Размер балок перекрытия для мансардного дома
Размер балок перекрытия для мансардного дома
Таким образом, верхняя часть перекрытия служит основой для пола, а нижняя – потолка. Для домов из бруса применяется балочная конструкция, так как вес цельных железобетонных плит не выдержит ни одно деревянное строение.
Строительство домов
Деревянные дома давно зарекомендовали себя как экологически чистое и с высоким сроком службы жилье. Доказательством чему служат строения, которым насчитывается около 100 лет. Для возведения чаще выбирается брус, он может быть непрофилированный, профилированный и клееный.Содержание:
Перекрытие дома из бруса
Для перекрытий выбирается та же древесина, что использовалась при строительстве, реже применяется металлический швеллер. Каждый материал имеет как преимущества, так и недостатки. От качества и метода укладки перекрытий зависит долговременная эксплуатация дома. Разобраться в специфике и нюансах поможет следующая информация.Перекрытиями называют конструкцию, разделяющую:- жилые этажи, включая мансардное помещение;
- подвал или цоколь от жилых комнат;
- неотапливаемый чердак от жилого пространства.
Таким образом, верхняя часть перекрытия служит основой для пола, а нижняя – потолка. Для домов из бруса применяется балочная конструкция, так как вес цельных железобетонных плит не выдержит ни одно деревянное строение.
Перекрытие должно отвечать определенным требованиям по прочности, то есть выдерживать нагрузки, в роли которой выступают люди, мебель и другие предметы интерьера. К тому же конструкция должна обладать и жесткостью, не допуская прогибов балочных элементов.
- Величина допустимой нагрузки на балочные конструкции устанавливается исходя из назначения помещения. Так, для практически пустых чердаков данный показатель равен не более 100 кг/м², для междуэтажных, цокольных или подвальных – до 210 кг/м².
- Жесткость материала по предельному прогибу для неэксплуатируемых мансард перекрытий составляет 1/200 от ее длины, для межэтажных – до 1/250, например, брус длиной в 4 м прогнется на 16-20 мм.
- При проектировочных работах необходимо предусмотреть укладку материала со звукоизоляционными и теплозащитными свойствами.
- Огнестойкость – важная характеристика материала. Деревянные перекрытия обладают низкой стойкостью к воздействию к открытому пламени, поэтому крайне важно обработать все элементы антипиренами.
Выбор балок для перекрытия дома
Металлические балки перекрытияНадежностью и долговечностью обладают балки из металла. Благодаря повышенной прочности и соответственно меньшей толщине, они позволяют сэкономить пространство. Здесь могут использоваться двутавровые конструкции, швеллеры или уголки.- устойчивость к биологическому воздействию (не подвержены к образованию гнили, развитию грибков, непривлекательны для насекомых);
- негорючий материал, способен выдерживать высокие температуры;
- металлические балки могут перекрыть большую ширину – до 9 м.
- внушительный вес, а значит, создается большая нагрузка на всю конструкцию, следовательно, и на фундамент;
- в точках повышенной влажности подвергается коррозии;
- перекрытия не отличаются высокими показателями по звуко- и теплоизоляции;
- стоимость.
- натуральность;
- незначительный вес, позволяющий обойтись без подъемной спецтехники;
- легкость в обработке;
- простота и удобство в монтаже;
- доступная стоимость.
- ограниченная ширина пролета – для межэтажных – до 5 м, для неэксплуатируемых чердачных – до 6 м;
- повышенная огнеопасность;
- подверженность к загниванию и заражению жуком-короедом.
Однако, обработка специальными препаратами, повышает стойкость к огню и биологическим воздействиям.Для устройства чердачных конструкций зачастую используют бревна, которые в зависимости от диаметра отличаются высокой прочностью на изгиб.Отдельно стоит отметить балки из клееного бруса, который благодаря своей особой структуре значительно увеличивает ограничение по ширине пролета. Такие элементы выдерживают повышенную нагрузку. Брус отличается прекрасным внешним видом, что дает возможность оставлять их открытыми, создавая акцент при создании интерьера в стиле кантри.
