Как правильно сделать потолочное перекрытие большого размера?

Перекрытия: виды и устройство

Перекрытие – обязательный элемент строительной конструкции, представляющий собой несущие горизонтальные поверхности. В типовом одноэтажном доме два перекрытия – нижнее, отделяющее подпол (цокольный этаж, погреб) и жилые помещения; и верхнее – отделяющее жилые помещения и чердачное пространство. Перекрытия же формируют пол и потолок, являясь основанием для контура утепления и финишного отделочного слоя. Исключение составляют проекты домов со вторым светом, в этом случае полноценное верхнее перекрытие, как и потолок, отсутствует. Так же встречаются и дома без нижнего перекрытия – по сути, полы по грунту, заливаемые внутри фундамента, не перекрытие, хотя и основа для чистового пола. Тем не менее, чаще конструкции стандартные, с перекрытиями нескольких видов.

Содержание

• Конструктив и классификация перекрытий.
• Разновидности перекрытий.
• Сборные перекрытия.
• Монолитные перекрытия.
• Облегченные монолитные перекрытия.
• Сборно-монолитные перекрытия.

Конструктив и классификация перекрытий

Перекрытия как сборные – из несущих балочных элементов и ограждающих конструкций, так и цельные. Независимо от конструктива, это несущая и ограждающая часть дома, подвергающаяся повышенным нагрузкам. Требования, предъявляемые к перекрытиям, варьируются, исходя из типа.

• Цокольные.
• Чердачные.
• Межэтажные.

Цокольное перекрытие должно выдерживать от 200 кг/м², а для чердачного обычно достаточно 100 кг/м², так как на него и нагрузка меньше. Кроме того, подвальные, цокольные и чердачные перекрытия отвечают сфере применения – вкупе с прочностью и жесткостью высокие теплоизоляционные параметры. Это достигается применением в «пироге» специализированных изоляционных материалов (утеплители, мембраны).

Для межэтажных перекрытий температурно-влажностный режим не так критичен, как устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, особенно, если речь о балочных деревянных конструкциях. Просчеты при проектировании и монтаже деревянных межэтажных перекрытий приводят к эффекту «батута». Теплоизоляционный слой поддерживает равномерную комфортную температуру на каждом этаже. Теплоизоляция сочетает минимальную теплопроводность со звукоизолирующими свойствами – один материал и тепло держит, и звук глушит. Конечно, только теплоизоляцией тишины не добиться, для этих целей применяют комплексные решения, но достаточного уровня комфорта достичь реально.

Разновидности перекрытий

Перекрытия классифицируются по специфике применения и другим параметрам.

• По материалам несущей основы.
• По способу устройства.

По материалам основы перекрытия деревянные, металлические и железобетонные. Деревянные перекрытия собирают из цельного бруса и срощенной доски, если же величина пролета или нагрузка превышает допустимую, используют либо заводские двутавровые деревянные балки, либо самодельные, клееные конструкции. Что касается металла, то стальные двутавровые и железобетонные балки в частной сфере используют реже.

По способу устройства перекрытия делятся на три группы: сборные (балочные, плитные), монолитные (простые, облегченные) и сборно-монолитные. При строительстве загородных домов по каркасной технологии или срубов из бруса или бревна, перекрытия преимущественно сборные, из деревянных балок. В каменных домах плиты, железобетонный или сборный монолит в подвальном/цокольном и межэтажном перекрытиях и деревянные балки в чердачном.

Сборные перекрытия

Сборные перекрытия подразделяются на балочные и плитные, в первом случае несущие балки компонуются ограждающими конструкциями; во втором – применяются готовые железобетонные плиты.

Сборное деревянное перекрытие

Типовое деревянное перекрытие включает несколько слоев.

• Лаги (балки) – несущие, чаще из бруса хвойных пород не ниже второго сорта, с прямоугольным сечением. Высота в полтора-два раза больше ширины, конкретное сечение зависит от длины пролета и предполагаемой нагрузки. Как и другие деревянные элементы, лаги, пропитывают универсальным составом (огнебиозащита) или отдельно антисептиком и огнезащитой. Опирание концов лаг на каменные стены возможно с глухой или с открытой заделкой, но в обоих случаях опорную часть гидроизолируют. Расстояние между лагами преимущественно 600 мм, для удобства применения плитных утеплителей и чернового пола.

