Особенности перекрытий между этажами в частном доме


Железобетонные плиты перекрытия – самый распространенный материал для возведения межэтажных перегородок в Казани. При проектировании любого здания неизбежно возникает вопрос – какова допустимая нагрузка на плиту перекрытия. Важно точно определить, какой вес способна выдержать плита, прежде чем прогнется. Знание этого параметра позволяет выбрать для строительства оптимальные по форме, размерам и прочности плиты ЖБИ, нагрузки на которые будут оптимальные.

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянные перекрытия от стропильной системы

Высота балки, мм Тип балок / шаг балок Максимальные пролеты, м
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
240 Балка ICJ-240W 5,65 5,52 4,95 4,68 4,50
300 Балка ICJ-300W 5,80 5,80 5,80 5,60 5,35
360 Балка ICJ-360W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,80
400 Балка ICJ-400W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,80
240 Балка ICJ-240L 6,20 5,80 5,45 5,15 4,95
240 Балка ICJ-240L с полкой 89 мм 6,90 6,45 6,05 5,75 5,50
300 Балка ICJ-300L 7,40 6,90 6,50 6,15 5,90
300 Балка ICJ-300L с полкой 89 мм 8,25 7,70 7,20 6,90 6,60
360 Балка ICJ-360L 8,50 7,90 7,50 7,10 6,80
360 Балка ICJ-360L с полкой 89 мм 9,45 8,80 8,30 7,90 7,55
400 Балка ICJ-400L 9,25 8,60 8,10 7,70 7,40
400 Балка ICJ-400L с полкой 89 мм 10,25 9,55 9,00 8,50 8,15
460 Балка ICJ-460L 10,25 9,55 9,00 8,50 8,15
460 Балка ICJ-460L с полкой 89 мм 11,40 10,60 10,00 9,50 9,05
500 Балка ICJ-500L 11,00 10,15 9,55 9,10 8,65
500 Балка ICJ-500L с полкой 89 мм 12,15 11,30 10,60 10,05 9,65
600 Балка ICJ-600L 12,50 11,65 11,00 10,40 9,95
600 Балка ICJ-600L с полкой 89 мм 13,30 12,90 12,15 11,55 11,05

Основные требования к перекрытиям

К монтажу подобных конструкций предъявляются особые требования по степени звукоизоляции, теплозащите и пожаростойкости. Для достижения хорошей шумоизоляции необходимо герметично заделывать щели и стыки, образуемые между листами материала. Помещения с разным температурным режимом оборудуются дополнительной теплоизоляцией, это нужно учитывать перед тем, как окончательно выбрать, какие перекрытия использовать для второго этажа. Независимо от того, из какого материала они выполнены, важным этапом строительства является защита полов от огня.

Железобетонные плиты перекрытия способны выдержать прямое воздействие пламени в течение 1 часа, деревянные конструкции любой толщины с оштукатуренной поверхностью начнут деформироваться уже через 15 минут, при наличии засыпки аналогичное перекрытие устоит не дольше 45 минут. При отсутствии защиты деревянный дом практически не имеет огнестойких свойств.

Основные требования к перекрытиям

Точечные нагрузки на перекрытия

Расчет точечной нагрузки считается наиболее важным, так как в случае ошибки вся нагнетаемая нагрузка будет приходиться на одну точку в плите, что, несомненно, приведет к обвалу перекрытия.

Согласно специализированной строительной литературе, в одной точке перекрытия может быть сосредоточенно не более 1600 кг, но каждый случай индивидуален и должен учитывать коэффициент надежности постройки.

И даже при всех правильно выполненных подсчетах специалисты советуют распределять точечную нагрузку таким образом, чтобы максимум располагался вблизи несущей конструкции, в которых выполняется усиленное армирование плит и исходных материалов. Несмотря на точный расчет рекомендуется перестраховаться.

