Пролет между столбами 6 метров балка 100х200. Деревянные балки на перекрытия для большого пролета. Какими бывают деревянные перекрытия
Балки перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию. Именно по этой причине выбору несущих элементов и их установке стоит уделить особое внимание.
Плюсы и минусы перекрытия из дерева
Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.
Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:
- привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
- небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
- возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
- скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.
Но также стоит выделить и недостатки:
- горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
- меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
- усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
- подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.
Требования к деревянному перекрытию
Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:
- соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
- хорошая прочность и жесткость;
- пожарная безопасность;
- отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.
Для работы необходимо заготовить качественный материал Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам . Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.
Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.
Какими бывают деревянные перекрытия
Балки перекрытия деревянные используются практически для всех уровней дома. Балочный каркас необходимо предусмотреть для следующих типов конструкции:
- подвальное или цокольное перекрытие (пол первого этажа);
- междуэтажное перекрытие;
- чердачное перекрытие.
Толщина несущего бруса для чердака составляет от 10 до 20 см От типа зависит нормируемая полезная нагрузка, которая берется в расчет деревянных балок перекрытия . Также разница будет в толщине утеплителя и его необходимости.
Между балками над подвалом обычно укладывают от 5 до 15 см минеральной ваты, пенопласта или экструдированного пенополистирола. В междуэтажных конструкциях достаточно будет предусмотреть пару сантиметров для звукоизоляции. На холодном чердаке требуется больше всего материала. Здесь толщина может составлять от 10 до 20 см. Точные значения зависят от климатического района строительства.
Между балками подвального перекрытия укладывают минеральную вату Иногда подвальное перекрытие предпочитают делать не из дерева, а из металла и железобетона. В этом случае в качестве несущих балок используют двутавр или швеллер, а бетон заливают в опалубку из профлиста. Такой вариант будет надежнее при вероятности подтопления. Также он будет лучше сопротивляться сырости из подвала.
Какие бывают балки
Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон . Оптимально нужно предусмотреть по 200-250 мм.
По материалу элементы разделяют на следующие виды:
- из цельного бруса или доски;
- из клееного бруса.
Из клееного бруса изготавливают гнутые балки Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4-6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6-9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые . Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).
Сечение балок может быть следующих типов:
- квадратное;
- прямоугольное;
- двутавровое.
Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.
Чаще всего применяют брус прямоугольной формы Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая - горизонтально . Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.
Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.
Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.
Расчеты
Расчет сечения позволит не сомневаться в прочности и жесткости конструкции. При этом определяется максимальная длина, которая допускается при каком-либо сечении. Чтобы выполнить расчёт, нужны следующие данные:
- длина деревянной балки перекрытия (точнее, расстояние между несущими стенами);
- расстояние между балками (их шаг);
Для расчета нужно знать расстояние между балками, ширину пролета и нагрузку на конструкцию Нагрузка складывается из двух значений: постоянного и временного. Постоянное включает в себя массу самих балок (пока предварительную), утепление, подшивка потолка, черновой и чистый пол. Временная нагрузка - это масса людей и мебели. По нормативным документам для жилых помещений она принимается равной 150 кг/м2. Для чердака можно взять меньше, но рекомендуется - такую же. Это не только обеспечит определенный запас прочности, но и даст возможность в будущем переоборудовать свой чердак в мансарду без реконструкции несущих элементов.
Балочный каркас следует рассчитывать по таким формулам:
- Mmax = (q*l2)/8;
- Wтреб = Мmax/130.
В этих формулах q - это нагрузка на кв. м перекрытия, которая включает в себя массу конструкций и 150 кг полезного значения. При этом указанные величины требуется умножить на расстояние между балками. Это вызвано тем, что для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный. l2 - расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.
Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытие. W = b*h2/6. Зная W, можно легко составить уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).
Чаще всего деревянная балка уже имеет известную ширину. Удобнее изготавливать ее из доски шириной 50 или 100 мм. Также можно рассмотреть вариант с составным сечением. Его изготавливают из нескольких досок толщиной 50 мм.
Расчетом в указанном случае находят необходимую высоту элемента. Но бывают такие случаи, что нужно вписаться в определенный пирог перекрытия, чтобы не уменьшить высоту помещений. В этом случае в качестве известной величины в уравнение добавляют высоту сечения, а находят ширину. Но чем меньше высота, тем более неэкономичным будет каркас перекрытия.
