Как рассчитать размеры деревянных балок перекрытия

Важный этап при строительстве здания любого назначения – создание межэтажных перекрытий, отвечающих установленным нормам. Железобетонные балки способствуют равномерному распределению давления на несущие конструкции. Изготовленные в заводских условиях, с учетом предстоящих нагрузок, предварительных расчетов, ЖБ изделия отличаются конфигурацией, назначением, а также эксплуатационными свойствами, о чем говорит их маркировка.

Деревянные балки перекрытия и их длина

Длина реек перекрытия зависит от размеров пролета, на котором разворачиваются строительные работы, плюс желательно учесть небольшой запас, требующийся для того, чтобы поместить деревянные балки в стену. Длину можно измерить самому, а вот размеры глубины зависят от используемого материала.

Например, если стены сделаны из кирпича или была применена блочная система, деревянные балки перекрытия уходят в так называемые гнезда, глубина их варьируется в пределах 100-150 мм. Деревянные сооружения следует оснастить зарубками глубиной в 70 мм. Предполагаемое применение металлических крепежей, всевозможных хомутов, уголков определяет размеры реек, равных пролету. Есть желание соорудить свес крыши, деревянные балки перекрытия выводятся за пределы дома на 30-50 см.

Самые оптимальные размеры пролета, перекрывающего балки, колеблются в пределах 2,5-4 м. Специалисты не рекомендуют превышать длину рейки более чем на 6 м, в противном случае лучше закупить клееный брус или в качестве опор использовать промежуточные стены, колонны.

Преимущества и недостатки

Балки ЖБИ обладают высокими техническими качествами, к которым можно отнести следующее:

  1. Высокую прочность.
  2. Стойкость к огню – элементы перекрытия из железобетона не поддерживают и не способствуют распространению пламени.
  3. Стойкость к воздействию влаги – конструкции не теряют своих качеств и не разрушаются в условиях повышенной влажности.
  4. Удобную форму, которая позволяет производить быстрый монтаж перекрытий.
  5. Высокую механическую, химическую и биологическую стойкость.
  6. Высокую стойкость к нагрузкам разного типа: на изгиб, на сжимание, на растягивание и вибрацию.

Недостатки железобетонных балок перекрытия:

  1. Значительный вес конструкции;
  2. Высокая теплопроводность;
  3. Высокая цена;
  4. Необходимость задействовать при транспортировке и монтаже спецтехнику;
  5. Необходимость качественной подготовки основания.

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.

Читайте также:  Как самостоятельно произвести заливку плиты перекрытия?

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.

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.

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

  • Как произвести отделку стен деревом своими руками

  • Монтаж узла в коньковой части

    Установка стропил на сруб имеет свои особенности, та как строения, выполненные из дерева, меняют свои геометрические размеры в процессе усадки, а также при изменении влажности воздуха.

    Последний венец сруба следует проверить на горизонтальность, чтобы стропила легли правильно и равномерно передавали нагрузки на конструкцию. Затем размечаются места установки стропил. Если фронтоны сооружения выполнены из бруса или бревен и на них опирается коньковая балка, то технология монтажа стропил отличается от стандартного жесткого крепежа с использованием врубок с шипом и металлических уголков.

    Читайте также:  Монтаж плит перекрытия: правила укладки и анкеровки

    Фронтоны из бревна или бруса в процессе усадки сруба изменяют свои размеры, уменьшившись на 10-15 сантиметров по высоте. Таким образом, жесткое крепление стропильных ног к стенам и коньковому прогону приведет к деформации стропильных ног, и, как результат, во всей кровле, либо во фронтонах при усадке образуются щели. Чтобы избежать таких последствий, при монтаже стропил применяются специальные скользящие крепления .

    Определяя, как установить стропила на сруб необходимо учитывать, что в данном случае соединения стропильных ног в коньковой части выполняются подвижными – должна иметься возможность менять угол при усадке фронтонов. Для этого стропильные ноги крепятся внахлест с болтовым соединением, либо с применением специальных монтажных пластин из металла (в этом случае — встык с обязательным зазором).

    Нижняя часть стропильной ноги может крепиться в паз, выполненный в верхнем венце стены. При этом стропило устанавливается со свесом, величина которого определяется при проектировании. При необходимости стропильная нога устанавливается нижним ребром на бревно без паза. Также используется вариант, когда местом крепления стропильной ноги является горизонтальный брус перекрытия.

    Во всех случаях в качестве крепления используется специальный крепежный элемент из прочного металла – «салазки». Крепление может быть открытого или зарытого типа. Оно позволяет стропилам перемещаться без деформации кровли. Перед тем, как крепить стропила к срубу, следует правильно подобрать крепеж. Модели различаются длиной хода подвижного элемента (от 60 до 160 мм), количеством отверстий для крепежа.

