Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Зачастую деревянные балки перекрытий используются в строительстве жилых домов. Отличительной особенностью таких построек является то, что они возводятся по каркасной технологии. Из названия элемента можно судить о том, что балки идут на выполнение перекрытий между этажами и чердачного перекрытия. В массе своей изготавливаются такие балки из хвойных пород дерева. После просушки и изготовления элемент покрывается антисептическим материалом. Балки изготовляются с разными сечениями самой различной длинной и высотой, в зависимости от потребности строителей. К преимуществам элемента можно отнести: Благодаря этим преимуществам деревянную балку можно приобрести в любой момент без предварительного заказа. Впрочем, недостатки у детали тоже есть: При изготовлении элемента необходимо учесть следующие требования: Подобные требования необходимы потому, что перекрытие – один из важнейших элементов во всем строении и малейшая деформация приведет к разрушению всего дома. Балки призваны распределять нагрузку равномерно и не дать этому произойти. Деление балок из дерева происходит как по типам, так и по видам. Выглядит оно следующим образом: Для того, чтобы построенный дом простоял долго лет и не доставил своим хозяевам никаких хлопот нужно учитывать несколько требований, которым должны соответствовать балки перекрытий: Для того, чтобы правильно выполнить перекрытия в доме, стоит произвести предварительный расчет, чтобы в дальнейшем конструкция постройки была устойчивой и смогла эксплуатироваться длительное время. Для этого необходимо учесть ряд моментов: Наиболее оптимальный вариант проведения предварительных подсчетов – это начать с выполнения чертежа будущей постройки. Использование деревянных балок, их параметры, виды и место расположения регулируется следующими ГОСТами и СНиПами: Нагрузка на перекрытие формируется из собственного веса балки, дополнительных материалов (утеплителя, заполнителя, зашивки) и переменного веса – внутренне обстановки жилища, и веса людей, проживающих в доме. Также, очень много зависит от частоты эксплуатации помещения. Чтобы учесть все нюансы и погрешности, специалисты проводят специальный расчет, позволяющий понять, какой вес будет воздействовать на устанавливаемые балки. Исчисление очень сложное и громоздкое, поэтому очень сложно выполнить его самостоятельно. Однако, для этого существует упрощенный вариант: К примеру, возьмем перекрытие для чердака, где никакой мебели не стоит, но куда помещаются ненужные вещи. В качестве утеплителя используется обычная минвата. Нагрузка обычно составляет 50 кг на один квадратный метр. 70х1,3 = 90 кг/кв.м, где 70 – норма нагрузки для такого вида перекрытия, кг/кв.м, 1,3 – коэффициент запаса. Общая расчетная нагрузка, воздействующая на перекрытие, составит: 50+90=130 кг\кв.м. При округлении за норму берем 150 кг/кв.м. Увеличение происходит потому, что может быть использован более тяжелый утеплитель и обшивка. В этом случае, общая нагруженность перекрытий составит: 50+150х1,3 = 245 кг/кв.м, округляем до 250 кг/кв.м. Если на чердаке на будущее планируется отделка под мансарду, то стоит увеличить нагрузку до 350 кг на метр квадратный. Для определения нагрузки существуют всевозможные онлайн калькуляторы. Чтобы правильно выбрать параметры, сечение, и материал, из которого изготавливаются балки перекрытий, нужно предварительно ознакомиться с параметрами, которым должна соответствовать деталь. Все будет зависеть от того, где балка будет располагаться, какая нагрузка на нее ляжет. Очень важно учесть и уровень деформации дерева. Чем мягче порода, тем выше уровень деформации. При строительстве дома крайне важно учесть шаг и сечение деревянного покрытия. От того, насколько часто расположатся балки, будет зависеть устойчивость дома. Если шаг перекрытий получится значительный, то на каждую балку ляжет достаточно высокая нагрузка и постройка вряд ли будет надежной. Слишком маленький шаг между балками приведет к повышенной жесткости конструкции и возможной деформации строения в будущем. Оптимальным вариантом считается шаг от 30 см до 1,2 метра. Это обусловлено еще и тем, что получившиеся ячейки будут прекрасно подходить под размер утеплителя. Что касается сечения детали, то обычно используется деталь прямоугольной формы с сечением 1,4:1, при этом, ширина элемента может быть от 40 до 200 мм, а высота 100 — 300 мм. Устройство утепленных деревянных перекрытий фундамента и пола над неотапливаемым вентилируемым подполом дома. Деревянные балки перекрытия снип
Расчет деревянных балок перекрытия: калькулятор, как рассчитать?
Деревянные балки перекрытий — общая информация
Виды и типы деревянных балок перекрытия
Требования к перекрытиям из дерева
Прежде всего, сам брус, из которого выполняется балка, должен быть выполнен из твердой породы дерева, которая обладает повышенной жесткостью и не поддается деформированию. Это необходимо для того, чтобы постройка могла в дальнейшем выдерживать большие нагрузки в виде верхних этажей, кровли.Расчет деревянных балок перекрытия – специфика
Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы
Как определить нагрузку, которая будет действовать на перекрытие?
Что следует знать про нагрузку на балку?
Шаг и сечение балок деревянного перекрытия
Основные требования к балкам перекрытия
К главным требованиям можно отнести следующие:
- Параметры детали: длина, ширина, высота, сечение.
- Уровень жесткости материала.
- Какая нагрузка ляжет на деталь.
- Горючестойкость.
- Влагостойкость, шумоизоляция.
Пример расчета деревянной балки
Для того, чтобы рассчитать как будет зависеть нагрузка на балку от размера детали и шага, при установке можно воспользоваться следующими формулами:
- Стандартные пролет для балки: 2,5 — 4 метра при прямоугольном сечении и отношении высоты к ширине 1,4:1.
- Нужно учесть, что в стену балка входит минимум на 12 см.
- При расчете необходимо учесть и собственный вес балки от 190 до 220 кг на метр квадратный.
Чтобы просчитать величину прогиба при нагрузке необходимо воспользоваться формулой:
Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 220х4 в кв./8 = 400 кг•м.кв.
Далее, переходим к расчету момента сопротивления древесины на прогиб по формуле:
Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м
R — сопротивление дерева, взято из СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции», введенные в эксплуатацию в 2011 г.
Выполненные расчеты помогут построить устойчивый и рассчитанный на длительную эксплуатацию дом.
krovlya777.ru
Межэтажные перекрытия по деревянным двутавровым балкам своими руками
Если предстоит реконструкция, строительство загородного дома, дачи или бани, где предусмотрено деревянное перекрытие, то для работы подойдут двутавровые балки. Материал соответствует нормам СНиП и позволяет существенно сократить время постройки. Применение деревянных балок имеет ряд неоспоримых достоинств, что делает этот материал популярным среди застройщиков. Конструкция двутавра, основное предназначение, расчет и технология монтажа описаны в статье.
- Деревянные двутавровые балки: конструкция и сфера применения
- Виды и технические характеристики деревянных двутавров
- Требования к межэтажным перекрытиям
- Расчет предполагаемых нагрузок
- Технология монтажа межэтажного перекрытия
- Использование деревянных балок перекрытия по ГОСТу и СНиП
- Изготовление деревянных двутавров своими руками
Деревянные двутавровые балки: конструкция и сфера применения
Двутавры из древесины активно используются в сфере строительства для устройства межэтажных перекрытий, в качестве несущей конструкции стропильной системы, кровельных и мансардных стеновых каркасов. В разрезе конструктивный материал имеет сечение в виде буквы «Н». Боковые полозья двутавра изготавливаются из сухого проклеенного бруса, перемычка выполняется из ОСБ (ориентированно-стружечной плиты). Согласно СНиП поперечная перемычка пропитывается огнеупорным, водоотталкивающим клеем.
