрузка

Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:

  • 1,2 — при удельной массе меньше 200 кг/м2;
  • 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м2.

4. Пример расчета

В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.

1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм

Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м2) приведен в таблице 3.

Таблица 3

Материал Объем, м3 Плотность, кг/м3 Масса, кг Удельная нагрузка, кг/м2
Брус (сосна) 9 х 0,15 х 0,1 х 3,3 = 0,4455 500 222,75 14,85
Доска (сосна) 15 х 0,04 = 0,6 500 300 20,0
Фанера 15 х 0,01 = 0,15 600 90 6,0
Линолеум 15 х 0,005 = 0,075 1600 120 8,0
Минвата 15 х 0,12-0,405 = 1,395 100 139,5 9,3
Итого:       58,15
С учетом k = 1,2       70

Переменная нагрузка — 150 х 1,2 = 180 кг/м2.

Общая нагрузка — 70 + 180 = 250 кг/м2.

Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).

Расчёт допустимого прогиба

Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.

Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:

  • h = (5 х qр х L4) / (384 х E х J)

где:

  • qр — расчетная нагрузка на балку, qр = 1,5 кг/см;
  • L — длина балки, L = 330 см;
  • Е — модуль упругости, Е = 100 000 кг/см2 (для древесины вдоль волокон по СНиП);
  • J — момент инерции, для бруса прямоугольного сечения J = 10 х 153 / 12 = 2812,5 см4.

Для нашего примера:

  • h = (5 х 1,5 х 3304) / (384 х 100000 х 2812,5) = 0,82 см

Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.

В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:

Деревянное межэтажное перекрытие первого этажа

Деревянное перекрытие между первым и вторым этажом должно отвечать некоторым установленным требованиям:

  1. Конструкция перекрытия должна быть очень прочной и выдерживать предполагаемые нагрузки сверху, рекомендуется просчитывать величину нагрузок с запасом.
  2. Деревянные балки перекрытия должны быть жесткими для обустройства пола на втором этаже и потолка на первом.
  3. Перекрытие должно иметь одинаковый срок службы, как и весь деревянный дом в целом. Надежное перекрытие на этапе строительства обеспечит сохранность и предотвратит проведение ремонтных работ.
  4. Для пола очень важно оборудовать дополнительную тепло- и шумоизоляцию.

Схема деревянного перекрытия с разделенными балками.

Деревянные балки в качестве перекрытия выполняют все основные функции, и они отличаются от железобетонных плит более простой укладкой. Человеческой силы вполне достаточно, нет необходимости использовать тяжелую технику. Используя балки, можно существенно снизить общую нагрузку на фундамент. К достоинствам деревянных перекрытий относится и невысокая цена. А при правильной обработке и установке такая конструкция прослужит не один десяток лет.

К недостаткам древесины можно отнести такой пагубный процесс, как гниение. Помимо того, к недостаткам изделий из дерева является высокая воспламеняемость при пожаре. Для того чтобы минимизировать вероятность таких процессов, очень важно подготовить балки непосредственно перед монтажными работами. Для перекрытия лучше всего использовать хвойные породы дерева.

Конструкция перекрытия должна быть очень прочной и выдерживать предполагаемые нагрузки сверху, рекомендуется просчитывать величину нагрузок с балки перекрытия должны быть жесткими для обустройства пола на втором этаже и потолка на должно иметь одинаковый срок службы, как и весь деревянный дом в целом

Надежное перекрытие на этапе строительства обеспечит сохранность и предотвратит проведение ремонтных пола очень важно оборудовать дополнительную тепло- и шумоизоляцию.. Схема деревянного перекрытия с разделенными балками

К недостаткам древесины можно отнести такой пагубный процесс, как гниение. Помимо того, к недостаткам изделий из дерева является высокая воспламеняемость при пожаре

Для того чтобы минимизировать вероятность таких процессов, очень важно подготовить балки непосредственно перед монтажными работами. Для перекрытия лучше всего использовать хвойные породы дерева

Для того чтобы избежать прогиба балки, не рекомендуется делать пролет более 5 м. Если пролет будет больше, обязательно нужно делать дополнительные опоры в виде колонн или ригели.

Что такое перекрытия на самом деле

Перекрытия бывают нескольких видов; например, по своему местоположению они делятся на:

‬Прежде чем установить деревянную балку, ее необходимо обработать антисептическим раствором.

  • цокольные – они, как правило, располагаются между первым этажом и подвалом частного дома;
  • межэтажные – эти виды перекрытий располагаются между этажами;
  • чердачные – они отделяют жилые этажи от чердака.

Кроме того, перекрытия могут быть разделены и по виду строительных материалов, из которых они производятся: балочными или плитными. Любые перекрытия, независимо от того, какими они являются и из каких материалов сделаны, должны обеспечивать теплоизоляцию, а также звуко- и гидроизоляцию. Они могут и должны обладать повышенной прочностью, жесткостью и пожаробезопасностью. Кроме того, если перекрытия являются деревянными, нужно обеспечить их от гниения или плесневения. Определиться с видом перекрытий, которые буду сделаны в каркасном доме, нужно еще задолго до строительства, так как конструкции балочных или плитных перекрытий полностью отличаются друг от друга.

Завершающие операции

Далее следует укладка гидроизоляции, пленку нужно укладывать в обязательном порядке, если вышестоящий этаж предназначен для проживания или в нем нет системы напольной вентиляции. Даже если деревянные полы и не будут заливаться водой, при проветривании более холодный воздух будет собирать конденсат внутри деревянного перекрытия. Можно застелить обычную полиэтиленовую пленку толщиной 0,2 мм.

Все остальные детали перекрытия зависят от способа устройства пола на верхнем этаже. Если планируется укладка ламината или паркета, лучше всего положить слой из ОСБ или влагостойкого гипсокартона. В случае если на втором этаже запланирован обычный деревянный пол, то будет достаточно набить лаги и зашить поверхность шпунтованной доской.

Читайте также:  Планировка квартиры «сталинка» или «сталинских домов»