Виды, конструкция и устройство современных деревянных перекрытий домов

Несмотря на бушующий в мире экономический кризис, который, к сожалению, затронул и нашу страну, строительство объектов различной важности продолжает производиться. При этом, в последнее время получило новый толчок развития именно промышленное строительство, однако, потребность жителей страны в жилых квадратных метрах не уменьшилось.

Таблица расчета нагрузок балок

При использовании для перекрытия досок, следует позаботиться о том, чтобы они не скручивались, когда на них будут действовать различные нагрузки.

Чтобы это обеспечить, следует устанавливать их на расстоянии не более чем 60 см одна от одной, а так-же, выполнить их обшивку при помощи жесткого листового или плитного материала, толщина которого будет больше 1,2 см.

Тут можно пользоваться фанерой, плитами ДСП, ЦСП либо же ОСП. Роль обшивки — силовой каркас, а следовательно, увеличение несущей способности деревянных перекрытий. Одновременно, не стоит забывать о том, что расположение короткой стороны плит должно быть перпендикулярным в сравнении с установленными балками перекрытий, а расположение соединений параллельных балкам должны быть вразбежку.

Для обеспечения удобного крепежа обшивочного материала к балкам предварительно набивается:

  • С нижней стороны — обрешетка;
  • С верхней — лаги.

Под обрешетку выбирают деревянные доски, имеющие сечение не менее 2 на 9 см, они закрепляются под углом 90 градусов к балкам, а расстояние между ними должно быть около 60 см . При уже готовой обрешетке, как подшивкой можно пользоваться гипсокартонными листами, толщина которых приблизительного равняется 1,2 см . расположение всех краев в плитах или листах, должно быть поверх опорных элементов в обрешетке или каркасе.

При монтаже пользуются саморезами, которые имеют длину на 4 см больше чем толщина гипсокартона, или другого плитного материала, используемого вами. Шаг крепления должен быть равным 20 см. Сверху, на установленные лаги обшивка может и не укладываться.

Как вариант, вместо лаг, можно установить доски с уже готовыми вертикальными распорками, сечение которых 10 на 4 см . Пи помощи них происходит усиление жесткости перекрытий, если высота досок, которые вы используете.

Монтаж распорок осуществляется в пролетах между балками, а расстояние между распорками не должно превышать 210 см по отношению к опорам балок и ближайшим вертикальным связям. При крепеже пользуются гвоздями или металлическими кронштейнами. В случае использования бруса в качестве балок, укрепление конструкции перекрытий не является обязательным.

Ну, вот и все, основные положения монтажа чердачных перекрытий изложены. Однако помните, услуги специалистов – это гарантия качества, так что ели вы хотите осуществить данные работы максимально быстро и качественно, лучше воспользоваться услугами профессионалов.

На какие параметры обращать внимание при расчетах

Каждая двутавровая балка перекрытия может выдерживать определенную максимальную нагрузку. Во время проектирования специально предусматривается дополнительный запас прочности в пределах 40–50% — это позволяет полностью исключать вероятность появления аварийных ситуаций из-за грубых нарушений технологии строительства. Какие исходные данные нужны для расчетов?

  1. Максимальные значения нагрузки на перекрытие. Определяется нагрузка на одну балку, составляется эпюра усилий и на основании полученных данных по таблицам подбирается сечение.
  2. Длина пролета перекрытия. При расчетах этот параметр нужно увеличить и предусмотреть площадки для упора двутавровых балок.

    Расчет шага балок в зависимости от длины пролета

Шаг двутавров принимается стандартным 60 см и согласуется с размерами утеплителей из минеральной ваты. Из специальной таблицы архитекторы для расчетов используют осевой и статический момент инерции, для определения расстояния между балками учитывается радиус инерции. Прогиб вычисляется исходя из нормативной и расчетной нагрузки, длины перекрытия и расчетного сопротивления. При этом соблюдается обязательное условие, что прогиб деревянной двутавровой балки перекрытия не может превышать 1/250 ее длины.

Расчет прогиба балок

На какие параметры обращать внимание при расчетах
На какие параметры обращать внимание при расчетах

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).
Основные требования к балкам перекрытия

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

Настил наката рекомендации

Для того чтобы сделать потолок первого этажа, необходимо сделать накат. Этот этап работы может быть осуществлен с использованием самых разнообразных материалов.

Схема настила наката.

