Устройство перекрытий с укладкой балок по стенам

Составляющие межэтажного перекрытия: деревянные балки, межбалочный заполнитель (теплоизоляция), пароизоляция, пол, подшивка и слой отделки потолка. В качестве балок используют деревянный брус или бревна. Длинна пролета балок перекрытия не должна превышать 6-ти метров, прогиб -1/300 общей длины перекрытия, межосевое балочное расстояние должно быть в пределах 0,6 м. -1,0м. Размер сечения балок зависит от величины пролета и типа самой балки.

Деревянные балки необходимо укладывать перпендикулярно длинной стороне дома. Расстояние между балками зависит от ширины пролета и от нагрузки на еденицу площади и составляет 60, 80, 100 или 120 сантиметров. Чем меньший пролет, тем больший можно делать шаг.

Опорной зоной для балок служит армированный пояс, выполненный по несущим стенам из газобетона. Зона опирания должна составлять не менее 150 мм. Крайние балки необходимо зафиксировать и, выполняя контроль горизонтального уровення и параллельности, закрепить остальные, направляясь внутрь.

Крепление балок к армопоясу выполняют при помощи специальных анкерных пластин, имеющих антикоррозионное покрытие.

Концы балок помещаются в закрытые ниши в несущей стене. Между стенками ниши и балкой следует оставлять зазор шириной 2-3 см., а на концах балок делают срез под углом 70, необходимый для удаления влаги. Деревянные балки обязательно необходимо защищать от появления грибка и насекомых, а также от возможного возгорания. Для этого боковые стороны и торец балок покрывают, биозащитными антисептиками и огнезащитными средствами. Не рекомендуется обрабатывать торцы балок маслянистыми антисептиками так как они ухудшают испарение влаги.

На боковые грани, конца балки, которые находятся в нише (за исключением торца), наносится битумная мастика и плотно обматывается рубероидом. Если используются самоклеющие мембраны, балку следует загрунтовать и выполнить обмоточную гидроизоляцию.

Для избегания образования точки росы в теле балке, что приведет к ее увлажнению и появлению грибка, в нишу кладется теплоизоляция.

Для обеспечения паропроницаемости узла сопряжения балка-стена, предотвращения конденсации влаги в опорной части балки и ее гниения, зазор между боковыми поверхностями балки и стенками ниши, заполняется пенополителеновым жгутом и герметиком (можно использовать акриловый, силиконовый, полиуретановый).

Между крайними балками перекрытия и стеной должен оставаться зазор 2 см -4 см., примыкания вплотную быть не должно. Зазор следует заполнить минеральной ватой.

Балки, имеющие пролет более 4,5 м, обладают значительным прогибом, и в процессе деформаций могут разрушать примыкающую к ним кладку. Поэтому с краев U-образных или простеночных газобетонных блоков (в зависимости от того, каким способом изготавливался армопояс) следует снять 5 мм фаски, для предотвращения их разрушения.

Следующий шаг — это укладка наката и утеплителя. К боковым поверхностям балок закрепляют бруски (50х50 мм.) и на них укладывают щиты из досок 50х150 мм. Снизу выполняют подшивку перекрытия (гипсокартоном, ДСП, доской и т. п.). На накат укладывают утеплитель, который будет выполнять и роль звукоизоляции. В качестве утеплителя рекомендуется использовать маты из минеральной ваты, толщиной от 100 мм. После этого на балки укладывают лаги с шагом 500-700 мм, а сверху доску пола. Между настилом и полом оставляют вентиляционный зазор, для циркуляции воздуха.

Крепление бруса к бетонной и кирпичной стене

Сверлить кирпич следует осторожно, строго под прямым углом, не «расшатывая» сверло, чтобы не расколоть кирпич. Раскол может вызвать осыпание кирпича. при попадании в полость кирпича придется воспользоваться дюбелем анкерного типа, который при заворачивании в стену образует узел, или распорным дюбелем. Закручивают дюбель осторожно. Механические анкера для устройства креплений деревянных брусьев к кирпичным стенам намного лучше саморезов и гвоздей, и технологически, и по прочности крепления.

Для бетона нужна дрель с функцией перфоратора и прочные пластмассовые дюбеля под саморезы, иногда перед забивкой пластикового дюбеля в стену его дополнительно смазывают клеем.

Изготовление армопояса

Поскольку газоблоки имеют относительно хрупкую структуру, перед обустройством перекрытия на стенах необходимо сформировать армирующий пояс из железобетона. Он равномерно распределит давящие нагрузки по всей площади стен, а также дополнительно укрепит стены дома.

Для создания армопояса используются U-образные газоблоки, которые укладываются в качестве верхнего ряда. При отсутствии таких блоков, их можно изготовить самостоятельно, вырезав углубления в обычном газобетоне. После укладки U-образных блоков, в углублениях формируется силовой каркас из арматуры. Он состоит из четырех продольных прутов, связанных между собой в единую конструкцию. Под нижнюю арматуру подкладываются кусочки древесины для создания под металлом монолитного слоя бетона.

После этого производится заливка в блоки бетона. Поверхность для укладки перекрытия готова. Армопояс можно изготовить и без U-образных блоков, просто произведя заливку бетона в закрепленную поверх стен опалубку, но такой способ слишком трудоемок.

Как правильно опирать деревянные балки на газобетон

Существуют два документа, утвержденные Госстандартом, которые регулируют глубину опирания балок.

• Один ГОСТ устанавливает требования к использованию древесины, в частности, балок. В нем определена минимальная пятка опирания – 15 см (при укладке брусьев на деревянные стены – 7 см).
• Второй ГОСТ регламентирует величину опирания перекрытий на стены из газобетона. Он устанавливает размер 200 мм.

По нашему мнению, при строительстве дома из газоблоков есть резон руководствоваться нормой, утвержденной вторым стандартом.

При работе с деревом есть технологические тонкости:

• под брусья следует подкладывать гидроизолирующий паронепроницаемый материал, чтобы предотвратить отсыревание и порчу дерева;
• торцы балок обрезают наискось – под углом 70о, чтобы обеспечить вентилирование внутренних волокон.

Полости, образовавшиеся между деревом и газобетоном заполняют утепляющим материалом.

Виды балок. Их преимущества и недостатки

Для обустройства перекрытий могут использоваться:

• железобетонные балки;
• металлические балки;
• деревянные балки.

Основным преимуществом железобетонных балок является долговечность конструкции, так как материал не подвержен гниению, коррозии, воздействию температур и химических сред. Среди недостатков можно отметить:

• высокую стоимость изделий;
• сложность монтажа;
• невозможность установки в деревянных домах.

Балки для перекрытий из железобетона

Металлические балки можно установить своими силами без специальных приспособлений. Стоимость таких устройств достаточно высока, но этот недостаток перекрывается прочностью получаемой конструкции. Наиболее существенным недостатком металлических балок является подверженность коррозии, которая с течением времени может привести к разрушению опорной решетки.