Обычно шаг между лагами принимается исходя из ширины утеплителя (600мм). Этот же шаг считается нормальным для работы досок пола 36-38 мм. Ну а высота подбирается под пролет. Кроме максимального прогиба в середине пролета, есть еще зыбкость перекрытия. Обычно используют балки 50х200 мм, 100х150 мм, 100х200 мм. Когда речь идет о цокольном перекрытии и нагрузки повышенные и влажность выше, и балки стоит выбирать надежнее.

• Теплоизоляция – плитная, рулонная, засыпная, напыляемая (каменная вата, керамзит, эковата, ППУ и др.). Толщина слоя утеплителя зависит от выбранного материала и нормативов теплосопротивления в регионе строительства, в среднем это 200 мм для цокольного перекрытия. Между утеплителем и черновым полом зазор для вентиляции. Если высоты лаг недостаточно, под настил набивают деревянный брусок нужной толщины.
• Гидроизоляция.
• Пароизоляция.
• Настил – чтобы уложить утеплитель, на лаги набивают черепной брусок, поверх которого собирают настил из черновой доски без применения крепежа.
• Черновой пол – в качестве финишного покрытия используются не только шпунтованные доски, укладываемые непосредственно на лаги, а различный композит, для которого необходима дощатая или плитная база.

Нижнее деревянное перекрытие комбинируют с облегченными, столбчатыми или свайными фундаментами, реже, с ленточным. В некоторых случаях полы по деревянным лагам настилают поверх монолитных оснований, для дополнительного утепления.

Сборное плитное перекрытие

В кирпичных, каменных и монолитных домах преимущественно монолитные или крупноформатные сборные перекрытия из заводских многопустотных железобетонных плит. Стандартная толщина плиты составляет 220 мм, длина, 2,4-6,8 м, ширина, 1,2-1,5 м, масса 0,9-2,5 тонн. Этот вид перекрытий один из самых востребованных, особенно, в домах с цокольными этажами или большими подвалами.

Алгоритм укладки следующий.

• Подготовка основания – плоскость фундамента под плитное перекрытие нужна ровная, небольшие перепады, до 50 мм, выравнивают слоем цементно-песчаного раствора. Основание и плиты обязательно отделяются слоем гидроизоляции, либо используется мастика или наплавляемое покрытие. При укладке межэтажного перекрытия иногда нужен армопояс (если стены из хрупких кладочных материалов).
• Подготовка плит – чтобы в сами плиты не попала влага, пустоты в торцах заделывают на небольшую (10-15 см) глубину либо бутом и густым цементным раствором, либо утеплителем и раствором.
• Укладка плит – плиты опираются на фундамент или стены двумя короткими сторонами, длинная сторона остается на вису. Глубина опирания плит зависит от типа основания: на кирпич заходит не меньше 125 мм, на бетон достаточно 60-70 мм, на пористые блоки на базе бетона плиты заводят на 12-15 см. И это не тот случай, когда чем глубже, тем надежнее, максимум составляет 20 см. Монтажные проушины (при наличии) связываются либо свариваются с применением арматуры. Укладку лучше производить на слой ЦПС М100, она сыграет роль своеобразной смазки, и кантовать плиты будет легче.
• Заделка швов – тонкие швы заделывают раствором ЦПС, в раствор для заделки толстых добавляют щебень мелкой фракции.

Замоноличивание стыков между плитами необходимо качественно выполнять бетоном для исключения их депланации (работы по клавишной схеме), для чего в плитах обычно предусматриваются углубления для образования шпонок.

• Подготовка под чистовой пол – если поверхность плит относительно ровная, и не планируется система напольного отопления либо финишное покрытие, требующее идеальной плоскости, можно обойтись без заливки черновой стяжки. Толстую подготовку заменяют тонкослойной самонивелирующейся смесью либо специализированной подложкой.

Укладка столь массивных конструкций требует применения спецтехники, что несколько ограничивает применение, так как далеко не к каждому строящемуся дому подъедет спецтехника.

Монолитные перекрытия

В отличие от сборных, из железобетонных плит, монолитные перекрытия не имеют швов и не требуют привлечения грузоподъемной техники. Монолитные перекрытия в домах без цокольного этажа обычно межэтажные, так как отливать именно перекрытие нецелесообразно – логичнее либо возводить плитный фундамент, сразу получая и черновой пол, либо заливать полы по грунту уже в процессе отделки дома.