В самом распространенном варианте вдоль боковой стороны балки прибиваются черепные бруски. Такие бруски должны иметь сечение 40*40 или 50*50 мм. Они не должны выступать ниже основной балки. Именно на них впоследствии будут крепиться ровные доски, толщина которых должна быть в пределах 10-25 мм. Для того чтобы подбить потолок, можно применять листы фанеры. Используя листовой материал, можно получить идеально ровный потолок. Минимальная толщина фанеры в таком случае должна быть не менее 8 мм

Очень важно контролировать, чтобы края листов ложились именно на середину балки

Вместо использования черепных брусков можно сделать специальные пазы в балках. Для того чтобы использовать такой метод, сечение балки должно продумываться заранее.

Как вариант настила нижняя часть элементов перекрытия может оставаться открытой, для этого черепные элементы прибиваются не вровень, а немного выше. Таким образом настил осуществляется между балками.

После того как накат будет сделан, можно приступать к укладке пола второго этажа. Если вместо второго этажа располагается чердак, то достаточно выполнение чернового пола. Если же на втором этаже располагается комната, то пол необходимо делать из качественного материала. Деревянные доски будут укладываться непосредственно на лаги.

Пример расчета

Металлической балки перекрытия:

Произведём расчёт балки на прочность и на прогиб в следующих условиях. В квадратном здании площадью 36 кв. м. устраивается межэтажная перегородка, при этом, балки должны укладываться через каждые 0,8 м.

Предварительно подбираем профиль балки №12, у которого масса 1 м.п. составляет 11,5 кг, длина балки – 6 м, расчётное сопротивление принимаем равным 210 МПа, а модуль Юнга 200000 МПа. Нормативную нагрузку примем согласно СНиП «Нагрузки и воздействия» равной 240 кг/кв.м., расчётная будет равна 300 кг/кв.м. Стоимость одной тонны металлического фасонного профиля в среднем составляет 25000 рублей.

Итоговый результат можно увидеть на рисунке выше.

Полученные результаты показывают, что в таких условиях эксплуатации двутавровая балка сортамента №12 не подойдёт. Исходя из полученного момента инерции, выбираем профиль №18. 

Расчет несущей способности:

  1. Чтобы рассчитать несущую способность одной балки нужно из таблицы сортамента выбрать момент осевого сопротивления и по формуле вычислить максимально допустимый изгибающий момент:
  2. Отсюда можно вычислить максимально допустимую равнораспределённую нагрузку на однопролётную балку.
Пример расчета

Расчет сечения металлических балок:

  1. Для расчёта необходимого сечения металлической балки можно воспользоваться формулой расчёта момента сопротивления сечения.
  2. После вычисления результата, определить площадь сечения нужно по сортаменту фасонного профиля, выбрав при этом номер двутавра с ближайшим большим значением момента сопротивления.

При расчёте металлической балки пролёта необходимо отнестись ко всему ответственно и внимательно, потому что от расчёта зависит срок эксплуатации здания и его возможная нагрузка. Здания, построенные по ошибочным расчётам, могут разрушиться в любой момент, унеся за собой много жизней.

Безбалочные

Сборно-монолитное перекрытие

Такие перекрытия представляют собой монолитную плиту или панели, уложенные вплотную. Безбалочное перекрытие может быть сборным, комбинированным или монолитным. В кирпичных домах обычно применяют сборные железобетонные состоят из сплошных и многопустотных панелей. Безбалочное перекрытие отличается высокой прочностью и долгим сроком службы: не горит, не гниет, оно рассчитано на нагрузку в 200 кг на 1 квадратный метр.

При монтаже плиты укладывают на ровную поверхность, на слой цементного раствора. Стены строения должны быть толщиной не менее 250 мм. После того, как вы закончите монтаж, надо плиты скрепить арматурным прокатом и закрепить в стенах анкерами.

Еще один способ монтажа

Перекрытие второго этажа по деревянным балкам, описанное выше, имеет самую простую конструкцию. Использованный в этом случае утеплитель, к сожалению, препятствует проникновению на первый этаж только воздушных шумов. Ударные легко передаются по деревянному каркасу (через балки и доски). Если в доме нет маленьких детей и шуметь особо некому, такая простая конструкции может стать решением идеальным. В противном случае лучше устроить в доме перекрытие по балкам немного другого типа, собрав на втором этаже так называемые плавающие полы. Конструкция их довольно-таки сложна. Но при желании их можно смонтировать и самостоятельно. Как собрать плавающие полы

После установки балок в этом случае также сначала набиваются доски потолка первого этажа. Далее укладывается пароизолятор. Между балок устанавливаются жесткие плиты минеральной ваты или пенополистирола. Далее монтируется еще один слой звукоизолятора. В этом случае плиты лягут уже выше балок, а пол будет укрыт ими полностью.

