Срок службы деревянных балок перекрытия

Деревянные перекрытия

Почему в современном частном строительство по сей день используют деревянные перекрытия?

Очень часто альтернативой железобетонным перекрытиям служат деревянные. Связано это в первую очередь с их характеристиками.

Дерево во много раз легче бетона и метала, что собственно большой плюс — давление на фундамент будет гораздо меньше.

При применении железобетонной конструкции всегда приходится уделять особое внимание фундаменту — делать его более стойким к тяжелым массам строительных конструкций.

Применяя железобетонные перекрытия — это всегда дополнительные расходы на аренду строительной, грузоподъемной техники.

Что не всегда требует при использовании деревянных перекрытий в доме.

И конечно-же они имеют дополнительные преимущества: дополнительная шумо-теплоизоляция.

Типы деревянных перекрытий.

В первую очередь конечно же стоит различать типы деревянных перекрытий по конструкции и применению.

Они бывают разной формы и размеров в зависимости от особенностей строящегося дома и места расположения.

• Перекрытия первого этажа — цокольные, они располагаются в пространстве между чистовым полом и подпольным пространством, их основная задача — обеспечение основы для чистового пола, защита от холодного воздуха идущего с низу.

• Второй тип — это перекрытия располагаемые между этажами — меж этажные, которые так же служат основой для пола верхнего этажа и потолком нижнего этажа. Снабжаются перекрытия данного типа дополнительными звукоизоляционными материалами.

• Мансардные перекрытия — верхняя часть второго этажа — дополняются необходимыми тепло и гидроизоляционными материалами.

Конструкция деревянного перекрытия

Конструкция деревянного перекрытия очень часто имеет в своем составе следующие элементы

1. Основная балка (несущая)
2. Заполнитель меж балочного пространства
3. Сам пол
4. Отделочный потолочный слой
5. Накат

Устройство деревянных перекрытий

Как и все с чего начинает строиться что-то новое, устройство перекрытия начинается с основы. Основой в данном случае служат несущие балки. На них уже потом прикрепляются доски — обшивка. Сверху укладывается утеплитель с пароизолятором.

Затем крепится сетка и делается пористая стяжка, точнее паропроницаемая, с верху же укладывается накат.

Следует так же заметить тот момент, что при устройстве несущей балки особое внимание следует обратить на ее сечение. Самой подходящий вариант, когда балка с прямоугольно площадью сечения и соблюдена пропорция 1,4(высота)-к-1(ширине).

От чего же могут зависеть размеры несущих балок деревянных перекрытий?

1. Конструкция здания: размер пролета, а так же расстояние между соседними балками
2. Типа деревянного перекрытия
3. Климатические условия, где строится дом.

По современным стандартам расстояние по вертикали (пролетам) между балками д.б около 4 м. Расстояние же по горизонтали между балками не больше 1м.

Для правильного подбора поперечного сечения балки деревянного перекрытия, необходимо рассчитать общую нагрузку. которой будет подвержен 1 кв.м.

Необходимо получить общую цифру, которая будет зависеть от самой балки и всех материалов которые будут применены в устройстве. Для меж этажного и чердачного вес равен не больше 150 кг/м.кв

Для цокольного в два раза меньше (75 кг/м.кв)

Обработка несущих балок

Для того, чтобы деревянные балки не были подвержены влиянию различных бактерий и грызунов, необходимо провести необходимые мероприятия- обработать антисептиком.

Для этого подойдут медный купорос, 3-х%-й раствор фтористого натрия, или же железный купорос.

Плюсы деревянных перекрытий

1. Конечная стоимость гораздо меньше, чем покупка, транспортиовка и монтаж железобетонных перекрытий
2. Срок службы может доходить до 100 лет
3. Очень часто деревянные перекрытия служат дополнительным элементом в интерьере деревянного дома: придают дополнительный уют и комфорт обитателям дома.

Вообще чем больше в доме дополнительных деревянных элементов, тем более комфортнее чувствуют себя обитатели дома. Поскольку человек становится ближе к природе — естественной среде обитания всего живущего на земле.

Без деревянных перекрытий не обходится ни один жилой деревянный дом.

Особенности, типы и расчет деревянных балок перекрытия

Балки перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию. Именно по этой причине выбору несущих элементов и их установке стоит уделить особое внимание.

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

• привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
• небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
• возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
• скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

• горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
• меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
• усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
• подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

• соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
• хорошая прочность и жесткость;
• пожарная безопасность;
• отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

Какими бывают деревянные перекрытия

Балки перекрытия деревянные используются практически для всех уровней дома. Балочный каркас необходимо предусмотреть для следующих типов конструкции:

• подвальное или цокольное перекрытие (пол первого этажа);
• междуэтажное перекрытие;
• чердачное перекрытие.