Перекрытие монолитного типа – сплошная железобетонная плита, с опорой на несущие стены и перегородки, при необходимости отливаются или выкладываются еще и опорные колонны. Все характеристики монолита высчитываются в процессе проектирования дома. Толщина перекрытия определяется исходя из величины самого большого пролета (типовое соотношение 1:30), но не менее 15 см. Для пролетов длиной до 6 метров средняя толщина около 20 см, при необходимости заливки перекрытия с пролетами больше этого значения, потребуется усиление ребрами жесткости. Заливка плиты проводится в несколько этапов.

• Подготовка – сборка опалубки из щитов и опор, самодельная опалубка обычно из толстой (от 20 мм) влагостойкой фанеры, но это может быть и пластик или металл. Если не планируется натяжной потолок, при котором ровная плоскость необязательна, поверхность щитов должна быть гладкая. Опоры бывают специализированные (металлические, телескопические) или самодельные (бревно, брус с подпорками). Самодельная опалубка собирается на метизы и брус, у готовых разборных конструкций заводские крепления. Для герметизации самодельной опалубки ее застилают толстой полиэтиленовой пленкой, сборная форма герметична, но для упрощения распалубки ее необходимо смазать. Собранную форму проверяют на соответствие уровню, чтобы не перекосило.
• Армирование – пространственный арматурный каркас вяжется из стальной арматуры, диаметр и ячейка сетки вычисляется при проектировании. Для вязки арматуры используют проволоку, толщиной 1,2-1,5 мм, жесткая фиксация (сварка) недопустима. Чтобы выдержать защитный слой при заливке, каркас устанавливают на специальные фиксаторы. В процессе сборки арматурного каркаса также устанавливают закладные для коммуникаций.
• Заливка – использование самомесного раствора для бетонирования монолита редкость, это вынужденная мера, если нет возможности заказать готовый раствор. В основном же плиту заливают заводским раствором (от М200), за один прием, с помощью бетононасоса: равномерно распределяют массу по всей площади и уплотняют вибратором.
• Уход за плитой – до набора марочной прочности за монолитом ухаживают как за другими бетонными поверхностями, с той разницей, что вместо обильного полива смачивание.

Облегченные монолитные перекрытия

При массе достоинств, к недостаткам монолитных перекрытий относят большой вес и необходимость сборки и демонтажа герметичной опалубки с гладкой поверхностью. Облегченная разновидность монолитного перекрытия, заливаемая по профилированному листу, этих недостатков лишена. Изначально этот тип перекрытий разрабатывался для промышленных объектов, сейчас используется и в частных домах. Профилированный лист является несъемной опалубкой, что несколько упрощает процесс устройства перекрытия. Для безопорного облегченного монолитного перекрытия используют несущий профильный лист с гребнем от 60 мм, от 0,7 мм толщиной и арматурный каркас. Профлист укладывается узкой частью гофры вниз, волнами против длины пролета, арматурный каркас состоит из продольной арматуры, поперечной арматуры и сетки. По сути, получается разновидность ребристого монолитного перекрытия, меньшей толщины, чем обычная монолитная плита. Используется эта разновидность, в том числе, и в качестве цокольного перекрытия.

Пол первого этажа: пролет 3,5 м в свету, профильный лист Н 60, оцинковка 0,7 мм, нижняя арматура 14 , верхняя 8, сетка с ячейкой 50×50 мм, толщина 4 мм, поперечная арматура 8, гнули ее на три волны. Высота монолита 145 мм, затем ЭППС 50 мм, дальше сетка и стяжка 65 мм.

Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет

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 кгм 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

Рекомендуемое сечение балок из бруса (s x h), в зависимости от шага их укладки и перекрываемого пролета, при общей расчетной нагрузке 350-400 кг/м 2 (междуэтажные перекрытия), мм:

Шаг,м Пролет,м	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0
0,6	75х100	75х200	100х200	150х200	150х225
1,0	75х150	100х175	125х200	150х225	175х250

Таблица 2

Рекомендуемое сечение балок перекрытия из досок и бруса при шаге 1 м, перекрываемом пролете 3-6,0 м и общей нагрузке от 150 до 300 кг/м 2 (чердачное или междуэтажное перекрытие), мм:

Нагрузка, кг/м 2 \ Пролет, м	3,0	4,0	5,0	6,0
150	50х140	60х180	80х200	100х220
200	50х160	70х180	100х200	140х220
250	60х160	70х200	120х200	160х220
300	70х160	80х200	120х220	200х220

Таблица 3

Рекомендуемый минимальный диаметр деревянных балок перекрытия из бревен (круглого сечения) при шаге 0,6-1 м, пролете 2-6 м и нагрузке 400 кг/м 2 , мм:

Шаг,м/Пролет,м	2	3	4	5	6
0,6	110	140	170	200	230
1,0	130	170	210	240	270

Таблица 4

Рекомендуемый шаг балок из досок сечением 50х160-200 мм для пролета 3-6 м

Подбирая сечение таким упрощенным способом, лучше подстраховаться и выбрать его с запасом или округлять значения в большую сторону.

Расчет деревянных балок междуэтажного перекрытия видео:

Виды балок перекрытия и основные расчёты

При возведении частных загородных зданий многие строители используют балки перекрытия. Изделия равномерно распределяют усилия от вышерасположенных конструкций, повышают жёсткость и прочность всего дома. Во время проектирования жилого здания необходимо провести расчёт балок перекрытия из дерева, выбрать оптимальное сечение и расстояние между брусками.

• Типы и виды деревянных перекрытий
  • Подвальное
  • Чердачное
  • Междуэтажное
• Достоинства и недостатки
• Использование досок и цельного бруса
• Клееный брус
• Самостоятельное изготовление клееного элемента
• Порядок расчёта
• Определение сечения и шага

Типы и виды деревянных перекрытий

По предназначению деревянные балки перекрытия разделяются на такие виды:

• подвальное;
• чердачное;
• междуэтажное.

С каждым из подвидов следует ознакомиться более детально.

Подвальное

Конструкция должна обладать высокими показателями прочности, выдерживать значительные усилия, ведь балки будут служить основой для устройства пола. Если в проекте жилого дома предусмотрен подвал или гараж для автомобиля, то деревянные бруски заменяют металлическими несущими конструкциями. Это связано с быстрым разрушением дерева от воздействия высокой влажности. Альтернативным вариантом считается уменьшение расстояния между балками перекрытия и обработка деревянных элементов антисептиком.

Чердачное

Перекрытие устанавливается независимо или является продолжением кровельной стропильной системы. Лучшие технические характеристики у первого варианта. Устраивать независимое перекрытие более рационально, такая конструкция улучшает звукоизоляционные показатели всего дома, считается ремонтопригодной.

Междуэтажное

Конструкция балок перекрытия в каркасном доме имеет свои особенности. Одна сторона деревянного бруса используется в качестве опорных элементов для крепления потолка, вторая (верхняя часть) применяется в качестве лаг для монтажа напольного покрытия. Пространство между балками межэтажного перекрытия заполняют минеральной ватой или другим теплоизоляционным материалом, пароизоляционная мембрана применяется в обязательном порядке. В нижней части пирога закрепляют гипсокартонные листы, сверху застилают дощатый деревянный пол.

Достоинства и недостатки

У деревянных брусков, которые используются для устройства перекрытия, есть свои сильные и слабые стороны.

Главными достоинствами балок из досок считаются:

• минимальный вес конструкционных элементов, что снижает нагрузку на несущие стены и фундамент здания;
• красивый внешний вид;
• возможность монтажа дощатого пола без дополнительной подготовки;
• высокая скорость проведения монтажных работ без помощи подъёмных механизмов;
• возможен ремонт перекрытия во время эксплуатации жилого здания.

Из минусов деревянных конструкционных элементов следует выделить:

• необходимость в пропитке древесины антисептиками и антипиренами, такие растворы препятствуют гниению и возгоранию материала;
• меньшие показатели прочности по сравнению с металлическими или железобетонными изделиями;
• деформация и усадка конструкции в результате резких перепадов температуры или под воздействием высокой влажности.

Обратите внимание! Устройство деревянного перекрытия возможно на ограждающих конструкциях из газобетона, кирпича или на стенах из любого другого материала.

Использование досок и цельного бруса

В случае применения цельного деревянного бруса или досок для устройства перекрытия длину пролёта выбирают в пределах 4–6 м, что в два раза меньше от максимального расстояния при использовании строительных конструкций из клееного бруса. Детали из скреплённых досок часто изготавливаются прямо на строительном объекте.

