Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

Главная |Блоки и перекрытия |Перекрытие по металлическим балкам

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Содержание

  • 1 Плюсы и минусы перекрытия из дерева
  • 2 Какими бывают деревянные перекрытия
  • 3 Требования к деревянному перекрытию
  • 4 Какие бывают балки
  • 5 Разновидности балочных перекрытий из дерева
  • 6 Требования к деревянным балкам перекрытий
  • 7 Порядок расчета деревянных балок
  • 8 Определение сечения и шага деревянных балок
  • 9 Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки
  • 10 Типы и виды деревянных перекрытий
    • 10.1 Подвальное
    • 10.2 Чердачное
    • 10.3 Междуэтажное
  • 11 Использование досок и цельного бруса
  • 12 Клееный брус
  • 13 Самостоятельное изготовление клееного элемента
  • 14 Монтаж двутавровой деревянной балки
    • 14.1 Преимущества использования двутавровых балок в строительстве
  • 15 Технические требования
  • 16 Чем хорош канадский метод строительства перекрытия?
    • 16.1 Преимущество №1. Удивительная прочность
    • 16.2 Преимущество №2. Точная геометрия
    • 16.3 Преимущество №3. Комфортный вес
    • 16.4 Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях
    • 16.5 Преимущество №5. Практичность в утеплении
  • 17 Как избежать в процессе опасных ошибок?
    • 17.1 Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины
    • 17.2 Ошибка №2. Использование неподходящего клеевого состава
    • 17.3 Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок
    • 17.4 Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов
    • 17.5 Ошибка №5. Задействование посторонних элементов
  • 18 Определение необходимого количества и размеров балок перекрытия.
  • 19 Расчет длины балок перекрытия.
  • 20 Расчет нагрузки, действующей на перекрытие.
  • 21 Определение сечения и шага деревянных балок перекрытия.

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.

Виды перекрытий дома

  • междуэтажные (разделяющие жилые этажи, включая и мансардный),
  • подвальные (отделяющие подвал от жилого этажа),
  • цокольные ( отделяющие жилой этаж от холодного подполья),
  • чердачные (отделяющие жилой этаж от неотапливаемого чердака).

По своему конструктивному решению несущую часть перекрытий можно разделить на:

  • балочные, стоящие из несущей части (балок) и заполнения;
  • безбалочные, выполняемые из однородных элементов (плит-настилов или панелей-настилов).

Виды перекрытий для дома

Продажа всех видов балок металлических

Продажа всех видов балок металлических со своих складов по всему Дальнему Востоку по лучшим ценам, ЗВОНИТЕ, УБЕДИТЕСЬ сами, работаем напрямую с российскими комбинатами и трейдерами.

Доставка по всему Дальнему Востоку от 1 балки до 500 тонн (возможны и более крупные объемы, звоните) в срок 10-16 календарных дней. В наличии своя тяжелая техника для доставки, свои металлобазы для хранения больших объемов в наличии и другие преимущества для вас.

Балка двутавровая (ГОСТ 19425-74), двутавры стальные горячекатаные (ГОСТ 8239-89), двутавры с параллельными гранями полок (СТО АСЧМ 20-93)

Продажа всех видов балок металлических

Балка двутавровая из углеродистой и низколегированной стали. ГОСТ 8239. Конструкция и размеры. ГОСТ описывает общую конструкцию и размеры двутавровых балок. ГОСТ 535, ГОСТ 19281. Общие технические требования. Описывает общие технические требования к двутавровым балкам из углеродистой и низколегированной стали.

Балка двутавровая стальная специальная. ГОСТ 19425-74. Конструкция и размеры. ГОСТ описывает общую конструкцию и размеры двутавровых балок. ГОСТ 535-88. Общие технические требования. Описывает общие технические требования к двутавровым балкам из углеродистой и низколегированной стали.

Металлические двутавровые балки применяются в промышленном и гражданском строительстве в частности для перекрытий, в качестве колонных металлоконструкций, также мостовых сооружений, различных подвесных опор и подвесных путей. Также двутавровые балки с успехом применяются в крупнопанельном строительстве.

Балка специальная ГОСТ 19425-74 выпускается следующих видов:

  • С – для армировки шахтных стволов,
  • М – балки для подвесных путей.

По точности прокатки балку изготовляют:

Продажа всех видов балок металлических
  • высокой точности – А
  • обычной точности – В.