Толщина несущего бруса для чердака составляет от 10 до 20 см

От типа зависит нормируемая полезная нагрузка, которая берется в расчет деревянных балок перекрытия. Также разница будет в толщине утеплителя и его необходимости.

Между балками над подвалом обычно укладывают от 5 до 15 см минеральной ваты, пенопласта или экструдированного пенополистирола. В междуэтажных конструкциях достаточно будет предусмотреть пару сантиметров для звукоизоляции. На холодном чердаке требуется больше всего материала. Здесь толщина может составлять от 10 до 20 см. Точные значения зависят от климатического района строительства.

Между балками подвального перекрытия укладывают минеральную вату

Иногда подвальное перекрытие предпочитают делать не из дерева, а из металла и железобетона. В этом случае в качестве несущих балок используют двутавр или швеллер, а бетон заливают в опалубку из профлиста. Такой вариант будет надежнее при вероятности подтопления. Также он будет лучше сопротивляться сырости из подвала.

Какие бывают балки

Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.

По материалу элементы разделяют на следующие виды:

• из цельного бруса или доски;
• из клееного бруса.

Из клееного бруса изготавливают гнутые балки

Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые. Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).

Сечение балок может быть следующих типов:

• квадратное;
• прямоугольное;
• двутавровое.

Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.

Чаще всего применяют брус прямоугольной формы

Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.

Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.

Расчеты

Расчет сечения позволит не сомневаться в прочности и жесткости конструкции. При этом определяется максимальная длина, которая допускается при каком-либо сечении. Чтобы выполнить расчёт, нужны следующие данные:

• длина деревянной балки перекрытия (точнее, расстояние между несущими стенами);
• расстояние между балками (их шаг);
• нагрузка на конструкцию.

Для расчета нужно знать расстояние между балками, ширину пролета и нагрузку на конструкцию

Нагрузка складывается из двух значений: постоянного и временного. Постоянное включает в себя массу самих балок (пока предварительную), утепление, подшивка потолка, черновой и чистый пол. Временная нагрузка — это масса людей и мебели. По нормативным документам для жилых помещений она принимается равной 150 кг/м2. Для чердака можно взять меньше, но рекомендуется — такую же. Это не только обеспечит определенный запас прочности, но и даст возможность в будущем переоборудовать свой чердак в мансарду без реконструкции несущих элементов.

Балочный каркас следует рассчитывать по таким формулам:

• Mmax = (q*l2)/8;
• Wтреб = Мmax/130.

В этих формулах q — это нагрузка на кв. м перекрытия, которая включает в себя массу конструкций и 150 кг полезного значения. При этом указанные величины требуется умножить на расстояние между балками. Это вызвано тем, что для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный. l2 — расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытие. W = b*h2/6. Зная W, можно легко составить уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Чаще всего деревянная балка уже имеет известную ширину. Удобнее изготавливать ее из доски шириной 50 или 100 мм. Также можно рассмотреть вариант с составным сечением. Его изготавливают из нескольких досок толщиной 50 мм.

Расчетом в указанном случае находят необходимую высоту элемента. Но бывают такие случаи, что нужно вписаться в определенный пирог перекрытия, чтобы не уменьшить высоту помещений. В этом случае в качестве известной величины в уравнение добавляют высоту сечения, а находят ширину. Но чем меньше высота, тем более неэкономичным будет каркас перекрытия.

Для стягивания двух или трех досок между собой удобно использовать металлические шпильки. При этом при закручивании гаек обязательно используют более широкие шайбы. Они предотвращают вдавливание металла в более мягкое дерево. Между деревом и стальными крепежами нужно обязательно предусмотреть изоляцию. Для этого можно использовать такой материал, как ТЕХНОЭЛАСТ марки ЭПП.

Деревянные бруски перед монтажом необходимо гидроизолировать

Перед использованием деревянных элементов их обрабатывают антисептическим составом. Это нужно для предотвращения заплесневения и загнивания. Также рекомендуется выполнить обработку антипиренами, которые повысят пожарную безопасность. При опирании прогонов на стену из кирпича или бетона их концы оборачивают техноэластом, линокромом, гидроизолом или рубероидом.

Деревянные междуэтажные перекрытия; все за и против

Деревянные междуэтажные перекрытия — все за и против

Вопрос выбора конструкционного материала для выполнения междуэтажного перекрытия является очень важным и актуальным для частного застройщика.

Поэтому для более осознанного выбора конструктивного решения рассмотрим основные достоинства и недостатки применения деревянных балочных конструкций перекрытий.

Выбирая вариант перекрытия, обычно сравнивают традиционные решения:

• перекрытия по деревянным балкам
• и железобетонные перекрытия из сборных или монолитных плит.

Мы также не будем нарушать эту традицию и сравним друг с другом эти конструктивные решения.