Деревянная двутавровая балка – отличное решение для частного строительства, начиная от возведения каркасного дома и заканчивая деревянной постройкой из сруба. Этот конструктивный элемент – достойная альтернатива металлическим профилям, деревянным доскам и ЖБ плитам. К числу основных достоинств относятся:
- высокая прочность и жесткость, позволяющая выдерживать большие нагрузки;
- в отличие от традиционных пиломатериалов, балки не прогибаются и не вызывают скрипов пола;
- благодаря относительно невысокому весу облегчается монтаж перекрытия – работу получится выполнить без привлечения спецтехники; выполнить межэтажное перекрытие из бетона своими руками очень сложно;
- деревянные двутавровые балки перекрытия, в отличие от металлических, не подвергаются коррозии;
- материал не рассыхается, не деформируется, не ссыхается и не подвергается усадке, кручению и вздутию;
- в полках двутавра есть возможность проложить коммуникации;
- использование деревянных балок в разных климатических условиях;
- работы относительно «чистые» - нет такого количества грязи и пыли, как при заливке межэтажного перекрытия своими руками;
- сокращение сроков строительства и экономия трудозатрат;
- экологичность и длительный срок службы.
Достоинства стройматериала обуславливают популярность его применения:
- Каркасное строительство. Возведение несущих элементов, опор перекрытия дверных и оконных проемов, стропильной кровельной конструкции.
- Обустройство межэтажных перекрытий и чердаков. Особенно актуально при возведении газобетонных домов, мансардного помещения.
- Реконструкция здания. Деревянные двутавровые опоры применяются при реставрации, замене или укреплении конструктивных узлов постройки.
Виды и технические характеристики деревянных двутавров
Серии двутавровых балок из древесины подразделяются на несколько разновидностей. Классификация согласно СНиП:
- Серия БП. Балки для устройства перекрытий на пролетах до 9 м. Основные габариты элементов:
- высота – 19-46 см;
- боковые пояса – 4*9 см;
- толщина ОСБ-перегородки – 12 мм;
- длина балки – 12 м.
- Серия БС. Изделие используется для стропильной системы. К этой группе относятся балки двутавровые размерами:
- ширина опоры – 19-41 см;
- пояса по 4*6 см;
- поперечная стойка – 9,5 мм;
- длина – до 8,5 м.
- Серия СС. Двутавры применяются при строительстве домов согласно «канадской» технологии, выполняя функцию основной стойки при возведении внутренних перегородок и фасадной стены. Параметры выпускаемой продукции:
- высота балки – 13-25 см;
- ширина пояса – 4-4,5 см;
- габариты стойки и длина соответствуют моделям серии БС.
Номенклатурный ряд деревянных двутавров включает ряд позиций:
- БДК – клееные балки для возведения конструкций с небольшими пролетами;
- БДКУ/БДКУ-Л – широкие ребра жесткости, обеспечивающие высокую прочность;
- СДКУ/СДКУ-Л – сооружение стенового каркаса;
- БДКШ/БДКШ-Л – для возведения конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам; оптимально для строительства построек коммерческого назначения;
- СДКШ, СДКШ-Л – широкие ребра жесткости позволяют использовать балки при сооружении стеновых панелей.
Двутавровое сечение выступает усилителем конструкции – прочность перемычки многократно возрастает. По техническим показателям материал стоит в одном ряду с ЖБ и бетонными перекрытиями.
Сравнительная характеристика основных параметров деревянного двутавра, брусьев, металлической и монолитной железобетонной опоры отображена в таблице. Показатели рассчитаны для площади в 200 кв.м.
Требования к межэтажным перекрытиям
Обустройство перекрытия межэтажного руками выполняется с учетом постоянных и переменных нагрузок. Помимо своего веса, балки должны удерживать мебель, технику и людей. Кроме того, обязательно закладывается запас прочности – его величина зависит от назначения постройки, этажности дома, материала стен и прочих факторов.
Важно! При расчете обязательно надо брать во внимание индивидуальные особенности помещения. Например, облицовка натуральным камнем, размещение тяжелых тренажеров или установка объемного аквариума, существенно увеличивают нагрузку на перекрытия.
Для уменьшения нагрузки на площадь балки, их рекомендуется равномерно располагать перпендикулярно длинным стенам.
Принцип устройства перекрытия зависит от его предназначения:
- Цокольное помещение. Главное требование – высокая прочность. Двутавровые балки выступают основанием пола, поэтому обязаны выдерживать существенную нагрузку. При устройстве цокольного помещения или подземного гаража расстояние между двутаврами необходимо сократить.
- Чердачное перекрытие. Возможно независимое или «встраиваемое» в стропильную систему размещение. Первый способ повышает звукоизоляцию помещения. Кроме того, «независимый» монтаж позволяет при необходимости ремонтировать перекрытие.
- Межэтажная конструкция. С одной стороны балки являются опорным конструктивом для потолка, а с другой выступают напольными лагами. Межэтажный «пирог» заполняется звуко- и теплоизолятором с применением пароизоляционной прослойки.
Расчет предполагаемых нагрузок
Расчет деревянного перекрытия желательно доверить профессионалам. Грамотно произведенные вычисления и подбор материалов гарантируют качественный монтаж и безопасную эксплуатацию. Для определения типа опоры, его сечения и шага установки надо рассчитать суммарную нагрузку на перекрытие с учетом удельной массы самого перекрытия и переменных нагрузок.
Предварительно следует подготовить схему межэтажного перекрытия, отобразив на ней количество и частоту размещения деревянных балок, разновидность гидро- и пароизоляции.
Масса каждого составляющего рассчитывается как произведение объема материала и его плотности. Объем определяется исходя из площади перекрытия, а значение плотности берется из справочника.
Плотность строительных материалов и отделки
Важно! Вес межкомнатных перегородок и стен, опирающихся на перекрытие, рассчитывается как стабильная нагрузка. Номинальный удельный вес конструктивных элементов – 50 кг/кв.м.
Переменная нагрузка (вес людей, предметов мебели, животных и т.д.) согласно СНиП для жилых зданий составляет 150 кг/кв.м. Суммарная нагрузка определяется исходя из коэффициента надежности:
- 1,2 – если постоянная и переменная масса в пределах 200 кг/кв.м.;
- 1,3 – если сумма расчетных нагрузок свыше 200 кг/кв.м.
Исходя из полученного значения и рекомендуемых предельных нагрузок на деревянные двутавры, подбирается оптимальный тип опоры и расстояние между балками.
Технология монтажа межэтажного перекрытия
Варианты крепления балок
Деревянное межэтажное перекрытие руками обустраивается одним из следующих способов:
- Фиксация в несущей конструкции. Балка вмуровывается на глубину 15-20 см. Торцы деревянной опоры спиливаются под углом 60°, зачищаются и покрываются водоотталкивающим слоем, например, рубероидом. В стене размещается утеплитель и оставляется зазор в 2-2,5 см для обеспечения нормального воздухообмена.
- Подвесной метод применяется, как правило, при возведении межэтажного перекрытия деревянного дома своими руками. Фиксация балок осуществляется посредством металлических крепежей, уголков и кронштейнов. При таком монтаже поддерживающие конструкции принимают на себя вес балка двутавровой и остальные нагрузки.
Важно! Крайние балки перекрытия не должны размещаться впритык к параллельной стенке. Минимально допустимое расстояние – 10 см. Нельзя устанавливать балку возле дымохода.