По прочности конструкции превосходят цельные балки. Основным достоинством изделий считается возможность устройства составной детали из нескольких досок. Строители могут самостоятельно регулировать толщину балки путём скрепления необходимого количества элементов. Доски соединяют между собой при помощи резьбовых элементов. Под болты и гайки устанавливают резиновые или пластиковые шайбы. Элементы предотвращают воздействие коррозии на металлические закладные детали, защищают древесину от врезания гайки при затягивании.

Клееный брус

Для увеличения прочности или величины цельных балок их скрепляют между собой вручную во время монтажа перекрытий. Для этих же целей применяется изготовленный на предприятиях клееный брус. Он состоит из нескольких соединённых между собой брусков. Толщина отдельно взятого элемента регулируется количеством склеенных между собой изделий. Клееный брус получают на заводе методом прессования, его длина достигает 12 м.

Готовые изделия сохраняют характеристики цельных пиломатериалов, в них можно вбивать гвозди без потери прочности или резать на части необходимого размера. Единственным недостатком таких конструкций считается высокая стоимость. Необходимо всё тщательно просчитать перед установкой перекрытия первого этажа по деревянным балкам.

Обратите внимание! Клееный брус часто применяется в строительстве для монтажа арочного перекрытия.

Самостоятельное изготовление клееного элемента

Существует несколько вариантов самостоятельного изготовления клееного бруса:

• соединение трёх элементов в одну конструкцию;
• склеивание двух деталей в форме символа Z;
• соединение ламелей с использованием специальных элементов, металлических вставок.

Самым практичным считается первый способ, он гораздо проще двух остальных. На начальной стадии работ отбирают доски для бруса и укладывают их на центральный элемент таким образом, чтобы годовые кольца древесины смотрели в противоположные стороны. На поверхности досок делают пометки чёрным маркером или простым карандашом, что будет указывать на последовательность их укладки.

Центральный элемент зачищают с обеих сторон наждачной бумагой, что позволит создать шероховатую поверхность, улучшить адгезию клея. Боковые доски обрабатывают только в месте прилегания к основному брусу. На следующем этапе работ обезжиривают поверхности растворителем, наносят антисептик и антипирены. Эти жидкости и защитные составы наносятся поочерёдно: сначала растворитель, затем другие пропитки после высыхания основного состава. Обрабатывают не только боковые стороны пиломатериала, но и торцы.

Теперь необходимо нанести тонкий слой клея (1–2 мм) на зачищенные и предварительно обработанные поверхности. Верхнюю и нижнюю доски укладывают на центральный брус таким образом, чтобы они находились в одной плоскости. Для скрепления элементов используются струбцины, которые устанавливают на балке через каждые 40–50 см. Время твердения клея указывается производителем (обычно не превышает 2 дней).

Порядок расчёта

Определить шаг балок деревянного перекрытия, их размеры и количество помогает предварительный расчёт. Перед проведением таких операций необходимо:

• провести замеры пролёта между несущими стенами жилого здания;
• рассчитать нагрузку, которую будет испытывать перекрытие после монтажа;
• провести расчёт сечения и шага балок по специальным таблицам.

Длина балок основания для устройства крыши состоит из размера пролёта и необходимой величины запаса в пределах 10–15 см для устройства надёжного перекрытия при опоре на стену. Длина пролёта – расстояние между внутренними частями противоположных стен в жилом доме или любой другой постройке. Самым популярным вариантом в частном строительстве считается расстояние от 2,5 до 4 м. При величине пролёта больше 6 м для монтажа перекрытия используются деревянные фермы.

Важно! Нагрузка на деревянную балку включает в себя усилия от вышерасположенных конструкций, внутреннего наполнения перекрытия, а также временных элементов (людей, бытовой техники и мебели).

Точные расчёты может выполнить только специализирующаяся на этом строительная организация. При самостоятельных вычислениях отталкиваются от следующих значений:

• общая нормативная нагрузка на квадратный метр перекрытия при использовании утеплителя (минеральной ваты) составляет 130 кг/м2;
• при использовании толстых досок и тяжёлого теплоизоляционного материала нормативная нагрузка увеличивается до 150 кг/м2, общая с учётом коэффициента безопасности 1,3 – до 245 кг/м2;
• в мансардном помещении на перекрытие действуют временные нагрузки от установки мебели или перемещения людей – общая нагрузка составит 350 кг/м2;
• общая нагрузка для междуэтажных пролётов не менее 400 кг/м2.

