Устройство межэтажных перекрытий по деревянным балкам в доме

Устройство межэтажных перекрытий по деревянным балкам в доме

Перекрытия между этажами, подвальные или чердачные конструктивно устраиваются по двум схемам – безбалочное перекрытие (в основе лежит использование монолитной плиты), и балочное перекрытие (применяются деревянные балки перекрытия). Делают перекрытия для разделения междуэтажных помещений, а также, чтобы отделить комнаты от подвала и чердака. Балки могут быть изготовлены из различных материалов, например, из древесины, монолитного железобетона или металлических прогонов.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Достоинства и недостатки использования дерева

Положительным моментом использования деревянного перекрытия является легкость монтажа и прекрасные качества материала:

  • экологичность;
  • теплоизоляция;
  • декоративность.

Среди минусов древесины можно отметить:

  • склонность к поражению микроорганизмами, грибками, вредителями;
  • гниение и разрушение;
  • материал низкого качества может деформироваться, прогибаться, а при нарушении правил монтажа и неплотном прилегании пол будет скрипеть и колебаться.

Особенности монтажа балок перекрытия

Крайняя балка должна отступать от стены минимум на пять сантиметров, а следующая балка в нашем случае лежит на расстоянии 60 сантиметров от крайней. Каждая балка должна ложиться на всю толщину стены, чтобы обеспечить максимальную устойчивость и опору.

Обратите внимание, шаг в 60 сантиметров приведен в качестве примера. Каждое перекрытие может иметь свой шаг, чем больше ширина пролета, тем меньше шаг между балками. Длина шага также зависит от толщины половой доски. Если планируется настилать пол досками толщиной 28 миллиметров и меньше, то длина шага не может быть больше 50 сантиметров.

Как известно, длины профилированного или обычного цельного бруса может быть не достаточно, потому что все чаще практикуется строительство нестандартных помещений. Поэтому оптимальным вариантом становится клееный брус, поскольку позволяет установить балки перекрытия на длинных пролетах. Балки из клееного бруса обладают высокой прочностью и хорошей сопротивляемостью к нагрузкам.

Виды балок и особенности их монтажа

К балкам предъявляются достаточно высокие требования по механической прочности и физическим свойствам. Они должны выдерживать нагрузку от устанавливаемой на этажах мебели, техники, проживающих в доме людей. Эти факторы влияют на выбор балок для установки перекрытий.

Все это нагружает перекрытия

В качестве основных материалов для изготовления основы пола или потолка применяют:

  1. Бревно – натуральное или оцилиндрованное;
  2. Брус строительный сечением 100х150, 150х150 или 200х200 мм с укладкой пиломатериала на кромку или пласть;
  3. Специальные изделия на основе искусственных древесных материалов и натурального дерева – двутавровые балки.

Окончательный выбор того или иного материала зависит от ряда параметров:

  • от материала, используемого для изготовления стен;
  • от предпочтений конкретной строительной бригады или заказчика;
  • от рассчитанных параметров нагрузки на перекрытие и на несущие стены. Любой материал, из которого изготавливают балки и лаги, имеет собственную массу, которая должна учитываться при расчете основных параметров строений.

Каждый из указанных видов балок имеет некоторые особенности при их установке в процессе строительства. Нарушение этих требований может привести к непоправимым последствиям в процессе эксплуатации готового строения.

Установка балок из бревна

Монтаж балок перекрытия в деревянном доме из бревен осуществляется непосредственно в процессе возведения стен. На необходимом расстоянии от уровня грунта в одном из венцов выполняют монтажные пазы с необходимым расстоянием между ними.

Интервал определяется в зависимости от несущей способности материала и рассчитанной нагрузки в целом. Расстояние между балками перекрытия в деревянном доме неэксплуатируемого чердака может значительно отличаться от расстояния между балками пола первого этажа.

Часть бревенчатого сруба и бревенчатые балки

После изготовления установочных чашек необходимо подготовить и торцовые части лаг. На расстоянии не менее 500 мм от каждого края древесину обрабатывают битумной мастикой и обматывают несколькими слоями рубероида. Это предохранит материал от поражения грибком и возникновения гнили, что чревато разрушением перекрытия. В пазу должен оставаться зазор до торца основания перекрытий не менее 30 мм для укладки теплоизоляционного слоя.

Во избежание произвольного смещения лаг в горизонтальной плоскости каждую третью из них дополнительно крепят в пазах стальными крепежами – анкерами или гвоздями №300. Для сохранения бревенчатых балок длительное время их поверхность предварительно обрабатывается антисептическими составами. Выполнить эту операцию можно самостоятельно – или же приобрести готовый к использованию материал.

Установка балок из бруса

Потолочные перекрытия в деревянном доме из бруса, а так же в каркасных строениях чаще выполняют из материалов прямоугольного сечения. В зависимости от предполагаемой нагрузки на пол подбирают размер сечения лаг и расстояние между ними.

Перекрытия из бруса 100х200

Перед балками круглого сечения брусовые имеют следующие преимущества:

  • Правильная геометрическая форма повышает точность установки и облегчает изготовление пазов под торцовые части деталей;
  • Наличие ровных прямых плоскостей на сторонах прямоугольных балок значительно упрощает их обшивку черновыми полом и потолком, а так же повышает качество утепления. Плотно уложить пенопласт или минеральную вату между круглыми бревнами значительно сложнее, а наличие зазоров снизит теплоизоляционные свойства потолка, что особенно неприятно на верхнем этаже дома.

Обратите внимание!
Стоит упомянуть недостаток материалов, подвергшихся дополнительной механической обработке, на фоне природных.
Многие плотники отмечают, что открытие волокон способствует облегченному проникновению в древесину различных микроорганизмов, что требует более интенсивной их обработки специальными защитными составами.

Монтаж двутавровых балок

Балки двутавровые представляют собой искусственные изделия, включающие два параллельных деревянных бруса с прорезанными в них пазами, в которые на клею и гвоздях крепят перемычку из искусственных древесных материалов. Воспринимаемая изделием изгибающая нагрузка распределяется вдоль кромки тонкой вставки, что обеспечивает высокую прочность при сравнительно небольшой массе конструкционного элемента.

Фото двутавровых лаг из дерева

Технологически ничто не ограничивает длину двутавровых балок для монтажа перекрытия. Оптимальной считается 6-8 метров. Для облегченных слабонагруженных горизонтальных поверхностей дома возможно изготовление двенадцатиметровых и более длинных деталей.

Двутавровые балки удобны для установки своими руками. Монтировать их можно без заглубления в материал несущих стен или с частичным заглублением. Инструкция по самостоятельному креплению деталей сложного сечения не отличаются сложностью, для этого чаще всего используют саморезы по дереву, шуруповерт и специальные стальные скобы сложной формы.

Крепежи для двутавровых балок

Деревянный двутавр обладает рядом преимуществ перед другими видами:

  • Высокая прочность при сравнительно низкой массе;
  • Легкость конструкций позволяет выполнять монтаж без использования подъемной строительной техники, аренда которой может значительно увеличить общий бюджет строительства;
  • Использование при производстве специальной обработки заготовок не требует дополнительной отделки лаг перед установкой;
  • Легкость монтажа также способствует снижению расходов на строительство и позволяет выполнять его собственными силами;
  • Окончательная цена двутавровых лаг значительно ниже по сравнению с бревенчатыми или брусовыми.

В каких случаях рекомендуется на втором этаже настилать холодные полы

Чтобы убедительно ответить на этот вопрос, надо напомнить несколько элементарных правил теплотехники.

Нагретый воздух поднимается вверх и скапливается под потолком. Это самая теплая зона в комнате, температура воздуха здесь примерно на 5–8°С выше, чем на уровне 1,5 м от пола и на 9–11°С выше, чем на полу. Самым эффективным, с точки зрения теплотехники, считается отопление помещений за счет нагревания пола, для обеспечения максимально комфортной температуры на высоте 1,5 м требуется минимальное количество тепловой энергии. Это аксиома, доказывать ее правоту нет необходимости.

Читайте также  Как рассчитать диагональ фундамента

Теплый воздух под потолком комнаты на первом этаже автоматически нагревает пол второго этажа. Тепло никуда не теряется, а подогревает дополнительные помещения. Конечно, если они жилые, а не холодные чердачные пространства. Спрашивается, зачем сооружать утепленные конструкции и за свои же деньги ухудшать комфортность проживания, терять дополнительные финансы на нагрев второго этажа, а тепло с первого удалять с помощью вентиляции?

Большинство профессиональных строителей настоятельно не рекомендует делать утепленные полы на втором этаже, если его помещения используются как жилые. Надо знать, что кроме лишних потерь денег и тепловой энергии, может появляться еще одна проблема. При нарушении технологии теплоизоляционный материал увеличивает свою влажность, все деревянные элементы эксплуатируются в очень сложных условиях. Тепло плюс влага – отличная среда для развития грибков и гнили на несущих деревянных элементах, и никакие самые современные пропитки не могут надолго защитить их. Приходится со временем заниматься очень неприятными преждевременными ремонтами. Надеемся, что эта информация поможет принимать оптимальные решения в каждом конкретном случае.

Схема утепления деревянного пола

Специальные инструменты и материалы

Перекрытия бывают прямоугольного и двутаврового сечения.

Для монтажа перекрытий потребуются следующие специальные инструменты:

  • стальные анкеры;
  • гвозди, хомуты, металлические накладки, скобы;
  • стальные накладки;
  • молоток.

Материалы, которые могут понадобиться:

  • балка перекрытия;
  • брусок черепной;
  • доска для пола;
  • шпунтованная доска;
  • щит перекрытия;
  • лист гипсокартона;
  • лага;
  • гидроизоляция;
  • звукоизоляция.

Деревянные бывают из бруса и из целых бревен, последние обладают высокой прочностью и надежны в эксплуатации. Изготовленные из бруса, имеющие соотношение сторон 7:5, являются менее прочными, но более устойчивыми к изгибанию. Производители выпускают изделия очень высокого качества из древесины без дефектов.

Следует уделить внимание сечению на подготовительном этапе в процессе их выбора. Необходимо, чтобы показатель распределения нагрузки на площадь поверхности пола, равную 1 кв. м, сохранялся в пределах 250-450 кг. Строение с использованием деревянных балок должно иметь ширину около 3-4 м. При увеличении расстояния до 5 м будет необходимо выбрать балки перекрытия с большим сечением, по этой причине может снизиться надежность конструкции. Наиболее экономно использовать балки, укладывая изделия на ребро и располагая их при этом на одинаковом расстоянии, равном 50 см. Ширина не должна быть больше 18 см, а толщина – 6 см. Выбор такого вида перекрытий будет сокращать расходы, обладая при этом надежностью и высоким качеством.

Балки в кирпичном доме

В кирпичном частном доме перед укладкой концы укутывают рубероидом или смолят. В пространство между концом балки и кирпичом прокладывают утеплителем, чаще – минеральной ватой. Обязательно оставляют зазор для вентиляции, чтобы материал не прел и не покрывался конденсатом. Если пазы не предусмотрены, то балки своими руками фиксируют на анкеры, предварительно заделанные в кирпич или железобетон.

Утеплитель помещается точно между лагами и балками, не больше и не меньше. Допускается оставление 3-4 см для вентиляции. Пенопласт и полистирол использовать в этом случае не желательно, так как имеют плохую шумоизоляцию.

Расчет сечений балок междуэтажных перекрытий

Допускается устройство экструдированного пенополистирола и материал, подавляющий дребезжащие шумы. Дальше выкладывается древесно-стружечная плита и напольное покрытие.

Роль звукоизоляции выполняют утеплители из листов пергамина, используют любой теплоизоляционный материал.

При строительстве межэтажных деревянных перекрытий своими руками особое внимание обращают на места, где проходят варианты трубы: котельные, дымовые, каминные. Между балками и трубами промежуток нужно сделать не менее 0,25 м. Вокруг труб устанавливают асбестовую прокладку. Вместо асбеста можно брать базальтин.

Способ крепления деревянных балок в пазах стен

Расчет балок деревянного перекрытия

Для того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:

  • замерить пролет, который они будут перекрывать;
  • определиться со способами их закрепления на стенах (на какую глубину они будут заходить в стены);
  • сделать расчет нагрузки, которая будет на них действовать при эксплуатации;
  • с помощью таблиц или программы-калькулятора подобрать подходящие шаг и сечение.

Теперь рассмотрим, как это можно сделать.

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.

В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм. При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету — расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся. Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.

Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м. Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать — 6 м. При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые, а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны). Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы.

Определение нагрузки, действующей на перекрытие

Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей). Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации. Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.

Для чердачного деревянного перекрытия, которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса — Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка (Рэкспл.)для такого перекрытия (согласно СНиП 2.01.07-85) составит:

70х1,3 = 90 кг/м 2 , где 70 – нормативное значение нагрузки для такого вида чердака, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на данное чердачное перекрытие составит:

Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кгм 2 . Округляя в большую сторону принимаем 150 кг/м 2 .

В случае, если в конструкции чердачного помещения будет использоваться более тяжелый утеплитель, материал для межбалочного заполнения или подшивка, а также если предполагается его использовать для хранения вещей или материалов, то есть оно будет интенсивно эксплуатироваться, то нормативное значение нагрузки следует увеличить до 150 кг/м2. В этом случае, общая нагрузка на перекрытие составит:

50+150х1,3 = 245 кг/м 2 , округляем до 250 кг/м 2 .

При использовании чердачного пространства для устройства мансарды, необходимо учесть вес полов, перегородок, мебели. В этом случае общую расчетную нагрузку необходимо увеличить до 300-350 кг/м 2 .

Читайте также  Как увлажнять воздух в квартире

В связи с тем, что междуэтажное деревянное перекрытие, как правило, включает в свою конструкцию полы, а временная эксплуатационная нагрузка включает в себя вес большого количества предметов быта и максимальное присутствие людей, то оно должно быть рассчитано на общую нагрузку 350 — 400 кг/м 2 .

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.

В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м. Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка . Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса — в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность конструкции.

Сделать расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор «расчет деревянных балок перекрытия», который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.

Таблица 1

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

ШагПролет

Изготовление сборных балок

Если идет ремонт и требуется установка или замена балок, но нет конструкций необходимой длины или сечения, то их можно изготовить самостоятельно из досок. Подбираем доски таким образом, чтобы их ширина соответствовала высоте балки, а толщина доски была не менее 1/3 ширины балки. Составляем вместе три доски, смещая среднюю на 1 м. Образовавшееся пространство заполняем такой же доской длиной 1 м. Сращивание элементов таким способом дает возможность получить конструкцию требуемой длины и сечения.

Решение вопроса о том, как крепить доски, следующее: на расстоянии 10 см от места состыковки досок вкручивают 6-8 саморезов по дереву с каждой стороны стыка, располагая их вертикально в 2 ряда. Использовать гвозди нежелательно. Со временем древесина усохнет, и гвоздевое соединение ослабнет, чего не происходит при креплении саморезами.

Примечание: обработка защитным средством от гниения досок перед сборкой дает больший эффект, чем обработка цельного бруса. Такие сборные конструкции можно эффективно использовать для подвального перекрытия.

Установить балки перекрытия технически не очень сложная работа. Несколько рабочих без проблем справятся с этой задачей. Строительство нового дома или ремонт существующего пройдет согласно плану без проблем и задержек.