«Пирог» межэтажного перекрытия из деревянных балок
Устройство перекрытия по деревянным двутаврам осуществляется по следующей схеме:
- Сверху балок зафиксировать потолочное покрытие. В качестве чернового пола может использоваться: фанера, ДСП, доски или другой материал.
- Уложить пароизоляционную пленку. Материал желательно прикрепить к двутаврам скобами, чтоб он не сместился в процессе работы.
- В пространство между двутаврами уложить теплоизоляционный материал (минеральную вату). Важно проконтролировать, чтоб утеплитель плотно примыкал к деревянным элементам.
Стоит помнить, что перекрытие со стороны нижнего этажа будет потолком, а со стороны верхнего – полом. Верх обшивают напольным покрытием – ламинатом, шпунтованной доской. Подойдет укладка ковролина или линолеума. Для отделки потолка используют гипсокартон, деревянные ламели, вагонку, пластиковые панели или подвесные системы.
Использование деревянных балок перекрытия по ГОСТу и СНиП
Применение деревянных двутавров в строительстве регулируется государственными стандартами и нормативами. Перед работой необходимо ознакомится с основными документами:
- СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»;
- СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции»;
- ГОСТ 8486-86Е «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия»;
- СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания»;
- ГОСТ 30244-94 «Материалы и изделия строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».
Изготовление деревянных двутавров своими руками
Для создания двутавровой балки понадобятся следующие инструменты и материалы:
- циркулярная пила;
- шлифмашинка;
- хомуты и швеллера;
- рулетка, клей для деревянных изделий;
- клееный брус и ОСП.
Порядок изготовления балок:
- Клееный брус раскроить на равные детали и выпилить в них пазы нужной глубины. Это будет основание балки.
- Подготовить ребро жесткости. На этом элементе не должно быть неровностей, все дефекты надо зашкурить.
- Зафиксировать перемычку из ОСП в пазах брусьев, используя специальный клей.
- Оставить балку до полного высыхания клеевого состава.
strport.ru
Расчет деревянной балки перекрытия согласно СП 64.13330.2011
Итак планируется междуэтажное перекрытие по деревянным балкам для дома, имеющего следующий план:
Рисунок 515.1. План помещений второго этажа.
1. Общий Расчет балки перекрытия санузла на прочность
Для того, чтобы рассчитать деревянную балку на прочность согласно требований СП, следует сначала определить множество различных данных на основании общих положений расчета балок.
1.1. Виды и количество опор
Деревянные балки будут опираться на стены. Так как мы не предусматриваем никаких дополнительных мер, позволяющих исключить поворот концов балки на опорах, то опоры балки следует рассматривать, как шарнирные (рисунок 219.2).
Рисунок 219.2.
Примечание: Так как концы балок, опирающиеся на каменные стены, для уменьшения риска гниения балок как правило обрабатывают гидроизоляционными материалами, имеющими относительно малый модуль упругости, при этом глубина заделки концов балки в стену не превышает 15-20 см, то даже если на опорные участки таких балок будет опираться каменная кладка, то это все равно не позволяет рассматривать такое опирание, как жесткое защемление.
1.2. Количество и длина пролетов
Согласно плану, показанному на рисунке 515.1, для перекрытия в санузле (помещение 2-1) длина пролета будет составлять около:
l = 4.18 - 0.4 = 3.78 м
При этом балки будут однопролетными, а значит статически определимыми.
1.3. Система координат
Расчет будем производить используя стандартную систему координат с осями х, у и z. При этом балка рассматривается как стержень, нейтральная ось которого совпадает с осью координат х, а начало координат совпадает с началом балки. Соответственно длина балки измеряется по оси х.
1.4. Действующие нагрузки
Все возможные расчетные плоские нагрузки для такого перекрытия мы уже собрали:
qрп = 212.46 кг/м2
qрв = 195 кг/м2
Примечание: при объемной чугунной ванне, установленной посредине балок перекрытия, расчетное значение временной нагрузки может быть значительно больше.
Однако такие значения нагрузок можно использовать только при расчете монолитного перекрытия. В нашем же случае балки перекрытия представляют собой крайние или промежуточные опоры для многопролетных балок - досок настила и остального пирога перекрытия.
Таким образом для более точного определения нагрузки на наиболее загруженную балку следует точно знать, доски какой длины будут использоваться в качестве настила по балкам. Если такого знания нет, то я рекомендую рассматривать наиболее неблагоприятный вариант, а именно - доски будут перекрывать 2 пролета, т.е. опираться на 3 балки перекрытия.
В этом случае наиболее нагруженной будет балка - промежуточная опора для таких досок - двухпролетных балок, соответственно значения нагрузок для такой балки следует увеличить в 10/8 = 1.25 раза или на 25%, тогда:
qрп = 212.46·1.25 = 265.58 кг/м2
qрв = 195·1.25 = 243.75 кг/м2
Если доски будут перекрывать 3 пролета, то значения нагрузок следует увеличить в 1.1 раза (253.4.4). При 4 пролетах - в 8/7 = 1.15 раза (262.7.10) и так далее, тем не менее остановимся на первом варианте, так оно надежнее.
Так как на рассчитываемое перекрытие действует только одна кратковременная нагрузка (особые нагрузки типа взрывной волны или землетрясения мы для нашего перекрытия не предусматриваем), то при рассмотрении основного сочетания нагрузок используется полное значение кратковременной нагрузки согласно СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия" п.1.12.3, тогда:
qр = 265.58 + 243.75 = 509.33 кг/м2
Так как балки рассчитываются не на плоскую, а на линейную нагрузку, то при шаге балок 0.6 м расчетная линейная нагрузка на балку составит:
qрл = 509.33·0.6 = 305.6 кг/м
1.5. Определение опорных реакций и максимального изгибающего момента
Так как загружение балки равномерно распределенной нагрузкой - достаточно распространенный частный случай, то для определения опорных реакций можно воспользоваться готовыми формулами:
А = В = ql/2 = 305.6·3.78/2 = 577.6 кг
Мmax = ql2/8 = 305.6·3.782/8 = 545.82 кгм или 54582 кгсм
1.6. Построение эпюр поперечных сил и изгибающих моментов
В нашем частном случае, когда нагрузка является равномерно распределенной, можно опять же воспользоваться готовыми эпюрами, благо их для такого случая построено уже множество:
Рисунок 149.7.2. Эпюры поперечных сил и моментов, действующих в поперечных сечениях
Для большей наглядности можно нанести полученные значения поперечных сил (опорные реакции - это и есть значения поперечных сил в начале и в конце балки) и максимального изгибающего момента на эпюры.
Примечание: В данном случае эпюра моментов помечена знаком минус, просто потому, что откладывается снизу от оси координат х. А вообще знак для моментов принципиального значения не имеет, так как при действии момента всегда есть и растянутая и сжатая зона поперечного сечения. Таким образом наиболее важно понимать, где при действии момента будет растянутая, а где сжатая зона сечения. Впрочем для деревянных балок это большого значения не имеет.
1.7. Определение требуемого момента сопротивления
Согласно СП 64.13330.2011 "Деревянные конструкции" п.6.9 расчет изгибаемых элементов, обеспеченных от потери устойчивости плоской формы деформирования, следует производить, исходя из следующего условия:
M/Wрасч ≤ Rи (или Rид.ш.) (533.1)
где М - расчетное значение изгибающего момента. В нашем случае (для балки постоянного сечения при действии равномерно распределенной нагрузки) достаточно проверить балку на действие максимального изгибающего момента. В общем случае при достаточно сложной комбинации различных нагрузок или для балок переменного сечения могут потребоваться проверки на прочность в нескольких сечениях. Для определения момента в этих сечениях и используется эпюра моментов.