В соответствии с заказом балка изготовляются длиной от 4 до 13 м:

  • мерной длины,
  • кратной мерной длины,
  • мерной длины с остатком до 5% массы партии,
  • немерной длины.

Остатком считаются профили длиной не менее 3 м.

По требованию потребителя допускается изготовление профилей ограниченной длины в пределах немерной и длиной свыше 13 м.

Первые две цифры обозначают высоту для данной группы профилей в см.

Продажа всех видов балок металлических

Индекс после первых двух цифр – вид профилей по ширине полок:

Читайте также:  Монтаж плит перекрытия технология /инструкция с фото

Цифра идущая после индекса определяет профилеразмер в данной серии. Профилеразмер определяется по толщине стены и полки. Если профилеразмер один то цифра не указывается.

Алюминиевые и стальные перекрытия

В строительстве также часто используется алюминий, точнее его сплавы, он довольно устойчив к воздействию окружающей среды, но не умеет такой устойчивости при весовой нагрузке. В сравнении со стальными, они легче и тоньше, но чаще всего их приходится утолщать для дополнительной прочности. В возведении конструкций можно использовать оба материала, в зависимости от объемов строительства, так как промышленное производство представляет собой более объемные работы с сильными укреплениями, а вот небольшие постройки можно монтировать из алюминия, он экономичен и прост в использовании. 

Есть одна важная особенность — металл при воздействии высоких температур плавится, буквально тает, создавая однородную массу, которая не подлежит восстановлению, при этом алюминий, когда нагревается, не превращается в растаявшую лужу, а наоборот, при уменьшении температур восстанавливается до обычного вида. Конечно, не на каждом производстве окружающая среда имеет температуру в 80 градусов, поэтому ухудшения при обычном нагреве не будет. Со стороны химических обозначений, более благородные соединения у железа, а алюминий не получил признания у химиков. 

Есть такое понятие, как модуль упругости, оно отвечает за устойчивость материала к регенерации после сильного давления, то есть если действие балки направлено на изгиб, то она не должна прогибаться, поэтому чем больше давление, тем выше должен быть показатель модуля упругости. Алюминиевые сплавы имеют модуль упругости МПа, что в три раза меньше такого же показателя у железа. Именно на основании этого строится план расположения балок, рассчитывается их несущая способность. 

Тонкости расчетов

Итак, вы поставили цель определить, сколько балок понадобится для перекрытия. Чтобы сделать это, необходимо:

  1. Выполнить замеры пролета, который планируете перекрывать.
  2. Выяснить, какой способ крепежа на стене будет наиболее оптимальным.
  3. Рассчитать нагрузку.
  4. Подобрать нужный шаг и сечение, используя таблицы или специальный калькулятор.

Балки перекрытия: определение длины

Расчет длины выполняется в соответствии с размерами пролета, который будут перекрываться, а также глубиной заделывания в стены. Чтобы измерить длину пролета, воспользуйтесь рулеткой. Что касается глубины заделывания, во многом она зависит от материала.

Когда дом построен из кирпичей или блоков, балки перекрытия заделывают в «гнезда» глубиной 10 см и более (доска), 15 см и более (брус). Если сооружение деревянное, материал монтируется в отдельные зарубки глубиной минимум 7 см. Используете металлические крепления? В таком случае, длина балок и пролета будет одинаковой. Также допускается вариант, когда в процессе монтажа стропильных ног они выпускаются наружу, примерно на 30-40 сантиметров за пределы стен. Так формируется свес.

Оптимальным будет вариант, когда балки перекрытий деревянные используются для перекрытия пролетов в 250 – 400 сантиметров. Когда пролет достаточно длинный (более 4 метров), на помощь приходят современные конструкции из клееного бруса.

Как определить нагрузку?

Для начала давайте выясним, что представляет собой такая нагрузка. Она состоит из:

  • Нагрузки элементов перекрытия.
  • Эксплуатационного давления бытовых устройств, людей и пр. Расчет нагрузки достаточно громоздкий, обычно выполняется опытными специалистами. Однако вы всегда сможете сделать его самостоятельно. Предлагаем упрощенный вариант, с которым мы познакомим вас ниже.

