Устройство
По назначению данные конструкции разделяются на следующие виды:
- цокольные,
- межэтажные,
- чердачные.
Цокольные и чердачные перекрытия требуют усиленной теплозащиты в силу высоких перепадов температур. Для межэтажных оборудуется качественная шумоизоляция, если на верхнем этаже будут находиться жилые комнаты. Конструктивно они состоят из следующих элементов:
- балки,
- подшивное перекрытие,
- изоляционные слои,
- накат,
Второй способ устройства деревянных перекрытий: между брусьями укладываются плиты минеральной ваты. Затем поперек них прикрепляются лаги, которые обшиваются накатом. Третий способ выполняют, как 2-ой, но добавляют еще 1 слой лаг и утеплитель между ними. Таким способом осуществляется усиление несущей способности всей конструкции.
Если устанавливаются балки перекрытия в деревянном доме, следует учитывать его усадку в течение года после возведения. Избежать деформации вследствие этого можно следующим способом: сочленения брусьев с наружными стенами закрепляются не жестко, а концы брусьев обрезают под 60º. В кирпичных стенах делают по-другому: в процессе возведения предусматривают специальные гнезда для закладки бруса. Между его концом и кирпичом должна находиться пропитанная битумом подкладка.
При монтаже деревянных перекрытий допускается наращивать балки. Для этого в месте соединения двух брусьев запиливают замок длиной 0,5-1 м. Элементы скрепляют между собой болтами. Конструкция будет более надежной, если концы наращенного бруса расположить на стене фасада. Кроме этого их надо пропитать битумом, а практически незаметное свободное пространство заложить утеплителем.
В целом конструкция перекрытия выглядит следующим образом:
- крайние балки располагаются на опорном брусе (мауэрлате) или на верхней металлической обвязке;
- следующие укладываются с шагом минимум 0,5 м (шаг тем меньше, чем больше длина пролета);
- крепление к срубу осуществляется при помощи надставок, прикрепленных болтами;
- между надставками при помощи длинных гвоздей закрепляются вкладыши.
Надставки применяются в случаях, когда уже уложена теплоизоляция, например, плиты минеральной ваты. Монтаж утеплителя снизу вверх осуществить легче и быстрее, поэтому часто используется такой прием. Для надставок берут брус 100 мм.
Разновидности деревянных перекрытий
Классический способ монтажа основан на устройстве несущей части из балок и заполнения пустого пространства. Для этого сбивают накат, состоящий из прилегающих плотно друг к другу щитов или досок. Следует отметить, что для работ часто используется не цельный или клееный брус, а деревянная двутавровая балка для перекрытий, отличающаяся легким весом и высокой прочностью. При помощи такой балки можно осуществить быстрый монтаж перекрытий.
Сама конструкция двутавровой балки делает ее отличным материалом для возведения каркасных домов. Таким образом, весь каркас и перекрытия собираются из одного материала, при этом монтаж не требует применения тяжелой техники. Конструкция двутавровой балки состоит из следующих элементов:
- доски-полки из прочной древесины обеспечивают хорошие несущие характеристики;
- пространство между ними занимает плита OSB; она удешевляет себестоимость изделия, уменьшает вес, что благоприятно сказывается на общем весе дома и его давлении на фундамент.
В заключение следует отметить преимущества деревянных перекрытий для частного домостроения. Домовладельцу не надо нанимать тяжелую технику вследствие небольшого веса бруса. Затраты на строительство минимальные, так как брус и доску можно приобрести из хвойных пород. Материал обладает высокими звукоизолирующими и теплосберегающими свойствами. Крепления осуществляются болтами или длинными гвоздями, что также является легким, быстрым и удобным способом монтажа.
Чтобы перекрытие было максимально надежным, следует подбирать точные размеры балок, используемых для работы. Так, например, расчет деревянных балок – неизменная часть работы перед их изготовлением, в расчет при этом берут длину балок и их сечение. Длина как деревянных, так и металлических балочных конструкций, зависит от ширины планируемого перекрытия, а сечение нужно просчитывать в зависимости от шага, нагрузки и длины пролета.
