Деревянные двутавровые балки перекрытия и стропильной системы

Соединение и стыкование

Встречаются достаточно сложные конфигурации перекрытий, в которых балки могут стыковаться для увеличения длины или соединяться под прямыми углами с образованием перемычек. Не следует стыковать балки основного пролета вне несущих стен или колонн, но в некоторых случаях это может потребоваться, например, при заходе перекрытия в нишу эркера.

Для соединения балок с одной из них необходимо срезать полки не менее чем на 4 высоты балки. На такое же расстояние вырезается центральная стойка и зачищается паз с другой стороны. Балка сращивается и, по возможности, проклеивается казеиновым клеем с обязательной установкой гнета в 2–2,5 кгс/см2. После высыхания место соединения с обеих сторон укрепляют стыковыми накладками — одной или несколькими досками 25 мм, хорошо подогнанными между полками. Накладки стягивают саморезами между собой и прикручивают к внешним полкам с шагом в 20 см.

Для прямоугольного примыкания следует применять специальные стальные кронштейны. Полки примыкающей балки нужно подрезать на глубину захода, при этом балка, к которой выполняется примыкание, должна оставаться нетронутой. Что касается расходных элементов для скрепления, их вы в обилии найдете у производителей и дистрибьюторов балок, как и методики расчета перекрытий, стропильных систем и стен, а также более специфичные методы соединения.

Доски не следует подгонять слишком плотно, оставляйте по 3–5 мм зазор на деформацию при усушке. Если же вы хотите сразу заложить вагонку под лак, оставляя балки открытыми, потрудитесь изолировать утеплитель от просыпания и выветривания, оставляйте зазор на торцах реек не менее 2–3 мм.

Советы и рекомендации

Чтобы двутавровая балка из дерева своими руками выполняла свои задачи и прослужила долго, нужно выполнять такие рекомендации:

  • при изготовлении своими руками заменять фанеру или плиту OSB доской нельзя, это снижает ее прочность и увеличивает риск деформации;
  • перед сборкой материал обязательно нужно высушить, показатель влажности не должен превышать 12%;
  • при работах внутри дома стоит использовать клей на водной основе;
  • если в помещении предполагается высокая влажность, балки перекрытия оставляют открытыми;
  • хранят изделия под навесом или на закрытом складе, оставлять под открытым небом деревянные двутавровые балки нельзя, так как древесина впитывает влагу.

В домашних условиях изготавливают двутавры небольшого сечения. При возведении длинных перекрытий требуется продукция промышленного изготовления.


В домашних условиях изготавливают двутавры небольшого сечения. При возведении длинных перекрытий требуется продукция промышленного изготовления.

Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.

Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Технические характеристики обычного бруса и деревянной двутавровой балки

В каркасном домостроении используется четырехкантный брус, имеющий стороны не менее 100 мм. Меньший размер именуется бруском, который используется для изготовления стоек, стропил, обрешетки и других элементов каркасного дома.

Размеры бруса нормируются ГОСТами и ТУ. Самым ходовым размером является брус сечением 150х150 мм и длиной 3 или 6 метров из деревьев хвойных пород. На рынке продается брус 1, 2, 3 и 4 сортов. Для каркасного строительства используется брус 1 и 2 сорта.

Читайте также:  Схема армирования монолитной плиты перекрытия

Технические характеристики бруса зависят от вида древесины, ее возраста и влажности. Брус естественной влажности обладает более низкой теплозащитой и менее устойчив к грибковым поражениям древесины. У просушенного бруса выше прочность при сжатии вдоль волокон и превышает уровень 450 кг/ см², плотность достигает 900 кг/м³, момент упругости Е бруса 150х150 мм составляет 6000 -7000 МПа . Благодаря этим показателям брус используется в каркасном домостроении для изготовления каркаса и перекрытий.

Намного лучшими характеристиками обладает клееный брус, его готовят из тонких пластинок древесины хвойных пород (ламелей).

При изготовлении такого бруса предварительно пропитанные антисептиками и антипиренами ламели склеиваются и обрезаются по необходимому размеру. Такой брус может иметь длину до 12 метров с отличными характеристиками для создания перекрытий зданий с большими пролетами.

Двутавровая деревянная балка не подвержена прогибу, скручиванию и усадке. Ее длина может достигать 12-13 метров с нормативной величиной прогиба, а момент упругости Е у двутавровой балки в среднем равняется 12000 Мпа при ее весе в два раза меньше по сравнению с брусом.

