Возведение деревянных перекрытий между этажами: подробная технология

Технология производства и сферы применения

Для изготовления двутавровых балок, в соответствии со СНиП, используются хорошо просушенные брусья и ориентированно-стружечные плиты, называемые ОСБ или в латинской транскрипции OSB. Размеры сечения конструкции варьируются от 140 до 450 мм, выпускаются двутавры разной длины. Для изготовления применяется хвойное дерево, тщательно высушенное и отбракованное. Перекрытия по деревянным балкам получаются высокопрочные, сравнимые с железобетонными, и имеют длительный срок службы.

Используются двутавры из дерева при проведении следующих работ:

cооружение перекрытия по деревянным балкам цоколей и между этажами дома;
строительство крыш – в стропильных системах;
строительство мансард;
сборка каркасного дома;
настил пола.

Двутавровые деревянные балки имеют особое специальное сечение в виде буквы «Н», положенной на бок. Как правило, они производятся на современном импортном оборудовании с использованием высокотехнологичных процессов и материалов. Сухой и проклеенный брус используется для изготовления поясов – верхней и нижней плоскости балки. Для перемычки, называемой стойкой, используется, как было упомянуто выше, прессованная плита ОСБ. Пропитанная специальным клеем ОСБ основа придает балкам огнеупорность и водооталкиваемость, в соответствии со СНиП.

Настил пола отлично проводится с использованием двутавровых балок, а изделия для сборки домовых каркасов имеют высокое качество и не деформируются за весь срок службы. Деревянные конструкции не подвержены коррозии, в отличие от металлических аналогов. Подбор изделий необходимой конфигурации и длины, как правило, происходит во время заказа двутавровых балок у производителя. Завод-изготовитель проверяет соответствие изделий сертификации, СНиП и заявленным размерам.

Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:

Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.

Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.

Увеличение сечения изделия производится с помощью:

Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.

Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:

листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.

Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.

Особенности, преимущества и недостатки перекрытий из дерева

Деревянные конструкции устраиваются по балкам, которые также выбираются из этого материала. Чаще всего они используется в небольших малоэтажных домах.

Балки могут быть изготовлены из:

досок, толщина которых составляет от 3,8 до 5 см;
бруса, толщина которого составляет от 7,5 см до 17,5 см;
бревен;
проклеенного бруса;
клееных балок (деревянного двутавра).

Такой вид перекрытия по балкам обладает следующими преимуществами:

его достаточно легко сделать и смонтировать;
обладает хорошими теплоизоляционными свойствами;
дерево является экологически чистым материалом, что гарантирует отсутствие в доме вредного воздействия на организм человека;
можно использовать в домах, которые стоят на легком фундаменте, поскольку перекрытия не будут давать большой дополнительной нагрузки;
доступность.

В то же время, необходимо помнить и о недостатках данной конструкции:

перекрытия из дерева по балкам имеют не такую высокую прочность, как железобетонные;
нуждается в дополнительной обработке антипиренами – благодаря этому деревянное покрытие будет не горючим;
без обработки антисептиком, деревянное покрытие по балкам может быть поражено грибком, насекомыми-вредителями или плесенью;
из-за сырости, колебаний температур, влажности и нагрузок присутствует риск образования деформации деревянного перекрытия.

Основные этапы при монтаже перекрытия из дерева

Данный вид перекрытия устанавливается по балкам. Так что, первый шаг в технологической схеме устройства – это установка балок. Устройство этих элементов в доме происходит согласно следующей инструкции:

Первоначальной задачей стоит обработка древесины антисептиком. В противном случае, они будут со временем гнить, и перекрытие по деревянным балкам будет неустойчивым.
Концы балок срезаются по углом от 60 до 80 градусов. Помимо антисептика, они также просмаливаются.
Далее концы балок должны быть обернуты рубероидом.
В стене должны быть подготовлены ниши, глубина которых должна составлять от 15 см. В них укладываются балки. При этом зазор между стеной и балкой должен составлять от 3 до 5 см. После установки балки, он заполняется минеральной ватой.