Rи - расчетное сопротивление древесины изгибу. Определение расчетного сопротивления древесины в зависимости от различных факторов - отдельная большая тема. В данном случае ограничимся тем, что при использовании балок из цельной древесины - сосны 2 сорта расчетное сопротивление изгибу для балок перекрытия санузла может составлять Rи = 113.3 кгс/см2.
Rид.ш. - расчетное сопротивление для элементов из однонаправленного шпона, но так как в данном случае мы рассматриваем балку из цельной древесины, то возможные значения клееных элементов нас не интересуют
Wрасч- расчетный момент сопротивления рассматриваемого поперечного сечения. Для элементов из цельной древесины Wрасч = Wнт, где Wнт - момент сопротивления рассматриваемого сечения с учетом возможных ослаблений - момент сопротивления нетто.
Так как для рассчитываемых балок не предусматривается никаких ослаблений в зоне максимального загружения (гвозди крепления досок перекрытия не в счет), то требуемый по расчету момент сопротивления поперечного сечения балки можно определить, преобразовав соответствующим образом формулу (533.1):
Wрасч ≥ М/Rи = 54582/113.3 = 481.73 см3
1.8. Определение геометрических параметров сечения
Так как мы предварительно приняли прямоугольное поперечное сечение балок, имеющее размеры b - ширину и h - высоту, то задавшись значением одного из этих параметров, мы можем определить значение другого.
Если принять ширину балок 10 см, исходя из сортамента производимых в ближайших окрестностях лесоматериалов, то требуемую высоту поперечного сечения можно определить по формуле:
(147.4)
hтр = √6·481.73/10 = 17 см.
Исходя из все того же сортамента, высоту балок следует принять не менее 20 см. Также можно уменьшить шаг балок, например при шаге балок 0.45 м значение расчетного момента сопротивления составит не менее
Wрасч = 0.5·481.73/0.6 = 361.3 см3
и тогда минимально допустимая высота сечения
hтр = √6·361.3/10 = 14.72 см.
А значит можно принять высоту балок равной 15 см. Впрочем, возможны и другие варианты подхода, например, более точно учесть количество пролетов, перекрываемых досками, это позволит уменьшить значение нагрузки на 10-15%.
2. Определение прогиба
Так как для однопролетных балок с шарнирными опорами значение прогиба может стать определяющим, то я рекомендую определять прогиб сразу после определения параметров сечения.
При действии равномерно распределенной нагрузки на однопролетную балку с шарнирными опорами значение прогиба без учета влияния поперечных сил можно определить по следующей формуле:
f0 = 5ql4/(384EI)
где q - нормативное значение нагрузки.
Значения плоских нормативных нагрузок, необходимые для определения прогиба, мы уже определили при сборе нагрузок. Они составляют:
qнп = 171.6 кг/м2
qнв = 150 кг/м2
Соответственно с учетом шага балок 0.6 м и перераспределения опорных нагрузок линейная нормативная нагрузка составляет:
qнл = 0.6·1.25(171.6 + 150) = 241.2 кг/м (2.412 кг/см)
Е = 105 кгс/см2, модуль упругости древесины, принимаемый по СП 64.13330.2011 "Деревянные конструкции".
I = bh4/12 = 10·203/12 = 6666.67 см4, - момент инерции рассматриваемого прямоугольного сечения балки.
Тогда
f0 = 5·2.412·3784/(384·105·6666.67) = 0.962 см
При действии равномерно распределенной нагрузки на балку значение коэффициента с, учитывающего влияние поперечных сил на значение прогиба, составит согласно таблицы Е.3:
с = 15.4 + 3.8β (533.2)
Так как высота балки у нас постоянная величина, то β =1 = k и соответственно
с = 15.4 + 3.8 = 19.2
Тогда при высоте балки h = 0.2 м и пролете l = 3.78 м (h/l = 0.053) значение прогиба с учетом поперечных сил составит:
f = fo[1 + c(h/l)2]/k = 0.962[1 + 19.2·0.0532]/1 = 1.01 см
Предельно допустимое значение прогиба деревянных балок междуэтажного перекрытия согласно таблицы 19 СП 64.13330.2011 "Деревянные конструкции" составляет fд = l/250 = 387/250 = 1.55 см.
Необходимые требования по максимально допустимому прогибу нами соблюдены, мы можем продолжать расчет.
1.9. Проверка по касательным напряжениям (прочность по скалыванию)
При изгибе в сечениях, поперечных и параллельных нейтральной оси балки, будут действовать касательные напряжения. В деревянных балках это может привести к скалыванию древесины вдоль волокон. поэтому касательные напряжения т не должны превышать расчетного сопротивления Rск скалыванию:
т = QS'бр/bрасIбр ≤ Rск (Rскд.ш.) (533.3)
где Q - значение поперечной силы в рассматриваемом поперечном сечении, определяемое по эпюре моментов. В нашем случае максимальные касательные напряжения будут действовать на опорах балки, Q = 557.6 кг
S'бр - статический момент брутто (т.е. без учета возможных ослаблений сечения) сдвигаемой (скалываемой) части сечения. Статический момент определяется относительно нейтральной оси балки.
bрас - расчетная ширина сечения рассматриваемого элемента конструкции. В данном случае у нас ширина балки равна bрас = 10 см.
Rск - расчетное сопротивление древесины скалыванию. Как и при определении расчетного сопротивления изгибу значение, определенное по таблице 3, следует дополнительно умножить на ряд коэффициентов, учитывающих различные факторы. Впрочем факторы у нас не изменились и потому согласно п.5.а) и определенным ранее коэффициентам расчетное сопротивление скалыванию составит:
Rск = 1.6·0.9·0.95 = 1.368 МПа (13.95 кгс/см2)
Iбр - момент инерции брутто, т.е. опять же определяемый без учета возможных ослаблений сечения. В данном случае момент инерции брутто совпадает с определенным ранее моментом инерции.
Впрочем, для балок прямоугольного сечения нет большой необходимости при подобных расчетах определять как статический момент полусечения, так и момент инерции. По той причине, что максимальные касательные напряжения действуют посредине высоты балки и составляют:
т = 1.5Q/F (270.3)
Тогда
т = 1.5·557.6/(10·20) = 4.182 кг/см2 < 13.95 кг/см2
Требование по прочности по скалыванию соблюдается, причем с 3-х кратным запасом.
На этом расчет деревянной балки постоянного сплошного сечения, устойчивость которой из плоскости изгиба обеспечена другими элементами конструкции, можно считать законченным. Во всяком случае никаких дополнительных требований Сводом Правил в таких случаях не предъявляется.
Тем не менее я рекомендую дополнительно проверить опорные участки балки
1.10. Проверка на прочность опорных участков балки
Любая балка в отличие от показанной на рисунке 219.2 модели имеет опорные участки. На этих опорных участках действуют нормальные напряжения в сечениях, параллельных нейтральной оси балки.
Распределение нормальных напряжений на этом участке зависит от множества различных факторов, в частности от угла поворота поперечного сечения балки на опоре, длины опорных участков и т.п.