Достоинства деревянных перекрытий

1. Деревянное перекрытие имеет небольшой собственный вес. Для сравнения в среднем собственный вес деревянного междуэтажного перекрытия совместно с полезной нагрузкой составляет около 350…400 кг/м 2 , а железобетонного перекрытия — 700…800 кг/м 2 . Таким образом, деревянное перекрытие легче своего конкурента практически в 2 раза. Уменьшая собственный вес перекрытия можно сократить расходы материалов на изготовление фундаментов жилого дома (бетон и арматура) и уменьшить стоимость выполнения этих работ.
2. При небольших пролетах и частом шаге деревянных балок перекрытия их возможно укладывать в проектное положение без применения дорогостоящего грузоподъемного оборудования (например, кранов на автомобильном ходу). В этом случае кран можно заменить на механический подъемный блок и мышечные усилия хорошо мотивированных работников стройки. )))
3. Как правило, стоимость реализации деревянного перекрытия ниже железобетонного перекрытия аналогичных размеров.
4. Быстрая готовность (собираемость) перекрытия. Если сравнивать деревянное или монолитное железобетонное перекрытия, то деревянное выполняется гораздо быстрее, чем монолитное. Деревянное перекрытие, возможно выполнить всего за несколько рабочих смен, в отличие, например, от монолитного перекрытия, на которое нужно затратить гораздо больше времени.

Недостатки деревянных перекрытий

1. Деревянные перекрытия имеют повышенную деформативность, которая выражается в зыбкости перекрытия (ощутимые вибрации перекрытия при хождении по нему). Если Вас не смущает эффект зыбкости или вы к нему привыкли (идете по перекрытию и ощущаете вибрации или звон посуды), то для Вас, возможно, это не будет являться существенным недостатком.
2. Эффект зыбкости деревянного перекрытия имеет и другие неприятные последствия: образование трещин в штукатурном слое потолка (вплоть до обрушения штукатурного намета на отдельных участках) или раскрытие швов между листами отделочного материала (например, ГКЛ); образование трещин в легких перегородках (деревянных или из ГКЛ по металлическому каркасу).
3. По деревянным перекрытиям весьма часто устраивают дощатые полы, которые, после нескольких лет эксплуатации, могут издавать дополнительные звуки – скрипы, что существенно ухудшает качество звукового комфорта помещения.
4. В отличие от железобетонных, деревянные перекрытия обладают существенно более низкой шумоизоляцией. Если с воздушным шумом можно эффективно бороться путем размещения в нем специального звукопоглощающего материала, то с ударным шумом при таком конструктивном решении трудно справиться. В большинстве случаев такие звуковые волны стараются гасить посредством увеличения собственной массы конструкции (использование звукоизоляционных засыпок в перекрытии), но и это не всегда эффективно решает проблему ударного шума.
5. Деревянные перекрытия относятся к классу сгораемых конструкций и они имеют низкую огнестойкость (время при котором в случае пожара конструкция будет выполнять свою несущую функцию). Также по деревянным конструкциям быстро распространяется огонь (не нулевой предел распространения огня), следовательно быстро локализовать пожар не получается и на тушение пожара уходит больше времени.
6. Деревянные балки подвержены биологическим факторам разрушения (появление плесени, гнили и грибков, древоточцы и пр.). Особенно быстро разрушение деревянных конструкций происходит вследствие их периодического увлажнения (протечки водонесущих коммуникаций или кровли, увлажнение древесины в месте опирания балок на каменные стеновые конструкции и пр.). Также могут проявиться коробление деревянных конструкций и образование трещин при их усушке и пр.

Данные обстоятельства существенно уменьшает срок эксплуатации конструкции, который в среднем составляет около 40…50 лет. Таким образом, деревянные перекрытия являются менее капитальными конструкциями по сравнению с железобетонными.

1. Более низкая способность аккумулировать тепло. Теплоемкость железобетонного перекрытия примерно в 4,5 раз выше теплоемкости аналогичного деревянного перекрытия.
2. Деревянные балочные перекрытия имеют низкую пространственную жесткость, поэтому стены постройки с такими перекрытиями чаще повреждаются трещинами от неравномерных деформаций основания или вибраций от рядом расположенного железнодорожного транспорта.

Именно в связи с этим фактом при строительстве на сейсмически опасных территориях стараются деревянные перекрытия заменять на сборно-монолитные или монолитные перекрытия, которых имеют большую жесткость.

1. Как правило, длина деревянных балок для изготовления перекрытия ограничивается длиной бревен из которых изготавливаются пиломатериалы. В последние годы максимальная длина пиломатериалов уменьшилась до 5,5…6,0 м (для сравнения — железобетонные сборные плиты изготавливают длиной до 7,2 м). Поэтому если необходимо перекрыть больший пролет следует затратить больше времени для наращивания деревянных балок или их склейки (см. клееные деревянные конструкции).