А начнем мы с расчета перекрытия для чердака, на котором не планируется укладка крупногабаритных вещей, утеплитель будет легким (например, минеральная вата). Согласно предписанию СНиП , нагрузка составит:

  • 70 х 1,3 = 90 кг/м2. В данной схеме 70 – норма нагрузки в килограммах на один квадратный метр, а 1,3 – запас. Общая расчетная нагрузка рассчитывается следующим образом: Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кг\м2. Округлим полученное значение в лучшую сторону и получим 150 кг/м2.
  • Планируя другой, более громоздкий утеплитель, и хранение различных вещей на чердаке, нормативное значение нагрузки желательно увеличить до 150 килограмм на м2. Что касается общей нагрузки, она составит: 50+150х1,3 = 245 кг/м2.
  • Есть еще и третий вариант, когда чердак используют для обустройства мансарды. Расчетная нагрузка при этом возрастает до 300 кг/м2.

Запомните одно простое правило: жесткость и прочность всего перекрытия зависит скорее от высоты балок, нежели от ширины. Поскольку на конструкцию действуют два вида нагрузки (сосредоточенная и распределенная), проектировать перекрытия нужно с небольшим запасом прочности. Это гарантирует, что эксплуатация перекрытия будет не только долговечной, но и безопасной.

Деревянные балки перекрытий: как узнать шаг, сечение?

Когда знаешь нужную длину каждой балки перекрытия из дерева, расчетную нагрузку, несложно узнать сечение, шаг укладки. По мнению большинства инженеров и специалистов в области строительства, универсальным вариантом будет прямоугольное сечение с соотношением ширины/высоты 1:1,4 (S и H соответственно).

Ширина балок может варьироваться от 4 до 20 сантиметров, высота – от 10 до 30 см. Когда с этой целью используются бревна, их диаметр варьируется от 11 сантиметров до 30.

Теперь давайте поговорим о шаге балок. В зависимости от вида, он варьируется в пределах 30-120 сантиметров. Если здание каркасное, необходимо, чтобы шаг укладки был таким же, как шаг стоек. Это позволит добиться максимальной жесткости.

Подведем итог вышесказанного. Вы только что узнали, как рассчитывать шаг и длину деревянных балок перекрытия, выполнять некоторые другие расчеты. Данный материал будет полезен всем, кто занимается строительством или хотел бы лично проконтролировать правильность расчетов, выполненных другими специалистами.

Читайте также:  Какая допустимая нагрузка на пустотные плиты перекрытия

Изготовление балок

Снятие опалубки с железобетонной балки.

Железобетонные конструкции можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно. Второй вариант в ряде случаев является необходимым. Для этого потребуется точный расчет и чертеж. Для самостоятельного изготовления балок из железобетона предварительно нужно соорудить опалубку из деревянных досок или фанеры, толщина которых может варьировать от 2,5 до 4 см и от 1 до 2 см, соответственно. Величиной опалубки задаются размеры будущего изделия. Внутреннюю часть формы следует обклеить пленкой для гидроизоляции покрытия.

Затем выполняется армирование из четырех цельных металлических стержней таврового сечения 1,2-1,4 см. Если делают сопряжение стальных прутьев, рекомендуется выполнить нахлест в 80 см и обвязать место соединения проволокой. Для предотвращения коррозии арматуру таврового сечения располагают так, чтобы над ней образовался слой бетона в 5 см. Чтобы произвести точный расчет, используются специальные пластиковые подставки.

Рекомендуемая марка бетонной смеси – м300. Заливать бетон лучше беспрерывно в один прием. В конце заливки накрывается гидроизоляционным материалом. Если работы проводятся в жаркое время, готовый бетон поливается водой раз в 24 часа. Дозревание происходит до 14 дней. Так получается монолитная структура. Таким способом изготавливается балка любого размера для любого типа перекрытий, в том числе оконных и дверных. Для некоторых требуются гидроизоляционные покрытия.

Железобетонные балки перекрытия: что это такое и какие бывают

Современный строитель использует много высококачественных материалов, но самые востребованные те, что позволяют максимально быстро возводить здания. Железобетонные балки – это бетонные конструкции с железной арматурой в середине, металл используется для увеличения прочности сооружения. Балки ЖБ доставляют в уже готовом состоянии, они монтируются в короткие сроки с помощью крепежей на любом объекте.

Жб балки перекрытий — назначение

Различные размеры балочного железобетона применимы для строительства многоэтажных зданий. Сегодня бетонные балки перекрытия являются самыми распространёнными типами опор. Они способствуют правильному и равномерному распределению нагрузки от сооружения, это обеспечивает долговечность и надёжность постройки.