Достоинства обычного бруса

Варианты крепления балок

Деревянное межэтажное перекрытие руками обустраивается одним из следующих способов:

  1. Фиксация в несущей конструкции. Балка вмуровывается на глубину 15-20 см. Торцы деревянной опоры спиливаются под углом 60°, зачищаются и покрываются водоотталкивающим слоем, например, рубероидом. В стене размещается утеплитель и оставляется зазор в 2-2,5 см для обеспечения нормального воздухообмена.
  2. Подвесной метод применяется, как правило, при возведении межэтажного перекрытия деревянного дома своими руками. Фиксация балок осуществляется посредством металлических крепежей, уголков и кронштейнов. При таком монтаже поддерживающие конструкции принимают на себя вес балка двутавровой и остальные нагрузки.

Важно! Крайние балки перекрытия не должны размещаться впритык к параллельной стенке. Минимально допустимое расстояние – 10 см. Нельзя устанавливать балку возле дымохода.

Важно! Крайние балки перекрытия не должны размещаться впритык к параллельной стенке. Минимально допустимое расстояние – 10 см. Нельзя устанавливать балку возле дымохода.

Ошибка №5

Использование сторонних деталей, не предусмотренных конструкцией. Не нужно ничего дополнительно подкреплять просто «для страховки». Обычное крепление двутавровых балок и так плотное и не требует излишних деталей. На рисунке показаны типичные ошибки при монтаже.

  • жаро- и морозостойкость;
  • сопротивляемость нагрузкам и погодным условиям;
  • относительно легкий вес.

Плюсы и минусы использования Н-образных балок из ОСП ↑

Какие выгоды можно получить, заменив в строительном проекте обычные балки на деревянные двутавровые? Из-за малого веса конструкций (6-метровая балка весит около 6 кг) на первый план выступает существенное облегчение транспортировки и монтажа. Как следствие, уменьшаются сроки ведения работ и снижаются затраты. Установка такого стройматериала не требует применения тяжелой спецтехники, и монтаж осуществляется стандартным плотницким инструментом.

К плюсам использования Н-образных балок также можно отнести:

  • высокие прочностные характеристики, позволяющие перекрывать длинные пролеты (до 8–12 м) без использования промежуточных опор;
  • многообразие типоразмеров, стабильность форм и геометрических параметров;
  • отсутствие недостатков, присущих естественной древесине;
  • экономия жилого пространства за счет прокладки скрытых коммуникаций в нишах двутавров;
  • минимизация риска появления мостиков холода – дерево имеет низкую теплопроводность и теплоемкость.

Перекрытия из досок, конечно, выигрывают у двутавровых по цене, однако необходимость создания частой обрешетки, опорных элементов, а также периодические ремонты усложняют их эксплуатацию и в результате могут свести полученную экономию к нулю.

Кроме высокой стоимости деревянных двутавров, из реального опыта выплывает и другой их недостаток – риск приобрести контрафактную малонадежную продукцию, произведенную в кустарных условиях.

Какие выгоды можно получить, заменив в строительном проекте обычные балки на деревянные двутавровые? Из-за малого веса конструкций (6-метровая балка весит около 6 кг) на первый план выступает существенное облегчение транспортировки и монтажа. Как следствие, уменьшаются сроки ведения работ и снижаются затраты. Установка такого стройматериала не требует применения тяжелой спецтехники, и монтаж осуществляется стандартным плотницким инструментом.

Сыпучие утеплители

В сыпучих утеплителях привлекает доступная стоимость и сравнительно легкая инструкция по монтажу. Плюс все сыпучие материалы безвредны.

Но у насыпных вариантов есть 2 общих минуса:

  1. Подходят только для горизонтальных перекрытий. Точнее есть технологии засыпки того же керамзита в наклонные стропильные системы, но своими руками это сделать весьма проблематично.
  2. Толщиналюбой отсыпки минимум в 2 раза больше по сравнению с ватными плитами или полистиролом.

Насыпные утеплители имеют самую богатую историю — сколько тысяч лет они используются, людям неизвестно. Тем не менее, сказать какой утеплитель лучше — сложно, все зависит от конкретных условий.

Рассмотрим 3 самых популярных варианта:

  • Керамзит – это обожженная глина, выглядит как округлые гранулы разного размера. Материал прочный, долговечный и негорючий. Быстро впитывает влагу, но также быстро сохнет.
  • Перлит – пористая вулканическая порода, цена у перлита чуть выше, чем у керамзита, но этот материал меньше впитывает влагу.
  • Древесные опилки – самый дешевый, практически бесплатный вариант, но опилки перед применением необходимо долго готовить (сушить и пропитывать разными составами), по технологии на это уходит минимум полгода, а главное опилки отлично горят.

При выборе утеплителя для засыпки не стоит ориентироваться исключительно на цену. Разница между стоимостью опилок и керамзита невелика, зато последний простоит дольше, чем сам дом.

  • Перлит – пористая вулканическая порода, цена у перлита чуть выше, чем у керамзита, но этот материал меньше впитывает влагу.
  • Древесные опилки – самый дешевый, практически бесплатный вариант, но опилки перед применением необходимо долго готовить (сушить и пропитывать разными составами), по технологии на это уходит минимум полгода, а главное опилки отлично горят.
Читайте также:  Толщина монолитной плиты перекрытия для двухэтажного дома

Пароизоляция

Поскольку минеральная вата имеет свойство впитывать влагу, начинать утепление нужно с укладки пароизоляционного материала.

Пароизоляция — первый слой утепления

Важно! Лучше всего стелить слой пароизоляции под деревянными балками, ведь в противном случае, они будут очень подвержены гниению. Все же, если пустить пароизоляционную пленку под балками невозможно, их нужно пропитать растворами, которые защищают от гниения и плесени.

Наилучшим вариантом является укладка сплошного слоя пароизоляции, но из-за размеров чердака это не всегда возможно, поэтому все стыки нужно проклеивать специальным скотчем для обеспечения герметичности. Края пароизоляции нужно поднимать выше уровня будущего утеплителя и проклеивать этим же скотчем.


Важно! Лучше всего стелить слой пароизоляции под деревянными балками, ведь в противном случае, они будут очень подвержены гниению. Все же, если пустить пароизоляционную пленку под балками невозможно, их нужно пропитать растворами, которые защищают от гниения и плесени.

Зачем утеплять чердачные перекрытия

Теплоизоляция чердачных перекрытий не только снижает теплопотери, но и защищает кровельные конструкции от влаги

Теплоизоляция чердачных перекрытий не только снижает теплопотери, но и защищает кровельные конструкции от влаги. Это позволяет продлить срок службы стропил и снизить интенсивность гниения. Через не утепленные перекрытия нагретый воздух, насыщенный парами воды, проникает на чердак и вызывает образование конденсата на несущих балках. Влага разрушает древесину, а металлические элементы начинают ржаветь. Для прекращения таких явлений устраивают паро- и теплоизоляцию перекрытий.

Еще один повод устроить утепление – большие сосульки на крыше. На подогреваемой снизу кровле снег плавится, стекает на отвесы и там снова застывает, образуя наледь. Если качественно теплоизолировать чердачное перекрытие, то кровельный материал всегда будет оставаться холодным, и в течение зимы сосулек на крыше не будет.

    Базальтовая вата или минвата. Недорогой и легкий утеплитель, долговечный, легко режется и укладывается между балками. Для хорошей теплоизоляции маты укладывают в два слоя, чтобы толщина материала была не менее 20 см. Места стыков плотно пригоняются, но без заминания ваты. Если в будущем планируется обустройство жилой мансарды, то теплоизоляция чердачного перекрытия должна включать этап монтажа обрешетки. Иначе минвата просто сомнется и в скором времени ее придется менять. При работе с материалом неизбежно образование мелкой строительной пыли, поэтому необходимо защищать себя респиратором, очками и перчатками.

Какой толщины должно быть утепление чердачного перекрытия, чтобы тепло не уходило через потолок

Всем, пожалуй, известно, что теплый воздух легче охлаждённого, и потому всегда стремится подняться повыше. Если речь идет о замкнутом помещении, то он будет собираться под потолком, постепенно остывать и замещаться новыми теплыми потоками, опускаясь вниз и замыкая «конвекционное кольцо». С этим вечным стремлением тепла кверху, кстати, связано то, что именно на верхнюю часть здания приходится «львиная доля» всех тепловых потерь жилого дома.

Какой толщины должно быть утепление чердачного перекрытия, чтобы тепло не уходило через потолок?