Если для упрощения расчетов принять линейное изменение нормальных напряжений от максимума до 0, то примерное значение максимальных нормальных напряжений на опорных участках можно определить по следующей формуле:
σу = 2Q/(blоп) ≤ Rcм90 (533.4)
где Q - значение поперечной силы согласно эпюры "Q", как и прежде оно составляет Q = 557.6 кг;
b - ширина балки b = 10 см;
lоп - длина опорного участка, из конструктивных соображений примем lоп = 10 см;
2 - коэффициент учитывающий неравномерность распределения напряжений на опорном участке;
Rcм90 - расчетное сопротивление смятию поперек волокон. Согласно п.4.а) таблицы 3 и с учетом поправочных коэффициентов расчетное сопротивление смятию поперек волокон составит:
Rсм90 = 4·0.9·0.95 = 3.42 МПа (34.8 кгс/см2)
Тогда
2·557.6/(10·10) = 11.15 кг/см2 < 34.8 кг/см2
Как видим условие по прочности на опорных участках также соблюдается и снова с хорошим 3-х кратным запасом.
И теперь расчет балки перекрытия санузла можно действительно считать законченным.
Дополнительные проверки на прочность в местах действия сосредоточенных нагрузок здесь не требуются как минимум потому, что при принятой расчетной схеме сосредоточенные нагрузки отсутствуют. Да и рассматривать плоское напряженное состояние балки для определения максимальных напряжений при постоянном сплошном прямоугольном сечении балки и принятой схеме нагрузок и опор на мой взгляд также не требуется.
doctorlom.com
Деревянные перекрытия
Одним из самых важных элементов конструкции любого здания являются перекрытия. Они разделяют здание на этажи, обеспечивая необходимую жесткость и устойчивость всему строению, а так же выполняют функции тепло и звукоизоляции помещений. Перекрытия в зависимости от места их установки, принято различать как надподвальные, междуэтажные и чердачные. В качестве материала для создания перекрытий используют железобетон и дерево. В индивидуальном строительстве обычно применяются деревянные перекрытия. Они отличаются от железобетонных перекрытий меньшим весом и стоимостью. Для их установки не требуются мощные грузоподъемные механизмы, без которых не обойтись при создании перекрытий из железобетона. Как и любые конструкции с применением древесины, деревянные перекрытия необходимо обрабатывать специальными растворами препятствующими гниению и обеспечивающими пожарную безопасность. Согласно СНиП, деревянные перекрытия могут использоваться исключительно при малоэтажном строительстве, для зданий не выше трех этажей.
Наиболее экономичными являются деревянные перекрытия конструкция, которых представляет собой деревянные щиты, обшитые с одной или двух сторон ДСП или строительной фанерой. Такая обшивка совместно с каркасом щитов воспринимает вертикальные нагрузки при условии, что ребра досок каркаса надежно соединены со щитами обшивки. От прочности соединения зависит несущая способность всей конструкции.
Часто междуэтажное деревянное перекрытие выполняют упрощенного типа. Оно может быть с изоляцией по подшивке без наката, с накатом по которому уложена подшивка и изоляция, и с открытыми балками. Для небольших, в основном садовых или дачных одноэтажных домиков, чаще всего используются самые простые деревянные перекрытия, конструкция которых выполняется с открытыми балками.
Любое деревянное перекрытие представляет собой несущую конструкцию с заполнителем. Для сооружения несущей конструкции перекрытия используют балки, которые изготавливают из кругляка, бруса или установленных на ребро досок. Обычно применяются доски толщиной не меньше 60 мм. При отсутствии досок такой толщины допускается использовать две доски толщиной по 50 мм, которые скрепляются между собой металлическими скобами или гвоздями. Конструкция, представляющая собой межэтажное деревянное перекрытие, обшивается досками снизу и сверху. Нижняя обшивка является потолком, а верхняя представляет собой пол следующего этажа или мансардного помещения.
Несущей части конструкции служат балки перекрытия деревянные. Они укладываются на поперечные стены, расстояние между которыми не должно превышать 4 метра. Если же пролет имеет большую длину, то балки должны средней частью опираться на внутренние стены или специально установленные промежуточные столбы. Для больших пролетов желательно использовать железобетонные балки. Наиболее удачными считаются балки прямоугольного сечения, при котором оптимальное соотношение ширины балки к ее высоте должно составлять 1:1.4. Расстояние между балками должно составлять 0,5÷1м. Как правило, балки перекрытия деревянные изготавливаются из древесины хвойных пород. В основном применяется сосна. Рекомендуется использовать для изготовления балок высушенную древесину, влажность которой не должна превышать 20%.
Деревянные дома, пользующиеся в последнее время повышенной популярностью в загородном строительстве. Практически все элементы конструкции, включая перекрытия, в деревянном доме выполняются из дерева. Такие перекрытия не представляют большой сложности в изготовлении и монтаже, а так же являются самым экономичным решением при строительстве дома. Они обладают низкой теплопроводностью, что позволяет отказаться от использования специального утепления, которое необходимо при сооружении железобетонных перекрытий. Если перекрытия в деревянном доме изготавливаются так же из дерева, то необходимо в обязательном порядке произвести их предварительную обработку. Существует множество всевозможных препаратов для обработки древесины. Это различные антисептики, замедляющие процессы гниения и продлевающие срок эксплуатации деревянных конструкций. Кроме того, в качестве противопожарной защиты, необходимо произвести обработку конструкций составами, препятствующими горению.
Обычно устройство деревянных перекрытий между этажами и в качестве цокольного перекрытия предполагает создание пола из досок. Для пола выбираются доски толщиной до 30 мм, (обычно используется стандартная толщина 28 мм), а балки перекрытия располагаются на расстоянии примерно 0,5 метра друг от друга. Не рекомендуется использовать доски меньшей толщины или увеличивать расстояние между балками. Это может привести к тому, что пол будет прогибаться и станет зыбким. Для чердачного перекрытия испытывающего меньшие нагрузки, расстояние между балками допускается увеличивать. Выполняя устройство деревянных перекрытий необходимо помнить об утеплении. В качестве утеплителя наиболее рационально использовать минеральную вату, которая являясь самым легким утеплителем, не создает дополнительной нагрузки на балки перекрытия.
При выборе сечения балок обычно выполняется расчет деревянных перекрытий. Согласно таким расчетам высота балки должна составлять не меньше 1/16 ширины пролета. Ширина балки принимается как 1/3 или 1/2 от ее высоты. Существуют специальные таблицы, используя которые можно при известной нагрузке и длине пролета выбрать оптимальное сечение балки. Так согласно этой таблице при нагрузке 200 кг/пог. м, при длине пролета 3,5 м, сечение балки должно быть 5х18. Произведя несложный расчет деревянных перекрытий, можно определить, что самыми экономичными будут балки, у которых толщина составляет 5 см, а высота может колебаться от 15см до 18 см. Укладывать такие балки следует на расстоянии примерно 40см-60см друг от друга.