В Интернете можно найти специальные онлайн калькуляторы, помогающие выполнить расчеты онлайн, но далеко не все доверяют калькулятору, поэтому мы расскажем, по каким формулам и как именно производится расчет балок перекрытия.
Принцип расчета
Проведение расчетов двутавров основано на том, что низ его работает на растяжение, а верхняя – на сжатие. При этом стенки принимают поперечные силовые нагрузки.
Из дерева
Характеристики и показатели деревянных двутавров указаны в приложениях нормативов ГОСТов, и имеют вид таблиц, как на рисунке ниже:
Используя данные таблицы, характеризующие древесину, при расчетах используются следующие величины:
- общая высота;
- толщина;
- модули – растяжения, изгиба, сжатия и упругости;
- глубина паза;
- длина самого пролета;
- шаг балок;
- показатель нормативной нагрузки;
- процентные условия эксплуатации изделия, зависящие от влажности и других атмосферных величин.
Используются также многочисленные коэффициенты, которые используются профессиональными инженерами. Для двутавров используют такие формулы, как:
Используемый частный коэффициент (γm), согласно нормативам, чаще всего равен показателю 1,2. Поскольку двутавры различаются друг от друга по показателям качества древесины, то и расчет у них неодинаковый. Большое значение уделяется дополнительным коэффициентам и показателям, например, гибкости элемента двутавра λ, который вычисляется по формуле:
Пример:
Рассчитать гибкость полки, если двутавры имеют шаг 1,25 (м). Указано, что у них не между собой промежуточных распорок, за исключением концов.
Решение:
Согласно условию задачи, длина поверхности между сечениями при сжатии Lc = L = 4 (м). Исходя из общей формулы, определяем коэффициент гибкости полки:
λ = 3.464 * 4 / 0.075 = 185
Ответ: коэффициент равен 185.
Металлических
Для металлических двутавров чаще всего рассчитывают прогиб, а также изгиб, которые применяются для балочных типов, номеров 1-6. Здесь можно воспользоваться удобным калькулятором расчета, при отсутствии времени, по типам двутавров, можно при помощи онлайн-калькуляторов. Так, например, в этом может помочь сайт.
При расчетах металлических двутавров всегда используют показатели:
- A и B – расстояния от основной опоры до точки нагрузки;
- L – длина пролета (по минимуму);
- Fmax – балочный прогиб по максимуму, согласно технической таблице внизу:
В расчетах со стальными двутаврами также используют величины: количество (К), Ry – показатель сопротивления, Fбалки – прогиб и запас (З), сечение (М). Для удобства проведения математических расчетов часто используют онлайн-калькуляторы, один из которых здесь. Данный калькулятор проводит расчеты в отношении консольных и опорных балок, где используется также q – масса изделия в кг/м.Пример:
Необходимо вычислить прогиб для балок – максимальный момент сопротивления сечения Му, если L = 4,5 (м) уложена параллельно короткой стены, q = 6, количество балок равно 8.
Решение:
Согласно формуле, учету веса по таблице СНиПа:
My = (q х L2) /8 = 6 х 4502/8 = 151875 (кгс/см2).
Ответ: 151875 (кгс х см).
Пример 2, который можно соединить с показателем первого примера.
Максимальный момент сопротивления балки Wy, при указанном условием расчетном сопротивлении стали (2150 кгс/см2) рассчитать легко, на основании деления изгибающего момента на показатель сопротивление стали. В соответствии с формулой, это будет выглядеть так:
Wy = 151875 / 2150 = 70,6 (см3).
Ответ: 70,6 (см3) – максимальное сопротивление двутавра данного типа.
Величины, использующиеся в различных расчетах двутавровых балок, имеют следующий вид:
Использовать для работы можно этот калькулятор.
Варианты укладки утеплителя
В зависимости от того, какое перекрытие будет утепляться, и какие возможности есть для проведения теплоизоляционных работ, процесс проводится сверху деревянных балок или снизу. Например, перекрытие первого этажа дома, в котором отсутствует подвальное помещение, утепляется только сверху. Если подвал есть, то можно часть работ провести снизу. Рассмотрим оба варианта.
