Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и монтаж

Мы решили помочь новичкам выйти из затруднительного положения. В нашей статье вы найдете обзор достоинств и недостатков деревянных межэтажных перекрытий.

Подбор сечения балок деревянного перекрытия

Для перекрытий между этажами при пролете в 3 — 4,5 метра следует использовать брусья с сечением от 140 × 100 мм до 200 × 120 мм. Для пролетов в 4,5 — 6 метров понадобятся балки от 200 × 120 мм до 240 × 160 мм. Для чердачных перекрытий можно использовать элементы с сечением на 20 — 30% меньше. Все это конечно общие рекомендации. Для более точного и правильного определения нужного сечения и шага между балками нужен расчет. Для вычисления сечения учитываются длина пролета, расстояние между балками и величина нагрузки, оказываемой на них. В качестве альтернативы самостоятельному подсчету параметров можно воспользоваться программой расчета однопролетных  деревянных балок.

Общие параметры подбора балок для межэтажных и чердачных перекрытий:

Сечение деревянной балки, мм Расстояние между балками при заданной ширине пролета в деревянном перекрытии между этажами, м расстояние между балками при заданной ширине пролета в чердачном перекрытии, м
 3,0  3,5  4,0  4,5  5,0  3,0  3,5  4,0  4,5  5,0
 50 × 160  0,8 0,6  0,45  1,2  0,9  0,65  0,5  0,4
60 × 200  1,25  0,8  0,7  0,55  0,45  1,85  1,35  1,05  0,8  0,65
100 × 100  0,6  0,45  0,35  0,9  0,7  0,5  0,4

Преимущества и недостатки деревянных перекрытий

Основными преимуществами обустройства перекрытий из пиломатериала считаются следующие факторы:

  • Незначительный вес конструкций.
  • Лёгкость и высокая скорость монтажа, не требующая задействования подъёмной техники.
  • Простота отделки различными материалами.
  • По сравнению с бетонными плитами – более высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики, даже без применения дополнительных материалов.
  • Особенности конструкции деревянного перекрытия позволяют использовать различные звуко- и теплоизоляционные материалы на этапе их сборки.
  • Ремонтопригодность: в некоторых случаях есть возможность заменить подгнившие балки без демонтажа всего перекрытия.

К минусам деревянных конструкций относят следующие аспекты:

  • Горючесть древесины. По правилам пожарной безопасности деревянные элементы, используемые при строительстве, обрабатываются антипиренами.
  • Подверженность биологическому воздействию. Необходимость обработки пиломатериалов антисептиками.
  • Нестабильность геометрических параметров: усадки при усыхании и набухание при намокании. Поэтому для долговечности деревянных элементов важно поддерживать стабильную влажность и температуру.
  • Деревянные перекрытия проигрывают бетонным и металлическим конструкциям в прочности и несущей способности.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

  • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
  • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
  • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.
Читайте также:  Колпак на трубу дымохода — конструкции, как сделать своими руками

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

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.

Правила укладки балок перекрытия

Если возводится кирпичное здание, то для устройства в нем межэтажных перекрытий в стенах оставляют специальные отверстия, которые предусмотрительно оставляют во время кладки стен. Если дом строится деревянный, то отверстия, в которые впоследствии будут прокладываться балки, просто вырубаются в нужных местах. Укладка балки должна быть произведена таким образом, чтобы опорная длина концов, заходила на в проемы не менее, чем на 15 см. Горизонтальность укладки проверяется уровнем или ватерпасом. Чтобы выдержать точное расстояние между устраиваемыми балками, можно использовать отрезок рейки нужной длины. Она и будет служить показателем того расстояния, через которое следует установить следующую балку. Крепить эти опорные элементы следует через каждые два бруса. Производятся они с помощью анкеров. Для выравнивания балок по горизонтали в проемы, в которые они укладываются, можно подкладывать под их концы деревянные плашки. Не следует забывать и об утеплении при производстве этих работ. Все свободное пространство, которое остается в проемах после устройства в него балки. следует заполнить утеплителем. Обычно в этих целях используется стекловата. Также важно сделать гидроизоляцию. Поэтому в каждый проем прокладываются куски рубероида в два слоя или плотного полиэтилена. Расположить балки можно как в параллельном, так и перекрестном направлении. Но последнее довольно сложно в монтаже, и на практике используется редко.