Точечные нагрузки на перекрытия

Особенности определения точечной нагрузки

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

  • в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
  • в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
  • в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
  • в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Таблица. Выбор шага балок

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

Как выполнить работы

Расчеты

Точные расчеты для несущей способности балок, как правило, выполняют особые организации с достаточным опытом. При выполнении расчетов самостоятельно используется следующая система:

  • Чердачное перекрытие с подшивкой, утеплителем в котором является минеральная вата, имеет постоянную нагрузку 50 кг/м2. По стандартам СНиП при такой нагрузке нормативом будет 70 кг/м2, если коэффициент запаса прочности равен 1.3. Итак, узнать общую нагрузку несложно – 1.3*70+50=130 кг/м2.
  • Если вы производите расчеты для мансардного помещения, то следует учесть вес материала, из которого выполнен пол и предметы, которые находятся в этом помещении. В таком случае нагрузка будет 350 кг/м2.
  • Если же деревянные балки перекрытия играют роль межэтажных пролетом, то величина нагрузки будет равна 400 кг/м2.

Определение шага и сечения балок

Когда известны данные о длине и нагрузке балок, можно узнать шаг установки и размер сечения/диаметр.

Учтите, что показатели взаимосвязаны между собой, и их можно рассчитать по установленным правилам:

  1. Высота и ширина балок должна иметь пропорцию 1.4:1. При этом учтите, что ширина балок должна быть от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см (это с расчетом на утеплительный материал). Бревна для перекрытия обязательно должны быть с диаметром от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки обязательно должен иметь предел от 0.3 до 1.2 метра (с учетом материала для утепления и материала для подшивки). Если дом каркасный, то шаг обязательно должен быть такой же, как и между каркасов.
  3. Произвести определение сечения балок из дерева можно по специальным таблицам или программам. При проведении расчета сечения следует учесть, что максимально допустимый изгиб балок на чердаке равен 1 от 200, а для межэтажных 1 от 350.

Использование деревянных ферм – преимущества и недостатки

Как выполнить работы

Выполненные из дерева фермы перекрытий по виду напоминают два параллельно расположенных друг под другом бруска или бревна, которые между собой соединены опорами, а те в свою очередь находятся по отношению к бревнам или брускам вертикально или же под углом. Главной задачей ферм является перекрытие длинных пролетов, если невозможна установка дополнительных опорных стоек. Чтобы сделать фермы, используют специальные разработанные таблицы и программы, в которых учитываются типы соединений, шаг установки, общие размеры и сечение деталей. Чаще всего фермы делают по промышленному методу с использованием оборудования высокой точности. Вместе с тем есть вариант самостоятельного изготовления фермы.

Если сравнить деревянные фермы и балки перекрытия, можно выявить все достоинства и недостатки, которые есть у ферм.

К достоинствам отнесем:

  • Возможность накрыть пролет больших размеров и при этом не использовать дополнительные опорные стойки.
  • Небольшой общий вес, благодаря чему нагрузка на несущие элементы строения тоже будет небольшой.
  • Высокая прочность и никаких прогибов, что дает длительный срок эксплуатации напольного и подшивочного материала.
  • Простота установки на все несущие элементы в независимости от материала изготовления.
  • Есть возможность изменить ширину шага укладки.
  • Можно установить внутренние коммуникационные линии.
  • Отличная звукоизоляция.
  • Если фермы были выполнены красиво, их можно даже не зашивать и тогда они будут играть роль декоративного элемента.

Но помимо достоинств есть и некоторые недостатки, а именно:

  • Из-за особенностей конструкции сильно увеличивается толщина межэтажного перекрытия.
  • Большие затраты в плане труда при изготовлении фермы собственноручно, требуется специальное оборудование.
  • Готовые конструкции достаточно дорогие.

Выбирать фермы или деревянные балки – решать только вам.

Расчет количества

Перед началом строительства важно провести расчет длины конструкций, их количество, сечение, шаг расположения. Это напрямую влияет на безопасность, выдерживаемую нагрузку.

