Крепление балок перекрытия в деревянном доме. Области применения и расчет деревянных перекрытий

Крепление балок перекрытия в деревянном доме. Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

• в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
• в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
• в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
• в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета . Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Таблица. Выбор шага балок

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

Деревянные перекрытия в доме из газобетона. Железобетонные перекрытия: плюсы и минусы

Для домов из газобетона есть два наиболее подходящих типа перекрытий — железобетонные и деревянные. Естественно, каждый из них имеет свои особенности, свои достоинства и недостатки, которые нужно учесть, выбирая наиболее подходящее вам.

Железобетонное перекрытие многие считают наиболее современным и прочным. Как видно из названия, при его обустройстве используют один из видов железобетонных плит. Они обеспечивают высокий уровень пожароустойчивости, они очень прочные и долговечные, практически нет ограничений по длине. Плиты из этого материала не особо страдают от повышенной влажности. Да и, что немаловажно, у них невысокая цена.

Хотя, конечно, у данного типа перекрытий есть и недостатки. Это, во-первых, высокий вес плит. Они тяжёлые и большие, что необходимо учитывать при закладке фундамента и возведении стен. Из-за того же веса их трудно уложить самостоятельно — практически не обойтись без специальной техники и помощников. Кроме того, если не сделать дополнительный бетонный или кирпичный распределительный пояс под плитами, то они могут нарушить целостность стен. Железобетон требует дополнительного утепления.

По типу плит железобетонные перекрытия делят на:

• Сделанные из обычных пустотных ж/б плит;
• Монолитные.

Перекрытия из пустотных ж/б плит

Пустотные железобетонные плиты придают большую лёгкость конструкции перекрытий

Пустотные ж/б плиты делают из тяжёлых марок бетона, но облегчают с помощью специальных воздушных камер-пустот, обычно имеющих форму цилиндра. Иногда эти пустоты существенно снижают вес плит.

Среди их достоинств стоит назвать:

1. Большую лёгкость всей конструкции. Как уже было отмечено, воздушные камеры позволяют уменьшить вес каждой плиты, что положительно влияет на уровень нагрузки на фундамент и стены;
2. Большую прочность. Пустоты не только хорошо влияют на вес, но и на прочность бетона. Они создают каркас, увеличивающий долговечность материала;
3. Упрощение установки. Благодаря меньшему весу, эти плиты устанавливаются достаточно быстро и с минимальными усилиями;
4. Отсутствие ограничений на форму оснований. Благодаря пустотным плитам перекрытия в доме можно делать даже самых сложных форм;
5. Эстетику. Одной из важных проблем является расположение коммуникаций так, чтобы их было меньше видно. В пустотных плитах их можно размещать внутри камер.

Главный недостаток этих плит в сравнении с другими вариантами железобетонных перекрытий заключается как раз в прочности. Всё же они менее прочные, чем, например, монолитные плиты и более подвержены воздействию влажности и перепадов температур.

Монолитные плиты

Перекрытия из монолитных плит обладают самой высокой несущей способностью

Монолитные перекрытия отличает наибольшая прочность, но платой за это является большой вес, самый большой из всех ж/б плит. Прочность монолитных плит достигается за счёт использования рёбер жёсткости и двухслойных связок.

Из достоинств монолитных железобетонных плит стоит отметить:

1. Высокую прочность. Их несущая способность самая высокая из всех видов ж/б плит;
2. Простоту в изготовлении. Для того, чтобы сделать такую плиту не нужны специальные формы или особые технологические навыки. Зачастую их делают прямо на стройплощадке;
3. Простой монтаж.

Но все эти достоинства идут рядом с недостатками, которые многим могут показаться значительными:

1. Необходимость наличия опалубки и опор. Хотя их можно арендовать, это всё равно дополнительные расходы. К тому же, и опалубка, и опоры — довольно громоздки;
2. Остановка строительства при низких температурах. Монолитный бетон нельзя производить когда холодно, что при отечественном климате существенно сокращает время, когда можно заниматься возведением дома;
3. Долго застывает. Паузы в строительстве придётся делать и из-за того, что монолитные плиты требуют продолжительного периода застывания;
4. Низкий уровень звукоизоляции. Звукопроницаемость подобных плит очень высока;
5. Дороговизна. Стоимость производства может быть слишком высокой.

Межэтажное перекрытие по деревянным балкам. Типы межэтажных перекрытий

По назначению перекрытия делятся на:

• межэтажные;
• чердачные;
• подвальные (цокольные).

Особенности их конструкции заключаются в допустимых нагрузках и устройстве паро- и теплоизоляции. Если чердак не предназначается для проживания или хранения массивных предметов, переменные нагрузки при расчёте прогиба можно уменьшить до 50–100 кг/м².

