Как правильно опереть стропильную систему на балки перекрытия

Прочность крыши – это суммарная прочность и качество всех ее составляющих элементов: стропил, балок, конькового прогона и обрешетки. А также то, насколько крепко и грамотно эти элементы соединены между собой. Ведь разобраться с сечением и расчетом нагрузки крыши способен почти каждый из нас, но вот как закрепить стропила так, чтобы крыша служила верой и правдой не менее полувека?

Когда стропила выгодно опирать на балки?

Конечно, строительство крыши с мауэрлатом более понятно и логично, т.к. такой способ практикуется уже очень давно и изучен, а вот опирание стропил на балки вам нужно изучить, и так много полезной информации, как предоставляет наш сайт, вы не найдете нигде.

Но когда нужна такая стропильная систему и к чему такие сложности, спросите вы? Смотрите, подход незаменим, когда:

-у строительного объекта достаточно хрупкие стены и на них сложно уложить мауэрлат;

-на старом доме заново перестраивается крыша, а лежень уже старый;

-стропильная система достаточно сложна и ей необходимы промежуточные опоры, а внутри дома таких нет;

-для того, кто строит дом, этот метод сам по себе кажется более приемлемым.

А еще настоящую мансардную крышу трудно представить без опоры стропил прямо на балки за пределами стен:

Убедили? Поверьте, у такой технологии столько же преимуществ, как и у классической.

Критерии выбора деревянных брусков под лаги

Многое будет зависеть от того, в каком месте конструкция из лаг будет собираться. Вариантов здесь несколько, это и полы по грунту, и по бетонному основанию, и по фундаменту, когда лаги устанавливаются навесу. Исходя из этого, и выбирается сечение бруса, конечно, с учетом расстояния между устанавливаемыми элементами.

К примеру, если полы сооружаются в городской квартире по бетонной стяжке, то строгих требований к размерам брусков нет. Здесь главное соблюсти параметры высоты потолка, а если есть необходимость, то и параметры утеплителя. Если деревянный пол монтируется на первом этаже, то минимальная ширина используемых брусков должна быть 70 мм, потому что именно такая толщина утеплителя обеспечит хорошую теплоизоляцию квартиры.

В данном случае бруски укладываются на ребро, то есть, на меньшую сторону сечения, а значит, ширина пиломатериала будет высотою лаговой конструкции.

Что касается толщины бруса, то оптимальное соотношение его к ширине – 1:2. Так как в примере был выбран параметр ширины 70 мм, то толщина бруска будет или 35, или 40 мм. В данном случае толщина определяет устойчивость установки. И чем она больше, тем прочнее лага будет держаться на поверхности. Но при этом увеличивается стоимость изделия. Поэтому надо выбирать оптимальный вариант соотношения сторон сечения бруса.

При сооружении пола в квартире не на первом этаже можно не использовать стандартное соотношение сторон сечения. Здесь можно выбрать любой брус, потому что лаги укладываются на тот же бетонный пол только без теплоизоляционного слоя, размеры которого уже не учитываются. Это могут быть бруски сечением 40х40, 40х50, 50х50 мм. В данном случае, чем меньше размер высоты лаги, тем выше потолок после сооружения деревянного пола.

Перекрытия досками на и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами. 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 размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят. 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.

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.

50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.

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.

Читайте также:  Водяной теплый пол в каркасном доме на сваях

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

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, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

RoracottaПользователь FORUMHOUSE

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: 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.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Крепление балок перекрытия к стене

В частном строительстве обычно делают деревянные перекрытия по балкам. Крепление балок — важный технологический этап, от качества которого зависит надежность перекрытий.

Способы соединения балки перекрытия со стеной

Перед тем как строить, нужно заказать проект дома и все действия выполнять в соответствии с ним. Обычно способ устройства перекрытия описан там. Здесь важно всё — используется ли специальная врубка или крепёж для установки балок, жёстко ли они соединяются со стеной или по плавающей системе. Способ крепления имеет большое значение.

Например, в каркасных домах и домах из СИП-панелей балки являются элементами каркаса и крепятся наглухо. В домах из газобетона, из оцилиндрованного бревна балка обычно крепится так, чтобы она просто лежала на стене и имела возможность продольного люфта. Глухое крепление вызывает вибрации при хождении по потолку второго этажа.

Есть одно различие между балками перекрытия и лагами для пола. Лаги должны лежать свободно, чтобы пол не коробило и не вело. Покрытие пола крепится уже непосредственно к лагам.