Балка для перекрытий из металла

Отличительными особенностями деревянных балок являются:

• невысокая стоимость по сравнению с иными видами;
• простота монтажа, который можно осуществить без подъемных механизмов;
• долговечность, достигаемая путем дополнительной обработки дерева;
• высокие показатели теплоизоляции.

Деревянные балки могут быть изготовлены:

• из бруса. Применяются для строительства перекрытий между этажами;
• из бревна. Преимущественно используются для обустройства перекрытий чердака и подвала, так как бревно отличается повышенным показателем устойчивости к изгибам;
• из досок (двутавровые балки). Чаще всего используются при каркасном строительстве.

Балки для перекрытий двутавровые

Конструкция перекрытия

Основа деревянного перекрытия – это балки, которые удерживаются на несущих стенах и служат своеобразным «фундаментом» для остальных элементов конструкции. Так как балки при эксплуатации перекрытия будут нести на себе всю нагрузку, особенно внимание следует уделить их грамотному расчету.

Для балок обычно используют массивный или клееный брус, бревна, иногда — доски (единичные или скрепленные по толщине гвоздями или скобами). Для перекрытий желательно использовать брусья из хвойных пород (сосны, лиственницы), которые отличаются высокой прочностью на изгиб. Брусья из лиственных пород работают на изгиб намного хуже и могут деформироваться под нагрузкой.

На балки перекрытия с обеих сторон закрепляют черновые доски (OSB, фанеру), поверх которых нашивают лицевое покрытие. Иногда пол второго этажа настилают на лаги, которые закрепляют на балках.

Стоит помнить, что деревянное перекрытие со стороны первого этажа будет являться потолком, а со стороны второго этажа (мансарды, чердака) – полом. Поэтому верхнюю часть перекрытия обшивают напольными материалами: шпунтованной доской, ламинатом, линолеумом, ковролином и т.п. Нижнюю часть (потолок) – вагонкой, гипсокартоном, пластиковыми панелями и т.п.

Благодаря наличию балок, между черновыми досками образуется пространство. Его используют для придания перекрытию дополнительных свойств. В зависимости от назначения второго этажа, между балками перекрытия закладывают теплоизоляционны е или звукоизоляционны е материалы, защищенные от влаги гидроизоляцией или пароизоляцией.

В том случае, если второй этаж – это нежилой чердак, который не будет отапливаться, в конструкцию перекрытия обязательно закладывают теплоизоляцию. К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт и т.п. Под теплоизоляционны й слой (со стороны первого отапливаемого этажа) укладывают пароизоляционную пленку (пергамин, полиэтиленовые и полипропиленовые пленки).

Если в качестве теплоизоляции был использован ЭППС, не поглощающий водяных паров, пароизоляционную пленку из «пирога» можно исключить. Поверх теплоизоляционны х или звукоизоляционны х материалов, впитывающих и способных портиться от влаги, укладывают слой гидроизоляционно й пленки. В том случае, если при отделке были исключены возможности попадания атмосферной влаги на чердак, утеплитель можно не защищать гидроизоляцией.

Если второй этаж планируется, как отапливаемое и жилое помещение, то «пирог» пола не нуждается в дополнительной теплоизоляции. Однако, чтобы уменьшить воздействие шума, который будет возникать при передвижении людей по перекрытию, между балок укладывают звукоизоляционны й слой (обычно используют привычные теплоизоляционны е материалы).

К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт, звукопоглощающие панели ЗИПС, звукоизоляционны е мембраны (Tecsound) и т.п. При использовании материалов, способных впитывать водяные пары (базальтовая вата, стекловата), между первым этажом и звукоизолятором укладывается пароизоляционная пленка, а поверх звукоизолятора – гидроизоляция.

Особенности монтажа деревянных балок перекрытий в газобетонном доме

Основной несущий элемент любых деревянных перекрытий – это брус, толстая обрезная доска, поставленная на ребро, или двутавровая балка. Будем называть его просто балкой. Она принимает на себя основную нагрузку и передает её на стены.

Определение сечения балки

Проектируя перекрытие дома из газобетона, в первую очередь следует рассчитать сечение балок в соответствии с планируемой нагрузкой как от самой конструкции, так и от веса мебели, предметов обстановки и людей.

При крупномасштабном строительстве специалисты выполняют расчеты, учитывая прочность и жесткость материала. В частном же домостроении допускается приблизительный подбор по следующей таблице. В ней приведены рекомендуемые размеры балок при шаге между ними 0,6 метра.

Обратите внимание! Длина пролета не должна превышать 6 метров, а максимально допустимый шаг укладки балок – 1,2 метра. При увеличении шага сечение балок должно пропорционально увеличиваться.

Технология монтажа

Строя дом из газобетона, перекрытия нужно планировать заранее. Это связано с хрупкостью блоков, с их недостаточной прочностью на сжатие. Они могут не выдержать точечной нагрузки и раскрошиться под концами несущих балок.

Поэтому, на уровне будущих перекрытий устраивается монолитный армирующий железобетонный пояс. Именно на него и будут опираться балки, для крепления которых в армопояс при заливке закладываются металлические пластины или анкера.

Совет. Если это не было сделано, балки можно фиксировать к железобетонному основанию стальными уголками с помощью дюбелей. В любом случае весь металлический крепеж должен быть с антикоррозионным покрытием.

Схематично технология монтажа балок перекрытия в газобетонном доме выглядит так:

• Балки нарезаются по длине с учетом того, что глубина их опирания на стены должна быть не менее 12-15 см. То есть, при длине пролета 200 см длина балки составит 225-230 см.
• Торцы балок срезают под углом 60-70 градусов, чтобы обеспечить к ним свободный доступ воздуха.

• Готовые элементы обрабатываются антисептическими и антипиреновыми составами для защиты от гниения и возгорания.

Это важно! При использовании пропиток на масляной основе ими нельзя покрывать торцы, так как они закроют поры в древесине и не позволят ей «дышать».

• Несущие элементы укладываются на стены на слой гидроизоляции, в качестве которой могут выступать рубероид, толь, линокром. Или обмазочные материалы – битум, гидроизол.

• Между опорной частью балки и стенками ниши, в которую она укладывается, должен оставаться зазор в 2-3 см с каждой стороны.
• Между торцом и наружной частью стены обязательно прокладывается слой утеплителя.

Начинают монтировать деревянное перекрытие в газобетонном доме с двух крайних балок, которые укладываются с отступом 2-3 см от продольных стен. Впоследствии этот зазор заполняется утеплителем.

После проверки горизонтального уровня крайних элементов между ними с заданным шагом укладываются по уровню промежуточные балки.