Для стягивания двух или трех досок между собой удобно использовать металлические шпильки. При этом при закручивании гаек обязательно используют более широкие шайбы. Они предотвращают вдавливание металла в более мягкое дерево. Между деревом и стальными крепежами нужно обязательно предусмотреть изоляцию. Для этого можно использовать такой материал, как ТЕХНОЭЛАСТ марки ЭПП.
Деревянные бруски перед монтажом необходимо гидроизолировать Перед использованием деревянных элементов их обрабатывают антисептическим составом. Это нужно для предотвращения заплесневения и загнивания. Также рекомендуется выполнить обработку антипиренами, которые повысят пожарную безопасность. При опирании прогонов на стену из кирпича или бетона их концы оборачивают техноэластом, линокромом, гидроизолом или рубероидом.
назначается после выполнения ряда требований. Так удаление боковых элементов опалубки, не несущих нагрузки от веса конструкций, допускается только после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов.
Более строгие требования предъявляются к удалению несущей опалубки железобетонных конструкций, которую допускается снимать только после достижения бетоном значения прочности от проектной:
- несущих элементов конструкций пролетом до2 м– 50%;
- несущих конструкций балок, ригелей, прогонов, плит и сводов пролетом 2-6 м– не менее 70%;
- несущих конструкций пролетом более6 м– не менее 80%;
- несущих конструкций, армированных несущими сварными каркасами – не менее 25%.
Стандартными условиями твердения бетонов считаются: температура 20±5ºC и влажность воздуха выше
90%. Следует иметь в виду, что на практике, как правило, реальные условия не соответствуют стандартным нормативам, и процесс твердения бетона либо замедляется, либо ускоряется. Например, при температуре 10ºC через 7 суток бетон наберет прочность 40-50%, а при 5ºC – только 30-35%. В случае твердения при температуре 30-35ºC бетон уже через 3 суток наберет 45% прочности. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вообще не набирают прочность. Поэтому решение о распалубливании и нагружении конструкции следует применять после проведения испытаний бетона на прочность.
Сроки достижения бетоном заданной прочности устанавливает строительная лаборатория по результатам испытаний контрольных образцов или методами неразрушающего контроля. На объектах с общим объемом работ менее 50 м 3 , получающих товарную бетонную смесь с заводов или установок, расположенных на расстоянии не более20 км, допускается оценка прочности бетона по данным лаборатории предприятия-изготовителя бетонной смеси без изготовления контрольных образцов на месте укладки. Однако это указание не распространяется на ответственные парные и тонкостенные конструкции: балки, колонны, плиты перекрытий, а также на монолитные стыки сборных конструкций.
Конечно, при возведении загородных жилых домов обычно не производят замеры бетона на прочность, так как у большинства строительных фирм работающих в секторе частного домостроения просто нет строительных лабораторий. Поэтому в данном случае придется ориентироваться на данные лаборатории предприятия-изготовителя бетонной смеси. Дополнительно можно провести собственную проверку бетона на прочность. Для этого нужно взять металлический шарик диаметром не менее20 мми бросить с одинаковой высоты на бетонную поверхность: контрольную и испытуемую. По высоте отскока шарика можно будет, сразу оговорюсь – с большой натяжкой, определить, дошла ли прочность бетона до требуемой величины.
Полную расчетную нагрузку в распалубленной железобетонной конструкции можно допустить только после приобретения бетоном проектной прочности.
Металлическая балка перекрытий в виде двутаврового профиля – обладает рядом неоспоримых преимуществ. Так металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой. К тому же металлическая стальная балка абсолютно негорючая и устойчивая к биологическим воздействиям. Однако металлическая балка при воздействии агрессивной окружающей среды может коррозировать, поэтому на нее требуется наносить защитное покрытие.
В большинстве случаев в частном домостроительстве металлическая балка имеет шарнирные опоры – ее концы жестко не зафиксированы, например, так как в каркасной стальной конструкции. Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать без стяжки величиной 350 кг/м 2 и 500 кг/м 2 со стяжкой.
Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным1000 мм, однако в целях экономии можно увеличить шаг между металлическими балками до1200 мм.