Устройство необходимо начинать с самых крайних элементов. После того, как все они будут установлены, необходимо чтобы по балкам был одинаковый горизонтальный уровень.

В некоторых случаях, необходимо позаботиться об обеспечении большей жесткости. Для этого обычно прибегают к стальным креплениям – анкерам, скобам либо пластинам. Если анкера и пластины используются крайне редко, то скобы можно встретить достаточно часто в деревянных домах.

После завершения этих этапов, можно приступать к устройству перекрытия по балкам. В качестве настила обычно выступают листы фанеры, строганные доски либо панели OSB. Но это далеко не единственный элемент. Пирог перекрытия состоит из чернового пола, изоляции (ветро-, тепло-, гидро-), небольшого воздушного зазора и половой доски. Пирог: от верхних слоев к нижним слоям (наглядный пример):

Ламинат.
Подложка под ламинат.
Плиты ОСП.
Доска с характеристиками 50х100.
Утеплитель толщиной 20 см.
Брус 70х195 мм.
Брус 20х20 см.
Защита от ветра.
Доска 25х100.

Пирог, а точнее его слои, могут немного изменяться в зависимости от конструктивных решений. В зависимости от того, какая плита используется в качестве чернового пола, рекомендуется либо покрыть финишным покрытием и класть плитку, линолеум или другое покрытие. В том случае, если сверху в качестве чернового пола выступают струганные доски, их можно покрыть лакокрасочным составом и больше ничего не укладывать.

Расчет деревянного перекрытия

Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.

Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

Расчет перекрытия по деревянным балкам

Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

В таблице приведено сопротивление лиственницы.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины

Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент

Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома

Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

В-третьих, параметрами балки.

Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

Следует знать: Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.

Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

Общие сведения

Разновидности перекрытий

Чердачное перекрытие может быть установлено в качество элемента крыши, и тогда оно будет являться частью стропильной системы. Оно может быть установлено в качество независимого элемента. Для сохранения тепла следует обязательно использовать слои с теплоизоляцией и пароизоляцией. Перекрытие цокольного этажа и подвала должно быть очень прочным и способным выдерживать большие нагрузки. Такие пролеты тоже утепляют и прокладывают слои материала для пароизоляции, чтобы холод ни в коем случае не проник из подвала в дом.

Между собой балки отличаются по видам, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Для того чтобы сделать цельные балки, используют древесину твердых пород. Большим недостатком являются цельномассивные деревянные балки, так как у них есть ограничение по длине – не более 5 метров. Балки из клееной древесины отлично сочетают в себе эстетику и высокую прочность. Их использование помогает существенно увеличивать предельную длину, которая может быть до 20 метро и идеально подойдет для перекрытия больших пролетов. Учитывая то, что этот материал выглядит очень красиво, его зачастую не перекрывают потолком, и он является элементом дизайна.

Преимущества

Есть несколько весомых преимущества, к которым можно отнести:

Простоту установки.
Способность к перекрытию больших пролетов.
Небольшой вес.
Большой срок эксплуатации.
Высокий уровень безопасности от пожаров.
Материал не поддается деформации.

Перекрытия балками между этажами делается материалом с прямоугольным сечением, что характерно для доски или бруса, или же используется круглое, которое изготовлено из бревна.

Требования к балкам перекрытия

Установка перекрытий из деревянных балок способно повлечь за собой ряд особых требований, которые следует учитывать.

Состоят они в следующем:

Балочные изделия обязательно должны быть сделаны из хвойных пород дерева, так как именно они имеют высокий запас прочности. При этом влажность древесины должна быть не больше 14%, так как в противном случае лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
Запрещено для создания балок перекрытия использовать древесину, которая подверглась заболеваниям, грибку или она была испорчена насекомыми.
Перед началом монтажа элементы для создания балок следует обрабатывать антисептиками.
Для того чтобы в будущем пол или потолок не прогибался из-за нагрузки, следует сделать строительный подъем. Чтобы это выполнить, потолок нижнего этажа должен иметь незначительный подъем – это не будет вам мешать, наоборот, при нагрузке все выровняется и будет в нужном положении.
Если вы планируете укладывать брусья с большой частотой, то вместо них можно использовать доски, которые нужно обязательно устанавливать на ребра.

Порядок расчета

Перед началом установки деревянного перекрытия балками следует выполнить некоторые расчеты, благодаря которым вы узнаете размеры и количество балок.

Для этого вам потребуется:

Определить, какова будет длина пролета, на которой и будет производиться установка.
Сделать расчеты на предполагаемую нагрузку, которая будет после установки.
С указанными данными можно выполнить расчеты на сечение балок и шага установки. Для этого используйте специальные калькуляторы онлайн или таблицы.

Длина балок будет сложены из таких данных, как длина пролета, который следует перекрыть и запаса балки, который будет установлен в самой стене. Узнать пролет можно при помощи любых измерительных приборов, а запас балок, который будет установлен в стене, напрямую зависит от материала, из которого выполнена стена.

Самый популярный вариант пролета, который перекрывают балками, равен от 250 до 400 см. Но учтите, что самая большая допустимая длина балок, сделанных из доски или бруса, не может быть более 600 см. В случае, если длина пролета больше допустимого размера, советуем сделать балки из клееного бруса. Кроме этого, для перекрытия пролета, который более 600 см, можно поставить специальную деревянную ферму. Нагрузка, которая идет на деревянную балку, в целом состоит из веса деталей пролета (внутреннего наполнения, балок, обшивка пола и потолка) и веса элементов временного назначения (бытовая техника, предметы мебели, люди, присутствующие в помещении).

Перекрытия из древесины

Деревянные брусья широко используют при строительстве частных объектов. Применяется хвойная древесина и лиственные пиломатериалы.

Прочностные характеристики деревянных брусьев позволяют использовать их с уменьшенным расстоянием между опорами:

при формировании оснований между этажами – до 5 м;
для технических помещений под крышей – максимум 6 м.

С одной стороны брусья зашиваются настилом, выполняющим функции пола, а с другой формируется потолочная поверхность. Свойства древесины позволяют размещать деревянные брусья с расстоянием 40–50 см.

Очень важное преимущество конструкции из дерева – малый вес

Положительные стороны деревянной конструкции:

уменьшенный вес, не требующий усиленного фундамента и не оказывающего разрушительного влияния на коробку;
ускоренный монтаж, позволяющий самому оперативно выполнить работы без использования грузоподъемных средств.

Недостатки деревянных балок:

пожароопасность. Требуется специальная обработка древесины;
чувствительность к влаге. Необходима обработка антисептиком.

Расчет для примера

В качестве примера определим шаг лаг для пола в стандартном панельном доме (расчет 1) и в каркасном здании (расчет 2).

Расчет 1.

Начальные данные – опора на плиту перекрытия по базовой стяжке, с регулируемыми фиксаторами (винтовыми), под ламинат. Размеры помещения 3х5 м, пролет выбирается 3 м (параллельно стене с окном). Под ламинат необходимо устройство чернового настила из фанеры в 20 мм.

Согласно таблице, для такой толщины настила (фанера) шаг лаг можно принять 300 мм, а сечение бруса для пролета в 3 м – 150х80 мм. Расчетное количество х составит при расстоянии от стен 50 мм, ширине бруса 80 мм и шаге лаг под фанеру 300 мм

Поскольку число лаг не может быть не целым, принимаем количество брусьев 13 или – при малой нагрузке можно увеличить расстояние до стены – 12 штук.

Если при тех же условиях рассчитывается шаг лаг для пола из досок толщиной 50 мм, то расчетное количество брусьев х при расстоянии между ними 1000 мм составит

Принимаем целое количество 4 штуки (здесь уменьшать их число нежелательно).

Расчет 2

Начальные данные – опора на деревянные балки перекрытия, расположенные с шагом 1000 мм, те же размеры и конфигурация помещения, та же отделка.