В каких случаях стоит делать деревянные межэтажные перекрытия?

Теперь, зная все плюсы и минусы этого решения вкратце опишем те случаи, когда деревянное перекрытие между этажами стоит делать:

• чердачное перекрытие (при наличии неэксплуатируемого чердака);
• дома возведенные с применение древесины: срубы, каркасные дома по так называемой «канадской технологии» и пр.;
• дачные дома для обеспечения семейного отдыха и досуга в теплое время года;
• быстровозводимые сборно-разборные дома;
• при наличии древесины как основного местного строительного материала;
• при необходимости возведения дома в короткие сроки и выполнении работ в зимний период.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Перекрытием называется горизонтальная конструкция, которая крепится к стенам на определенной высоте и разделяет этажи. Сооружение выполняет роль полноценного пола, поэтому должно выдерживать большие нагрузки от людей, мебели, оборудования и других объектов. По СНиП без учета собственной массы деревянное перекрытие дома должно выдерживать 150 кг/м2, в общественных зданиях эта цифра выше – 400 кг/м2.

Следует учитывать, что увеличение нагрузок выше допустимых норм приводит к более быстрому износу балок, что приводит к потере изначальной прочности всей несущей конструкции. Помимо этого, сам по себе срок службы деревянных перекрытий ограничен 50-60 годами, это связано со свойствами материала. Избыточная влажность, плесень, грибок, температурные перепады негативно влияют на свойства дерева, в результате после длительной эксплуатации может возникать прогиб, провисание или искривление конструкции. Тогда требуется усиление балок деревянного перекрытия.

Укрепление перегородок также может стать неизбежной мерой, если планируется кардинальное изменение функций помещений, расположенных на этаже. Это может быть связано с размещением ударного оборудования или увеличением нагрузок. Например, если планируется переделать помещения под склады, следует ознакомиться со строительной документацией на здание и в случае необходимости укрепить соответствующую площадку.

Конструкция деревянного перекрытия

Конструкция деревянного перекрытия очень часто имеет в своем составе следующие элементы

1. Основная балка (несущая)
2. Заполнитель меж балочного пространства
3. Сам пол
4. Отделочный потолочный слой
5. Накат

Устройство деревянных перекрытий

Как и все с чего начинает строиться что-то новое, устройство перекрытия начинается с основы. Основой в данном случае служат несущие балки. На них уже потом прикрепляются доски — обшивка. Сверху укладывается утеплитель с пароизолятором.

Затем крепится сетка и делается пористая стяжка, точнее паропроницаемая, с верху же укладывается накат.

Следует так же заметить тот момент, что при устройстве несущей балки особое внимание следует обратить на ее сечение. Самой подходящий вариант, когда балка с прямоугольно площадью сечения и соблюдена пропорция 1,4(высота)-к-1(ширине).

От чего же могут зависеть размеры несущих балок деревянных перекрытий?

1. Конструкция здания: размер пролета, а так же расстояние между соседними балками
2. Типа деревянного перекрытия
3. Климатические условия, где строится дом.

По современным стандартам расстояние по вертикали (пролетам) между балками д.б около 4 м. Расстояние же по горизонтали между балками не больше 1м.

Для правильного подбора поперечного сечения балки деревянного перекрытия, необходимо рассчитать общую нагрузку. которой будет подвержен 1 кв.м.

Необходимо получить общую цифру, которая будет зависеть от самой балки и всех материалов которые будут применены в устройстве. Для меж этажного и чердачного вес равен не больше 150 кг/м.кв

Для цокольного в два раза меньше (75 кг/м.кв)

Обработка несущих балок

Для того, чтобы деревянные балки не были подвержены влиянию различных бактерий и грызунов, необходимо провести необходимые мероприятия- обработать антисептиком.

Для этого подойдут медный купорос, 3-х%-й раствор фтористого натрия, или же железный купорос.

Технические характеристики обычного бруса и деревянной двутавровой балки

В каркасном домостроении используется четырехкантный брус, имеющий стороны не менее 100 мм. Меньший размер именуется бруском, который используется для изготовления стоек, стропил, обрешетки и других элементов каркасного дома.

Размеры бруса нормируются ГОСТами и ТУ. Самым ходовым размером является брус сечением 150х150 мм и длиной 3 или 6 метров из деревьев хвойных пород. На рынке продается брус 1, 2, 3 и 4 сортов. Для каркасного строительства используется брус 1 и 2 сорта.

Технические характеристики бруса зависят от вида древесины, ее возраста и влажности. Брус естественной влажности обладает более низкой теплозащитой и менее устойчив к грибковым поражениям древесины. У просушенного бруса выше прочность при сжатии вдоль волокон и превышает уровень 450 кг/ см², плотность достигает 900 кг/м³, момент упругости Е бруса 150х150 мм составляет 6000 -7000 МПа . Благодаря этим показателям брус используется в каркасном домостроении для изготовления каркаса и перекрытий.