Все указанные величины считаются базовым значением для дальнейших расчётов.

Определение сечения и шага

После подбора нагрузок и определения длины балок приступают к расчёту шага их укладки для устройства опалубки будущего перекрытия, а также определяют величину их сечения.

Все работы проводятся по таким правилам:

• соотношение ширины и высоты несущих элементов перекрытия находится на уровне 1:1,4 (ширина балки колеблется в пределах 4–20 см, а высота изделий зависит от толщины теплоизоляционного материала, находится в диапазоне 10–30 см);
• на шаг установки балок влияют расчётные нагрузки и размеры утеплителя, фанеры или любого другого материала для подшивки;
• между соседними балками оставляют свободное пространство от 30 до 120 см.

Для точного определения сечения бруса деревянного перекрытия существуют специальные таблицы. Во время проведения вычислений необходимо обращать внимание на максимальную величину прогиба, для чердачных брусков перекрытия не более 1/200 для междуэтажных элементов – 1/350.

Потолочные перекрытия. Требования к конструкциям. Балочные и плитные виды

Рассматривая способы отделки потолка и выбирая наиболее подходящий для вашего дома, следует также изучить устройство потолочного перекрытия. При этом нужно помнить, что от конструкции и состояния потолочного перекрытия во многом зависит итоговый результат.

Вот почему мы решили посвятить данную статью максимально подробному обзору наиболее распространенных видов потолочных перекрытий.

Потолочные перекрытия из деревянных балок

Требования к потолочному перекрытию

Вне зависимости от материала, из которого изготовлено перекрытие, оно должно соответствовать ряду требований:

• Потолочное перекрытие должно обладать несущей способностью, соответствующей расчетным эксплуатационным нагрузкам

При расчете несущей способности потолочного перекрытия учитывают массу самого перекрытия, планируемую массу отделки (подвесной или подшивной потолки), а в случае с междуэтажным перекрытием – еще и массу людей, мебели и оборудования в помещениях наверху.

• Жесткость потолочного перекрытия должна быть достаточной для того, чтобы при воздействии нагрузок на верхнем пределе несущей способности не возникал прогиб и деформация перекрытия
• Немаловажным фактором является также тепло- и звукоизоляционные характеристики потолочного перекрытия. Теплоизоляция особенно важна в тех случаях, когда над перекрытием находится неотапливаемый чердак или вообще нет помещения. А вот звукоизоляция более актуальна для межэтажных перекрытий.
• Кроме всего прочего потолочное перекрытие должно обеспечивать высокий уровень безопасности, и в первую очередь – быть огнестойкими.

Виды потолочных перекрытий

Потолочное перекрытие балочного типа

По типу конструкции перекрытия бывают двух типов: балочные и плитные. Ниже мы рассмотрим характеристики каждого из этих типов.

Балочное перекрытие широко используется именно в индивидуальном строительстве. Поэтому, если вы строите дом и задумываетесь, как сделать потолочное перекрытие самостоятельно – обратите внимание именно на конструкции балочного типа.

Особенности потолочного перекрытия балочного типа следующие:

• Основу балочного потолочного перекрытия составляют деревянные балки на потолке, которые опираются на несущие стены здания.
  Сечение балки зависит от расстояния между балками и ширины перекрываемого пролета, а также – опт планируемой нагрузки на потолок.
• Возводя балочное перекрытие своими руками, необходимо очень ответственно подходить к выбору древесины для балок.
  Балки могут быть изготовлены из древесины как хвойных, так и лиственных пород, при этом материал должен быть качественно просушен в течение 3-4 месяцев.

Перед укладкой балки должны быть обязательно проверены на наличие трещин, гнили и других дефектов.

Дефектные балки отбраковываются и для возведения перекрытия не используются ни в коем случае.

• Уложенные на стены балки должны быть выровнены по плоскости. Для выравнивания под концы балок подкладывают отрезки просмоленных досок разной толщины. Использование необработанных деревянных клиньев для выравнивания балок перекрытия не допускается.
• Стык балок потолочного перекрытия на внутренних стенах усиливается скобами или хомутами. В качестве альтернативы металлическому хомуту можно использовать накладки из досок толщиной не менее 40 мм.
• Согласно требований пожарной безопасности, минимальное расстояние от балки перекрытии до дымохода составляет 400 мм.