Что может понадобиться

Установка стропил на балки перекрытия – это, чаще всего, вынужденная мера. Как уже было указано выше, лучше всего крепить стропила к мауэрлату. В этом случае вся нагрузка будет равномерно распределяться по периметру стены, что прибавит ей срок службы. Но если крепление стропил крыши будет все-таки проводится к балкам перекрытия, то следует к этому подготовиться.

В первую очередь вам следует запастись крепежными приспособлениями. Для такой работы чаще всего используются следующие материалы и элементы:

• стальные уголки;
• саморезы;
• стяжки из толстой проволоки;
• пластины;
• болты с гайками;
• кронштейны WB;
• крепежные элементы LK.
• разновидности усиленного уголка КР;
• монтажная лента перфорированная ТМ.

При покупке стоит очень внимательно отнестись к выбору. Стропила – эта важный элемент крыши. Поэтому их крепление должно быть надежным. В связи с этим при выборе приспособления и материалов нужно обращать внимание на их качество. Металлические элементы должны быть без следов ржавчины. Также крепежные элементы должны быть качественными. Лучше заплатить чуть больше, но зато получить надежное и долговечное крепление.

Конечно, не стоит забывать и про сами стропила. Тут к подбору материала нужно подойти ответственно. В первую очередь нужно провести расчет стропильной системы, чтобы узнать какое сечение вам понадобится. Для этого можно использовать специальные программы. В них вводятся данные о площади крыши, используемых материалах, о нагрузках и так далее. Результатом вычисления программ становятся сечение материалов и примерный чертеж мест крепления стропил.

После этого подбирается материал – это может быть как деревянный брус, так и доски. Тут нужно внимательно «изучить» материал. Доски или брус не должен иметь следов гниения, крупных сучков и трещин. Кроме того, древесина должна вылежаться. В этом случае в ней будет мало влаги, а значит, стропила не начнут коробиться со временем.

Обзор основных вариантов крепления

Выбор того или иного решения зависит от основания, к которому будет осуществляться крепеж, веса конструкций и их расположения. Существует множество способов, мы рассмотрим самые широко распространенные и популярные из них и отталкиваться будет от материала, к которому будет присоединяться деревянное изделие.

Бетон и кирпич

Тут все зависит от того, какие элементы необходимо установить:

• Крепление деревянного бруса к бетонной стене осуществляется с помощью дюбелей быстрого монтажа либо специальных металлических анкеров . Работы довольно просты и производятся следующим способом: в деревянном бруске сверлятся отверстия через определенное расстояние, диаметр которых должен быть равен размеру крепежа, в стене также высверливаются отверстия определенной глубины, для надежности длина элемента в стене должна быть в два раза больше толщины бруска.

Дюбели – удобный вариант, который очень просто использовать: в стену вставляется пробка и в нее забивается гвоздь, который распирает хвостовик и надежно держит элемент

• Крепление деревянных балок перекрытия к стене лучше осуществлять с опорой на перегородку или стену, но в крайнем случае можно использовать специальные опоры, которые надежно крепятся к бетону и передают нагрузку стене, что обеспечивает высокую надежность конструкции . Самое важное в этом случае – использование массивных анкеров, ведь они будут держать всю систему.

Опоры бруса используются очень широко и хорошо зарекомендовали себя, как и другие металлические крепления для дерева

• Крепление деревянных стоек к бетонному основанию проще всего производить с помощью специальных анкерных оснований . Под них высверливается отверстие, и элементы аккуратно забиваются, после чего вы получаете готовый соединительный узел, который надежно фиксирует элемент, не позволяя тому сдвигаться под воздействием нагрузок в процессе эксплуатации. Для сложных случаев можно использовать специальную регулируемую опору, которая оснащена резьбовым узлом.

Регулируемые опоры позволяют выставить конструкцию максимально точно, крепление деревянной стойки к бетону с их помощью – очень простой и быстрый процесс

Важно!
Что касается опорных узлов, то они могут применяться на разных видах оснований, единственная разница —конфигурация крепления к поверхности, это может быть площадка (для всех типов материалов) или штырь (для бетона и кирпича).

Металл

Крепление дерева к металлу имеет свои особенности, рассмотрим их более подробно:

Очень важно, чтобы балки хорошо держались на полочке швеллера

Так выглядит саморез для крепления деревянных элементов к металлу

Важно!
Если толщина металлических элементов велика или они имеют повышенную твердость, то рекомендуется предварительно делать отверстия с помощью сверла, диаметр которого должен быть на 2 мм меньше саморезов, используемых при работе.

Газобетон

Этот материал имеет свои особенности, поэтому для него используется следующий крепеж:

• Специальные нейлоновые дюбели, которые могут иметь разные конфигурации, для их использования необходимо ознакомиться с рекомендациями, которые дает инструкция на упаковке, там будет указано, каким сверлом и какой глубины нужно делать отверстие и какие саморезы использовать для фиксации . Это самый простой и быстрый вариант, и ниже на фото показаны некоторые конфигурации изделий данного типа.

Для блоков необходимы специальные крепежные элементы

• Для более массивных конструкций рекомендуется использовать крепления из металла , они имеют зубцы, которые при закручивании самореза нужного диаметра расходятся и врезаются в газобетон, обеспечивая высочайшую надежность.

Металлический крепеж отличается повышенной надежностью

• Если производится крепление деревянной лестницы к перекрытию из газобетона, то может понадобиться дополнительное укрепление с помощью резьбовой шпильки , которая идет насквозь и обеспечивает высочайшую надежность.

Гипсокартон

Сразу отметим, что к этому материалу нельзя крепить тяжелые конструкции, но небольшие элементы можно зафиксировать очень надежно с помощью следующих изделий:

• Дюбель «дрива» представляет собой узел со сверлом на конце или без него, первый вариант предпочтительнее, так как не нужно сверлить отверстие.
  
• Дюбель «бабочка» вставляется в отверстие, с помощью самореза распирается изнутри и держит элемент. Его цена невелика, зато работы проводить очень удобно.

Дерево к гипсокартону крепится легко и быстро

Крепление бруса к стене. Опирание балок из бруса на стену

Крепление бруса к стене — не простой вопрос. Брус всегда был популярен в строительстве частных домов. В настоящее время все чаще появляются строительные материалы с новыми свойствами, развиваются технологии. Комбинация бруса с новыми стройматериалами и монтажными системами иногда вызывает вопросы — каким же образом технически правильно будет выполнить крепления бруса к разным поверхностям?

Для крепления необходим крепежный материал. Сегодня имеется множество видов крепежа для любых соединений элементов. Их отличия — область применения и технические характеристики, которые регламентируют допустимую нагрузку на крепежный элемент и технологию крепежа.

Уголковые крепежные элементы из металла имеют отверстия для крепления саморезами, гвоздями или дюбелями. Металлы для уголков применяются не подверженные окислению и достаточно прочные. Запас прочности уголка нужно принимать не менее 2, то есть уголок должен выдержать вес в два раза больше, чем вес элемента, который будет на него опираться. При этом нужно еще учесть и посчитать, какие конструкции будут опираться на этот брус.