Можно звукоизолировать межэтажное перекрытие по деревянным балкам и немного по-другому. В этом случае также используются плиты ваты. Но между балками они не устанавливаются. Стелют их поверх них сплошным ковром. Материал при этом будет слегка вдавливаться между балками, не касаясь досок потолка первого этажа. Далее несколько плит разрезают на полосы. Они необходимы для прокладки помещений на втором этаже по периметру. В последующем их можно будет закрыть плинтусом.

Поверх плит заливается бетонная стяжка толщиной примерно в 5 см. Для прочности ее нужно армировать стекой из прута 10 мм. Заливать бетон следует таким образом, чтобы он касался нарезанных полос ваты, а не стен дома. Поверх бетона нужно уложить листы фанеры, а затем – чистовой материал.

Основные особенности

Деревянные перекрытия устанавливаются по ширине пролета, который не должен быть больше 8 м. Основными несущими конструкциями выступают балки из бруса, сечение которого может быть равно от 50 x 150 до 140 x 240 мм. Можно использовать окоренное бревно нужного диаметра. Шаг между балками рассчитывается с учетом нескольких факторов и варьируется в пределах 0,6-1 м. Для изготовления балок используются хвойные сорта, ведь прочность этой древесины на изгиб гораздо выше, чем у лиственных пород.

Формулы и элементы расчета

Калькулятор при расчетах использует следующие исходные данные:

  • длина балки – это параметр, который закладывается проектом и зависит от расстояния между несущими стенами;
  • сечение бруса – его ширина и высота, причем высота всегда должна быть больше для лучшего сопротивления специфическим изгибающим нагрузкам;
  • порода дерева – от нее зависит пластичность и глубина прогиба балки, а соответственно, и максимально возможная нагрузка;
  • предполагаемая нагрузка – берется из стандартов и зависит от типа помещения и количества жильцов.

Кроме исходных данных в калькуляторе заложена переменная – шаг бруса. Меняя его значение, можно подобрать оптимальный вариант размещения балок. В калькуляторе заложены справочные значения, характерные для каждого из выбранных параметров:

  • разрушающее усилие – это величина постоянной нагрузки на балку, при достижении которой произойдет обрушение, зависит от габаритов бруса;
  • распределенное усилие – зависит от величины предполагаемой нагрузки;
  • прогиб в миллиметрах – максимально допустимая величина деформации, зависит от длины балки, величина приведена для сравнения, она не должна превышать расчетный прогиб;
  • расчетный прогиб в миллиметрах – зависит от породы дерева.

В итоге после введения всех данных калькулятор сообщает о том, существует ли запас по прогибу и прочности при заданных пользователем параметрам. Если запас есть, балку можно использовать, если нагрузка превышена, следует откорректировать один из параметров. Для справки в калькуляторе приведены такие величины, как крутящий момент и масса самой балки. Первый параметр интересен для общего развития, а вот вес полезно знать, так как от него зависит стоимость доставки леса на стройплощадку.

Основные классификации перекрытий для потолка

Специалисты выделяют два признака классификации данной конструкции – назначение и техническое исполнение. Классификация по назначению разделяет следующие перекрытия:

  • Цокольные. Первый и базовый уровень пола общего каркаса, благодаря которому первый этаж отделяется от фундаментной платформы с ростверком. В проектах с подвальными помещениями также существует и подпольный уровень перекрытия.
  • Междуэтажные. Потолочные перекрытия в домах с несколькими этажами. Как правило, это конструкция, отделяющая первый и второй этажи.
  • Чердачные. Плиты или балочные системы, которые разделяют нижний жилой этаж и верхнюю зону чердака или мансарды.
Основные классификации перекрытий для потолка

Что касается технического исполнения, то различия касаются несущей части. Уже говорилось о том, что основу конструкции могут составлять как плиты, так и балки. И здесь же имеет место классификация по используемому материалу перекрытия, которую следует рассмотреть отдельно.

Читайте также:  Усиление плиты перекрытия в гараже над погребом /инструкция с фото