В современных условиях предпочтение отдаётся монолитным конструкциям, такие балки предназначаются для укладывания плит различных форм и габаритов: ребристые и гладкие.

ЖБ балки перекрытий

Основным недостатком является большой вес, от чего они рекомендуются для установки в масштабных проектах. Подобный минус приводит к значительным затратам на возведение высокопрочного фундамента и использование многотонных кранов. Привлечение спецтехники увеличивает затраты, но способствует быстрому строительству.

Главное требование, предъявляемое к ЖБ конструкциям – несущие способности. В зависимости от требований объекта изменяются размеры и прочность конструкции.

Расчет сечения железобетонной балки

Чтобы выполнить расчёт, важно учитывать основные характеристики балки и самой конструкции. Среди базовых показателей балок: высота, сечение и ширина. Весь алгоритм состоит из этапов:

  1. Замеры пролёта балки.
  2. Расчёт характеристик прочности.
  3. Выявление подходящей относительной высоты ЖБИ изделий.
  4. Подсчёт высоты области бетонирования.
  5. Определение величины максимального момента.
  6. Составление расчётной формулы нагрузки на здание.

Перечисленные характеристики оказывают определяющее значение на применение железобетонных балок необходимого размера. Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий, их сечение подбирается с учётом этажности здания.

Прямоугольного сечения балки используются в качестве опор у большинства зданий

Железобетонные балки перекрытия: что это такое и какие бывают

На строительной площадке рекомендуется монтировать ЖБ-элементы параллельно со стенами- это поможет правильно сформировать строение. Опорные нагрузки приходятся не на торцевую часть балки, а на верхний пояс, это увеличивает прочность и надёжность конструкции.

Самый лучший вариант расчёта сечения – передать параметры здания специалистам, знающим характеристики ЖБ, тонкости бетонирования и имеющим инструменты.

Гост и размеры

Независимо от того, применяются балки перекрытия ЖБ при возведении промышленных объектов, или для создания жилого фонда, параметры конструкции практически не изменяются. Главное условие, чтобы размеры ЖБ балки перекрытия полностью соответствовали нормативам, описанным в ГОСТ.

К конструкциям выдвигается немного требований:

  • длина подбираеться так, чтобы окончание не заходило на несущую стену. Величина подбирается иначе: она должна быть больше длины пролёта на 40 см и заходить за окончания опорных элементов на 20 см;
  • балки перекрытия лучше не брать «с запасом». По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины;
  • в производственных условиях изготовление ширины элемента рассчитывается исходя из пропорции к высоте 5 к 7.
  • В строительстве жилых зданий используются обычно ЖБ балки с длиной – 6 м, шириной – 20 см, высотой – 30 см.

Конкретнее выбор делают с учётом типа конструкции: цоколь, чердак или межэтажный шов.

По ГОСТу в конструкциях любого назначения их высота должна составлять 5% от длины

Серия и маркировка

В законодательстве прописаны маркировки и серии для всех железобетонных балок, которые обязательно проставляются на продукте или в сопроводительной документации. Преимущественно в качестве каркаса используются профили прямоугольного типа, которые маркируются буквой P.

Однополочные разновидности имеют индекс заказывались двухполочные балки — маркировка должна иметь вид в конструкции балок отсутствуют полки, об этом свидетельствует идентификатор РБ.

Если назначение железобетонного элемента сводится к строительству балкона, элемент определяется к классу РКП.

Читайте также:  За­дел­ка швов меж­ду пли­та­ми пе­ре­кры­тия

Устройство межэтажных перекрытий по деревянным балкам

Нижний черновой пол на межэтажных перекрытиях выполняется из досок с меньшим сечением.

Перекрытие второго этажа по деревянным балкам проводится по той же технологии, что и монтаж подвальных конструкций. Главное отличие межэтажного настила от напольного – наличие двойного чернового пола. При этом нижний черновой пол является потолком 1 этажа и выполняется из досок с меньшим сечением.

Строительство чердачных и межэтажных перекрытий проводится по следующей технологии:

  1. В посадочные гнезда устанавливаются несущие балки.
  2. Снизу с помощью строительного степлера крепятся ветроизоляционная пленка.
  3. Снизу крепится черновой пол.
  4. В ниши между балками выстилается утеплитель. Это может быть минеральная вата, пенополистирол, либо эковата на основе расщепленной бумаги.
  5. Поверх утеплителя настилаются доски и проводится стяжка верхнего чернового пола.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Условно технологии усиления балок можно разделить на несколько видов:

  • реставрационные;
  • реконструкционные.