В нижеприведенной таблице приведен выбор номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов.
|
Пролет3 м |
Пролет4 м |
Пролет6 м |
|||||||
|
№ двутавра при шаге |
№ двутавра при шаге |
№ двутавра при шаге |
|||||||
Как видно из таблицы при общей нагрузке 500 кг/м 2 и длине пролета6 м, Вам следовало выбрать двутавр более высокого номера, а шаг установки балок выбрать меньше.
Добавлено: 26.05.2012 08:21
Обсуждение вопроса на форуме:
Мы залили перекрытие между первым и вторым этажом по двутавру №12 пролет 6 метров с выпуском на 1 метр от несущей стены первого этажа. Расстояние между двутаврами 2 метра, снизу между ними из арматуры №12 связана сетка ячейка 20 сверху сетка №5 ячейка 10см. Вопрос: через сколько дней можно снять опалубку и через сколько дней можно делать кладку стен, в том числе на выпуске?
Компания Sminex собирается построить премиальный жилой комплекс общей площадью около 45 тыс. кв. м. на Красноказарменной набережной рядом с Лефортовским парком. Начало строительства запланировано на IV квартал 2020 года. В проекте премиум-класса будут предусмотрены разные форматы жилья, апартаменты, квартиры, пентхаусы и таунхаусы, а также трехуровневый подземный паркинг. Особенностью и преиму...
Инвестиции «САФМАР» в новый деловой кластер составят 500 млн.долларов
«САФМАР» инвестирует около 500 миллионов долларов в проект развития нового делового кластера, который реализуется на территориях, сопряженных со Сколково. Об этом сообщила в ходе 22-й Международной выставки коммерческой недвижимости и инвестиций Expo Real 2019 заместитель генерального директора по строительству и девелопменту Группы «Сафмар» Александра Волченко. Новый деловой кластер реализу...
Минвостокразвития заинтересовано в приходе крупных строительных компаний на Дальний Восток
Министр РФ по развитию Дальнего Востока Александр Козлов и глава ПАО «Группа компаний ПИК» Сергей Гордеев обсудили строительство новостроек на Дальнем Востоке. Строительная компания уже предметно рассматривает Приморский край, Сахалинскую область и Камчатский край. «Ипотека под 2% даст спрос на жильё на первичном рынке. С учетом того, что возможность получить льготную ипотеку будет у всех молод...
В октябре начинает работу MosBuild Академия
Образовательный онлайн-проект 2018 года имел грандиозный успех. Новый сезон стартует с курсов по архитектуре и световому дизайну В «учебном году» 2018—2019 состоялось 16 вебинаров, на которых выступили основатели архитектурных бюро, ведущие российские дизайнеры, главные редакторы авторитетных медиа, посвященных архитектуре. Спикерами были и бренд-амбассадоры выставки MosBuild Диана Балашо...
Новый терминал внутренних авиалиний международного аэропорта Хабаровск начнет работу с октября
В ходе рабочей поездки в Хабаровск заместитель Председателя Правительства РФ - полномочный представитель Президента РФ в ДФО Юрий Трутнев осмотрел новый терминал внутренних авиалиний международного аэропорта Хабаровска им. Г.И. Невельского, построенного при участии Фонда развития Дальнего Востока, и проинспектировал подготовку к переводу обслуживания пассажиров в новый аэровокзал. Вице-пр...
Минстрой пересмотрел норматив по площади земельных участков для строительства и реконструкции школ
В свод правил «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» внесены изменения. Соответствующий приказ подписал Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Владимир Якушев. Изменения №1 в СП 42.13330.2016 «СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» внесены в рамках реализации нацпроек...
Таблица пролетов перекрытийТаблица пролетов перекрытий каркасного дома помогает выбрать правильное сечение лаг пола, а значит избежать проблем в провисанием пола, скрипом и вибрацией при ходьбе. Наш доморощенный подход - взять балки побольше - экономически не оправдан. Доска стоит дешевле бруса, особенно большого сечения. Чаще всего длина пролетов перекрытий находится в пределах 3.5-4,5 метров и, соблюдая правильные сечение и шаг, можно установить надежное перекрытие.
Напомню, что лаги пола ставятся с определенным шагом, кратным длинной стороне плиты черновой обшивки, а именно 305 мм, 407 мм, 488 мм и 610 мм для плиты osb / фанеры размером 2240 х 1220 мм.
Для шага 305 мм (12" OC)
Для шага 407 мм (16" OC)
Для шага 488 мм (19.2" OC)
Для шага 610 мм (24" OC)
Откуда взялись данные в этих таблицах?