К примеру, сезонное удлинение балки, даже воздушно-сухой, составляет 2-3 см на 5 м. Естественно, любой пол, приколоченный прямо к такой балке, выгнется. Из-за этого он начнет скрипеть, расходиться.

Кроме того, под лаги кладут демпфирующие прокладки, которые гасят вибрацию от шагов.

Специальными металлическими крепежными пластинами

Металлические перфорированные пластины для деревянных конструкций были разработаны в Швеции. Крепление с их помощью деревянных балок достаточно простое, не требует точной подгонки. Кроме того, они способны сгладить изменения геометрии древесины вследствие набухания.

Балка перекрытия крепится в каркасном домостроении поверх продольной балки стенового каркаса. Она кладётся сверху на пролёт и закрепляется при помощи двух перфорированных уголков сбоку.

Это позволяет устойчиво закрепить даже балку в виде лафетной доски, достаточно узкой, установленной на ребро. Если же балка — брус, и обеспечивать её устойчивость не так важно, можно крепить её уголками снизу.

Брус применять лучше, так как лафетная доска склонна к кручению при высыхании и сезонном увлажнении, и перекрытие будет деформироваться.

Перекрытие дома из бруса своими руками

Дома, выполненные из натуральной древесины, зарекомендовали себя с лучшей стороны с давнего времени, многим строениям из дерева более ста лет.

И в настоящее время деревянные строения пользуются большой популярностью, благодаря экологически чистым материалам, изготовленным из дерева, и их долговечности.

При строительстве деревянного дома все конструкции изготовлены из натурального дерева, включая балки перекрытия.

Перекрытия, выполненные из древесины

Перекрытие – это конструкция, отделяющая этажи в помещении.

При строительстве деревянных сооружений для перекрытия используется такая же древесина, из которой изготовлены основные конструктивные элементы, возводимого сооружения. От качества материала, и способа монтажа перекрытия во многом зависит долговечность конструкции. При возведении домов из деревянного бруса используется балочная система перекрытия, так как деревянный массив сооружения не выдержит вес железобетонной плиты.

Перекрытие из дерева должно соответствовать, предъявляемым к нему требованиям:

  • прочность, степень допускаемой нагрузки принимается исходя из задачи, выполняемой помещением;
  • жесткость конструкции, не допускающая прогибов;
  • огнестойкость – достигается путем обработки всех деревянных конструкций антипиренами.

Балки перекрытия, изготовленные из древесины

Для производства деревянных балок с сайта pilotorg.

ru чаще используется древесина хвойных пород, значительно реже применяется лиственница.

Как и всякий строительный материал, деревянный брус имеет свои преимущества и недостатки. К достоинствам можно отнести:

  • легкость конструкции;
  • простота обработки;
  • удобство при проведении монтажных работ;
  • умеренная цена;

Недостатки:

  • небольшая ширина, перекрываемого пролета;
  • низкая степень огнестойкости;
  • предрасположенность к гниению и повреждению грызущими насекомыми.

Стоит отметить, что при проведении обработки деревянных конструкций специальными составами, можно значительно снизить степень огнеопасности и подверженность биологическому воздействию.

Общие правила монтажа деревянных балок перекрытия

  1. Начинать работы следует с обработки всех элементов конструкции, выполненных из дерева, защитными составами.
  2. Балки укладываются параллельно короткой стены.

    Вначале монтируют крайние брусья, далее, выдерживая одинаковый шаг, укладывают остальные балки.

  3. Для надежного соединения балок применяют метод «ласточкин хвост».

    При этом способе монтажа нет необходимости дополнительно крепить брус к несущей стене, достаточно использовать тип соединения шип-паз, позволяющий двигаться конструктивным элементам при усадке строения.

  4. Горизонтальный уровень перекрытия достигается путем подкладывания дощатых планок под брус. Нельзя использовать в этих целях щепки, которые могут быстро сгнить и конструкция даст перекос.
  5. В случае установки деревянных балок на кирпичные или бетонные стены, опираемый конец бруса, следует обернуть рубероидом, во избежание образования конденсата, приводящего к преждевременному гниению.
  6. С наружной стороны пустоты набивают паклей, заполняют монтажной пеной, заделывают цементным раствором.
  7. После усадки, построенного сооружения, подвергаются проверке конструктивные элементы.

    Обнаруженные недостатки, устраняются посредством стесывания либо подкладыванием деревянных клиньев. После проведения этих работ балки фиксируются скобами либо шурупами.

