Виды деревянных балок для перекрытий, расчёт длины, монтаж
Важный этап строительства любого здания – установка межэтажных перекрытий. Они распределяют вес находящихся выше элементов строения, таких как крыша и стены, а также коммуникаций и деталей интерьера верхних этажей. Чтобы выдержать немалую нагрузку, нужны прочные перекрытия. В статье расскажем, какие виды балок применяют для разных частей здания, и рассмотрим, как правильно рассчитывать нагрузку и длину балочных перекрытий.
Межэтажное перекрытие деревянными балками
Типовая конструкция перекрытия на балочных опорах
Устройство деревянного перекрытия между этажами обычно отличается от конструкции потолка по ряду параметров, прежде всего, по способу укладки деревянных балок и толщине. Если при обустройстве потолка деревянные несущие элементы чаще всего опираются на стены или специально сформированный бетонный пояс, то перекрытие между этажами приходится врезать в стены коробки. Соответственно, требования к прочности балок и толщине перекрытия между этажами намного жестче, чем для потолка.
Конструктивно деревянное перекрытие собирается из следующих деталей:
- Опорные деревянные балки, воспринимающие вес всех элементов конструкции, массу мебели, бытовой техники, людей, – всего, что находится этажом выше;
- Подшивка фанерой или плитами ОСБ потолочной поверхности;
- Система лагов с досками пола верхнего этажа;
- Уложенные на деревянную обрешетку маты или плиты теплоизоляции;
- Пленка гидроизоляции от протечек влаги с пола этажом выше и обязательно пароизоляция, препятствующая проникновению водяных паров в элементы деревянного перекрытия с нижнего этажа.
Устройство деревянного перекрытия между этажами в значительной степени напоминает кровельный пирог обычной двухскатной крыши, но существует одна особенность. Если стропила имеют хотя бы одну точку крепления на шарнире, то деревянные балки перекрытия между этажами чаще всего приходится укладывать по свободно-скользящей схеме, без фиксации в точках опоры. При условии, что расстояние между стенами не более 3 м.
Такие схемы используют в домах с кирпичными и бетонными стенами, где жесткость коробки позволяет применять самоустанавливающиеся деревянные перекрытия. Что это дает? Независимо от осадки здания и давления на пол верхнего этажа, плоскость перекрытия будет оставаться в одном и том же положении.
Если длина балок деревянного перекрытия превышает 4,5 м, или стены дома изготавливаются из слабых материалов, например, газобетонных блоков, пенобетона, арболита, несущие перекрытия между этажами обязательно нужно укреплять дополнительными уголками, анкерами, подкосами и штыревыми заделками.
Алгоритм укладки бруса
Во время возведения стен, предназначенные для укладки бруса, застилают своими руками в несколько слоёв рубероидом. За 1 день до укладки брус обрабатывают раствором антипиреном с целью защиты от огня.
На концах брус обтёсывают под углом 60° и обрабатывают их антисептическим раствором, потом – смолой.
Концы деревянного бруса оборачивают в гидроизоляционный материал и помещают в ниши. Расстояние от концов бруса до стен ниши должно оставаться не менее 4 см. Это устройство заполняется пенопластом или минеральной ватой.
Перекрытия в доме из бруса своими руками
Если стена кирпичная, и толщина стены меньше двух кирпичей, пространство наполняют раствором из цемента. Каждую третью балку фиксируют анкером, выступающим из стены на 20 см, заложенным во время строительства стены. Предварительно в балке своими руками высверливается устройство под анкер, соответствующего диаметру и глубине.
В стене брус дополнительно крепят кронштейном, прикреплённым к деревянным балкам.
Балки кладут от стен к центру, проверяя ровность укладки нивелиром. Обнаружив неровность, её устраняют при помощи просмолённых досок, подогнанных по ширине. Запрещается стёсывать брус или подкладывать под щепки, так теряется прочность конструкции.
Балки укладываются своими руками строго параллельно друг к другу с одинаковым шагом.