Дымоход в перекрытии

• При заделке концов балок с в стены их обрабатывают антисептиком, просмаливают и оборачивают рубероидом. Это позволяет сохранить древесину балки от развития гнили.

Гидроизоляция концов балок

Также для обеспечения жесткости потолочного перекрытия каждую вторую балку жестко укрепляют на несущей стене. Для этого специалисты рекомендуют использовать вмурованные в кладку стальные анкеры.

Для обустройства на несущих балках перекрытия чернового потолка используются так называемые черепные бруски. Они крепятся к боковым граням балок, а уже к ним прибивают пластины наката, которые и образуют черновой потолок.

Плитные перекрытия

Перекрытия плитного типа используются при проектировке и строительстве общественных и промышленных зданий, многоквартирных домов.

В частном строительстве плиты перекрытия чаще всего укладываются на гаражи, сараи и прочие здания сходного назначения.

Укладка плитного перекрытия

Плитные перекрытия потолка отличаются большой массой, что существенно усложняет их монтаж.

В то же время неоспоримыми преимуществами плитных перекрытий являются:

• Огнеупорность
• Высокая механическая прочность
• Долговечность

Кроем того следует отметить, что используемые потолочные плиты для перекрытия обеспечивают наиболее ровный потолок , почти не требующий шлифовки (естественно, при условии их укладки в строгом соответствии с технологией).

Для возведения плитного перекрытия могут быть использованы как сплошные, так и пустотные плиты перекрытия из различных бетонов (легких и тяжелых). В частном строительстве предпочтительны именно пустотные плиты, как обладающие лучшими звуко- и теплоизоляционными характеристиками, а также – меньшей массой.

Плитные перекрытия для потолка делятся на два типа:

• Монолитные (помимо прямых функций дополнительно распределяют нагрузку с пола верхнего этажа на несущие стены)
• Сборные (сварные — на каркасе из сварной арматуры, и связанные -на каркасе из арматурных прутьев, соединенных в местах пересечения с помощью мягкой проволоки толщиной до 2 мм)

При возведении плитного перекрытия бетонная плита, как правило, укладывается на несущую стену. Для обеспечения достаточного уровня надежности такого потолочного перекрытия толщина опорной поверхности должна быть не меньше 100-150 мм. При этом максимальная ширина пролета для плитного перекрытия составляет 3 м.

В случае, если необходимо перекрыть пролет до 6 метров, применяется ребристое перекрытие потолка из плит особой формы.

Для перекрытия больших проемов используется дополнительная армировка с помощью поперечной балки.

При возведении плитного перекрытия к арматурному каркасу плит крепятся закладные детали. Эти детали необходимы для того, чтобы в дальнейшем была возможность подшить потолок досками (вагонкой) без дополнительных трудозатрат.

Каждое перекрытие потолка – балочное или плитное – будет оптимальным в соответствующей ситуации. При этом на результат влияет и качество используемых материалов, и соблюдение технологии возведения перекрытия. Но в любом случае, если вы все сделаете правильно – результат будет именно тот, который вам нужен!

Виды деревянных балок для перекрытий, расчёт длины, монтаж

Важный этап строительства любого здания – установка межэтажных перекрытий. Они распределяют вес находящихся выше элементов строения, таких как крыша и стены, а также коммуникаций и деталей интерьера верхних этажей. Чтобы выдержать немалую нагрузку, нужны прочные перекрытия. В статье расскажем, какие виды балок применяют для разных частей здания, и рассмотрим, как правильно рассчитывать нагрузку и длину балочных перекрытий.

Межэтажное перекрытие деревянными балками

Виды перекрытий

Перекрытие – это горизонтальная несущая конструкция из балок, разделяющая здание по высоте на функциональные зоны или этажи и поддерживающая прочность всего строения. При строительстве дома применяют следующие виды перекрытий:

• цокольное или подвальное перекрытие;
• межэтажное перекрытие;
• чердачное перекрытие.