Утепление снизу
Самый простой способ сделать места для укладки утеплителя – это набить снизу по балкам доски или любой другой плитный или листовой материал: фанеру, ДСП, ОСП, профнастил и прочее. Необязательно новые, подойдут обрезки и отходы б/у.
Если в качестве слоя теплоизоляции используется минеральная вата или пенопласт, то перед тем как набивать нижнюю основу из досок, рекомендуется уложить и закрепить гидроизоляционную пленку толщиною 0,2 мм. Ее укладывают полосами поперек деревянных балок с перехлестом краев в 10-20 см. Оптимально – склеить между собой концы полос скотчем или любой липкой лентой. Основная задача гидроизоляции – не пропустить в слой утепления влажных паров воздуха, которые негативно скажутся на характеристиках той же минеральной ваты или пенопласта.
Далее работы переносятся в комнату. Утеплитель подрезается под размеры пространства между балками
Здесь важно учитывать один момент – теплоизоляционный материал должен заполнять собой все пространство, как по ширине, так и по высоте. Поэтому подрезка по ширине ведется с небольшим припуском, чтобы материал лег, потно прижимаясь к брусам. Что касается высоты, то утеплитель можно укладывать в два или три слоя
Что касается высоты, то утеплитель можно укладывать в два или три слоя.
Следующий этап – установка гидроизоляции. Используется все та же пленка, которая также укладывается поперек деревянных балок и крепится к ним степлером и скобами или маленькими гвоздиками. Обязательно скрепление краев уложенных полос гидроизоляции строительным скотчем.
Последнее – монтаж настила из досок или листовых, плитных материалов.
Утепление сверху
Отличается этот вариант от предыдущего двумя позициями.
- Для создания ниши, куда будет закладываться теплоизоляционный материал, необходимо сделать конструкцию, состоящую из черепных брусков, поверх которых укладывают доски, фанеру или любой другой плоский материал.
Черепной брусок, прикрепленный к нижнему краю балки перекрытия
- Нижний слой гидроизоляции укладывается поверх собранной конструкции ниши с крепления к боковым поверхностям деревянных балок.
Этот вариант утепления перекрытий дома чуть сложнее первого, но у него есть и свои плюсы. Один из них – меньший расход теплоизоляционного материала, потому что толщина слоя уменьшается на толщину черепного бруска (50 мм).
Обратите внимание на фото ниже. Здесь показано, как можно сформировать нишу из досок, уложенных по черепным брускам. Нарезанные под требуемый размер доски укладываются поперек балок и крепятся к брускам саморезами или гвоздями
Нарезанные под требуемый размер доски укладываются поперек балок и крепятся к брускам саморезами или гвоздями.
Сборка чернового пола по черепным брускам
Касаемо укладки гидроизоляции. Чтобы было понятно, что собой будет представлять этот слой, уложенный на пол по балкам перекрытия, посмотрите на фото ниже. На нем четко видно, как надо укладывать пленку, чтобы создать все условия для монтажа минеральной ваты или другого плитного материала. Пленка должна формировать нишу для закладки, поэтому ее укладывают с провисом.
Гидроизоляционная мембрана, уложенная поверх балок перекрытия
Все остальные операции проводятся по технологии первой схемы. А именно:
Монтаж утеплителя между несущими балками перекрытия
утеплитель укладывается в образованные ниши с плотным прижатием к брусам;
Укладка гидроизоляционной пленки
сверху уложенного теплоизоляционного слоя и перекрытия укладывается гидроизоляция;
Монтаж деревянного настила
поверх собранного пирога утепления укладываются доски в качестве защитного настила (пола).
Предлагаем посмотреть видео, как правильно провести утепление пола чердачного помещения со стороны чердака.
Утепление деревянных балок по потолку
Необходимо отметить, что потолок, собранный по балкам перекрытия, должен быть более презентабельным, чем нижняя часть подвала. Поэтому его собирают из обрезных или шпунтованных досок толщиною 25 мм или из фанеры толщиною 10 мм.
Крепление элементов обшивки производится практически без зазоров (1-2 мм в качестве компенсации от температурного и влажностного расширения) оцинкованными саморезами по дереву. Теплоизоляционный материал укладывается со стороны этажа выше.
Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий
Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке – высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред. При пожаре металлические балки “текут” и прогибаются – поэтому их необходимо закрывать теплоизоляционными еегорючими базальтовыми плитами.
Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок
В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко – например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует расчитвать как 350(без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м 2
Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.
Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов
Общая нагрузка, кг/м2 | Пролет 6 м. № двутавра при шаге, мм | Пролет 4 м. № двутавра при шаге, мм | Пролет 3 м. № двутавра при шаге, мм | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1000 | 1100 | 1200 | 1000 | 1100 | 1200 | 1000 | 1100 | 1200 | |
| 300 | 16 | 16 | 16 | 10 | 12 | 12 | 10 | 10 | 10 |
400 | 20 | 20 | 20 | 12 | 12 | 12 | 10 | 10 | 10 |
500 | 20 | 20 | 20 | 12 | 12 | 12 | 10 | 12 | 12 |
Технология монтажа деревянных перекрытий ↑
Брусы необходимо тщательно распределять, располагая их строго горизонтально и параллельно относительно друг друга. Шаг размещения брусков или досок должен быть по всей площади одинаковый.
Гвоздевая пластина
Допускаемый прогиб настила не должен превышать 1/350 длины балки, то есть на 3,5 м длины балки величина прогиба не должна быть более 10 мм. Если пролет велик, а сечение для создания необходимой прочности недостаточно, можно установить вертикальные колонны и построить дополнительно несущие стены. При монтаже добавочных колонн или несущих стен используют специальный перфорированный крепеж.
В местах соприкосновения слег с несущими элементами нужно стелить изолирующие материалы, к которым, например, относится демпферная лента. Можно использовать несколько слоев рубероида или листовой резины, что также послужит гидроизоляцией.
Перфорированная опора бруса
Часто стали использовать специальные кронштейны из перфорированного металла, благодаря которым монтаж балок можно выполнять встык с несущей стеной, собирать узлы стыковки ригелей и коротких брусков. К примеру, становится понятно, как сделать перекрытие второго этажа с проемом для расположения лестничного марша или проходом для дымохода.
У такого соединения имеются определенные достоинства:
- Т-образный узел отличается надежностью;
- монтаж делается быстро и без вырубки посадочного места в брусе, что сохраняет прочность конструкции;
- в стене нет необходимости создавать полость для упора балки, что не нарушает теплоизоляционных свойств стены;
- становится возможным использовать балки меньшей длины, чем ширина закрываемого проема.
Вариант монтажа с опорами
Далее крепят на установленные слеги настил с необходимыми слоями утеплителя. Количество слоев утеплителя и тип используемых материалов зависит от вида перекрытия.
Виды перекрытий и их устройство
Перекрытие брусом
Назначение и разновидности
Брус для перекрытий используется в качестве несущих балок, которые передают нагрузку от всех находящихся в помещении предметов, включая собственный вес перекрытия, стенам сооружения. Эти балки служат опорой для половых лаг и основой для отделочного покрытия потолка.
Таким образом, мы видим, что перед нами конструкционный элемент, грамотное использование которого требует правильного расчета таких параметров, как:
сечение бруса для перекрытия
Важно подобрать ширину и высоту сечения, а также их соотношение;
длина балки по отношению к ее сечению. Существует максимальная длина перекрытия из бруса, и обычно она не превышает 6 метров, так как деревянный материал не может надежно справляться с пролетами больших размеров;
шаг расположения несущих элементов по перекрываемой площади
;
влажность пиломатериала
Это также очень важный параметр, от которого может зависеть успех всего мероприятия;
порода древесины
, используемая при изготовлении балок
Чаще всего это сосна;
качество пиломатериала
Важно следить за отсутствием трещин, большого количества сучков и других дефектов;
наличие, степень и состав комплексами
, включающими антисептики, фунгициды, антипирены и инсектициды
Это также очень важный параметр, от которого может зависеть успех всего мероприятия;
порода древесины
, используемая при изготовлении балок. Чаще всего это сосна;
качество пиломатериала
Важно следить за отсутствием трещин, большого количества сучков и других дефектов;
наличие, степень и состав комплексами
, включающими антисептики, фунгициды, антипирены и инсектициды.