Крайние балки никогда не располагают тесно к стене, оставляют, по крайней мере, 10 см. Никогда не устанавливают брус непосредственно возле трубы дымохода.
Разновидности перекрытий по способу крепления
Несущие брусья надежно фиксируются на стенах. Существует два основных способа их крепления: установка в гнездо или использование дополнительных крепежных элементов.
Установка брусьев в пазы
Данный метод отлично подходит для кирпичных домов, зданий из шлакоблока и тому подобных материалов. Для крепления балки нужно сделать выборку (паз) в стене. Размеры паза должны на 2–3 см превышать толщину и ширину бруса, глубина варьируется в интервале от 100 до 150 мм. Обеспечить гидроизоляцию соединения несложно с помощью обычного рубероида, им оборачивают концы балок, утапливаемые внутрь стены.
Использование металлических фиксаторов
Если нет возможности утопить балки в стену, можно использовать наружный крепеж из стали. Технически такой способ проще, но он обеспечивает меньшую прочность, следовательно, деревянное перекрытие выдержит меньшую нагрузку. Подобное навесное крепление может использоваться при создании небольших перекрытий или между первым этажом и чердаком (мансардой) садового домика.
В продажу поступают фиксаторы разной формы, одни рассчитаны на крепление к стене, другие монтируют на внутренние или наружные углы. С выбором оптимальной конфигурации поддерживающих элементов проблем точно не возникнет.
Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий
В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.
Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:
- Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
- Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
- На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
- Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
- Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).
Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:
- Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
- Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
- Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.
Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.
Основные элементы
Из общего названия конструкции сразу становится ясно, что наиболее важной частью конструкции тут является деревянная балка. Она выполняет роль силового элемента и представляет собой обычный деревянный брус. Его габариты составляют: толщина – от 75 до 200 миллиметров, а высота – от 100 до 300 миллиметров. Иногда, вместо цельного бруса используются несколько стоящих на ребре досок, скрепленных между собой.
Устанавливаются несущие детали на расстоянии в 60-100 сантиметров друг от друга. Частота установки и сечение деталей выбирается индивидуально под каждый конкретный дом или постройку. Эти параметры напрямую зависят от предполагаемых нагрузок и длины пролета без опор. Чтобы узнать, какое сечение и длина необходимы в вашем случае, нужно изучить таблицу с расчетными данными.
Основные требования
Устройство несущей части по конструктивному решению бывает балочное или без использования балок – монолитное. Безбалочные перекрытия в деревянном частном доме практически не используются. Их достоинство: высокая прочность, устойчивость к сырости. За всё время эксплуатации ремонт может даже не понадобиться. Но звукоизоляция в таком жилище не на высоком уровне. Уже вид монолита отметает желание сделать перекрывающие конструкции своими руками. А на заводе производятся панели стандартных размеров, которые могут не подойти к конкретному пролёту.
Застройщик деревянного дома обычно не затрудняется с выбором между деревянным балочным и монолитным перекрытием. Бетонные конструкции непопулярны не только потому, что в доме не будет обеспечена хорошая межэтажная шумоизоляция. Через несколько лет для старых стен они будут чрезмерной нагрузкой.
Подробная схема шумоизоляции деревянных перекрытий
Монтаж конструкций из металла и бетона, как и их ремонт невозможен своими руками. Здесь не обойтись без использования машин и механизмов, а также без привлечения специалистов, управляющих этими средствами. А всё это отразится на более высокой стоимости строительства всего дома.
Балки бывают деревянные, металлические, бетонные. Но независимо от материала изготовления, ко всем им предъявляются одинаковые требования:
- быть прочными, жёсткими, не прогибаться между этажами, выдерживать равномерную нагрузку согласно СП 20.1333 – Свод правил от 2011 г. – не меньше 200 кг на квадратный метр;
- обеспечивать утепление, укладку материалов, от которых зависит межэтажная звукоизоляция;
- удерживать слой покрытия, необходимого для сохранения тепла по этажам;
- их установка своими руками должна быть максимально надёжной.