Сечение балок перекрытия
Пролет перекрывают балками вдоль короткой стены. Сначала укладывают конечные брусья, затем равномерно распределяют расстояние между ними. Шаг напрямую зависит от сечения используемых балок, обычно толщина поперечины должна составлять 1/25 от ее длины. Так, например, если нужен брус перекрытия длиной 4 м, то ее ширина должна составлять как минимум 160 мм.Для междуэтажных перекрытий
| Сечение балки, мм | Ширина пролета, мм | ||||
| 3 000 | 3 500 | 4 000 | 4 500 | 5 000 | |
| 50х160 | 800 | 600 | 450 | —— | —— |
| 60х200 | 1 250 | 800 | 700 | 550 | 450 |
| 100х100 | 600 | 450 | 350 | —— | —— |
| Сечение балки, мм | Ширина пролета, мм | ||||
| 3 000 | 3 500 | 4 000 | 4 500 | 5 000 | |
| 50х160 | 1 200 | 900 | 650 | 500 | 400 |
| 60х200 | 1 850 | 1 350 | 1 050 | 800 | 650 |
| 100х100 | 900 | 700 | 500 | 400 | —— |
| Диаметр бревна, мм | Ширина пролета, мм | |||||||||
| 3 000 | 3 500 | 4 000 | 4 500 | 5 000 | 5 500 | 6 000 | 6 500 | 7 000 | 7 500 | |
| 170 | 1 000 | 800 | 600 | — | — | — | — | — | — | — |
| 210 | — | — | 1 000 | 800 | 600 | — | — | — | — | — |
| 250 | — | — | — | — | 1 000 | 800 | 800 | 600 | — | — |
| 290 | — | — | — | — | — | — | — | 1 000 | 800 | 800 |
| 310 | — | — | — | — | — | — | — | — | 1 000 | 800 |
| 330 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 1000 |
Перекрытие дома из бруса
Общие правила укладки балок перекрытия:- Перед началом работ все деревянные элементы конструкции обрабатываются защитными средствами. В процессе подгона материала (выпиливании, вырезки) пазы или торцы также подвергаются обработке.
- Следует помнить, что расположение балок относительно дымоходных труб не должно быть менее 40 см.
- Самым надежным соединением считается «ласточкин хвост». Конечно, процесс довольно трудоемкий, но надежный. Обычно брус не нуждается в дополнительной фиксации к несущим стенам посредством гвоздей или шурупов. Здесь достаточно соединения типа шип-паз, который позволяет «ходить» элементам конструкции во время усадки дома.
- Для достижения горизонтального уровня под конец бруса подкладываются планки из досок. Использовать щепки нельзя – они быстро сгниют и конструкция перекрытия перекосится.
- Если деревянные балки предназначаются для установки на стены из кирпича, бетонных блоков и прочих каменных материалов, то концы бруса оборачиваются в рубероид. Таким образом, защищая древесину от конденсата, а значит и от преждевременного гниения.
- Пустоты в гнездах с наружной стороны заполняются паклей, джутовым волокном, монтажной пеной или песчано-цементным раствором.
Устройство цокольного перекрытия из бруса
- В нижнем венце дома вырубаются пазы, под соответствующие размеры подгоняется конец бруса. Подготовленные элементы укладываются в гнезда. Ребра, образованные балками проверяются на горизонтальность при помощи уровня. Все опоры должны находиться в одной плоскости, в противном случае нагрузка на перекрытие будет распределяться неравномерно.
- После усадки строения, проверяются все конструктивные элементы. Если имеются изменения, то их устраняют путем стесывания или подкладывания клиньев. После этого балки можно надежно фиксировать болтами, шурупами, скобами или металлическими уголками.
- После этого полы утепляют, используя пенопласт, минеральную вату или другие теплоизоляционные материалы. Поверх них расстилается пароизоляционная мембрана и ведется подготовка к настилу чистового пола.
Устройство подвального перекрытия из бруса
- Монтаж балок производится таким же образом, как и для цоколя. Разница заключается в толщине используемой каменной или стекловолоконной ваты. А также в дополнительном слое пароизоляции, здесь мембрана укладывается с обеих сторон перекрытия.
- Особая роль отводится вентиляции подвального помещения, именно она предотвращает появление сырости, и как следствие неприятного запаха в жилых комнатах.