Деревянные брусья крепят к стенам с разными целями — чтобы укрепить на этих стенах навесную мебель, книжные полки или декоративные элементы интерьера, а также бытовую технику. При установке дверных коробок, для облицовки снаружи и внутри, для устройства козырька над входной дверью или навеса для веранды также нужно делать крепления бруса к стенам. Главное, сначала нужно определиться с материалом этой стены, и подходить к газобетонным блокам, гипсокартонной облицовке и стене из кирпича, конечно, придется совсем по-разному.

Выбор способа крепежа зависит от материала стены и особенностей создаваемой конструкции. Конечно, в контексте газобетона речь не о том, чтобы крепить прогоны из бруса к стенам из ячеистобетонных или керамических блоков, это невозможно без устройства армопояса или усиливающих опору конструкций, а только о креплении брусков, например, для обрешетки под гипсокартон.

Также речь не о том, чтобы крепить брус к кирпичным и бетонным стенам для устройства перекрытий или полов с лагами из бруса, поскольку в этих конструкциях брус и его крепление должны нести значительные нагрузки. Конструкция крепления бруса при этом — монтаж в стену в процессе кладки или бетонирования, или опирание на армопояс.

Торец бруса дополнительно пропитывают огнебиозацитным составом перед замоноличиванием или закладкой в стену и защищают слоем гидроизоляционного материала. Антисептики на масляных основах применять не рекомендуют, поскольку они затрудняют испарение влаги. Концы деревянных балок срезают под 70 град, для того, чтобы влага лучше испарялась. Зазор между стеной ниши и балкой обязателен, в него закладывается теплоизоляция, поскольку балка опирается на наружную стену.

При укладке балок из бруса на армопояс их крепят специальными анкерными пластинами, покрытыми антикоррозионным составом.

Уголковый крепеж применяют для крепления бруса к бетонным и кирпичным конструкциям. Надежное и прочное соединение возможно при использовании качественных уголков из металла, способного выдерживать нагрузку.

• Перед установкой уголковых элементов на поверхность наносят разметку положения и контуров бруса, пользуясь измерительными инструментами. Можно пользоваться обычным отвесом и строительным уровнем, но лазерный уровень позволит быстро сделать разметку и по вертикали, и по горизонтали одновременно.
• Затем уголковые элементы фиксируют дюбелями, саморезами, для более легких конструкций используют гвозди. Полностью саморезы не затягивают, чтобы можно было слегка подкорректировать положение элемента.
• Брус вставляют в уголки и присоединяют к ним саморезами, затем затягивают крепления уголков к стене полностью. Уголок зажимают крепежными элементами, при необходимости корректируя его положение точно по разметке.

Крепление бруса к бетонной и кирпичной стене

Сверлить кирпич следует осторожно, строго под прямым углом, не «расшатывая» сверло, чтобы не расколоть кирпич. Раскол может вызвать осыпание кирпича. при попадании в полость кирпича придется воспользоваться дюбелем анкерного типа, который при заворачивании в стену образует узел, или распорным дюбелем. Закручивают дюбель осторожно. Механические анкера для устройства креплений деревянных брусьев к кирпичным стенам намного лучше саморезов и гвоздей, и технологически, и по прочности крепления.

Для бетона нужна дрель с функцией перфоратора и прочные пластмассовые дюбеля под саморезы, иногда перед забивкой пластикового дюбеля в стену его дополнительно смазывают клеем.

Крепление бруса к деревянной стене

Применяют перфорированные крепежные элементы уголкового типа или плоские. Крепежные детали различаются размерами, толщиной металла и покрытием. Используются гвозди, саморезы и шурупы. Для больших гвоздей предварительно засверливают отверстия, особенно при работе с высушенной древесиной.

Крепление к стене из газобетона и гипсокартону

Газоблоки материал мягкий, для них подходят шурупы с резьбой на всю длину, но лучше пользоваться анкерами, механическими или химическими. Чтобы качественно установить анкер с гнущимися ребрами или клиновидный, предварительно засверливают отверстие диаметром чуть больше анкера.

Один из видов анкеров отлично подходит для пустотелых блоков и блоков из ячеистых бетонов — пеноблоков, газоблоков и др. Основные «детали» анкера — стальная гильза, имеющая ребра и гайка на конце.

Когда винт вкручивают в гильзу, ребра гнутся и раздвигаются, образуя «бабочку», которая надежно удерживает анкер внутри материала.

Еще прочнее держат химические анкера, они подходят для всех стеновых материалов из легких бетонов и для гипсокартона, да и для любых стеновых материалов. Принцип работы — способность синтетических смол глубоко проникать в поры и сцепляться с основанием. Слабым звеном крепления к пористым блокам и гипсокартону является не крепеж, а материал основы, особенно при действии вертикальной нагрузки, и как раз эти проблемы помогают решить химические анкеры. Вставляют химический анкер, применяя специальный пистолет.

В засверленное отверстие выдавливают под давлением клеящую массу, и сразу вставляют крепежный элемент — шпильку с резьбой или шток. Клеевой состав заполняет поры газобетона или др. пористого блока, и после застывания образует прочное и надежное крепление. Усилие вырыва химического анкера из кирпича более 500 кг. Время службы химических анкеров — десятки лет, от температурных перепадов они не деформируются, к агрессивным средам инертны. Последнее очень важно при работе с газобетоном, который агрессивен к металлам.

Весь крепеж для газобетона должен иметь антикоррозионное покрытие.

Для крепления бруска к газобетону или гипсокартону анкерный способ крепления самый прочный, хотя и затратный. Все зависит от плотности (марки) газобетона и от требуемой нагрузки. Для крепления обрешетки может быть достаточно применить механические анкеры — клиновидные или типа «спиральные гвозди». Последние удобны тем, что их монтируют в стену из газобетона, забивая обычным молотком. При забивании спиральный гвоздь вворачивается в блок, не нарушая его пористую структуру.

Дюбель, похожий в рабочем положении на спицы полураскрытого зонтика, носит ласковое имя Молли и отлично подходит для крепления деревянных брусков к перегородкам из гипсокартона, с целью закрепить на них картины, нетяжелые полки или светильники.

Молли — вид распорного анкерного болта, имеющего втулку с продольными прорезями, которая при затягивании резьбы вставляемого винта до упора складывается и превращается в зонтик. Несущая способность отличная, но это крепление имеет недостатки — удалить его можно, только выломав часть перегородки.

Кроме того, с «Молли» невозможно работать в тесном пространстве.

Крепление бруса в конструкциях крыш

Лаги из бруса крепятся замковым соединением и скобами, но для крыши такая стыковка недопустима, поскольку крыша эксплуатируется в совершенно других условиях. Все элементы крыши (стропильной системы) устанавливаются согласно проекту и расчету, а крепят их специальными элементами и болтовыми системами, иногда дополнительно укрепляют скобами.