Как правильно работать с таблицами и что такое жилая и нежилая нагрузка?
Жилая - это все, что находится и перемещается по пространству перекрытия: люди, предметы. Нежилая нагрузка - это вес строительных элементов. Например, вес лаг пола и плит чернового пола.
Зависит от того, что будет расположено сверху: двуспальная кровать или обычный стул. Финишное покрытие пола может быть легкий ламинат, а может быть стяжка теплого пола с плиткой.
Обычно для жилых помещений общая нагрузка находится в диапазоне 200-250 кг на кв.м. Если планируете установить чугунную ванну, то смотрите на ее вес и добавляйте массу воды и себя любимого в ней.
Для какой породы дерева взяты эти значения?
Так как у нас на рынках не действует система качества и точного определения сортности пиломатериала, то в таблицах указаны значения для обычной ели и сосны II сорта по североамериканской классификации.
Фактические размеры сечения досок в американских таблицах меньше, чем европейские, что делать?
Это правда. Если американцы заявляют, что доска сечением 2" x 6", то это не 50.8 мм х 152.4 мм. По факту это 38.1 мм х 139.7 мм. Уменьшение сечения доски происходит в результате сушки и строгания. На наших пилорамах, лесобазах и рынках тоже не мебельный магазин. Продавцы заявляют, что доска сечением 50 мм х 150 мм, но по факту она может быть 40-50 мм х 135-150 мм.
Для того, чтобы соорудить надежное деревянное перекрытие, необходимо правильно подобрать размеры балок, а для этого необходимо сделать их расчет. Деревянные балки перекрытия имеют следующие основные размеры: длину и сечение. Их длина определяется шириной пролета, который требуется перекрыть, а сечение зависит как от нагрузки, которая будет на них действовать, от длины пролета и шага установки, то есть расстояния между ними. В данной статье мы рассмотрим, как самостоятельно сделать такой расчет и правильно подобрать размеры балок.
Расчет балок деревянного перекрытия
Для того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:
- замерить пролет, который они будут перекрывать;
- определиться со способами их закрепления на стенах (на какую глубину они будут заходить в стены);
- сделать расчет нагрузки, которая будет на них действовать при эксплуатации;
- с помощью таблиц или программы-калькулятора подобрать подходящие шаг и сечение.
Теперь рассмотрим, как это можно сделать.
Длина деревянных балок перекрытия
Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.
В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм. При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету - расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся. Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.
Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м. Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать - 6 м. При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые , а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны). Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы .
Определение нагрузки, действующей на перекрытие
Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей). Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации. Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.
Для чердачного деревянного перекрытия , которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса - Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.
Эксплуатационная нагрузка (Рэкспл.)для такого перекрытия (согласно СНиП 2.01.07-85) составит:
70х1,3 = 90 кг/м 2 , где 70 – нормативное значение нагрузки для такого вида чердака, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса.
Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на данное чердачное перекрытие составит:
Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кг\м 2 . Округляя в большую сторону принимаем 150 кг/м 2 .
В случае, если в конструкции чердачного помещения будет использоваться более тяжелый утеплитель, материал для межбалочного заполнения или подшивка, а также если предполагается его использовать для хранения вещей или материалов, то есть оно будет интенсивно эксплуатироваться, то нормативное значение нагрузки следует увеличить до 150 кг/м2. В этом случае, общая нагрузка на перекрытие составит:
50+150х1,3 = 245 кг/м 2 , округляем до 250 кг/м 2 .
При использовании чердачного пространства для устройства мансарды, необходимо учесть вес полов, перегородок, мебели. В этом случае общую расчетную нагрузку необходимо увеличить до 300-350 кг/м 2 .
В связи с тем, что междуэтажное деревянное перекрытие, как правило, включает в свою конструкцию полы, а временная эксплуатационная нагрузка включает в себя вес большого количества предметов быта и максимальное присутствие людей, то оно должно быть рассчитано на общую нагрузку 350 - 400 кг/м 2 .
Сечение и шаг балок деревянного перекрытия
Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.
В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного 
перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м. Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка. Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса - в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность конструкции.
Сделать расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор "расчет деревянных балок перекрытия", который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.
Таблица 1
|
Шаг ,м \ Пролет ,м |
|||||
Таблица 2
Таблица 3
|
Шаг ,м/Пролет ,м |
|||||