Определим, через какое расстояние лаги должны быть уложены под настил из фанеры. По данным таблицы для фанеры толщиной 20 мм шаг лаг составляет 300 мм, при этом расстояние между балками составляет 1000 мм. Необходимо вначале разместить лаги по числу балок с креплением к их боковой стороне и выравнивании, далее расположить брусья поперек первичных лаг с шагом 300 мм. Поскольку балки имеют длину 3000 мм, первичные лаги также должны быть длиной 3000 мм и иметь сечение не менее 200х150 мм. Для пятиметровой комнаты таких лаг (согласно предыдущему расчету) потребуется 4 лаги (или пять, в зависимости от положения балок). Размещение вторичных опор идет по пролету длиной 5000 мм, при расстоянии 300 мм и ширине бруса 150 (сечение 200х150 мм) их потребуется

Учитывая округление, необходимое число пятиметровых (составных) лаг составляет 5 штук.

Для настила из половой доски толщиной 50 мм требуемое расстояние между лагами составляет 1000 мм, что равно шагу между балками. Поэтому число лаг соответствует числу балок (4 или 5 штук).

В обоих случаях необходимо внести поправку на повышенную нагрузку на перекрытие. В зависимости от условий эксплуатации, можно увеличить сечение брусьев/уменьшить расстояние между ними/применить комплексную поправку (увеличение сечение и уменьшение расстояния между лагами под доски).

Если принять увеличение сечения, то следует принять в обоих случаях ближайшее большее значение согласно таблице, то есть 220х180 мм (первичные и вторичные при перекрестном настиле) и 180х100 мм для настила под доски. Поправка на изменение расстояния лаг под пол (шаг) приводит к увеличению числа брусьев. Для первого расчета число первичных лаг не измениться, а для вторичных количество составит (при уменьшенном шаге 250 мм)

При креплении лаг к балкам шаг не меняется, следовательно, этот метод внесения поправок не применим.

Устройство балочного перекрытия

При монтаже нужно обязательно соблюдать уровень всех вертикалей и горизонталей. Для этого предварительно натяните маячный шнур и устанавливайте каждую балку, ориентируясь на него. Только таким образом можно обеспечить идеальное устройство балочного перекрытия.

Это обеспечит ровность всех балок относительно друг друга. Чтобы при монтаже наката балки не двигались, скрепите их между собой. Не забывайте, что деревянные перекрытия легко воспламеняются, поэтому если сквозь них проходят печные или каминные трубы, то между трубой и элементами перекрытия должно сохраняться расстояние не менее 40 см. Все электрические кабели, проходящие внутри или снаружи перекрытия, укладываются в кабель-канал (монтажный короб) или гофру.

Таблица. Расстояние между балками междуэтажного (чердачного) перекрытия, см

Сечение	Расстояние между стенами, м
деревянной балки, мм	3	3,5	4	4,5	5
50×160	80(120)	60 (90)	45 (65)	50	40
60×120	125(185)	80(135)	70(105)	55(80)	45 (65)
100×100	60 (90)	45 (70)	35(50)	40	Не применяется

Типы и виды деревянных перекрытий — классификация

1. По назначению

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам Основное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.

Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Чердачное перекрытие по деревянным балкамПринцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкамКонструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

2. По виду

Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.

Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия

Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

Клееные деревянные балки перекрытия

Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

Клееные деревянные балки перекрытия — схема устройства

Преимущества клееных балок:

высокая прочность;
возможность перекрывать большие пролеты;
легкость монтажа;
незначительный вес;
длительный срок службы;
отсутствие деформации;
пожарная безопасность.

Максимальная длина деревянной балки перекрытия такого вида достигает 20 метров погонных.

Поскольку клееные деревянные балки имеют гладкую поверхность, их часто не зашивают снизу, а оставляют открытыми, создавая в комнате стильный дизайн интерьера.

Возведение деревянных перекрытий между этажами: подробная технология строительства