    Если крыша будет испытывать серьезные снеговые нагрузки, «салазки» монтируются с обеих сторон стропильной ноги. При установке скользящего соединения на бревно сруба, необходимо подготовить под место крепежа пластины плоскую площадку.

    Рассмотрим на примере, как можно соединить стропила друг с другом в области конька.

    Шаг 1. Чтобы соединить стропила стык в стык, требуется отпилить их верхнюю часть так и под таким углом, чтобы два противоположно стоящих элемента сошлись друг с другом над коньковым брусом.

    Как будут соединяться стропила

    Шаг 2. Далее нужно изготовить две деревянные накладки (форма показана на рисунке). Они прикладываются с одной и с другой стороны двух состыкованных ранее стропильных ног.

    Также необходимо сделать две деревянные накладки

    Шаг 3. После этого накладки нужно закрепить длинными гвоздями на стропильных ногах. Также соединить стропильные ноги в области конька можно при помощи специальной зубчатой пластины.

    Крепление деревянных накладок

    Также может использоваться специальная пластина

    Используемые материалы

    В качестве арматуры используются стальные стержни, которые соединяются хомутами на расстоянии 25 см. Затем вручную выполняется укладка пустотелых блоков. Выполняя работу, следует так устанавливать крайние блоки, чтобы они слегка касались стен, служащих опорой балкам, не оставляя щелей для вытока бетона. Блоки-вкладыши должны иметь размеры 530х200х200, а их вес – не выше 14 кг.

    Читайте также:  Заделка отверстий в перекрытиях: разъясняем развернуто

    После сбора на эту конструкцию укладывается арматурная сетка с шагом 100х100 мм, затем производится заливка бетона или керамзитобетона и выполняется его уплотнение. Получилась ребристая монолитная плита,1 кв. м которой весит около 360 кг при несущей способности 1300 кг/кв. м.

    И так, сборное междуэтажное перекрытие состоит из 8 слоев:

    • бетонная заливка;
    • арматурная сетка;
    • арматура балки;
    • железобетонная балка;
    • пустотелый блок;
    • усиленная железобетонная балка;
    •  распределительный пояс;
    • металлическая сетка.

    В местах, где запланированы большие проемы, например, лестничные, перпендикулярно балкам перекрытия нужно положить дополнительный брус, который, опираясь на стены, создает большую жесткость. Для этого нужны деревянные брусы, какие будут не менее жесткими, чем основные балки. Небольшие проемы выполняют на месте, просто просверливая или вырубая бетон.

    Для укладки на такую конструкцию пола из листовых материалов необходимы лаги, которые монтируются своими руками отдельно. Материалом лаг, обычно, является сосна.

    Укладка перекрытий

    Установку перекрытия по деревянным балкам начинают с выкладки каркаса. По торцам стен из досок выкладывают накат. Балки с заданным шагом размещают между длинными стенами помещения. После предварительной установки с помощью строительного шнура проверяют отклонение каждой балки относительно всех остальных. Затем с помощью ватерпаса определяют угол отклонения всей конструкции от горизонтали. При необходимости отдельные элементы настила выравнивают.

    Проверяют длины опорных площадок: если балка цельная, выполнена из бруса или кругляка, она должна входить в стену на 150 мм; сборные дощатые балки заглубляются на 100 мм.

    Каждую балку закрепляют в специальном кармане, сделанном предварительно в стене. Концы балок, соприкасающиеся со стеной, промазывают водоотталкивающем битумным составом и оборачивают несмачиваемой пленкой. Перед фиксацией торцы балок стесывают под углом 60о. Зазор между элементами перекрытия и вертикальной поверхностью стены утепляют.

    Укладка перекрытий

    В кирпичном доме треть балок, выбранных через равные промежутки, закрепляют анкерами. Крепление балок к деревянным стенам осуществляется в пазы, выдолбленные в продольном брусе. Концы балок обматывают рубероидом – для устранения скрипа перекрытий. Каждую балку закрепляют с помощью скоб или других жестких стальных элементов.

    Межбалочное пространство обычно заполняют керамзитобетоном, саманом, базальтовым утеплителем. Для этого снизу делается накат: у нижних ребер балок набиваются черепные рейки, к которым крепятся дощатые накаты. Выполняют обшивку из двух слоев доски, скрепленной под углом друг к другу. Если перекрытие отделяет жилые помещения, межбалочное пространство заполняют звукоизолирующими составами. После монтажа необходимых наполнителей открытую часть перекрытия зашивают доской. Верхняя облицовка межэтажных перекрытий служит обычно полом для обитателей более высоких этажей.

    Чердачное перекрытие конструктивно может быть выполнено как элемент стропильной системы. В этом случае особое внимание уделяют заполнению пустот теплоизоляционными материалами. Цокольное перекрытие является границей и барьером между теплом и холодом. По этой причине большое значение придают его гидроизоляции снизу.