Теплоизоляция между двумя жилыми этажами может показаться излишней, но шумоизоляция для большинства желательный параметр, а достигается это, как правило, одними и теми же материалами. Следует принимать во внимание, что чердачные и подвальные перекрытия нуждаются в более толстом слое теплоизоляционного материала. Плёночный материал для пароизоляции в чердачном перекрытии должен быть расположен под слоем утеплителя, а в подвальном — над ним. Для профилактики возникновения сырости и поражения конструкций грибком, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией.

Варианты перекрытий: 1 — дощатый щит; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — разреженный настил; 5 — доски; 6 — напольное покрытие

Конструкция перекрытий также может быть различной:

• с открытыми и скрытыми балками;
• с различными типами несущих балок;
• с разными материалами заполнения и обшивки перекрытия.

Скрытые балки зашиты с обеих сторон и не видны. Открытые — выступают из потолка и служат элементами декора.

На рисунке ниже показано, какой может быть структура перекрытия мансардного этажа со щитовым накатом и с подшивкой из досок.

Соединение балок перекрытия. Как сращивать брус по длине: основные моменты

Сращивание бруса по длине без нагрузки

Как уже было сказано, это самый простой вариант. Ярким примером является венец стены из бруса. Единственное требование к фиксации – оно ни в коем случае не должно продуваться. Уточним: точки сращивания обязательно должны смещаться от венца к венцу, иначе механическая прочность будет недостаточной.

• Соединение в полдерева (самое элементарное решение). Каждая из составляющих деталей вырезается на половину толщины, причем длина сращивания ни в коем случае не должна быть меньше от поперечного размера бруса. Плотные соединения обеспечиваются прокладкой утеплителя (обычно, джутовой ленты). Часто соединение делается вертикальным, что исключает вероятность продувания.

• Соединение с коренным шипом (несколько сложнее). На одной из деталей вырезается шип, имеющий размер в 1/3 толщины бруса, на второй делается соответствующий паз.

• Соединение шпонкой. Еще один эффективный способ сращивания венца. Пазы выбираются на двух брусьях; после укладки венца вбивается деревянная шпонка.

Сращивание бруса по длине – нагрузка на сжатие

Такой тип нагрузки характерен для разных колон и строек. Здесь перед строителем возникает сразу две задачи:

• Исключить увеличение сечения детали.
• Избежать взаимного смещения разных элементов конструкции.

Чтобы достигнуть вышеперечисленных целей на торцах бруса делается замок.

Первый вариант замка сильно напоминает соединение в половину дерева. Но скосы на торцах существенно меняют его свойства. В результате, увеличенная нагрузка на сжатие только усиливает конструкцию.

Еще одно решение – косой натяжной замок, заинтересует тех, что исключает вероятность рассоединения деталей во время растягивающей нагрузки. К примеру, это полезно для опоры навеса, имеющего высокую парусность.

Более того, элементы, которые образуют колонну, могут фиксироваться шипованным соединением. В таком случае наращивание бруса всегда начинается с нарезки на нем косых шипов. После чего детали садятся на клей. Высокая прочность склеивания достигается прессованием соединения и большой площадью поверхности шипов.

Нагрузка на растяжение и изгиб

Стоит отметить, что нагрузки на растяжение для деревянных конструкций – это скорей исключение, чем правило. Специфика эксплуатации заставляет разделить технологии сращивания бруса по длине в зависимости от того, что именно за элемент изготавливается.

Открытые балки

Для деревянного строительства они довольно типичны. Специфика здесь точно такая же, что и в случае колонн: фиксация ни в коем случае не должна увеличивать сечение балки.

Исключить рассоединение брусьев во время нагрузки на растяжение позволяет прямой накладкой замок. Косой накладкой замок перекладывает эту функцию на другие крепежные элементы – болты и шпильки. Они стягивают половины замка в одной точке, по центру. Для дополнительной фиксации применяется клей.

Прогоны, стропила

Здесь картина совершенно отличается: во время эксплуатации стропильная система скрыта от глаз обитателей дома. По этой причине здесь допустимы разные способы сращивания, которые увеличивают сечение бруса.

• Обычное соединение внахлест подразумевает, что брус имеет небольшую толщину (что типично для стропил). Длина нахлеста должна быть втрое больше ширины доски или бруса. Для фиксации применяются шпильки или болты.

• Сращивание встык также практикуется, но с усилением соединения боковыми накладками, которые могут быть сделаны из толстой фанеры или доски; могут применяться и перфорированные пластины, состоящие из оцинкованной стали.