Крепление бруса на подвесе

В интерьерах иногда используют элементы декора, для которых требуется закрепить брус к потолку на свободном подвесе или же имитировать такой подвес. Иногда подвеска бруса нужна по конструктивным соображениям. Этот вид крепления выполняют посредством специального подвеса, рассчитанного на определенную нагрузку. Подвесная система такого вида может иметь дополнительную возможность регулировать высоту подвеса бруса.

Подвесы крепят к потолку дюбелями, а на брус устанавливают вторую часть крепления, затем элементы соединяют. Практика показывает, что такие крепления, вопреки ожиданиям, могут выдержать немалые нагрузки. Но все же лучше не иметь над головой подобный фактор риска, и для дизайна имитировать подвес, а брус крепить надежно, в стену. Подвесную систему в данном случае устанавливают, чтобы усилить крепление, и в дизайнерских целях, «для красоты».

Источник:

Как закрепить балки перекрытия к стене

При строительстве частных малоэтажных домов из дерева, бетонных блоков или кирпича между этажами чаще всего возводят деревянные перекрытия. Эти конструкции, по сравнению с альтернативными бетонными плитами, обладают рядом преимуществ.

Деревянные перекрытия не перегружают стены, при монтаже не требуют привлечения грузоподъемной техники. Кроме этого, они обладают высокой прочностью, долговечностью и приемлемой ценой.

Монтаж таких перекрытий достаточно прост, поэтому многие домашние мастера выполняют его самостоятельно.

Конструкция перекрытия

Основа деревянного перекрытия – это балки, которые удерживаются на несущих стенах и служат своеобразным «фундаментом» для остальных элементов конструкции. Так как балки при эксплуатации перекрытия будут нести на себе всю нагрузку, особенно внимание следует уделить их грамотному расчету.

Для балок обычно используют массивный или клееный брус, бревна, иногда — доски (единичные или скрепленные по толщине гвоздями или скобами).

Для перекрытий желательно использовать брусья из хвойных пород (сосны, лиственницы), которые отличаются высокой прочностью на изгиб.

Брусья из лиственных пород работают на изгиб намного хуже и могут деформироваться под нагрузкой.

На балки перекрытия с обеих сторон закрепляют черновые доски (OSB, фанеру), поверх которых нашивают лицевое покрытие. Иногда пол второго этажа настилают на лаги, которые закрепляют на балках.

Стоит помнить, что деревянное перекрытие со стороны первого этажа будет являться потолком, а со стороны второго этажа (мансарды, чердака) – полом.

Поэтому верхнюю часть перекрытия обшивают напольными материалами: шпунтованной доской, ламинатом, линолеумом, ковролином и т.п.

Нижнюю часть (потолок) – вагонкой, гипсокартоном, пластиковыми панелями и т.п.

Благодаря наличию балок, между черновыми досками образуется пространство. Его используют для придания перекрытию дополнительных свойств.

В зависимости от назначения второго этажа, между балками перекрытия закладывают теплоизоляционные или звукоизоляционные материалы, защищенные от влаги гидроизоляцией или пароизоляцией.

В том случае, если второй этаж – это нежилой чердак, который не будет отапливаться, в конструкцию перекрытия обязательно закладывают теплоизоляцию.

К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт и т.п.

Под теплоизоляционный слой (со стороны первого отапливаемого этажа) укладывают пароизоляционную пленку (пергамин, полиэтиленовые и полипропиленовые пленки).

Если в качестве теплоизоляции был использован ЭППС, не поглощающий водяных паров, пароизоляционную пленку из «пирога» можно исключить.

Поверх теплоизоляционных или звукоизоляционных материалов, впитывающих и способных портиться от влаги, укладывают слой гидроизоляционной пленки.

В том случае, если при отделке были исключены возможности попадания атмосферной влаги на чердак, утеплитель можно не защищать гидроизоляцией.

Однако, чтобы уменьшить воздействие шума, который будет возникать при передвижении людей по перекрытию, между балок укладывают звукоизоляционный слой (обычно используют привычные теплоизоляционные материалы).

К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт, звукопоглощающие панели ЗИПС, звукоизоляционные мембраны (Tecsound) и т.п.

При использовании материалов, способных впитывать водяные пары (базальтовая вата, стекловата), между первым этажом и звукоизолятором укладывается пароизоляционная пленка, а поверх звукоизолятора – гидроизоляция.

Крепление балок к стене

Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.

В кирпичных или брусовых домах концы балок заводят в пазы («гнезда»). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.

Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными, чтобы обеспечить свободное «дыхание» древесины.

При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой).

Балку опирают на основание паза через антисептированную и гидроизолированную деревянную дощечку толщиной 30-40 мм. Боковые стороны паза можно засыпать щебнем или замазать цементным раствором на 4-6 см.

Каждую пятую балку дополнительно скрепляют со стеной при помощи анкера.

В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм.

Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционный материал.

В некоторых случаях балки врезают в стены, выполняя соединения типа «ласточкин хвост» и т.п.

Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов.

Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами.

Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.

Расчет балок перекрытия

Планируя строительство перекрытия, для начала следует рассчитать конструкцию его основы, то есть длину балок, их количество, оптимальное сечение и шаг расположения. От этого будет зависеть, насколько безопасным окажется ваше перекрытие и какую нагрузку оно сможет выдерживать при эксплуатации.

Длина балок

Длина балок зависит от ширины пролета, а также от способа крепления балок.

Если балки будут закреплены на металлических опорах, их длина будет равняться ширине пролета.

При заделке в пазы стен, длину балок рассчитывают, суммируя величину пролета и глубину заведения двух концов балки в пазы.

Шаг расположения балок

Расстояние между осями балок выдерживают в пределах 0,6-1 м.

Количество балок

Расчет количества балок выполняют следующим образом: планируют размещение крайних балок на расстоянии минимум 50 мм от стен. Остальные балки размещают в пространстве пролета равномерно, в соответствии с выбранным интервалом (шагом).

Сечение балок

Балки могут иметь прямоугольное, квадратное, круглое, двутавровое сечение. Но классическим вариантом все же является прямоугольник. Часто используемые параметры: высота – 140-240 мм, ширина – 50-160 мм.

Выбор сечения балки зависит от ее планируемой нагруженности, ширины пролета (по короткой стороне помещения) и интервала размещения балок (шага).

Нагруженность балки высчитывают, суммируя нагрузку ее собственного веса (для междуэтажных перекрытий – 190-220 кг/м2) с временной (эксплуатационной) нагрузкой (200 кг/м2).

Обычно, для эксплуатируемых перекрытий, нагрузку принимают равной 350-400 кг/м2. Для чердачных неэксплуатируемых перекрытий можно брать меньшую нагрузку, вплоть до 200 кг/м2.