  8. По окончании монтажа балок, нижняя часть перекрытия зашивается влагостойкой фанерой. В образовавшийся промежуток, насыпается любой из сыпучих материалов опилки или керамзит, также можно применять пенопласт либо минеральную вату.

Утепление деревянных перекрытий и их звукоизоляция

Формируя междуэтажное перекрытие, необходимо применять звукоизолирующие материалы, обладающие свойством поглощения двух видов шума: ударный (топот ног, грохот упавших предметов) и воздушный (различные звуки). Лучшим образом с данной задачей справляется базальтовая минеральная вата, которая также используется для теплоизоляции.

Для снижения потери тепла в доме, производят утепление подвального и чердачного перекрытия каменной ватой, толщина слоя которой зависит от средней температуры в регионе застройки.

Перекрытие, отделяющее основную часть дома от чердака, зашивается пароизоляционной мембраной со стороны жилого помещения.

В пространства между балками укладывается теплоизоляционный материал, который накрывают сверху ветрозащитными плитами.

При устройстве перекрытия между подвальным помещением и жилыми комнатами, черновой пол застилается утеплителем, сверху укладывается пароизоляционный материал и далее производиться монтаж дощатого настила.

Подобрав деревянный брус в соответствии с техническими расчетами, и придерживаясь несложных правил, возвести деревянное перекрытие будет несложно.

Перекрытие дома из бруса своими руками Ссылка на основную публикацию

Детали для крепежа

Для монтажа стропильных систем применяются деревянные, а также детали из металла. К первым можно отнести: брусок, треугольник и нагель, тому подобное. Металл в деталях крепежа довольно широко представлен: гвоздями, уголком, болтами и шурупами, хомутами и скобками. А также спецустройствами для установки стропила, которые именуются «салазки».

Детали для крепежа

Крепления такого рода применяемы при монтажных работах на несущих балках перекрытия, в ходе возведении зданий из древесины. Их главные преимущества: не требуется врезок в сами балки, а закрепление осуществляется с помощью болтов с шурупами больших гвоздей.

Монтаж пола деревянного перекрытия

После того как завершена работа с настилом, сделана звуко- гидро- и теплоизоляция, приступают к укладыванию пола. Если такая «прослойка» имеет значительный вес, то между балками дополнительно укладываются половые лаги. Только потом делается пол.

При желании можно сделать черновой пол, и тогда балки будут сверху открыты, так как уровень поверхности пола будет ниже. Если среди перекрытия будет выходить печная труба, то ее в обязательном порядке изолируют несгораемыми материалами.

В целом вариантов того, как сделать деревянные перекрытия самому, много. В каждом отдельном случае нужно выбирать индивидуально, ведь есть много факторов, влияющих на работу.

Как обеспечить жесткую фиксацию?

Схема опалубки для фундамента.

Жесткую фиксацию выполняют с помощью фундаментных болтов или хомутов. Если при заливке фундамента была предусмотрена схема крепления нижнего ряда бруса к фундаменту, то это лучше и проще всего.

Такая система формируется из фундаментных болтов, вмурованных в верхний слой фундамента в процессе заливки. Для этого сразу же по завершении заливки в верхний слой фундамента минимум на треть своей длины с шагом в 0,5 м погружаются фундаментные болты с коническими окончаниями. При этом следует предусмотреть возможность фиксации каждого уложенного венца минимум двумя болтами.

Нужно до начала укладки подготовить и нижние венцы, высверлив в них отверстия. Шаг отверстий должен совпадать с шагом вмурованных в фундамент болтов, чтобы непосредственно при укладке в отверстия могли войти их шпильки. Венцы подгоняют по размерам фундамента, если сруб будет выгоняться «в лапу», или оставляют с запасом, если планируется выгонка сруба в «чашу».

Венцы крепят к фундаменту контргайками, предварительно под них подкладывают широкие шайбы для лучшей фиксации. Причем во избежание перекосов гайки нужно закручивать последовательно по всему периметру фундамента, проворачивая каждую не больше чем на 2-3 оборота.

Виды фундамента.

Немного иначе выглядит схема крепления венцов на свайном или свайно-винтовом фундаменте. Чтобы прикрепить на такой фундамент первые венцы, на углубленные в землю сваи монтируются специальные оголовки, напоминающие по своему внешнему виду букву «П». В их боковых пластинах заранее предусмотрены отверстия для крепления.