Намного лучшими характеристиками обладает клееный брус, его готовят из тонких пластинок древесины хвойных пород (ламелей).

При изготовлении такого бруса предварительно пропитанные антисептиками и антипиренами ламели склеиваются и обрезаются по необходимому размеру. Такой брус может иметь длину до 12 метров с отличными характеристиками для создания перекрытий зданий с большими пролетами.

Двутавровая деревянная балка не подвержена прогибу, скручиванию и усадке. Ее длина может достигать 12-13 метров с нормативной величиной прогиба, а момент упругости Е у двутавровой балки в среднем равняется 12000 Мпа при ее весе в два раза меньше по сравнению с брусом.

Какую древесину лучше выбрать для деревянных перекрытий и как правильно уложить балки?

• 

Применительно к нашей теме эти слова звучали бы так: ни пола, ни потолка. И действительно, ни того ни другого не было бы у помещений без перекрытий. Но главное, что этот конструктивный элемент связывает между собой ограждающие стены здания и в немалой степени отвечает за его надежность

Одна из разновидностей перекрытий — деревянные балочные (бывают еще монолитные, сборные, кессонные и др.). Их сооружают как в брусовых, бревенчатых и каркасных домах, так и в возведенных из кирпича или бетонных блоков. Для начала разберемся, какими характеристиками должны обладать перекрытия.

На первом месте, разумеется, стоит прочность, ведь помимо собственного веса перекрытия несут на себе нагрузки от предметов обстановки и находящихся в помещении людей. В соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85, они должны быть рассчитаны на равномерно распределенную нагрузку не менее 150 кгс/м² (при проектировании ее значение для междуэтажных перекрытий обычно несколько завышают, а для чердачных, наоборот, занижают). Если планируется установить в помещении, например, котел, бильярдный стол или рояль, то при инженерных расчетах обязательно учитывают оказываемые ими сосредоточенные нагрузки.

Вторая важная характеристика — жесткость, то есть устойчивость к прогибу под воздействием нагрузок: не более 1/200 или 1/250 пролета для чердачных и междуэтажных перекрытий соответственно. Кроме того, конструкция должна быть стабильной и «не реагировать» на хождение людей, перестановку мебели и т. п.

Возлагаются на перекрытия и такие задачи, как защита от передачи воздушного и ударного шума из одной комнаты в другую; предотвращение утечки тепла из обогреваемого помещения в холодное (чердак, подвал) при разнице температур в них ≤10°С; а также создание препятствия для распространения в здании огня.

Плюсы и минусы деревянных перекрытий

Несомненные плюсы таких конструкций — легкость, быстрота сооружения и сравнительно невысокая стоимость. Ну а минусы типичны для древесины. Во-первых, балки чувствительны к изменениям температурно-влажностного режима, что чревато их деформацией. Во-вторых, дерево подвержено различным биопоражениям (гниль, грибок и пр.). По этой причине для изготовления балок следует использовать хорошо высушенный материал с влажностью не более 8–12%, в обязательном порядке обработанный специальными антисептическими препаратами, что позволит существенно продлить срок службы конструкций. Кроме того, действенной мерой по предотвращению преждевременной порчи древесины является поддержание в доме постоянного уровня температуры и влажности.

Нередко деревянные перекрытия проявляют нестабильность, заметно прогибаясь под нагрузками. Причиной этого, даже при использовании балок расчетной жесткости, является либо их неправильное расположение — не по ширине, а по длине проема, либо простое опирание на венец сруба вместо установки в выбранный в бревне паз

Еще один минус деревянных перекрытий заключается в их повышенной пожароопасности. Вследствие этого балки должны быть пропитаны огнезащитными составами, а по периметру проходящих сквозь перекрытия дымовых труб — устроены изоляционные короба, заполненные негорючей каменной ватой высокой плотности.

Обычная древесина или клееная?

• 

Клееная балка

Используя для изготовления балок натуральную древесину естественной влажности (как правило, это изделия из сосны толщиной 50–80 мм и высотой 200–300 мм), необходимо учитывать следующие моменты. Первый: не прошедший принудительную сушку материал будет менять свои геометрические размеры в зависимости от внешних условий. Второй: не исключено, что он имеет скрытые пороки, что может отразиться на несущей способности конструкции. Третий: чтобы исключить боковые деформации, широкие балки придется снабжать распорками. И наконец, четвертый: перекрыть такими балками можно не более чем 6-метровый пролет, да и то с маленьким шагом.

Балки из клееной древесины, сырье для которой проходит тщательную сортировку и камерную сушку, имеют стандартные размеры от 140 × 50 до 200 × 200 мм и при равном сечении являются значительно прочнее обычных. Ими можно перекрывать пролеты длиной до 12 м. Кроме того, для укладки перекрытий в помещениях сложной геометрии, где потолочная конструкция играет к тому же еще и декоративную роль, выпускаются гнутоклееные балки.