www.stroy.ru
|
Устройство деревянных каркасных утепленных полов регламентируется СНиП 31-02-2001 "Дома жилые одноквартирные" и сводом правил СП 31-105-2002 "Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом". Этот свод правил наиболее интересен тем, что представляет собой проведенную в 2002 году адаптацию к российским условиям относительно современных (1998 год) Национальных норм по жилищному строительству Канады (National Housing Code of Canada 1998 and Illustrated Guide). В этой статье мы рассмотрим устройство каркасного деревянного пола (каркасного деревянного перекрытия над неотапливаемым подполом). Хотя во многих отношениях (по субъективному мнению автора) деревянные сборные каркасные перекрытия над неотапливаемым подполом являются архитектурным архаизмом (кроме случаев строительства временнных сооружений или строительства на открытых свайных фундаментах построек в зонах возможных подтоплений или других сложных условиях), неотапливаемые подполья совершают свое победное шествие по России в течение многих веков. Большинство российских дачных строителей и не предстваляют себе другого варианта устройства пола, кроме варианта с утепленными деревянными перекрытиями. В чем же несовременны и несовершенны неотапливаемые подполья и деревянные сборные (каркасные) утепленные перекрытия? Неотапливаемый подпол чаще всего устраивается с нарушением всех возможных современных строительных норм. Если уж вы непременно желаете иметь неотапливаемый подпол под перекрытием первого этажа, то вы должны знать, что вам придется:1. Обеспечить адекватную вентиляцию подпола для предупреждения загнивания деревянных строительных конструкций и скопления в подполье вредного газа радона. Адекватная вентиляция подпола - это не 4-6-10 обрезков пластиковых фановых труб, замурованных в ленточный фундамент. Адекватная вентиляция в наружных стенах подвалов и технических подполий, не имеющих вытяжной вентиляции по требованиям пункта 1.47 СНиП 2.08.01-89 (Жилые здания) это продухи общей площадью не менее 1/400 площади пола технического подполья, подвала, равномерно расположенные по периметру наружных стен. Площадь одного продуха должна быть не менее 0,05 м2 = (например, 20 х 22,5 см).2. Устроив правильные продухи в подполе, не нужно закрывать их на зиму, чтобы обеспечивать нормируемый температурный режим грунта и строительных конструкций, предупреждающий образования конденсатов и опять-таки скопления радиоактивного газа радона.3. Уложить на грунт в подполе паро-влагобарьер в виде ПВХ пленки проклееной с заходом на стенки фундамента на 25 см и присыпанной песком на 20 см. Это необходимо, чтобы предупредить избыточную влажность в подполе и предупредить попадание в дом радона через подпол. Полиэтиленовую пленку использовать нельзя - она пропускает радон.Также можно усилить пленочную изоляцию стяжкой, или выполнить пропитку песчаной засыпки подпола битумным средством.4. Выбрать правильную толщину утеплителя в полу. По нормам СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» такая минимальная толщина может оказаться весьма немаленькой: например при утеплении перекрытия плитами Рокувул Лайт Баттс в Москве минимальная толщина их должна составить 19 см, а в Перми - 23 см.5. Утеплить грунт под домом на пучинистых грунтах. Ведь вентилируемый зимой подпол обеспечит промерзание грунта и, как следствие - морозное пучение. Только утепление грунта и дренаж позволят снизить его степень. Вы все еще хотите устраивать сборные деревянные перекрытия по всем правилам? Если ваш ответ НЕТ - то переходите к чтению про устройство полов по грунту, которые лишены почти всех недостатков полов над неотапливаемым подполом. Если ваш ответ ДА - то мы подробно рассмотрим современное устройство каркасных деревянных полов над неотапливаемыми подпольями. Итак, сравним критические места традиционной и современной конструкции сборных (каркасных) полов над неотапливаемым подполом: |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблица. Сравнение традиционной и современной конструкций сборных полов
Рассмотрим детально достоинства и недостатки традиционной и современной конструкции деревянных полов над неотапливаемым подполом. 1. Расстояние между лагами (балками) пола. Традиционная схема устройства деревянного пола предусматривает укладку деревянных балок сечением 15 на 15 см с шагом 80-100 см, а иногда и с большим шагом. В чем недостаток такой схемы? Во-первых, при редуой укладке и больших пролетах может не хватить несущей способности балок при эксплуатационных нагрузках. Во-вторых, большие пролеты между балками потребует перерасхода материала: сверху придется укладывать черный пол из толстых досток "пятидесяток". В-третьих малая высота балки (особенно в сочетании с подшивкой черепных брусков) не оставит места для достаточной толщиный утеплителя (в среднем 20 см для большинства регионов России). Современный вариант конструкции деревянного пола предусматривает применение лаг (балок) высотой 20 и более см (до 30 см), устанавливаемых через небольшой интервал - 40 или 60 см. Могут применяться двутавровые деревянные или композитные (дерево + ОСБ, дерево + металл) балки, которые обладают большей несущей способностью. (В США, Канаде основное количество перекрытий собирается на основе дерево-ОСБ-дерево двутавровых балок с шагом установки 40 см). В условиях России, возможно, лучшим выбором будут деревянные балки (лаги) высотой 20 см и толщиной 5 см, установленные либо через 40 см, либо по ширине плит утеплителя - 60 см. Окончательный расчет интервалов между балками и выбор их сечений должен осуществаляться исходя из длины перекрываемых пролетов и нагрузки на перекрытие. Высокие деревянные балки предоставят достатчного пространства для установки требуемой по нормам толщины утеплителя. Увеличить несущую способность балок можно добавив к горизонтальным связям (черный пол и подшивка) вертикальные перекрестные связи балок металлическими полосами или брусками.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблица. Выдержки из таблицы Б-1 СП 31-105-2002
Установка лаг (балок) деревнянного пола через небольшие интервалы 30-60 см позволит не выбрасывать лишние деньги на настил черного пола из досок "пятидесяток", которые все равно потребуют укладки выравнивающего плитного материала поверх, перед укладкой чистового пола. Скажем, на доме площадью 100 м2 вы сможете сэкономить 5 кубов обрезной доски толщиной 5 см. Малые интервалы между лагами (балками) деревянного пола позволяют укладывать выравнивающий плитный материал черного пола прямо поверх лаг. Выбор толщины и вида плитного материала для черного пола под кафельную плитку, линолеум, ковролин или ламинат определяется по таблице 6-2 СП 31-105-2002 "Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом": |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Основание плитного типа должно крепиться к черному полу скобками, половыми гвоздями или самонарезающими винтами, расположенными с шагом не более 150 мм по краям и 200 мм в других местах. Гвозди для прибивания основания плитного типа должны быть длиной не менее 20 мм для основания пола толщиной 6 мм и не менее 25 мм для основании пола толщиной 8 мм. Возможна и укладка чистового пола из шпунтованной половй доски прямо поверх лаг. В этом случае толщитна шпунтованной доски определяется по таблице таблице 6-5 СП 31-105-2002 "Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом":
Для крепления могут использоваться и шурупы-саморезы. Минимальное расстояние гвоздей или саморезов от края плиты или доски составляет 1 см. Минимальное счечение гвоздя/самореза 2,8-3,0 мм. Таблица 6-6 СП 31-105-2002 "Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом":
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Схема укладки плит черного пола и досок чернового и чистового пола: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
А. При устройстве настила черного пола в несколько слоев из фанеры, древесноволокнистых, древесностружечных, цементно-стружечных, гипсоволокнистых плит, стыки плит в слоях черного пола должны быть смещены на 20 см (пункт 6.6.2.4 СП 31-105-2002). Стыковка элементов черного пола осуществляется на лагах (балках) или на деревянных брусках сечением 38х38 мм, прибитых гвоздями к лагам (балкам). В. Черный пол из досок должен укладываться под углом не менее 45° к балкам и полностью опираться концами на сплошную опору. Все доски для черного пола должны иметь одинаковую толщину и быть шириной не более 180 мм. Черный пол из фанеры должен укладываться так, чтобы волокна древесины в верхнем слое были перпендикулярны балкам перекрытия, а соединения, параллельные этим балкам, располагались вразбежку. Черный пол из древесностружечных плит должен монтироваться так, чтобы короткая сторона плит была перпендикулярна балкам перекрытия, а соединения, параллельные этим балкам, располагались вразбежку. С. Доски чистого пола нельзя укладывать параллельно настилу черного пола из пиломатериалов, если не предусмотрено отдельное дополнительное основание пола. Если доски чистого пола настилаются без черного пола, они должны укладываться под прямым углом к балкам перекрытия таким образом, чтобы торцевые стыки досок размещались в шахматном порядке и находились на опорах. Каждая доска чистого пола должна опираться не менее чем на две опоры. Каждая доска пола прибивается не менее чем одним гвоздем по ширине доски с шагом гвоздей согласно таблице 6-6, кроме досок шириной более 250 мм, прибиваемых как минимум двумя гвоздями по ширине доски. Читать дальше о конструкции деревянных перекрытий. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Читать о расчете толщины утепления деревянных полов |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Теплые полы по деревянным перекрытиям | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
dom.dacha-dom.ru
видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности цокольных, напольных, бетонных конструкций по деревянным опорам, ГОСТ 4981 87, размеры, цена, фото
Все фото из статьи
При строительстве любого дома возникает потребность в горизонтальном разделении конструкции: отделение подвала или цоколя, разделение на этажи, устройство чердачной перегородки. Деревянные балки перекрытия –наиболее популярное решение в силу целого ряда причин, которые мы рассмотрим ниже, но, чтобы добиться прочности и надежности,необходимо подобрать правильный вариант и провести квалифицированный монтаж, именно этим вопросам и будет посвящена данная статья.