Иногда теплый воздух находит откровенно открытые пути для выхода наружу (вентиляция, дымоходные каналы, щели, просветы между плохо подогнанными строительными деталями и т.п.). Но нередко причиной становятся и явно «холодные» перекрытия, отделяющее помещение от, скажем, продуваемого неутепленного чердака. При встрече с такой преградой теплый воздух почти моментально теряет свой нагрев, помещение очень быстро выхолаживается, система отопления добросовестно «сжигает» хозяйские деньги частично попусту. А в качестве бонуса на потолке появляются крупные капли конденсата – первые предвестники вечной сырости и буйства плесени.

Вывод – перекрытие между жилыми комнатами и улицей (или неотапливаемым помещением) должно иметь хорошую термоизоляцию. А какую? Вот давайте и разберемся: какой толщины должно быть утепление чердачного перекрытия, чтобы тепло не уходило через потолок?

Какой толщины должно быть утепление чердачного перекрытия, чтобы тепло не уходило через потолок?

Виды чердачных перекрытий

В зависимости от места расположения, перекрытия делятся на межэтажные, чердачные, цокольные или подвальные. Для создания потолка и пола в зданиях сооружают несущие элементы, состоящие из балок и плит. В качестве чердачных перекрытий используют железобетонные плиты, стальные и деревянные балки. При возведении кирпичных и панельных многоэтажек используют железобетонные перекрытия. Балочное перекрытие применяется в малоэтажном строительстве. На деревянные балки идет брус, бревна и доски большого сечения, укладываемые на несущие стены.

Читайте также:  Расчет на продавливание плиты перекрытия пример

У каждого вида перекрытия, деревянного или бетонного, имеются свои достоинства и недостатки. Перекрытия из железобетона долговечные и огнестойкие, но сложны в установке и требуют повышенной прочности стен при строительстве. Деревянные перекрытия оказывают меньшую нагрузку на несущие стены, подходят для возведения с любыми видами строительных материалов, их монтируют без привлечения строительной техники. Недостатком дерева является его пожароопасность, поэтому деревянные конструкции нуждаются в дополнительной обработке антипирентными пропитками.

Из какого бы материала не было сделано чердачное перекрытие, необходимо проводить теплоизоляционные работы, так как теплопроводность бетона и дерева высока. Схема утепления состоит из паробарьера, самого утепляющего материала и гидроизоляции, образуя слоистый пирог, помогающий выполнять защитную функцию для крыши и отапливаемых помещений.

Чердачные перекрытия, служащие для разноуровневого разделения помещений, должны отвечать определенным характеристикам:

  • Прочность. Перекрытия должны выдерживать большую нагрузку.
  • Пожаростойкость. Предел стойкости к огню регулируется техническими требованиями. У всех материалов он разный: бетон выдерживает 1 час, а необработанное дерево – 5 минут.

Отрицательным моментом при применении ваты является её гигроскопичность и низкая экологичность. Вата хорошо поглощает воду, снижая свои теплоизоляционные качества. Во время укладки стекловаты нужно соблюдать правила безопасности и использовать средства индивидуальной защиты. Экологичность материала невысокая, поскольку в производстве минеральных ват используются фенолформальдегиды, вредные для здоровья человека.

Утеплители

В качестве межэтажного утеплителя деревянного дома могут применяться различные теплоизоляционные материалы:

  • стекольная вата;
  • базальтовая вата;
  • шлаковата;
  • пенопласт;
  • пеноплекс;
  • керамзит;
  • вспененный полиуретан;
  • стружки, опилки.

Выбор основывается на доступности материала, его стоимости, характеристиках. Так, минеральная вата и керамзит наиболее приемлемы с точки зрения пожарной безопасности. В тоже время пеноплекс не впитывает влагу, не слеживается, отличается высокими теплоизоляционными свойствами. Иногда материалы комбинируют, увеличивая теплозащиту.


В многоэтажных зданиях утепление межэтажного перекрытия актуально только в случае, если это перекрытие выполнено между подвалом и первым этажом, а также в случае перекрытия между верхним этажом и неотапливаемым чердаком.

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.

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).

Аналогично выполняется утепление перекрытия первого (цокольного) этажа. Разница между ними заключается в том, что подшить балки снизу из неглубокого подполья довольно сложно. В этом случае строители поступают иначе. К боковым граням балок они подбивают черепной брусок (5х5 см). На него укладывают антисептированный дощатый настил. Он служит опорой для плитного утеплителя, размещаемого в промежутках между брусьями. Под минвату подкладывают пароизоляцию. Сверху по балкам также настилают пароизоляцию. После этого к ним крепят лаги и по ним уже монтируют чистовой пол.

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

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.

Добавить комментарий