Для сооружения межэтажных конструкций обычно используют массивный четырехкантный материал из сосны северных пород. Наиболее популярные сечения – 100х100 мм, 150х100 мм, 150х150 мм, 200х150 мм, 200х200 мм.
Считается, что наибольшей несущей способностью обладают детали, высота которых превышает ширину как 7:5, а длина превышает высоту примерно в 24 раза.
Если говорить о разновидностях, то на практике применяют такие типы:
- Массивный пиломатериал. Обычно это хвойные породы: сосна, лиственница, пихта, ель, кедр. Отличаются высоким содержанием смол и стойкостью к влаге, достаточно высокой прочностью и доступностью, особенно в регионах с большими площадями лесов (Россия, Белоруссия, Канада, США, Скандинавские страны, Украина и т.д.).
- Клееный брус для перекрытий. Производится из ламелей (досок) радиального распила, которые склеивают с встречным направлением волокон. Цена таких балок высока, но их прочность, надежность и долговечность вне конкуренции.
- Сборный из досок. Если поставить на ребро две или более доски сечением 150х30 мм и сбить их гвоздями в шахматном порядке, то в результате мы получим даже более прочный аналог массива сечением 150х50 мм. Такой способ часто применяется в дачном строительстве.
- Современные клееные материалы в виде двутавров и прочих конструкционных деталей, спрессованные из стружки, ламелей, фрагментов и других отходов деревообработки. Прочны, практичны, но весьма дороги.
Расчёт параметров
Перед тем как перейти непосредственно к практическим работам, следует рассчитать все параметры балок, которые будут нести нагрузку от перекрытий. Для этого нам понадобятся такие величины:
| Основные величины | Определение значения |
| Длина | Для определения длины балки необходимо к длине пролета между ближайшими в комнате стенами прибавить двойную глубину закладки детали в стену. Обычно глубина закладки составляет 100 – 150 мм. Если деталь крепится кронштейном или стальным гнездом, тогда ее длина должна быть равной длине пролета (ширине комнаты) |
Для полов между жилыми этажами берут значение в 350 — 400 кг/м² в зависимости от количества мебели и жильцов
Сечение
Так как мы уже определили длину и действующую ожидаемую нагрузку, мы найдем и параметры размеров сечения.
Для этого длину разделим на 24 (найдем, какой брус использовать для перекрытия 6 метров) – 6000/24 = 250 мм, теперь (250х7) /5 = 178.6, округляем в большую сторону и получаем перекрытие пролета 6 метров брусом с сечением 250х180 мм.
Само собой, полученный размер мы подгоняем под имеющиеся в продаже стандарты в сторону увеличения, так как нестандартный пиломатериал стоит дороже
Шаг укладки
Может варьироваться от 30 до 120 см, подбирается с помощью отдельных расчетов или специальных справочных таблиц, так, чтобы относительный прогиб детали составлял не боле 1/350 длины для межэтажных и не более 1/250 длины для чердачных конструкций.
Обычно составляет 0.5 – 1 метр и подбирается под ширину плит утеплителя
Факторы, влияющие на выбор
Выбирая потолочные балки для интерьера, важно учитывать следующие факторы:
В первую очередь нужно обратить внимание на размеры помещения. Многие квартиры имеют небольшую площадь, что не позволяет использовать балки, потому что помещения становятся низкими и создается гнетущее ощущение.Одним из способов адаптации балок при относительно невысоких потолках является установка внутри коробов скрытой подсветки. Стиль, который будет использоваться для создания всего интерьера
Стиль, который будет использоваться для создания всего интерьера
Если хочется помпезности и возвышенности, потолочные конструкции должны иметь соответствующий стиль. В этом случае они не предполагают наличия деревянного бруса на потолке. Бюджет на отделочные работы. Если финансовый вопрос является основополагающим, то следует отдавать предпочтение более простым решениям. Например, применять фальш-накладки из полиуретана.Легкие полиуретановые накладки стоят недорого, прилично выглядят, а главное — легко монтируются
Что представляют собой лаги
Балки, продольно и поперечно расположенные на черновом основании в помещении, называют лагами. К ним крепят доски, формирующие деревянный пол. Для изготовления лаг используется сухая первосортная древесина, которую нужно просмолить, произвести ее обработку антисептическими и огнезащитными средствами, а также составами от порчи материала грызунами и насекомыми.