Как выполнить соединение своими руками, которое будет красивым и прочным? Сама методика нами была досконально изучена: на торцах деталей формируются шипы фрезерованием, затем они склеиваются встык.

Внимание! Прессование обязательно, и на него должно отводиться не меньше 5-6 секунд. После этого детали надежно фиксируются в неподвижном положении на весь период высыхания клея.

Но результат во многом зависит от многих нюансов:

• Брусок подбирается по текстуре и цвету.
• Порода древесины обязательно должна быть одинаковой. Показатель влажности может отличаться в пределах 3%.
• Дефекты на сращиваемых элементах размещаются только с тыльной стороны.
• Между склеиванием и нарезкой шипов должно пройти не больше суток. Иначе неравномерная сушка скажется на качестве клеевого шва и точности подгонки шипов.
• Выдавившиеся во время прессования излишки клея немедленно удаляются. После его высыхания выполнить очистку детали будет гораздо сложнее.

Монтаж деревянного межэтажного перекрытия. Самостоятельный расчет деревянного перекрытия

При расчете перекрытий нужна максимальная точность, так как от него зависит прочность всего дома. Нужно предусмотреть предполагаемую нагрузку, сечение и остальные размеры деревянных балок (ферм) перекрытия.

Нагрузка — это величина, являющаяся суммой веса перекрытия со всеми включенными в него слоями, с весом предметов, которые будут расположены на нем. Учитывается и влияние атмосферных воздействий. Среднее стандартное значение нагрузки для деревянного перекрытия – 400 кг/м2.

Деревянные перекрытия в частном доме. Выбор звукоизолятора

В частном секторе редко возникает необходимость в защите внутреннего пространства здания от звуков, источниками которых являются транспорт и промышленные предприятия. Однако здесь сохраняются шумы от природных осадков. Особенно это актуально для изоляции потолка в доме с деревянными перекрытиями, крыша которого покрыта металлическими кровельными изделиями.

Сам по себе дощатый настил даже с декоративной отделкой не отличается хорошими акустическими свойствами. Это обосновано свойственной для древесины проводимостью звуковых волн. Чтобы улучшить ситуацию, кроме утепления выполняется шумоизоляция межэтажного перекрытия по деревянным балкам.

Для решения задачи рассматриваются материалы с коэффициентом звукопоглощения свыше 0,4. К таковым относятся три группы:

• Твердые. Главным представителем является минеральная вата с содержанием вермикулита, пемзы или перлита. Акустический показатель – в районе 0,5. Средняя плотность полотен – 350 кг/куб.м.

Вермикулит Источник prom.st

• Полужесткие. Сюда относят некоторые виды минеральной ваты, плиты со вспененной структурой. Звукопоглощение находится в диапазоне 0,5-0,75 единиц.
• Мягкие. Это серия волокнистых материалов с минеральной или синтетической природой, из шерсти (стекло, войлок, минвата). Здесь коэффициент достигает 0,95 единиц, масса кубометра – до 70 кг.

Звукоизоляция межэтажного перекрытия по деревянным балкам выполняется различными способами. Плиты укладываются в пазы с фиксацией между обшивочными пластами. Войлок располагают в местах стыка элементов конструкции (на лаги, по периметру). Тонкие полотна из пробки вспененного полиэтилена, пенополиуретана, резины укладываются между черновым полом и чистовой отделкой.

Также на обстановку с акустикой оказывают положительное влияние керамзит и материалы, которые входят в состав черного основания перекрытия. Это могут быть плиты из древесной стружки. Монтаж выполняется по «плавающей» методике без жесткой фиксации полотен к деревянным балкам.

Изоляция пола с керамзитом и дощатым настилом Источник saucyintruder.org

Звуковые волны по элементам перекрытия передаются стенам, которые также могут из распространять. Чтобы это частично или полностью исключить, нужно изолировать соединение балки и несущей конструкции. Для этого дополнительно применяется рубероид. Материал выступает в роли гидробарьера. Полотно укладывают на стену, им обматывают торцевую часть бруса. Между базовыми элементами устанавливается деревянный вкладыш.

Еще одно решение – увеличение толщины перекрытия. Как правило, расчет выполняется исходя из высоты балки. Создать отделочный слой с идентичным показателем можно за счет каркасной конструкции, устройства пола на лагах поверх балочной обрешетки, применения теплоизолятора насыпного типа.

В видео специалист подробно рассказывает и демонстрирует, какие существуют способы звукоизоляции межэтажных перекрытий на деревянных балках:

Деревянные перекрытия с утеплением в домах из разных материалов

Коротко о главном

Для утепления и звукоизоляции перекрытия по балкам можно использовать плитные, рулонные и гранулированные материалы.

Самым распространенным вариантом считается минеральная вата в различном исполнении.