Реставрационные. В данную категорию входят такие способы, как усиление деревянными накладками, металлическими пластинами, обмотка углеволокном, протезирование. Рассмотрим каждый из вариантов более подробно.

Деревянные накладки

Монтаж деревянных накладок на поврежденную балку.

Поврежденные балки (сгнившие, надломленные, потенциально слабые) можно усилить с помощью деревянных накладок. Для этого саму балку зачищают наждачной бумагой, либо рубанком и обрабатывают антигрибковым препаратом. С обеих сторон выкладывают брус с меньшим сечением. Конструкцию стягивают с помощью шнуров и прошивают сквозными болтами.

Металлические пластины

Схемы крепежа поврежденной балки на пластины (рис. №1) и прутья (рис. №2).

Несущую способность надломленных бревен восстанавливают с помощью металлических протезов по описанной выше технологии. Метизы прикладывают к зачищенной и обработанной балке и затягивают на ряд сквозных болтов.

Обмотка углеволокном

Схемы крепежа поврежденной балки на пластины (рис. №1) и прутья (рис. №2).

Углеволокно, наклеенное на поврежденный брус.

Технология восстановления перекрытий с использованием углеволокна отличается простотой и легкостью. Для этого поврежденное место проклеивается несколькими слоями углеродного материала.

Протезирование

Протезирование с помощью металлических протезов и накладок.

Протезирование с помощью металлических протезов и накладок.

Протезирование применяется для повышения прочности и износостойкости мест стыка бруса со стеной. Именно здесь из-за максимального давления чаще всего проявляются последствия коррозии и износа. Предупреждающие меры принимаются на этапе первичного монтажа конструкции. Металлические накладки пришивают с помощью болтов к шипу бруса. Усиленную конструкцию устанавливают в гнездо. Аналогом накладок является металлический протез. Его засверливают в тело балки и устанавливают в небольшое отверстие в стене.

Реконструкционная категория включает такие методы, как

  • установка опор (колон, вертикальных балок);
  • монтаж дополнительных балок.

Установка опор

Опорная свая в подпольном перекрытии.

При недостаточной несущей способности бруса его часто усиливают вертикальными опорами. Монтаж сваи позволяет перераспределить давление с балки на опору. Данная технология наиболее популярна при ремонтных работах на чердаках и под полом.

Дополнительные балки

Частый шаг для бруса с недостаточным сечением.

При метровом шаге увеличить несущую способность деревянных балок перекрытия можно с помощью дополнительных брусьев. Для этого производится полный демонтаж перекрытия и установка бруса с шагом в 50 см.

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

  1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
  2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
  3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
  4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
  5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Прикидочный способ расчета нагрузки на швеллер

Чтобы произвести расчет надо сделать следующее:

Сперва определить полную нагрузку, которая будет действовать на балку – и умножить ее на нормативный коэффициент надежности по нагрузкам.

Полученный результат умножить на шаг балок (в данном случае это касается швеллеров).

Все данные для швеллера берутся по ГОСТу.

Формула такова: изгибающий момент Мmax будет равен расчетной нагрузке умноженной на длину швеллера в квадрате. Единица измерения — килоНютоны на метр. (1 кНм = 102 кгсм)

Затем перейти к вычислению нужного момента сопротивления балки.

Формула такова: момент сопротивления Wтр будет равен Мmax, который умножен на коэффициенты условий работы и поделен на 1,12 (это коэффициент для учета пластически деформаций).

Таким образом получим требуемое сечение. Но при этом нужно помнить, что номер швеллера должен быть больше требуемого момента сечения.

Начнем с того, что такое перекрытие?

Перекрытие — это такая конструкция, которая разделяет по высоте смежные помещения.

Говоря простым языком, перекрытие — это конструкция для образование этажей, как для отделения жилого помещения от чердачного и подвального, так и для отделения жилых помещений. Отличают между собой междуэтажное, цокольное, подвальное и величина выдерживаемой нагрузки (ее определяет тип балок и расстояние между балками перекрытия), а также обшивка балок.

Арматурный каркас под монолитное междуэтажное перекрытие