На фото: если все сделано в соответствии с технологией, то конструкция получится очень надежной и долговечной
Особенности данного варианта
ГОСТ 4981-87 на деревянные балки перекрытий определяет все основные требования, которым должны соответствовать конструкции, мы рассмотрим самые значимые нюансы, о которых следует знать каждому застройщику:
| Длина элементов | Согласно строительных норм максимальная длина межэтажных и цокольных перекрытий из дерева не должна превышать 5 метров, а если речь идет о чердачной нежилой конструкции, то не более 6 метров. Хотя современные производители предлагают срощенные варианты, в которых снято внутреннее напряжение материала, благодаря чему длина может составлять 8 метров или даже больше |
| Правильный выбор сечения балок и шага их укладки | Эти параметры надо рассчитать еще до начала работ, чтобы вы при покупке уже знали, какое минимальное сечение обеспечит требуемую надежность. Также важно знать, через какое расстояние будут укладываться элементы, это поможет точно рассчитать необходимое количество материала и не тратить лишние средства, хотя цена в сравнении с другими вариантами и невысока, но лишние затраты ни к чему |
| Технология укладки | В отличие от железобетонных плит и металлических каркасов балки из дерева можно без проблем уложить своими руками, при этом никакое дополнительное оборудование вам не понадобится. Ниже мы рассмотрим некоторые варианты сооружений и расскажем, как проще всего закрепить перекрытия, чтобы потратить минимум времени и усилий |
| Важность обработки конструкций | Все знают, что древесина при всех своих преимуществах обладает одним существенным недостатком – низкой устойчивостью к влаге и огню, именно поэтому обязательно необходимо обрабатывать все элементы огнебиозащитными составами для дерева, причем делать это лучше всего еще до начала работ, так вы сможете обработать каждый участок без каких-либо помех. Особенности применения растворов подскажет инструкция на упаковке, так как этот процесс может отличаться |
Важно!Так как изделия будут применяться для создания несущих систем, очень важно, чтобы они были максимально надежными.В элементах не должно быть крупных суков, также обратите большое внимание такому показатель как влажность, она не должна быть более 20%, так как при высыхании конструкцию может просто повести.
Размеры балок перекрытия из дерева в зависимости от длины элементов и шага их укладки
Рекомендации по проведению работ
Мы рассмотрим несколько вариантов, которые используются для тех или иных типов сооружений, все достаточно просто, но знать многие нюансы обязательно,если вы хотите сделать надежный дом или другое строение.
Деревянная и щитовая коробка
Самый простой в плане работ вариант, так как материал каркаса и перекрытия совпадает, тут можно отметить следующие особенности:
- Расстояние от настила до почвы под фундаментом должно составлять не менее 50 см, это касается всех вариантов. Шаг расположения элементов в этом случае может варьироваться, но чаще всего составляет от 40 до 60 см. Чтобы уложить цокольное перекрытие по деревянным балкам, к их нижней части прибивается черепной брусок сечением 50х50 мм, на который прибивается черновой настил.
- Чаще всего система держится на фундаменте, поверхность которого гидроизолируется двумя слоями рубероида. Иногда для того, чтобы перекрытие не соприкасалось с бетоном, на фундамент вначале кладется деревянная доска или брус, и уже на нем лежит вся система, если элементы заводятся в ниши, то их можно фиксировать пластинами или анкерами.
Перекрытие должно быть надежно зафиксировано
- Что касается межэтажных конструкций и чердачных систем, то все изделия просто укладываются и фиксируются с помощью металлических уголков либо шурупов по дереву толщиной 10 мм и более. Чердачные перекрытия могут зашиваться доской и снизу, но лучше использовать вариант с черепным бруском, так как это намного надежнее и обеспечивает высокую несущую способность.
Если чердак нежилой, то требования к надежности системы существенно ниже
- Перекрытия по деревянным балкам по ГОСТу должны быть весьма надежными, чтобы не прогибаться под весом передвигающихся людей и мебели. Поэтому лучше использовать доску потолще, чтобы обеспечивать необходимый запас прочности.
Гидроизоляционная пленка предотвратит проникновение влаги в помещение, ведь перекрытие цоколя по деревянным балкам подвергается постоянному воздействию перепадов температур и влажности
Бетонная и кирпичная коробка
Этот вариант очень распространен, поэтому его также нужно обязательно рассмотреть:
- Можно включить балки в конструкцию стропильной фермы, это решение отличается простотой, так как элементы совмещены друг с другом и скрепляются вместе с помощью уголков и специальных крепежных элементов.
Специальный крепеж существенно упрощает работы
- Перекрытие по деревянным балкам пола осуществляется также, как и в вышеописанном варианте, важно обеспечение надежности и прочности.
- Если вы решили сделать бетонное перекрытие по деревянным балкам, то пространство засыпается керамзитом или другим насыпным материалом, после чего поверхность закрывается гидроизоляцией и заливается раствором слоем от 3 до 5 см.
Важно!Все элементы, соприкасающиеся с кирпичом и бетоном, гидроизолируются двумя слоями гидроизола или рубероида, это обеспечивает надежную защиту.
Конструкции из ячеистого бетона
Рассмотрим основные отличия этого варианта проведения работ:
- Так как материал не обладает достаточной прочностью, рекомендуется устроить армопояс из бетона или кирпича.
Армирующий пояс обычно имеет толщину от 20 до 30 см
- Крепить элементы можно любым удобным вам способом, но проще всего использовать все те же уголки.
- Если вы зарезаете отверстия в стенах, то помните, что торец балки должен быть скошен под углом 60 градусов.
Если делается деревянное перекрытие по металлическим балкам, то самое важное – хорошо закрепить материалы, для этого проще всего использовать пластины или уголки, которые к металлу можно прикрутить саморезами либо приварить.
Вывод
Укладка деревянных перекрытий по силам любому застройщику, важно выбрать надежный вариант и качественно уложить его. Видео в этой статье поможет разобраться в теме еще лучше.
rubankom.com
Деревянная балка перекрытия пролет: виды, размеры и расчет
Применение деревянных балок и ферм для перекрытий
Монтаж деревянных балок в перекрытиях домов не является редкостью. Их главное предназначение — это равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент здания. Чтобы балочная конструкция выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать материал для нее, провести расчеты длины и сечения.