Стоит отметить, что в последнее время вместо балок из цельной и клееной древесины отечественные застройщики все чаще стали использовать балки из LVL-бруса, OSB-плит, металлодеревянные и др.

Укладка балок

Сечение, а следовательно, и шаг установки балок — это расчетные величины, зависящие от длины пролета, проектных нагрузок, а также размера плит утеплителя, который укладывают в промежутки между балками.

Если согласно проекту балки должны быть расположены параллельно длинной стене, чтобы, например, стать элементом дизайна интерьера, то их сечение определяется особо. В этом случае обычно используют изделия из клееной древесины с металлическим армированием, предусматривают опорные колонны, усиливают конструкцию поперечными балками и др.

Узел соединения балки с венцом брусового или бревенчатого дома выполняют разными способами. Один из них — укладка балки в выбранный на 70 мм паз через промежуточный изоляционный слой (чтобы в результате трения не появлялся скрип). При подрубке конца балки — например, для замка «ласточкин хвост» и т. п. — ее сечение может быть уменьшено только на четверть (СНиП II-25-80), иначе возникает риск появления в ней продольных трещин и, как следствие, снижения несущей способности.

Коробка дома, сложенного из бруса или бревна, осаживается практически равномерно по всем стенам, а следовательно, перекоса перекрытий можно не опасаться

• 

Вариант опирания деревянной балки на кирпичную стену

Также соединение выполняют с применением опорных элементов из оцинкованной стали — уголков, кронштейнов, Т-образных пластин и др., которые фиксируют к стене металлическими саморезами или шурупами-глухарями большого сечения, а к ним теми же саморезами крепят балку. Опоры могут быть скрытыми или оставаться на виду, если потолочная конструкция выступает в качестве интерьерной детали. При этом следует учитывать, что специалисты рекомендуют использовать такое соединение балок только с внутренними стенами, поскольку на ограждающей стене опорные элементы могут попасть в точку росы, что приведет к выпадению конденсата и появлению темных пятен на древесине.

Для устройства деревянных перекрытий в блочных и кирпичных домах в процессе кладки стен в них предусматривают специальные гнезда глубиной не менее 150 мм, куда вставляют балки. Предварительно их концы срезают под острым углом, чтобы древесина не насыщалась влагой, обрабатывают биозащитными препаратами и гидроизолируют двумя слоями рубероида или пергамина. Торец при этом должен оставаться открытым, чтобы ничто не мешало движению водяного пара. Углубление выстилают гидроизоляционным материалом, помещают внутрь утеплитель, кладут деревянную прокладку (также обработанную антисептиком) и вставляют туда балку, фиксируя ее анкерами. Обратите внимание: СНиПы запрещают глухую (закрытую) заделку деревянных конструкций в каменные стены, поэтому по краю гнезда необходимо предусмотреть воздушный зазор.

Как быть, если балка одним своим концом опирается на деревянную стену, а другим – на каменную? Ведь первая будет давать осадку, а вторая нет. Как в этом случае поведет себя перекрытие?

Чтобы не допустить его перекоса, практикуют следующее решение. Вдоль каменной стены ставят столбы (деревянные, бетонные и пр.), закрепляют на них винтовые домкраты, поверх кладут опорный брус, а на него – концы балок. Таким образом, подкручивая винты, можно выравнивать перекрытие, «подстраиваясь» под осадку деревянной стены. Сечение и шаг столбов – величины расчетные.

Что касается эстетической стороны вопроса, то столбы можно оставить на виду, вписав их в стилистику интерьера, а можно спрятать за обшивкой, только при этом нужно не забыть устроить в ней окошки для регулировки домкратов.

Конструкция перекрытия

• 

Классическая система утепления перекрытия для холодного чердака

Самый распространенный вариант «пирога» деревянного перекрытия выглядит так. Прежде всего, между балками должен быть уложен утеплитель, решающий также задачу по звукоизоляции помещений. Как правило, это 50-миллиметровые плиты из каменного волокна, общая толщина слоя которых для междуэтажных перекрытий, согласно расчету, может достигать 150 мм.

Если балки перекрытия в декоративных целях частично выступают за плоскость потолка, то их оставшейся высоты может не хватать для укладки полноценного слоя теплоизоляции. В этом случае специалисты советуют «нарастить» балки деревянными брусками и уже в этот каркас класть утеплитель нужной толщины.

Практически непреодолимой преградой для распространения ударного и воздушного шума будет являться перекрытие, состоящее из двух не зависимых друг от друга контуров балок (они могут быть и разнонаправленными), заполненных эффективной изоляцией

Для защиты от увлажнения водяным паром утеплитель снизу покрывают пароизоляционной пленкой. Ее настилают так, чтобы она или огибала балки, или прилегала только к их нижней поверхности, формируя из нее сплошной, неразрывный слой с помощью перехлестной стыковки полотен и проклейки швов специальными лентами. Действуя по тому же принципу, сверху утеплитель защищают слоем гидроизоляции.

Со стороны нижерасположенного помещения по балкам выполняют, например, обшивку вагонкой либо сооружают каркасную подоснову для того или иного вида потолочной отделки, а сверху — делают обрешетку (или кладут лаги) для настила чернового и чистового пола.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен, чтобы ничего не пропустить!

Особенности деревянных балок перекрытия

Перекрытия и стены это одни из главных элементов любой постройки. Они несут на себе нагрузку, поэтому должны обладать достаточной прочностью и жесткостью.

Свойства и разновидности деревянных балок

В первую очередь стоит понять, что такое перекрытия и для чего они нужны. Под перекрытиями обычно имеют в виду конструкции, которые используют для таких частей здания как:

• Жилые и мансардные этажи;
• Цокольные этажи и подвалы;
• Чердаки.

Верхняя часть перекрытия это своего рода основа для установки пола, а нижняя для установки потолка. Если говорить именно о деревянных балках, то они могут быть использованы только при строительстве домов из бруса. Ни одна конструкция из дерева не сможет выдержать вес железобетонных плит

Как и у любого другого материала у дерева есть свои плюсы минусы. Начать обзор стоит с балок сделанных из непрерывного массива. Его используют в межэтажных перекрытиях. Для этого подходят только цельные изделия с длиной пролета не больше чем шесть метров. Это помогает достичь более высокой прочности.

Если применяются клееные балочные перекрытия, то при их использовании можно перекрывать огромные пролеты. Это все благодаря технологии, с которой они были изготовлены. Для этой разновидности материала свойственна повышенная прочность. Их обычно используют в случаях, когда на все перекрытие будет приходиться большая нагрузка. У таких балок есть следующий перечень положительных свойств:

• Они более прочные;
• С их помощью можно перекрывать большие пролеты;
• Их достаточно просто устанавливать;
• Они мало весят;
• Больший срок использования.

Клееные балки могут достигать двадцати метров в длину. Их не требуется дополнительно зашивать, поскольку сами по себе они достаточно гладкие.

Требования к деревянному перекрытию

Материал, использованый для балок деревянных перекрытий должен обладать некоторыми свойствами и требованиями, например:

• Прочность. Материал должен быть в состоянии выдерживать огромные нагрузки. Причем должны быть учтены как постоянные, так и переменные нагрузки;
• Достаточная жесткость (имеется ввиду способность материала противостоять сильным изгибам);
• Тепловая и звуковая изоляция;
• Противопожарная безопасность.

Все требования должны строго соблюдаться. От этого зависит общая безопасность здания.

Основные преимущества и недостатки балочных перекрытий

Перед тем как переходить к процессу монтажа требуется предварительно подготовиться. Кроме предъявляемых требований следует узнать особенности расчета и сечений.

• Интересный внешний вид. Есть возможность сделать сразу деревянный пол без использования дополнительных материалов;
• Сравнительно малый вес, меньшая нагрузка на стены и на фундамент. Можно немного сэкономить на строительстве;
• Можно производить ремонт сразу при эксплуатации;
• Можно в короткий срок самостоятельно все установить, не используя дополнительные материалы.

Но есть и несколько недостатков, например:

• Повышенная горючесть древесины, может потребоваться дополнительная пропитка специальными антипиренами;
• Прочность материала сильно уступает металлическим или железобетонным конструкциям;
• При сильных перепадах температуры или при повышенной влажности материал может деформироваться или усаживаться;
• Дерево может подвергаться воздействую грибков, плесени или просто гнить, чтобы этого избежать, нужно постоянно обрабатывать его в процессе всего срока службы.

Как правильно рассчитать нагрузку?

Балки перекрытия в процессе эксплуатации должны быть в состоянии выдерживать не только свой собственный вес, но и также вес пола, мебели, техники людей и прочего. И все это напрямую зависит от типа перекрытия. Именно поэтому все нужно просчитать заранее. Все расчеты должны быть произведены еще на стадии планирования. Это можно сделать как самостоятельно так и используя для этого наемных профессионалов.

Первое что следует учитывать это вес материалов используемых для перекрытия. Например, если рассмотреть чердачное перекрытие с таким утеплителем как минеральная вата, то конструкция должна быть в состоянии выдержать не менее 50 кг на квадратный метр.

Для того чтобы точно подсчитать нагрузку требуется обратить внимание на нормативные документы. Если чердачное перекрытие сделано из дерева с использованием пенопласта или минеральной ваты в качестве специального утеплителя, то, если основываться на СНиП 2.01.07-85, производить расчеты нагрузки следует следующим образом: 70*1,3=90 кг/м². В этом случае 70 это нагрузка согласно нормативам, а 1,3 коэффициент запаса.