На длину влияет ширина пролета и метод их крепления. Если для этого применяются металлические опоры, длина будет одинакова с шириной пролета. При использовании пазов расчет длины происходит путем сложения величины пролета и глубины заведения концов балки в пазы.

Расстояние между осями от 0,6 до 1 м. Чтобы рассчитать их количество, нужно спланировать локализацию крайних балок на расстоянии от стен от 50 мм. Другие части кладут равномерно в пространство пролета с учетом выбранного шага. На сечение влияет нагрузка, ширина пролета по короткой стороне комнаты, интервал размещения элементов.

Чтобы не заниматься самостоятельными расчетами, можно применить готовые диаграммы и таблицы. В них зафиксированы зависимость размера в нагрузки и ширины пролета.

Как сделать перекрытие дома

Для того, чтобы перекрытие дома получилось надежным, необходимо соблюдать определенные требования. Требования к перекрытиям регламентируются несколькими нормативными документами:

СНиП 31-02-2001

СНиП 31-02-2001 регламентирует общие требования к несущим конструкциям одноквартирных жилых домов.

Высота от пола до потолка жилых комнат должна быть не менее 2,7 метра, на мансарде — 2,3 метра, в коридорах — 2,1 метра.

Перекрытие дома между этажом и чердаком должна исключать появление трещин, деформаций и разрушений, ухудшающих эксплуатационные свойства дома и приводящих к невозможности проживания в нем.

Несущие конструкции межэтажных перекрытий должны рассчитываться исходя из постоянных нагрузок от собственного веса, временных сосредоточенных, равномерно распределенных и снеговых нагрузок.

При подсчете нагрузок учитывается вес каминов, печей и других тяжелых элементов. Нормативные значения нагрузок, прогибов и перемещений перекрытий принимаются согласно СНиП

СНиП

СНиП «Нагрузки и воздействия» устанавливает правила определения постоянных и временных нагрузок и коэффициентов надежности на перекрытие дома. В первом разделе классифицируются виды нагрузок и указывается, что расчеты несущих конструкций должны выполняться для неблагоприятных случаев сочетания нагрузок. Далее регламентируется порядок учета каждой из нагрузок при расчетах несущих конструкций и даются коэффициенты надежности, которые вводятся в формулы расчетов.

Величина равномерно распределенных нагрузок перекрытие дома принимается равной 150 кгс/кв.м., нагрузок от веса перегородок — не менее 50 кгс/кв.м. Нормативное значение сосредоточенной нагрузки перекрытия равно 150 кгс/кв.м. Снеговые нагрузки в зависимости от региона имеют значения от 80 до 560 кгс/кв.м.

В разделе 10 устанавливаются предельные прогибы несущих конструкций. Для балок и плит перекрытия в зависимости от длины пролета их величина равна 1/120 — 1/300 (для пролета 6 метров — 1/200). Здесь же приводятся формулы для расчетов прогибов.

Особенности укладки и монтажа

Железобетонные балки по стандарту укладываются на расстоянии 1см. Заполнение слоя между балками осуществляют при помощи пустотелых элементов легких бетонных блоков. Образовавшиеся швы между плитами затирают раствором или устойчивым коррозийным материалом.

Типовая конструкция железобетонного перекрытия состоит из:

  1. Железобетонная балка;
  2. Легкобетонная плита или пустотелый материал;
  3. Подложка или применение стяжки цементного типа;
  4. Основной напольный материал (паркет, ламинат, линолеум).