В смонтированные на сваях оголовки укладывают в 2-3 слоя лист рубероида и только потом — венцы. Брус укладывают в пазы оголовков, соединяя его в углах в «лапу» или в «чашу», и фиксируют при помощи винтов или шпилек и контргаек. В последнем случае требуется дополнительно просверлить насквозь весь венец, причем шаг отверстий в венце должен точно совпадать с шагом отверстий в оголовке.

Накладной монтаж для выгонки срубов используют намного чаще, поскольку при его выполнении жесткая фиксация сруба к фундаменту отсутствует, а неподвижность нижних венцов обеспечивает сам вес сруба. При таком способе укладка первого венца на фундамент выполняется по той же схеме, что и при жесткой фиксации, за исключением использования фундаментных болтов и гаек.

Монтаж балок

Первоначально производят все необходимые расчеты. Когда размеры, сечение и шаг укладки брусьев известен, можно приступать к монтажным работам. Здесь следует сказать, что огромное значение имеет влажность материала.

Желательно, чтобы доска была высушена до 10 – 12 %. Брусья, влажность которых превышает 20 %, в строительстве использовать нельзя, иначе их сильно покрутит вдоль продольной оси.

Чаще всего в стенах делают специальные врубки или ниши, чтобы торцы брусьев ложились на стену на глубину 100 – 150 мм. Если стены кирпичные, бетонные или блочные, тогда торцы обрабатывают битумной мастикой или рубероидом для предотвращения гниения от впитанной влаги.

Ширину ниш в каменных стенах подбирают так, чтобы доска была забетонирована 50 – 100 мм слоем цементно-песчаной смеси. Также практикуется крепление с помощью стальных корзин, пластин, кронштейнов и прочих подобных деталей.

В таком случае сами кронштейны крепят анкерными болтами или дюбелями к стенам, а балки вставляют в посадочную чашу и фиксируют саморезами.

В каркасных домах при расчете шага стараются учесть расположение стеновых стоек перегородок, этот принцип позволяет создать более надежный и прочный каркас.

Важно! Деревянные перекрытия хорошо проводят звуковые вибрации, поэтому желательно независимо от температурных условий укладывать между балками минеральную вату и использовать звукопоглощающие прокладки.

Какие требования предъявляют к перекрытиям?

Перекрытия должны обладать прежде всего необходимой прочностью. чтобы выдерживать собственный вес и действующие на них нагрузки (равномерно распределенные или сосредоточенные).

Согласно СНиП НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ (а точнее, в более актуальной редакции свод правил СП «Нагрузки и воздействия»), перекрытия в жилых зданиях должны выдерживать равномерно распределенную нагрузку не менее 200 кг/м². Вместе с тем на практике междуэтажные перекрытия в частном загородном доме обычно рассчитываются на более высокую нагрузку, а чердачные — на меньшую. Особый расчет нужен тогда, когда предполагаются сосредоточенные нагрузки значительной величины — ванна большого объема, спа-бассейн, котел, рояль и пр.

Другое требование — перекрытие должно быть жестким. то есть не прогибаться под действием нагрузок (допустимый прогиб — от 1/200 пролета для чердачных перекрытий до 1/250 пролета для междуэтажных), а также не быть зыбким, то есть не колебаться при перемещении мебели или движении людей.

Для повышения жесткости перекрытия деревянные балки укрепляют распорками

Деревянные балки укреплены распорками, которые повышают жесткость конструкции

Балки из неклееной древесины зачастую имеют высокий процент влажности, из-за чего могут деформироваться в процессе эксплуатации здания. Неклееными балками можно перекрыть пролет длиной не более 6 м.

Кроме того, перекрытия призваны обеспечивать защиту комнаты от проникновения в нее воздушного и ударного шума из помещений, расположенных выше или ниже. В конструкции балочного перекрытия для погашения шума предусматривают плиты из минераловатного утеплителя, устанавливаемые в промежуток между опор. От толщины изоляционного слоя зависит уровень шума в помещении. Обычно создают слой утепления толщиной 150 мм.

Бывают случаи, когда балки перекрытия должны частично оставаться в интерьере, а толщина их скрытых за подшивкой потолка частей недостаточна, чтобы уложить между ними плиты требуемой для обеспечения хорошей толщины изоляции. Тогда можно установить поверх балок каркас из деревянных брусков, также заполненный плитами из минеральной ваты. Наиболее эффективное в плане звукоизоляции решение — перекрытие, состоящее из двух контуров деревянных балок (как вариант — разнонаправленных), не имеющих контакта между собой. Каждый контур заполняют звукоизоляционным материалом.

Перекрытие должно быть теплоизолированным в том случае, когда оно разделяет помещения с разницей температур