Устройство межэтажного перекрытия из бруса
- После врезки балок в гнезда капитальных стен, низ перекрытия подшивается влагостойкой фанерой. В образованное пространство засыпаются легкие сыпучие материалы (керамзит, опилки, хорошо просушенный песок), можно уложить маты минеральной ваты или листы пенопласта.
- Далее наполнитель накрывается пароизоляционной пленкой и застилается панелями ДВП или ДСП, на которые осуществляется настил напольных покрытий.
Устройство чердачного перекрытия из бруса
- Крепеж балок может быть как наружным, так и внутренним. В первом случае используют различные подрубки древесины. Применяя подобные соединения необходимо помнить, что допускается подрубка не более чем на ¼ толщины бруса. Крепеж в полдерева недопустим, в точке подпила могут образоваться продольные трещины, которые значительно снижают жесткость балки.
- При внутреннем соединении торец бруса спиливается под углом 45-60º и закладывается в пазы несущих стен. Глубина закладки должна равняться не менее чем 10 см. Выемки в деревянных стенах делаются немного больше сечения закладываемого бруса. Это дает возможность деревянным элементам не деформироваться при изменениях температур.
- Глухая заделка в каменные стены неприемлема – в гнезде должен быть относительно свободный воздухообмен. Снизить потерю тепла через данные точки можно заделав пространство минеральной ватой, джутом или паклей. Таким образом мостики холода будут ликвидированы, но при этом не создаются препятствия для прохождения воздуха.
- Здесь в качестве балок можно использовать клееный брус и оставить его на всеобщее обозрение. Снизить потерю тепла можно сделав фальш-пол со стороны чердачного помещения. В полученные ячейки укладывается утеплитель, который накрывается пароизоляционной пленкой.
Утепление и звукоизоляция перекрытия из бруса
- При формировании перекрытий между этажами необходимо использовать звукоизоляционные материалы, которые способны заглушить 2 вида шума – воздушный (голоса людей, звук телевизора и т. д.) и ударный (стук падающих предметов, беготня ребятни).
- С этими задачами справится жесткая минераловатная плита на базальтовой основе плотностью не менее 45 кг/м³. Этот материал в данном контексте выступает и в роли теплоизоляции. Мембрана в таких случаях укладывается со стороны более теплого помещения.
- Снизить потери тепла через подвальное, цокольное или мансардное пространство, можно также посредством укладки каменной ваты, толщина которой зависит от климатических особенностей региона. Чем выше коэффициент теплопроводности используемого материала, тем больше толщина утеплителя.
- Чердачное перекрытие обустраивается следующим образом: со стороны жилой комнаты расстилается пароизоляционная мембрана и закрепляется строительным степлером непосредственно на балки.
- Если используется фольгированный материал, то блестящая поверхность должна смотреть вниз. В пространство между брусьями укладывается теплоизоляция, которую следует накрыть ветрозащитным материалом.
- Схема устройства теплоизоляции для перекрытий, разделяющих цокольное пространство или подвальное помещение от жилых комнат, выглядит следующим образом: на черновой пол укладывается утеплитель, затем расстилается пароизоляционный материал и монтируется дощатый настил.
Участок балки, примыкающий к дымовому каналу, изолируют асбестом или другим негорючим материалом. Основной защитой от возгорания здесь служит кирпичная разделка (утолщение кладки трубы) толщиной 25 см.
Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий
В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:- Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
- Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
- На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
- Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
- Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).
- Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
- Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
- Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.
Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.
Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке
Типы и виды деревянных перекрытий — классификация
1. По назначениюПодвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам
Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам Основное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.
Чердачное перекрытие по деревянным балкам
Чердачное перекрытие по деревянным балкам Принцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.
Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам
Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам Конструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.
Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия
Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).Клееные деревянные балки перекрытия
Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.
Клееные деревянные балки перекрытия — схема устройства
Преимущества клееных балок:
- высокая прочность;
- возможность перекрывать большие пролеты;
- легкость монтажа;
- незначительный вес;
- длительный срок службы;
- отсутствие деформации;
- пожарная безопасность.
Правильность подбора балок и точность проведенных замеров являются решающим этапом, от которого напрямую зависит надежность всей несущей конструкции. Балки перекрытия изготавливают после расчета их основных параметров – длины и сечения. Длина определяется шириной перекрываемого помещения, а сечение выбирается согласно шагу установки, нагрузке и длины пролета. На расчете этих параметров и выборе типа балок стоит остановиться более детально.