Чердачное перекрытие

Естественно, самые прочные – металлические балки в виде швеллера, уголка или двутавра, изготовленные из высокопрочной стали. Их лучше всего использовать для цокольного перекрытия, так как оно несёт наибольшую нагрузку. Из стальных балок можно устраивать длинные пролёты с большим расстоянием между балками. Они устойчивы к механическим повреждениям и гниению. Однако из-за большого веса с ними тяжело работать, а высокая цена металла увеличивает расходы на строительство.

Железобетонные балки перекрытия выдерживают большие нагрузки и подходят для строительства многоэтажных домов. Но для их монтажа понадобится специальная техника.

В основном при строительстве частных домов для перекрытий используют деревянные балки. Дерево – надёжный и экологически безопасный материал, который не навредит жильцам дома. Балки из дерева относительно недорого стоят и имеют небольшой, по сравнению с предыдущими видами вес, поэтому их легко устанавливать. Однако дерево огнеопасно, подвержено гниению и поражению короедом, поэтому требует предварительной обработки.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП) Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Сечение балочных перекрытий

На прочность перекрытия также влияет сечение балки. По типу сечения включают следующие виды пиломатериалов:

• прямоугольные;
• квадратные;
• круглые;
• овальные;
• двутавровые.

Самые распространённые – балочные перекрытия прямоугольного сечения. Их легко устанавливать и такие балки будут служить лагами для обустройства полов. При монтаже прямоугольных балок их устанавливают вертикально широкой частью, так как с увеличением высоты повышается прочность конструкции.

Для чердачных перекрытий часто используют круглые балки или оцилиндрованные брёвна. Такие балки имеют хорошую прочность и устойчивость на прогиб.

Наиболее крепкие и функциональные – двутавровые балки перекрытия.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.

Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

Временную нагрузку. К ней относятся масса мебели и находящихся в здании людей. Как правило, её считают равной 150 кг/м 2 .

Высчитать предполагаемую нагрузку на 1 м 2 перекрытия (сумма временных и постоянных показателей).

Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м 2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

Mmax = (q*L 2 )/8

• q — полная нагрузка на кв. м;
• L 2 — квадрат расстояния между стенами.

При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП 64.13330.2017 от 2017 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

Из формулы W = b*h 2 /6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

Монтаж перекрытия

Чтобы здание долго прослужило, балочные перекрытия должны соответствовать высокому уровню прочности. Иметь хорошую звуковую и теплоизоляцию, а также хорошо вентилироваться.

При установке деревянных балок чаще всего используют маячный способ монтажа. Вначале монтируют крайние балки, а затем промежуточные. Чтобы не допускать ошибок во время работы, используют уровень. В случае перепадов высоты, балки можно выровнять подложив под торцевые концы пропитанные битумным праймером обрезки.

Перед началом установки проводят сращивание или обрезку балок до нужных размеров. Сращивание балок из бруса по длине обычно проводят способом «замочный паз». Для этого концы брусьев спиливают на 12 толщины и заглубляют один торец в толщу другого. Затем места соединений фиксируют.

Сращивание двух балок

Расстояние между деревянными балками не должно быть меньше 60 см и превышать 1 метр. В конструкции из брёвен или клеёного бруса шаг делают больше, чем в дощатых перекрытиях. При монтаже чердачного перекрытия расстояние между дымоходом и балками должно быть не менее 40 сантиметров.

Для прочности каркаса торцы балок заглубляют в несущую стену минимум на 15 см. У двутавровых балок это значение разрешено уменьшить до 7 см. Заделывают углубления раствором или монтажной пеной. Возможно закрепление концов на стенах с помощью стальных связей. В местах опор на балках делается гидроизоляция.

Гидроизоляция балок в местах опор обязательна

Достоинства и недостатки балок из дерева

Использование в строительстве зданий деревянных балок в отличие от других видов характеризуется следующими достоинствами:

• доступная цена;
• простота доставки на строительную площадку;
• возможность установки без применения спецтехники;
• экологическая безопасность;
• ремонтопригодность.

Однако, несмотря на многие достоинства, такие перекрытия менее прочны, чем металлические и железобетонные. Требуют обработки антипиренами, а также средствами против гнили и плесени. Монтаж деревянных балок возможен только после тщательных расчётов.

В заключение статьи нужно добавить, что применение дерева в строительстве значительно сокращает расходы. Чтобы не нарушить конструкцию всего здания и установить прочные перекрытия, их проектирование и монтаж лучше доверить профессиональным строителям.