Выполнять монтаж межэтажных перекрытий рекомендуют с привлечением опытных строителей и мастеров. Устойчивость всего дома, длительный срок службы строения зависит от правильного применения технологии и сочетания всех материалов. Компания ИнноваСтрой рекомендует каждому клиенту обращаться к профессиональным бригадам высокого уровня для строительства собственного дома

Как выбрать компанию для обследований и проектирования

Очевидно, что проектированием и разработкой решений для усиления перекрытий должны заниматься профессиональные специалисты. Проектная организация должна состоять в СРО, иметь в своем штате архитекторов, инженеров, техников, иных профильных специалистов. Так как разработка усилений конструкций входит в единый цикл проектирования, компания должна располагать собственным оборудованием, специальным программным обеспечением. Желательно убедиться, что организация уже выполняла проектные работы такой сложности, чтобы избежать отказов в согласованиях. Всем этим критериям отвечает компания Смарт Вэй, поэтому вам гарантировано качество проектирования.

Когда необходимо усиливать лаги?

Если хозяин дома заметил провисание верхнего этажа, то первое, что необходимо сделать, провести несложные измерения и оценить состояние конструкций, величину статической нагрузки, чтобы определить величину провисания потолка или изменения кривизны пола для принятия решения о необходимости усиления лаг.

Любые перекрытия под действием собственного веса, статической нагрузки установленных на них конструкций и предметов прогибаются с течением времени. Допустимая величина провисания принимается 1:300, то есть, если трехметровая балка прогнулась на 10 мм, поводов для беспокойства нет, но если эта величина больше, то необходимо принимать меры к устранению деформации и усилению конструкции.

Усиление металлоконструкций

Металлические конструкции, использованные в качестве балок межэтажного перекрытия, можно усилить при помощи дополнительных изделий из металлопроката при помощи сварки или болтового соединения. Для этого разбирается поверхность пола или потолка, если необходимо, под балки перекрытия заводятся регулируемые подпорки для устранения деформации, и производится усиление конструкции стандартными изделиями из металлопроката необходимого сечения, расчет которого выполняется с применением специальных таблиц и методик.

Усиление деревянных элементов

Существующие конструкционные элементы деревянного перекрытия в зависимости от их состояния можно усилить несколькими способами:

  1. При помощи накладок из бруса, выполнив несложный математический расчет, когда из табличного значения сечения необходимой балки перекрытия отнимается ширина существующего бруса. Брус и балка скрепляются при помощи болтов с металлическими накладками, препятствующими разрушению древесины в месте крепления и ослаблению конструкции. Существующая балка приподнимается домкратами до получения ровной поверхности пола, после чего накладка и балка скрепляются между собой;
  2. Используя в качестве накладок металлические полосы толщиной 10 мм и шириной на 10-20% меньше высоты бруса. Для предотвращения деформации полосы и снижения прочности количество крепежных болтов должно быть увеличено на 25% по сравнению с деревянными элементами. Накладки устанавливаются с одной или двух сторон балки в зависимости от величины нагрузки на несущие элементы пола верхнего этажа;
  3. Деревянные балки перекрытия, поврежденные насекомыми или гнилостными бактериями можно усиливать при помощи протезов, сваренных из прутка в виде пространственной фермы, или при помощи из швеллера необходимого размера. Швеллер, устанавливаемый в качестве протеза, подбирается из стандартного ряда металлопроката, а для изготовления пространственной прутковой фермы требуется выполнить достаточно сложный расчет прочности, который под силу только квалифицированному специалисту.
  4. Усиление несущей способности межэтажных конструкций можно выполнить путем установки дополнительного количества балок, но эти работы требуют изготовления отверстий в несущих стенах, что в некоторых случаях выполнить затруднительно.

Используя металлические элементы для усиления несущих межэтажных конструкций, особенно это касается разрушенных частей, подлежащих удалению, следует предусмотреть установку элементов, на которые будут закрепляться половые доски верхнего этажа. Крепление должно быть надежным и долговечным, исключающим возможность разбалтывания и появления скрипов.

Усиленные различными способами лаги позволяют увеличить грузоподъемность несущих межэтажных конструкций и общую безопасность эксплуатации существующих строений без значительных капиталовложений и большого объема строительных работ.

Читайте также:  Опалубка фундамента, стен, колонн, перекрытий, балок