Специальный расчет необходим, если предполагаются значительные сосредоточенные нагрузки (например, от массивной ванны, бассейна, котла и т.п.).

Балки укладывают вдоль короткого пролета, максимальная ширина которого – 6 м.

На большем пролете неизбежно провисание балки, которое приведет к деформации конструкции. Однако и в такой ситуации есть выход.

Для поддерживания балок на широком пролете устанавливают колонны и опоры.

Сечение балки напрямую зависит от ширины пролета. Чем больше пролет, тем более мощную (и прочную) балку необходимо выбирать для перекрытия. Идеальный пролет для перекрытия балками составляет до 4 м.

Если пролеты шире (до 6 м), то использовать необходимо нестандартные балки с увеличенным сечением. Высота таких балок должна составлять не менее 1/20-1/25 от величины пролета.

Например, при пролете 5 м нужно использовать балки с высотой 200-225 мм при толщине 80-150 мм.

Источник:

Крепление балок: инструкция по установке

Для разделения этажей между собой, отделения подвального и чердачного помещения устанавливаются специальные перекрытия. В основе перекрытия может находиться монолитная плита или система балок. Как произвести крепление балок для получения прочной конструкции, читайте далее.

Каркас из балок для монтажа перекрытия

Виды балок. Их преимущества и недостатки

Для обустройства перекрытий могут использоваться:

• железобетонные балки;
• металлические балки;
• деревянные балки.

Основным преимуществом железобетонных балок является долговечность конструкции, так как материал не подвержен гниению, коррозии, воздействию температур и химических сред. Среди недостатков можно отметить:

• высокую стоимость изделий;
• сложность монтажа;
• невозможность установки в деревянных домах.

Балки для перекрытий из железобетона

Металлические балки можно установить своими силами без специальных приспособлений. Стоимость таких устройств достаточно высока, но этот недостаток перекрывается прочностью получаемой конструкции. Наиболее существенным недостатком металлических балок является подверженность коррозии, которая с течением времени может привести к разрушению опорной решетки.

Балка для перекрытий из металла

Отличительными особенностями деревянных балок являются:

• невысокая стоимость по сравнению с иными видами;
• простота монтажа, который можно осуществить без подъемных механизмов;
• долговечность, достигаемая путем дополнительной обработки дерева;
• высокие показатели теплоизоляции.

Деревянные балки могут быть изготовлены:

• из бруса. Применяются для строительства перекрытий между этажами;
• из бревна. Преимущественно используются для обустройства перекрытий чердака и подвала, так как бревно отличается повышенным показателем устойчивости к изгибам;
• из досок (двутавровые балки). Чаще всего используются при каркасном строительстве.

Балки для перекрытий двутавровые

Установка балок

Перед обустройством балочного перекрытия требуется выбрать схему установки балок и ознакомиться с последовательностью выполнения работ.

Схемы монтажа

Крепление балок перекрытия может быть произведено по одной из следующих схем:

• фиксация балок в стене;
• фиксация подвесным методом.

Крепление балок методом вмуровывания в стену производится, как правило, на начальном этапе строительства дома, то есть при возведении коробки. Установка балочного перекрытия таким способом выполняется по следующей схеме:

1. конец балки обрезается под углом 60º – 70º для получения достаточного уровня вентиляции;
2. торцы балочного перекрытия защищаются от влаги рубероидом, толем или битумной смолой. При выборе битумной смолы в нишу дополнительно укладывается слой гидроизоляции;
3. балка устанавливается в подготовленную нишу на расстоянии 20 – 25 мм от стены. Это ограничение также служит для увеличения вентиляции деревянного бруса;
4. фиксация балки производится при помощи болтов;
5. узел крепления балки в нише утепляется, например, минеральной ватой.

Правила установки балки в паз на стене

Подвесной метод крепления балок является более простым, но не позволяет достичь уровня максимальной нагрузки. Таким методом, например, производится крепление балки к колонне.

Схема крепления подвесным способом осуществляется так:

1. на стене при помощи болтов фиксируются специальные крепежные кронштейны, которые могут быть изготовлены различной формы, например, в виде квадрата без одной стороны;
2. в крепежный узел вставляется балка и фиксируется болтами.

Фиксация балок подвесными кронштейнами

Метод установки балок с помощью кронштейнов представлен на видео.

Для сооружения перекрытий рекомендуется использовать балки, длина которых равна соответствующему параметру дома. Однако стоимость цельных балок достаточно высока, что привело к использованию иных методов:

• соединения балок на стене. Такой способ используется и при необходимости установки в перекрытие окон, люков;
• укладка балок короткими прогонами.

Наиболее простым способом стыковки является соединение балок на внутренней стене дома, например, на стене, разделяющей комнаты. Такой способ соединения производится по следующей схеме:

1. на стене обустраивается место для расположения балок путем укладки слоя гидроизоляционного материала;
2. балки устанавливаются таким образом, чтобы концы перекрытий находились в одном месте и четко соотносились друг с другом;
3. связывание балок между собой производится болтами.

Обустройства перекрытий из балок недостаточной длины

Способ укладки балок прогонами следующий:

1. в первую очередь устанавливаются центральные балки, которые будут выполнять функции удерживающих элементов. Центральные балки могут быть цельными или срощеными предыдущим способом;
2. между центральными балками подвесным методом устанавливается обрешетка.

Способ установки коротких балок

Последовательность установки

После выбора схемы установки работа выполняется в следующем порядке:

1. производится подготовка элементов в соответствии с размерами. Если выбрано способ укладки перекрытий в стену, то длина балок должна быть на 20 – 25 см больше длины помещения. При укладке подвесным способом длина балок и помещения равны;
2. распиленные балки подлежат обработке специальными составами, предотвращающими гниение, скопление влаги и подверженность поедания дерева мелкими насекомыми;
3. укладку лучше производить вдоль более короткой стены помещения;
4. на первом этапе устанавливаются крайние балки.

Состояние деревянного балочного перекрытия необходимо постоянно контролировать на наличие трещин и своевременно устранять выявленные проблемы. Это позволит значительно продлить срок службы конструкции.

Источник:

В этой статье обсудим как выполнить расчёт перекрытия по деревянным балкам. Крепление лаг (деревянных балок) в этой статье мы рассматривать не будем, а сделаем акцент на расчёте.

Давайте рассмотрим виды конструкцию перекрытия по лагам (деревянным балкам).

Перекрытие над цоколем

Перекрытие цоколя деревянными балками выполняется следующим образом

Т.к. в данном случае нет возможности поводить работы под полом, то чтобы уложить черновой пол к лагам по бокам прибивается черепной брусок сечением 40х40 или 50х50 мм.

Далее на неё укладывается черновой пол. В качестве чернового пола может быть использована доска толщиной 20-30 мм либо лист OSB.

Шаг и сечение деревянных балок подбирается по расчёту.