Лаги, изображенные на фото, выполняют следующие функции:
- создается ровная поверхность пола и правильно перераспределяется нагрузка на фундамент;
- между черновым основанием и обратной стороной напольной доски образуется воздушный зазор;
- пространство между ними можно заполнить звуко- и теплоизоляционными материалами, что приводит к снижению шумовой нагрузки и уменьшает потери тепла;
- благодаря их установке, имеется возможность быстро заменить пришедший в негодность элемент напольного покрытия.
Особенности расчета на прогиб
Расчет на прогиб проводится обязательно для любых перекрытий. Крайне важен точный расчет данного показателя при значительных внешних нагрузках. Сложные формулы в данном случае использовать необязательно. Если использовать соответствующие коэффициенты, то вычисления можно свести к простым схемам:
- Стержень, который опирается на одну жесткую и одну шарнирную опору, и воспринимает сосредоточенную нагрузку.
- Стержень, который опирается на жесткую и шарнирную опору, и при этом на него действует распределенное нагружение.
- Варианты нагружения консольного стержня, который закреплен жестко.
- Действие на конструкцию сложной нагрузки.
Применение этого метода вычисления прогиба позволяет не учитывать материал. Поэтому на расчеты не влияют значения его основных характеристик.
Необходимые пояснения к расчетам
- Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
- Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
- Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
- 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
- 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
- 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
- Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
- Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
- Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности
Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.
Монтажные работы по устройству перекрытий
Чаще всего балки перекрытия располагаются на несущих стенах. Шаг не должен быть больше, чем один м, но и не меньше, чем 0,6 метра. Ширина конструкции должна соответствовать значению, которое не может быть меньше 1/3 существующей ширины пролета.
Осуществляя монтаж, на систему в первую очередь размещается накат, выполненный из щитов либо досок. Изделия хорошей прочности имеют сечение 50х50 либо 40х40. Многие строители поверх наката размещают песочный слой, служащий для повышения степени звукоизоляции. Затем идет слой утеплителя, а потом уже – настил из досок.
Если балки располагаются на большом расстоянии друг от друга, необходимо делать двойные лаги.
Не забудьте, что торцы элементов, подлежащие заделке в наружные стены, особо уязвимы. Обусловлено это тем, что таким образом происходит контакт конструкции с гнездом в стене (холодным), в связи с чем образуется конденсат, который разрушает деревянную поверхность.
Для исключения такой проблемы торцы защищают от контакта со стеной при помощи рубероида либо обработки специальным составом, обладающим защитными свойствами. Если ваше строительство носит капитальный характер, то подобные элементы можно установить на изготовленный из бетона связывающий и усиливающий пояс.
Установка проводится «маячным» способом. Он подразумевает монтаж сначала крайних деталей, а потом промежуточных. Чтобы соблюдать правильное положение при укладке крайних устройств нужно применять уровень, потому что на этом этапе работ погрешности недопустимы.
Промежуточные элементы можно выверять при помощи рейки либо шаблона. Для осуществления выравнивания под их торцевые концы подкладываются обрезки дерева (просмоленные), обладающие различной толщиной. Не рекомендуется выполнять подтесывание торцов, а также использовать в качестве подкладочного материала щепки, имеющие хрупкую структуру.
Укладывать балки нужно “маячным” способом, при котором сначала монтируются крайние балки, а потом промежуточные.
Советы профессионалов в основном о том, что торец балки не следует доводить до уличного края где-то сантиметра на два. А чтобы осуществить заделку гнезд, можно применить монтажную пену либо пенопласт. Крепление изделий между собой осуществляется с помощью специально разработанных креплений из металла.
В том случае когда балки располагаются близко к дымоходным трубам, расстояние до них не должно быть меньше 38 сантиметров. Если сократить это расстояние, то обязательно расположить между кладкой дымоходной трубы и самой конструкцией негорючий асбестовый лист.