Расчеты
Расчет деревянных балок перекрытия требуется при возведении различных строений, где нужно перекрыть какую-либо площадь, например чердак либо несколько этажей. Только при правильных расчетах можно быть уверенным в надежности и долговечности конструкции.Требования к деревянным балкам перекрытий
Деревянные балки должны отвечать ряду требований:- быть стойкими к воздействию огня;
- иметь хорошую прочность и жесткость;
- не иметь больших дефектов и повреждений в структуре древесины;
- сечение должно соответствовать параметрам перекрытия.
Для балок лучшей считается та древесина, которая росла в северных регионах и была заготовлена в конце зимы. Связано это с тем, что в этот период дерево «спит», сокодвижение практически отсутствует и в древесине сосредоточена меньшая влажность по сравнению с другими периодами.
Основные исходные положения для расчета размеров
Поскольку на элементы рассматриваемой конструкции возлагаются несущие функции, то, чтобы выяснить количество и размер бруса для перекрытия, следует придерживаться следующей последовательности действий:- замеряют пролет, который предполагается перекрывать;
- определяются со способом, которым лаги будут фиксироваться к стене;
- рассчитывают нагрузку, прилагаемую к несущему элементу во время эксплуатации;
- подбирают межбалочное расстояние и сечение согласно табличным данным.
Расчет нагрузки на перекрытие
В течение всего периода эксплуатации лаги должны иметь способность выдерживать не только собственный вес, но и вес пола, расположенную на нем мебель, людей и пр. Поскольку нагрузка на балку определяется типом перекрытия, все расчеты должны быть проведены заранее еще на этапе планирования.Сперва необходимо учесть вес самих балок. Если взять, например, чердак, для утепления которого будет задействована минеральная вата, то конструкция должна выдерживать нагрузки минимум 50 кг на 1 м² (Рсобств). Для точного расчета нагрузки следует обратиться к нормативным документам.Если перекрытие чердака выполнено из дерева с применением пенопласта либо минваты для утепления, то, основываясь на СНиП 2.01.07-85, эксплуатационную нагрузку (Рэкспл) следует рассчитывать таким образом: 70*1,3=90 кг/м², где 70 – нагрузка согласно нормативам, а 1,3 – коэффициент запаса. Общая расчетная нагрузка подсчитывается по следующей формуле: Робщ=Рсобств+Рэкспл=50+90=130 кг/ м².
Определение сечения и шага деревянных балок
Расчет шага укладки бруса на перекрытие можно провести посредством изменения длины балок. Поскольку сечение и длина взаимосвязаны между собой, они и рассчитываются одинаково. Во многих случаях высота лаги зависит от толщины используемого теплоизолятора. Высота может составлять 100-300 мм, а ширина 40-200 мм. Применяя круглое бревно как элемент перекрытия, его диаметр выбирают от 110 до 300 мм.Что касается шага установки балки, размеры минимального параметра должны составлять 300 мм, максимального – 120 см. В процессе расчета не стоит забывать о ширине теплоизолятора и подшивки. При необходимости совершают подгонку для более простого монтажа. Если возводится каркасное сооружение, то шаг установки балок берут таким же, как промежуток между стойками каркаса дома.Балки монтируют согласно расчетам, от правильности значений которых напрямую зависит продолжительность эксплуатации и надежность готовой конструкции. Все расчетные работы должны проводиться специалистами с соблюдением соответствующих норм.
Длина деревянных балок
Длина балок перекрытия определяется характеристиками будущего строения. При проведении вычислений следует принимать во внимание, что длина лаг должна выбираться согласно ширине пролета, который предполагается перекрывать. Поскольку балки входят в стену на определенную длину, для их надежного закрепления к расчетной длине нужно прибавить дополнительную с учетом стеновых материалов:- В кирпичную стену лаги заводят на 150 мм.
- В домах из дерева их углубляют на 70 мм.
Если требуется смонтировать балки для пролета до 6 м, задействуют брус либо обрезную доску. Для больших помещений используют брус клееного типа или возводят дополнительные (промежуточные) опорные элементы. Если нужно перекрыть пролет, превышающий 6 м, то можно задействовать деревянные формы.