На черновой полу укладывается гидроизоляционная паропроницаемая мембрана. Необходимо отметить, что мембрана должна быть паропроницаема (нельзя укладывать пароизоляцию с 2-х сторон от утеплителя), иначе влага внутри пола не сможет выветриваться.

Далее укладывается утеплитель. В качестве утеплителя используется стекловата или минеральная вата из базальтового волокна. Толщина утеплителя подбирается по теплотехническому расчёту в зависимости от региона строительства. При этом она не должна быть не много меньше высоты лаг, чтобы пароизоляция имела небольшой провис. Поэтому если требуется уложить утеплитель толщиной 150 мм, то лага должна иметь высоту не менее 200 мм.

Поверх утеплителя укладывается пароизоляционная плетка.

Далее укладывается дощатый пол или плита OSB.

Далее следует покрытие пола. Покрытием пола могут быть доски, уложенные на лаги; либо ковролин/линолеум, уложенный на листы OSB. В случае укладки плитки рекомендуется для жёсткости уложить ещё слой плиты ЦПС.

Перекрытие между этажами

Один из вариантов перекрытие по деревянным балкам между этажами выполняется представлен ниже:

Межэтажное перекрытие отделывается с 2-х сторон. Снизу непосредственно на лаги или через деревянную обрешётку закрепляется гипсокартонный лист, который впоследствии окрашивается. Обрешётка имеет шаг 400 мм и выполняется из бруска сечением 40х40 или 50х50 мм.

Между обрешёткой и балками перекрытия закрепляется пароизоляционная пленка.

Шаг и сечение деревянных балок подбирается по расчёту.

Между балками укладывается минеральная вата из базальта или стекловата, но служит она здесь не как теплоизоляция, а как звукоизоляция. Толщина при этом должна быть хотя бы 100 мм.

Поверх балок перекрытия крепиться OSB лист, толщина которого подбирается исходя из шага балок. Чтобы исключить скрип перекрытия при небольших деформациях между плитой OSB и балкой перекрытия укладывается резиново-пробковая подложка.

Выше идёт конструкция пола.

Перекрытие между этажами (звукоизолирующее)

Чтобы улучшить звукоизолирующие способности перекрытия применяют следующую конструкцию перекрытия:

В данном типе перекрытия пол верхнего этажа опирается на свою балку, а потолок нижнего этажа подвешивается на свою. Таким образом удаётся очень хорошо сократить шум.

Балки воспринимают разные нагрузки, и считать их нужно отдельно.

Подбор дощатого настила или плиты OSB для пола

Толщина доски пола выбирается исходя из шага лаг по следующей таблице:

Толщина плиты OSB выбирается исходя из шага лаг по следующей таблице:

Расчёт деревянных балок

Расчёт конструкции балок начинаем со сбора нагрузок. Возьмем к примеру конструкцию межэтажного перекрытия. На перекрытие действуют 2-а типа нагрузок: постоянные нагрузки от веса самой конструкции и полезная временная длительная нагрузка (вес людей, мебели и т.д.).

Также нагрузки бывают нормативными и расчётными. Расчётные нагрузки учитываются при расчёте на 1-е предельное состояние (прочность). Нормативные нагрузки учитываются при расчёте на 2-е предельное состояние (деформации). Перевод нагрузок из нормативных в расчётные осуществляется умножением их на коэффициент надёжности по нагрузке. Далее мы рассмотрим эти нагрузки.

Расчёт осуществляется методом подбора, т.е. мы уже перед началом расчёта назначаем сечение балки и его шаг, а затем проверяем его несущую способность.

Я бы рекомендовал брать шаг балок равным таким образом, чтобы между балками чётко влезал утеплитель без подрезки – это даст экономию на минеральной вате т.к. будет меньше отходов на подрезку и монтировать балки будет удобнее. Минеральная вата имеет ширину 500 или 600 мм. К примеру, возьмём минеральную вату шириной 500 мм, а толщину доски примем 50 мм, т.е. шаг между балками будет 500+50=550 мм.

Расчётная схема для балок принята как однопролётная т.е. балки опираются на стены 2-мя концами, при этом промежуточные опоры отсутствуют.

Расчёт постоянных нагрузок

К постоянным нагрузкам относится вес перекрытия. Собираем вес всех составляющих перекрытия, а далее объединим их в таблице. Нагрузку вычисляем на 1 м.п. балки сечением 50х250 с шагом 550 мм при пролёте 5 м.

1. Вес балки. Чтобы вычислить вес балки предварительно назначаем его сечение. Например, сечение балки принимаем 50х250. Объём древесины на 1 м.п. балки будет V=1*0.25*0.05=0.0125 м3. Плотность дерева отличается для разных пород и влажности. Для расчёта примем доску из сосны, плотность для неё при влажности 20% равно 520 кг/м3. Таким образом вес доски равен q=0.0125*520=6.5кг/м.п.
2. Вес обрешётки. шаг обрешётки 400 мм, сечение 50х50 мм. Обрешётка даёт точечную нагрузку, но с равным шагом, поэтому её можно принять как равномерно-распределённую. Обрешётка расположена поперечно балке и вес, передаваемый на балку зависит от шага самих балок. При шаге расположения балок 550 мм объём дерева обрешётки равен V=0.55*0.05*0.05=0.001375 м3. Вес одной рейки обрешётки F=0.001375*520=0.715 кг. Шаг обрешётки равен 0,4м, поэтому равномерно-распределённая нагрузка от веса обрешётки равна q=0.715/0.4=1.7875кг/м.п.
3. Вес пароизоляции не учитываем.
4. Вес листа гипсокартона толщиной 9,5 мм – 9,5 кг/м2. При шаге балок 550 мм нагрузка на балку от веса гипсокартона: q=9.5*0.55=5.225кг/м.п.
5. Вес минеральной ваты. Для расчёта примем толщину минеральной ваты 150 мм. Плотность минеральной ваты 50 кг/м3. Вес минеральной ваты при шаге балок 550 мм и шириной балки 50 мм будет равен: q=50*0.15*(0.55-0.05)=3.75кг/м.п.
6. Вес листа OSB на полу. Для расчёта веса OSB определяем его толщину – для шага между балками 550 мм это будет лист толщиной 18 мм. Вес 1 м2 по данным производителя 11.7 кг/м2. При шаге между балками 550 мм нагрузка от веса OSB будет равна q=11.7*0.55=6.435кг/м.п.
7. Вес напольного покрытия. На деревянные балки можно уложить разное покрытие, даже керамическую плитку, но пирог будет отличаться, нагрузки будут разные и это нужно учесть на стадии расчёта балок. Легче всего будет покрытие из ковролина или ламината. Тяжелее всего будет керамическая плитка. Соответственно вы можете менять шаг или сечение балок в зависимости от веса покрытия.

Для ковролина нет необходимости что-то дополнительно устраивать, поэтому вес покрытия пола будет равен весу ковролина 0,6-1,2 кг/м2.