Основные требования к перекрытиям

Что такое перекрытие? Так называется горизонтальная конструкция, которая разделяет пространство сооружения по высоте. Именно благодаря ему можно ставить в помещениях сколько угодно мебели, размещать оборудование. Кроме того, соединение балок прочно связывает несущие стены, делает сооружение более устойчивым. Деревянные балки перекрытий бывают цокольные, подвальные, чердачные и междуэтажные.

Читайте также:  Журнал проверки состояния дымовых и вентиляционных каналов

Балка перекрытия из дерева должна соответствовать следующим требованиям:

Основные требования к перекрытиям
  1. Прочность. Поскольку речь идет о достаточно серьезных нагрузках, материал должен выдержать их. Учитывайте постоянное давление и переменное.
  2. Жесткость. Насколько используемый материал способен сопротивляться изгибу?
  3. Тепловая и звукоизоляция.
  4. Пожарная безопасность.

Устройство деревянного перекрытия

Таблица расчета деревянных перекрытий.

Перекрытия своими руками сделать достаточно просто, главное — соблюдать все рекомендации и технологи. Балки укладываются на стены концами. Для того чтобы они надежно были закреплены, в стене выпиливаются специальные разъемы под нужный размер сечения. Укладывая в разъем балку, ее со всех сторон обкладывают паклей. Это предотвратит в дальнейшем образование мостиков холода. Если балка имеет размер сечения меньше, чем стены, то углубление можно делать не на всю глубину.

Второй вариант крепления перекрытия к стене является «ласточкин хвост». Для того чтобы усилить такое крепление, дополнительно используется крепеж в виде металлической скобы. Такое крепление чаще всего используется, если стены дома выполнены из бруса. В деревянном доме ригель с балкой на одном уровне можно закрепить с помощью хомута.

Стоит выделить самый распространенный вид крепления балки к ригелю — это использование черепных брусков. Такие бруски крепятся к ригелю, и уже на них крепится балка. Рекомендуется использовать бруски сечением 50*50 мм.

Для щитового дома укладка балок осуществляется немного другим методом. В стене делаются специальные гнезда, в которые укладываются концы элементов перекрытия. Оптимальной глубиной гнезда является 150-200 мм, при этом ширина должна соответствовать размерам сечения. Помимо того, необходимо оставить зазор с каждой стороны по 10 мм. Как и в первом случае, концы материалов перед укладкой в гнезда необходимо обмотать паклей.

Для крепления элементов можно использовать и металлические анкеры. При таком креплении конец балки не будет заходить в стену.

Расчет нагрузки, действующей на перекрытие

Суммарное весовое усилие, которое должны выдержать балки, складывается из собственного веса конструкции перекрытия (включая вес заполнителя, утеплителя), эксплуатационной нагрузки – веса предметов обстановки, людей. Упрощенный расчет нагрузок выполняется на основании требований СНиП

Согласно нормативным данным:

  • предельная постоянная нагрузка на 1 кв. м чердачного облегченного перекрытия составляет 90 кг;
  • предельная постоянная нагрузка на 1 кв. м межэтажного перекрытия, предназначенного для хранения вещей, составляет 100 кг;
  • предельная постоянная нагрузка на 1 кв. м перекрытия первого этажа, на котором размещается мебель и домашнее оборудование, составляет 350 кг.

В соответствии со значениями того же СНиПа, переменная эксплуатационная нагрузка на 1 кв. м перекрытий всех типов составляет 50 кг. Значит, предельная суммарная нагрузка на 1 кв. м перекрытия во видам составит:

  • чердачное – 130 кг;
  • межэтажное – 150 кг;
  • первого этажа – 400 кг.
Расчет нагрузки, действующей на перекрытие

Ниже приведены ориентировочные варианты подбора популярных ширин и высот балок для настилания над различными пролетами.

С частотой укладки – 0,6 метра:

  • 75 мм х 100 мм – 2-метровый пролет;
  • 75 мм х 150 мм – 2,5-метровый пролет;
  • 75 мм х 175 мм – 3-метровый пролет;
  • 100 мм х 200 мм – 4-метровый пролет;
  • 100 мм х 200 мм – 4,5-метровый пролет;
  • 125 мм х 200 мм – 5-метровый пролет;
  • 150 мм х225 мм – 6-метровый пролет.