Разновидности балочных перекрытий из дерева
Все балочные перекрытия из дерева делятся между собой по назначению и виду материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: межэтажными, чердачными, подвальными и цокольными. По виду материала балки могут быть изготовлены из цельной древесины или клееной.
Деревянные перекрытия
Межэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Во внутренний объем между потолком и полом укладываются звуко- и пароизоляционные наполнители. Потолочная часть зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.
Межэтажный пролет
Чердачное перекрытие может устанавливаться как элемент крыши, являясь частью ее стропильной конструкции. Может быть установлено, как отдельный независимый элемент. С целью сохранения тепла, обязательно оборудуется паро- и теплоизоляцией.
Чердачное перекрытие
Перекрытие подвала и цокольного этажа должно быть большой прочности и выдерживать высокую нагрузку. Эти пролеты оборудуются тепло и пароизоляцией, чтобы не допустить проникновение холода из подвала.
Деревянные перекрытия цокольного этажа
Балки отличаются между собой по видам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Для изготовления цельных балок применяется древесина твердых пород. Существенным недостатком цельномассивных деревянных балок является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.
Цельные деревянные балки
Балки из клееной древесины объединяют высокую прочность и эстетику. Их применение существенно увеличивает предельную длину, которая может составлять до 20 метров. Учитывая то, что клееные перекрытия выглядят красиво, их зачастую не закрывают потолком и они служат элементом дизайна.
Клееные балки
Они имеют еще несколько существенных преимуществ, к которым относятся:
- способность перекрыть большие пролеты;
- простота их установки;
- небольшая масса;
- большой период эксплуатации;
- высокий уровень пожарной безопасности;
- не поддаются деформации.
Деревянные части балок перекрытия могут иметь прямоугольное сечение, что характерно для бруса или доски, или же круглое, изготовленное из бревна.
Перекрытие из цельных бревен
Требования к деревянным балкам перекрытий
Монтаж деревянных балочных перекрытий влечет за собой ряд требований, которые необходимо учесть. Они состоят в следующем:
- Балочные изделия должны быть изготовлены их хвойных пород дерева, которые обладают высоким запасом прочности. При этом, влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
- Запрещается для изготовления балок применять древесину, подверженную грибковым заболеваниям или испорченную насекомыми.
- Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
- Чтобы потолок или пол не прогибался даже при нагрузке, необходимо выполнить строительный подъем. Потолок нижнего этажа получит в центре незначительный подъем, который при нагрузке станет ровным.
- Если брусья планируется укладывать с большой частотой, то вместо них можно применить доски, которые необходимо устанавливать на ребра.
Схема деревянного перекрытия с разделенными балками
Порядок расчета деревянных балок
Перед тем, как проводить монтаж деревянного перекрытия, необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого необходимо:
- определить длину пролета, на которые они будут устанавливаться;
- рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после монтажа;
- имея указанные данные, провести расчет сечения балок и шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого используются специальные таблицы и программы.
Удлинение деревянных балок перекрытия
Длина балок складывается из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, который будет вмонтирован в стену. Пролет можно узнать при помощи любого измерительного приспособления. Запас балок, который будет монтироваться в стену, зависит от материала, из которого стена изготовлена.
Важно!
Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен составлять не меньше 10 см и не меньше 15 см для балок, изготовленных из бруса. В деревянных строениях выполняются специальные пазы, глубиной от 7 см и больше, для укладывания балок. Если балки служат основой для стропил крыши, то их изготавливают на 4-6 см длиннее пролета.
Наиболее используемый пролет, который перекрывается балками составляет от 2.5 до 4 метров. Наибольшая длина балок, изготовленных из бруса или доски, не может превышать 6 метров. Если длина пролета превышает этот размер, то рекомендуется монтаж балок из клееного бруса. Помимо этого, для перекрытия пролетов, который больше 6 метров, можно установить деревянную ферму.
Стропильные фермы кровли
Нагрузка, которую несет деревянная балка, состоит из массы деталей пролета (балок, внутреннего наполнения, обшивки потолка и пола) и массы временных элементов (мебель, бытовая техника, присутствующие в помещении люди).
Двутавровые балки перекрытия
Точные расчеты несущей способности балок обычно выполняются специализированными организациями. При самостоятельном выполнении расчета применяется следующая система:
- чердачное перекрытие с подшивкой, в котором утеплителем является минеральная вата, несет постоянную собственную нагрузку 50 кг на квадратный метр. При такой нагрузке, согласно стандартам СНиП, нормативная нагрузка будет составлять 70 кг на квадратный метр при коэффициенте запаса прочности 1,3. Узнать общую нагрузку не составляет труда: 1,3х70+50=130 килограмм на квадратный метр;
- если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем вата, или в качестве подшивки применялись толстые доски, то нормативная нагрузка будет составлять 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
- если расчет проводится для мансардного помещения, то учитывается вес материала, из которого положен пол, и предметов, находящихся в мансарде. Нагрузка в этом случае будет составлять 350 кг на квадратный метр;
- в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, величина расчетной нагрузки составляет 400 кг на квадратный метр.
Расчет деревянных балок перекрытий
Определение сечения и шага деревянных балок
Рассчитав нагрузку и длину балок, можно определить их шаг и размеры сечения или диаметр. Эти показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:
- Ширина и высота балок должна быть в пропорции 1:1.,4. При этом, ширина балок должна находиться в диапазоне от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см, с учетом толщины утеплительного материала. Бревна для перекрытий должны иметь диаметр в диапазоне от 11 до 30 см.
- Шаг установки должен находиться в пределах от 30 до 120 см, с учетом утеплительного и подшивочного материалов, которое будет в межбалочном пространстве. Если строение каркасное, то шаг должен соответствовать дистанции между каркасами.
- Определение сечения балок из дерева проводится по разработанным таблицам или с применением определенных программ. Проводя расчет сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.
Расчет деревянного перекрытия
Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки
Фермы перекрытий, выполненные из дерева, выглядят, как два параллельно находящиеся друг над другом бревна или бруска, которые соединены между собой опорами, находящимися по отношению к этим бревнам или брускам под углом или вертикально. Основная задача, которую решают фермы — это перекрытие длинных пролетов, если монтаж дополнительных опорных стоек невозможен.
Деревянные фермы перекрытий
Для изготовления ферм применяются разработанные таблицы и программы, где учитываются тип соединений, шаг монтажа, сечение деталей конструкции и ее общие габариты. Зачастую, фермы изготавливаются промышленным способом с применением высокоточного оборудования. Наряду с этим, можно изготовить ферму своими руками.
Деревянные стропильные фермы
Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий можно определить достоинства и недостатки, которыми обладают фермы. К преимуществам можно отнести:
- способность накрыть пролет значительного размера без дополнительных опорных стоек;
- незначительную массу, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
- высокая прочность и неподатливость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочного и напольного материалов;
- простота монтажа на любые несущие элементы здания, независимо от материала, из которого они изготовлены;
- возможность изменять ширину шага укладки фермы;
- возможность монтажа внутренних коммуникационных линий;
- прекрасная звуковая изоляция;
- красиво выполненные фермы можно не зашивать и использовать как элемент декора.
Деревянные фермы могут послужить оригинальным декоративным элементом
Кроме достоинств, фермы обладают некоторыми недостатками, к которым можно отнести следующие:
- за счет конструктивных особенностей, значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
- значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, необходимость наличия специального оборудования;
- высокая цена на готовую конструкцию.
Проектирование деревянной ферм
Похожие статьи
metasold.com