В строительстве домов из бетона, шлакобетона, кирпича и камня с пролетом больше трех метров используются балки из железобетона. Их монтаж осуществляется с шагом в 130-150 см и соединяется с арматурой перекрытий. Если длина пролета составляет меньше шести метров, то можно осуществить монтаж устройства ребристого характера в целях обеспечения ровного потолка. Необходимое расстояние между элементами – от 0,5 до 1 м.
Информация
Балка с любым поперечным сечением – это основополагающий элемент объемных конструкций, а деревянная балка – важный компонент зданий и сооружений. Постоянные и временные перекрытия и консоли повсеместно выполняются из брёвен, бруса или собранных в пакет досок.
Балки способны успешно воспринимать статические и динамические нагрузки: работающий человек, оборудование и имущество, интерьер и мебель уверенно размещаются на перекрытии. Предварительный расчёт прочности как оценка несущей способности призван обезопасить возводимое сооружение от поломки и придать ему необходимую жесткость – основу долговечности.
Стандартная оценка заключается в применении специализированных методик расчёта. Для этого потребуется комплексное знание механики, сопротивления материалов и других инженерных тонкостей. Гораздо проще и быстрее – провести расчет деревянной балки онлайн, с помощью отдельного инструмента в виде простого калькулятора.
Проверка балки на прогиб теперь выполняется за считанные секунды – что кардинально ускоряет работу специалиста и снижает затраты времени.
Возможности инструмента
Калькулятор прогиба деревянной балки позволяет оценить основные параметры планируемого пролётного элемента:
- размеры поперечного сечения;
- длину самой балки;
- её прогиб под планируемой нагрузкой.
Параллельно учитывается сорт древесины, что немаловажно из-за прямой зависимости между качеством пиломатериалов и механическими свойствами изделия. Точность величины прогиба как отклонения от прямолинейности зависит от типа закрепления расчётного элемента
Жёсткая заделка обоих концов, наличие шарнирных соединений или вовсе свободный конец означают разное поведение материала балки
Точность величины прогиба как отклонения от прямолинейности зависит от типа закрепления расчётного элемента. Жёсткая заделка обоих концов, наличие шарнирных соединений или вовсе свободный конец означают разное поведение материала балки.
Мастеру достаточно понять, как будет закрепляться каждый элемент перекрытия, измерить геометрию участка и оценить нагрузку – этого хватит для укрупнённого расчёта. Если нет точного значения приходящейся на пол массы, можно применить среднестатистические значения:
- перекрытие между этажами – до 400 кг/кв. метр;
- чердачное перекрытие – до 200 кг/кв. метр.
Порядок расчёта
Сорт пиломатериала.
Оценивается по внешнему виду и наличию дефектов, прописывается в документации по качеству на партию товара.
Для справки: сопротивление сортов древесины Приняты на основании СП 64.13330.2017 “Деревянные конструкции”
- 1-ого сорта – 9 МПа,
- 2-ого сорта – 8.34 МПа
- 3-его сорта – 5.56 МПа.
- Тип заделки концов.
Нужно определить, как будет закрепляться расчётная балка:
Тип нагрузки.
Расчет деревянной балки на прочность онлайн-калькулятор проводит комплексно – для чего важен характер давления.
Линейные размеры сечения.
Необходимо задать размеры поперечного сечения – и определить таким образом мощность балки. Калькулятор работает с наиболее распространёнными типами сечения – прямоугольным и квадратным (при задании одинаковых ширины и высоты).
Длина балки.
Область применения
Чаще всего, двутавровые балки применяются в промышленном строительстве, а именно, в случае возведения зданий с большими пролётами между опорами.
Благодаря своим механическим характеристикам и стойкости к динамическим воздействиям, металлический брус используют при возведении дорог и мостов и в других случаях необходимости возведения конструкций, выдерживающих большие нагрузки подобного характера.
В последнее время, стальные двутавровые балки стали применять в качестве элемента декора в квартирах и офисах. После покраски, металлическая балка может выглядеть эстетично и иметь практическое применение в бытовом хозяйстве.