С частотой укладки – 1,0 метра:

  • 75 мм х 150 мм – 2-метровый пролет;
  • 100 мм х 150 мм – 2,5-метровый пролет;
  • 100 мм х 175 мм – 3-метровый пролет;
  • 125 мм х 200 мм -4-метровый пролет;
  • 150 мм х 200 мм – 4,5-метровый пролет;
  • 150 мм х 225 мм – 5-метровый пролет;
  • 175 мм х 250 мм – 6-метровый пролет.
Читайте также:  Варианты подшивки крыши сайдингом

Зная алгоритм расчетов, представленный в СНиПе , можно составить калькулятор, который будет точно определять оптимальное соотношение шага укладки каркаса перекрытия, сечения балок и длины пролета.

Технология и тонкости монтажа балок

При монтаже важно произвести разметку. Для этого удобно пользоваться лазерными линейками, нивелирами. Также очень важно, чтобы балки располагались строго на одном уровне с самого начала. Если этого достичь не удалось, то их состругивают так, чтобы пол в конечном итоге лежал ровно, с перепадами не более 3-4 мм на метр.

Отмечают положение балок на стене, затем производят их подъём. Лучше сразу поднять все балки краном, не производя крепление этих балок перекрытия к стене, используя однократную аренду крана. Это обойдется дешевле, чем поднимать по одной и устанавливать. После этого балки раскладывают, проверяя их положение и уровень. По высоте уровень лучше проверять лазером, так как шнур всё равно провисает при любом натяжении. Делать какие-то подгонки по основанию балок нежелательно, так как это может повлиять на их конструктивную работу в каркасе из-за наличия упора-ступеньки, лучше подгонять верх электрорубанком уже при устройстве полов.

Технология и тонкости монтажа балок

Крепление к стене из газобетона

Деревянные и металлические балки в таких домах установить проще всего. Ряд под балки прогоняется с выверкой по ватерпасу по всей длине. Затем балки устанавливают на стену, оборачивая в два слоя рубероидом и с обрабатывая фунгицидным составом. Это нужно для того, чтобы балка не гнила в месте образования конденсата, ведь каменная стена более теплоёмкая и там будет образовываться роса. После этого промежутки между балками закладывают стеновым материалом, а затем продолжают возведение стены. При монтаже металлических балок на газобетонную стену устраивают подушки из трёх рядов полнотелого кирпича с армированием под нижний ряд и верхний. Балку оборачивают рубероидом или толью.

Крепление бруса к бетонной и кирпичной стене

Технология и тонкости монтажа балок

Главное правило при таком креплении к холодной стене или двутавровой балке — обеспечение гидрозащиту балки от конденсата. Это позволит избежать гниения древесины и её деформации при набухании.

Крепление бруса к деревянной стене

В случае рубленых стен оптимально крепить балку врезкой полусковороднем. В случае устройства каркасных стен — с опорой на продольный брус стены сверху. Требуется проверочный расчёт, допустимо ли устанавливать в стену новую балку, которая не была запланирована ранее. Крепление балки к деревянной колонне достаточно сложное. Необходимо прикрутить глухарями или шпильками на колонну бобышки, которые гарантированно выдерживали бы вес балки, и опереть балку на них. Опять же необходим расчёт.

Технология и тонкости монтажа балок

Крепления бруса в конструкциях крыш

Стропильная система — отдельная сложная тема, которая хорошо знакома кровельщикам. Частного застройщика лучше пригласить специалистов, а не выполнять работу самому. Самостоятельно можно закрепить только мауэрлат — верхнюю часть, к которой крепятся стропила. Это брус, идущий вдоль всей стены – кирпичной или деревянной. Он должен крепиться к ней с помощью болтов и специальных дюбелей или же с помощью скоб к деревянным стенам.

Крепление бруса на подвесе

Технология и тонкости монтажа балок

Всевозможные способы, когда брус опирается на металлический крепёж, прикрученный к стене, не выдерживают критики. Во-первых, брус, который с их помощью можно закрепить, явно не подходит по размеру для балок перекрытия, а только в качестве насеста в курятник. Во-вторых, само по себе такое крепление крайне непрочное по сравнению с врубками или опиранием.

Способ крепления бруса в каждом конкретном случае нужно выбирать ответственно, четко понимая какую нагрузку он будет нести и какие технологии применимы.

Оцените полезность статьи, нам будет приятно