Сечение деревянных балок перекрытия

Расчет шага укладки и сечения деревянных балок можно выполнить благодаря изменению длины балок. Обозначенные величины друг с другом связаны, поэтому расчеты проводятся с помощью одинаковых математических действий. Сама форма сечения может быть прямоугольной и округлой. Однако оптимальной считается именно прямоугольная.

Соотношение сторон прямых углов прямоугольника должно соответствовать 1:4:1, высота должна быть больше по размеру, чем ширина. Часто высота определяется толщиной утеплителя, который меняется при проведении работ. По высоте размеры могут находиться в пределах10-30 см, по ширине – 4-20 см. Если перекрытия монтируются из круглого бревна, то его диаметр должен быть 11-30 см.

Теперь рассмотрим расстояние между балками. Минимальное значение должно составлять 30 см, максимальное — 1,2 м. При расчетах необходимо учесть ширину подшивки и применяемого утеплителя. Если есть необходимость, выполняют подгонку, чтобы обеспечить более простой монтаж. В случае возведения каркасного дома шаг между балками приравнивают к расстоянию между стойками каркаса.

Укладка деревянных балок перекрытия требует точных и тщательных расчетов, без которых не имеет смысла начинать работу. Расчет деревянных балок перекрытия является довольно ответственным и важным этапом перед началом проведения всех работ. Именно от того, насколько правильно производился этот этап работы, будет зависеть надежность и долговечность итоговой конструкции. Все расчеты должны производиться профессионалами с учетом всех существующих утвержденных норм.

Определяем необходимую длину балок

Размеры, а в частности длина балок перекрытия напрямую зависят от параметров будущей постройки. Еще на этапе расчета нужно учитывать, что длина балки должна соответствовать ширине перекрываемого пролета. К тому же не стоит подбирать точно по размерам, ведь нужно еще балку в стены заделать. Поэтому учитывается еще дополнительная длина, чтобы конструкция была надежно закреплена.

Глубина заделки балок в стене будет зависеть от материалов, из которых возводились сами стены, и от пиломатериалов для перекрытия. Рассмотрим некоторый пример, чтобы было понятней. Если стена возведена из кирпича или бетона, то глубина заделывания балок составит около 100 мм с каждой стороны, при использовании досок в качестве перекрытия. Если применяется брус, то глубина равняется 150 миллиметрам с каждой стороны заделывания балок.

Если пролет планируется перекрывать в деревянном сооружении, то монтаж необходимо проводить в специальные зарубки в стенах, заранее подготовленные. Минимальная глубина таких зарубок должна составлять 70милиметров.

Если балки монтируются с применением специальных крепежных элементов, то длина должна равняться ширине перекрываемого пролета. Для этого сначала замеряется расстояние между двумя противоположными стенами, на которые крепление балок будет производиться.

В зависимости от того какая задумана конструкция, определяется, будут ли балки выходить наружу через стену. Если да, то к ним выполняют крепление стропильных ног, формируя тем самым скат крыши. При такой конструкции балка может выступать на 300-500 мм. Брусом перекрывают балочный пролет шириной от 2,5 до 4 м. При этом максимально возможная величина перекрытия доской либо брусом составляет 6 м.

Если требуется произвести перекрытие пролетов большей длины, то применяется клееный брус, который отличается своей высокой прочностью. Из этого материала изготавливаются прямоугольные либо деревянные двутавровые балки перекрытия.

Если используются обычные доски или брус, то необходимо установить дополнительные опоры бля балок. В качестве дополнительной опоры могут выступать стены самого помещения или колонны.

Типы и виды деревянных перекрытий – классификация

Существует несколько видов деревянных перекрытий.

1. Чердачное перекрытие.
2. Подвальное.
3. Межэтажное.

Чердачное перекрытие выступает как в качестве отдельной самостоятельной конструкции, так и в качестве части стропильной системы. Наиболее рациональным и часто применяемым является чердачное перекрытие независимого типа, так как при необходимости можно проводить в дальнейшем те или иные ремонтные работы.

Что касается подвального перекрытия деревянными балками то тут речь идет о разделении потолка подвала и первого этажа дома. Важно запомнить, что если в газобетонном доме довольное большое подвальное помещение и гараж, то балки для перекрытия лучше брать двутавровые из металла.

Межэтажные перекрытия представляют собой обрешетку из деревянного материала, то есть лаги. На обрешетку крепится черновой пол из фанеры или ДСП. Такой вид перекрытия схож с подвальным по своему обустройству. Однако есть некоторые различия, например, в межэтажных перекрытиях дополнительно применяются звукоизоляционный и утеплительный материалы.