Перед укладкой ламината требуется дополнительно уложить плиту ЦПС или OSB толщиной 12 мм, вес с учётом ламината будет 16.2+7=23.2 кг/м2.

Для укладки плитки потребуется уложить слой гидроизоляции, сделать армированную стяжку толщиной не менее 5 см и уложить на стяжку плитку. Общий вес пирога будет около 140-150 кг/м2.

Как видим разброс слишком большой, чтобы принять какой-то из вариантов за основной. Для примера сделаем расчёт при укладке пола ламинатом. При шаге балок 600 мм нагрузка на балку будет q=23,2*0,55=12.76 кг/м.п.

Расчёт полезной нагрузки

Полезная нагрузка принимается исходя из назначения помещения по таблице 8.3 СП 20.13330.2016:

Таблица 8.3 СП 20.13330.2016

Для жилых помещений нагрузка равна 1,5кПа=150 кг/м2.

При шаге балок 600 мм нагрузка на балку от полезной нагрузки будет 150*0,55=82,5 кг/м.п.

Сбор нагрузок:

Выше мы рассчитали нормативные нагрузки. Чтобы перевести нагрузки в расчётные их необходимо умножить на коэффициент надёжности по нагрузке согласно СП 20.13330.2016. Для деревянных конструкций коэффициент надёжности по нагрузке равен γ=1.1, для изоляционных и отделочных материалов, в том числе минеральной ваты и плит γ=1.3 (Таблица 7.1 СП 20.13330.2016), для равномерно-распределённой (полезной) коэффициент надёжности по нагрузке равен γ=1.3 (п.8.2.2 СП 20.13330.2016). Сбор нагрузок отразим в следующей таблице:

Расчёт на 1-е предельное состояние (на изгиб)

Расчёт на 1-е предельное состояние (расчёт на прочность конструкции), при обеспечении от потери устойчивости, производиться по расчётным нагрузкам согласно формулам 23 и 24 СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции. Устойчивость балок обеспечивается закреплением сверху OSB плиты (обязательно необходимо закрепить сверху лист OSB, который закрепит балки от поперечного смещения). В случае если закрепление балок не производиться, то балку проверяют по формуле 30 СП 64.13330.2017.

Проверка изгибаемых элементов (балок) производится по формуле 23 СП 64.13330.2017:

где M – максимальный изгибающий момент, действующий на балку

Wрасч – расчётный момент сопротивления поперечного сечения

Wрасч – расчётный момент сопротивления поперечного сечения

Rи – расчётное сопротивление изгибу

Расчёт максимального изгибающего момента:

Расчёт максимального изгибающего момента балки производим согласно формулам для типовых эпюр балок см. статью Типовые эпюры. Однопролетная шарнирно-опертая балка

Для однопролётной балки при равномерно-распределённой нагрузке эпюра изгибающего момента будет следующая:

Максимальный изгибающий момент равен:

Mmax=ql2/8=153*52/8=478 кг*м

Расчётный момент сопротивления поперечного сечения для прямоугольного сечения вычисляется по формуле:

W=b*h2/6=0.05*0.252/6=0.0005208 м3

где b=0,05м – ширина балки, h=0,25м – высота балки в метрах.

Расчётное сопротивление изгибу древесины определяется по формуле 1 СП 64.13330.2017. Подробнее как определить расчётное сопротивление для деревянных конструкций читайте в статье Расчётное сопротивление деревянных конструкций. В нашем случае Rи=10,017 МПа

Проверяем балку по формуле 23 СП 64.13330.2017:

M=478 кг*м=4.78 кН*м

W=b*h2/6=0.05*0.252/6=0.0005208 м3

M/W=4.78/0.0005208=9179 кПа=9,2 МПа, что меньше максимально допустимой 10,017 Мпа

Таким образом сечение балки удовлетворяет условиям прочности по изгибу.

Расчёт на 1-е предельное состояние (на скалывание)

Проверка изгибаемых элементов на скалывание выполняется по формуле 24 СП 64.13330.2017:

где Q – расчётная поперечная сила, определяется по эпюре напряжений балки (см. ниже);

S’бр — статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси, который равен произведению площади сдвигаемой части на расстояние от центра тяжести сдвигаемой части до нейтральной оси;

Iбр — момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси;

bрас— расчетная ширина сечения элемента (для нашего примера bрас=0,05м);

RCK — расчетное сопротивление скалыванию при изгибе, определяемое по формуле 1 СП 64.13330.2017 (см. статью Определение расчётного сопротивления). В нашем случае RCK=1.28МПа

Расчёт максимальной поперечной силы балки производим согласно формулам для типовых эпюр балок см. статью Типовые эпюры. Однопролетная шарнирно-опертая балка

Для однопролётной балки при равномерно-распределённой нагрузке эпюра поперечной силы приведена выше. Максимальная поперечная сила равна:

Q=ql/2=153*5/2=382.5 кг

где q – расчётная равномерно-распределённая нагрузка на балку (см. сбор нагрузок);

l – длина пролёта балки (в нашем примере l=5м).

Для прямоугольно сечения статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси равен:

S’бр=bh²/8=0.05*0.25²/8=0.00039 м3

Момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси для прямоугольного сечения равен:

Iбр=bh3/12=0.05*0.253/12=0.0000651 м4

Расчёт на 2-е предельное состояние (по деформациям)

Максимально-допустимый прогиб для балки согласно строке 2. Таблицы Д.1 СП 64.20.13330.2016.

Максимальный вертикальный прогиб для балок длиной:

В нашем случае при l=5 м максимальный прогиб равен f=l/200=5000/200=25 мм

Прогиб для шарнирно-опёртой балки с нагружением равномерно-распределённой нагрузкой максимальный вертикальный прогиб вычисляется по формуле:

где q – нормативная нагрузка на балку (не расчётная);

l – длина пролёта;

E – модуль упругости древесины, равный 10ГПа (для сосны 1-го сорта);

Ix – момент инерции поперечного сечения, для прямоугольного сечения равен:

IX=bh3/12=0.05*0.253/12=0.0000651 м4

В нашем примере расчёт будет следующим:

У деревянных перекрытий присутствует эффект «батута» т.е. пол как-бы пружинит, но деформации всё равно находятся в пределах нормы. Однако если вы хотите снизить деформации, то сделать это можно повысив момент сопротивления поперечного сечения Ix. Наибольший вклад в него вносит высота сечения, поэтому при подборе балок необходимо прежде всего стараться выбрать балку наибольшей высоты.

Подбор балок легче выполнить в Excel по ссылке.

Для удобства подбора балки сделал таблицу подбора балок перекрытия из сосны 1-го сорта, при устройстве покрытия пола из ламината:

Чтобы перекрыть пролёт более 6-ти метров нужно воспользоваться специальными балками, выпускаемые заводами, например двутавровыми деревянными балками, которые имеют большую высоту сечения.