Устройство перекрытия по деревянным балкам
Деревянные перекрытия имеют следующую конструкцию: основой служат балки, закрытые снизу и сверху листовым или погонажным материалом: досками, ДСП, ДВП, фанерой. Между слоями деревянной подшивки, в зависимости от назначения перекрытия, укладывают слои тепло-, паро- и гидроизоляции.
Листы или доска подшивается к балкам снизу. На них кладется слой утеплителя (минеральная вата, пенопласт, керамзитовые или шлаковые засыпки).
Защита от пара (пленка полиэтиленовая или пропиленовая) располагается либо поверх этого слоя, либо под ним, в зависимости от расположения перекрытия.
В качестве гидроизоляции, которая кладется на подшивку, используется обычно рубероид или аналогичные материалы. Сверху пирог деревянного перекрытия закрывается полом.
Деревянные перекрытия имеют достоинства и недостатки
Преимущества:
- эстетичный внешний вид;
- быстрота монтажа;
- легкий вес;
- простота ремонта.
К минусам использования дерева по отношению к металлическим и железобетонным аналогам можно отнести:
- пожароопасность;
- меньшая прочность;
- низкая устойчивость к влаге, перепадам температур и подверженность к воздействию грибка и живых организмов.
Технология монтажа перекрытий из дерева
Для выполнения работ потребуются следующие инструменты:
- топор;
- циркулярная пила;
- ножовка;
- молоток;
- шуруповерт;
- саморезы и гвозди;
- рубанок;
- гидроизоляционный и теплоизоляционный материалы;
- строительный уровень длиной не менее 80 см.
- При возведении стен в их верхней части формируют специальные проемы или углубления для балок. Перед началом работ эти гнезда очищают от пыли и мусора и настилают в них гидроизоляционный материал. Чаще всего используют рубероид. Если стены из кирпича, гнезда можно обработать битумом или мастиками на его основе.
- Торцы балок обмазывают битумом.
- Укладывают опоры в предварительно подготовленные проемы.
Если строение возведено из дерева, балки врубают в верхний венец. Существует такой способ крепления опорных элементов к стене, как ласточкин хвост. Оно используется в домах, выстроенных из бревна или бруса. Этот метод соединения прост и надежен. Для фиксации балок необходимы металлические скобы.
Утепление межэтажных перекрытий из массива
Деревянные перекрытия в доме монтируют по следующим правилам:
- уложенный в гнездо брус должен отстоять от стен углубления не менее, чем на 4 см;
- балки должны располагаться на расстоянии 40-50 см от дымохода;
- каждую 3-4 балку крепят к стене анкерами;
- пространство между брусом и стенками гнезда заполняют паклей или стекловатой.
Схема монтажа межэтажных перекрытий предусматривает устройство тепло- и звукоизоляции. Поэтому оставшиеся после укладки балок щели заполняют монтажной пеной.
Технология устройства настила
В зависимости от местонахождения наблюдателя, деревянные перекрытия между этажами могут представлять собой либо пол, либо потолок помещения. К устройству пола требования особые. Перед тем, как приступить к монтажу настила, каждую балку с обеих сторон подшивают черепными брусками сечением 40х40 см или 50х50 см.
Они послужат опорой для чернового пола. Аналогичным образом можно поступить и с устройством настила, образующего потолок. Но технология монтажа этого конструктивного элемента не имеет специальных требований для выполнения таких работ.
Устройство перекрытия по деревянным балкам
Устройство перекрытия по деревянным балкам начинают с крепления к нижней части опор неструганных досок толщиной от 15 мм. Они впоследствии послужат черновым потолком. На получившийся в процессе подшивки настил сверху укладывают гидроизоляционный материал: рубероид, специальную мембрану или плотный полиэтилен. На него — утеплитель.
Монтируют обшивку верхней части перекрытия по деревянным балкам. Доски крепят гвоздями или саморезами. Зная последовательность работ, их несложно выполнить своими руками. Перекрытие дома должно представлять собой герметичную, прочную, качественно утепленную конструкцию. Этот элемент здания испытывает наибольшие весовые нагрузки, поэтому для его устройства выбирают исключительно качественные материалы.
Источники:
