0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Перекрыть пролет 6 метров

Деревянный дом — перекрытие 6 м. может кто-нибудь помочь?

Стоит деревянный сруб 6х8 м (четыре стены). Хочется отгородить две маленькие спальни и оставить большую кухню-гостинную

6х6 м. Т.е. перекрытия будут длиной 6 метров. Насколько я понимаю, из дерева такую длину делать не рекомендуется. Однако, полазив по форуму, видел самые разные рекомендации: один говорит, что у него на пролете 3 м балка из бруса 150х150 ходуном ходит; другой, что у него на 5.5 м балки 200х100 через метр и все отлично (речь, конечно, идет о жилом помещении на втором этаже).
Господа, если есть у кого опыт реального строительства подобных перекрытий из дерева, большая просьба — поделитесь!

Делайте решетчатое, тоесть балки как можно чаще. Получается вполне прочное перекрытие, не гуляет.

Встречал конструкции где оно было искуственно _нагружено_. Например в промежутки между балками был насыпан песок (не полностью естественно всю высоту), перекрытие перестало «играть» при ходьбе.

Балки можно сделать комбинированными, металл-дерево. У меня пролет 5 метров, перекрытие 1 этажа, делал как временное да и не стал ничего менять — балка 50х150 (многие называют доской — снизу по всей длине прикручена труба 50х50. Шурупами длиной 100 мм. Шаг между балками 50 см, поверх обрешетка из досок 25х150 с интервалом 1 см (пока строился туда сыпалось всякое строительное г., типа опилок и гипсовой крошки от штукатурки), сверху ОСП 12 мм. Все хорошо, хожу — не прыгает.

Ничего не мешает обшить такой же обрешеткой и снизу. если у Вас 2 этаж. (у меня расстояние до бетонного пола снизу всего 30 см, не влез

Спасибо О Mishael761! Если я правильно понял у вас укрепленная квадратной трубой балка 50х150, а поверх просто черновой пол из теса 25х150? — не очень понял, что вы имели в виду под термином обрешетка.

106dm написал :
Однако, полазив по форуму, видел самые разные рекомендации: один говорит, что у него на пролете 3 м балка из бруса 150х150 ходуном ходит; другой, что у него на 5.5 м балки 200х100 через метр и все отлично (речь, конечно, идет о жилом помещении на втором этаже).

Первое,заказать клеёные балки.
Второе, использовать более частый шаг балок, к примеру, балки с шагом500мм сечением 100*150мм. Можно по середине пустить поперечную балку, можно конечно изготовить пространственный каркас, но сие дело хлопотное.

106dm написал :
Стоит деревянный сруб 6х8 м (четыре стены)

Размеры даны по внутренним или внешним стенам? Не маловаты спальни будут?

Спасибо, полезу посмотрю на клееные балки.
Сруб — по осям. А спальни. так что там — кровать, комод — все равно основное время на улице проводится.

106dm написал :
Стоит деревянный сруб 6х8 м (четыре стены). Хочется отгородить две маленькие спальни и оставить большую кухню-гостинную

6х6 м. Т.е. перекрытия будут длиной 6 метров. Насколько я понимаю, из дерева такую длину делать не рекомендуется. Однако, полазив по форуму, видел самые разные рекомендации: один говорит, что у него на пролете 3 м балка из бруса 150х150 ходуном ходит; другой, что у него на 5.5 м балки 200х100 через метр и все отлично (речь, конечно, идет о жилом помещении на втором этаже).
Господа, если есть у кого опыт реального строительства подобных перекрытий из дерева, большая просьба — поделитесь!

всё правильно-балки 150 на 150 имеют равное сечение и поэтому легко прогнутса под собственным весом даже, а балки 200 на 100 полюбому стоят на ребре и поэтому не прогибаютса. для примера возьмите простую линейку, положите её плашмя-легко гнётса, переверните на ребро-не гнётса)) вот в чом и есть секрет.

Вы абсолютно правы и, если бы речь шла об одинаковых пролетах, то так бы и было. Но пролеты 3 и 5.5 м — оч-ч-ень большая разница. к примеру, по расчету при шаге балок 0.5 м, на пролете 3 м балка 150х150 выдержит 930 кг/кв.м., а на пролете 5.5 м балка 100х200 выдержит только 250 кг/кв.м. Но это расчет, а я спрашивал про реальный опыт.

реальный опыт-кидали на 8 метрах 250 на 150(изготавливали на заказ 9 метровые) , также на 5 метрах у тестя 200 на 100 и т.д. примеров всё с шагом метр-ничо не провисло, сделайте 250 на 100 чтоб наверняка и нагружайте как хотите и погните линейку всёже в руках чтоб спать спокойно)) да ещо + завязка с каркасом крыши тоже хоть вроде и фигня но поставленная полувертикально стропила 150 на 50 тоже даёт очень хорошую жёскость на прогиб.

Вот спасибо — это примерно то, о чем я спрашивал)) И за стропила тоже) А линейку я, пожалуй, ребенку оставлю — у меня техническое образование, так что прекрасно это представляю)))

106dm написал :
Но это расчет, а я спрашивал про реальный опыт.

Тут смотря что Вы имеете ввиду, если Вам нужна жёсткость бетонной плиты, то в деревянном доме её достичь проблематично.
Пожалуй тока клеёные балки и подойдут.
Из практики, есть дом, где в качестве половых лаг использованы доски 50*200*5600 сбитые гвоздями попарно шаг 590 мм.
На мой взгляд, весьма жёсткая конструкция.

Ага, спасибо — я примерно об этом и спрашивал)

Достичь жесткости деревянной балкой до 300мм высотой на 6 метрах не возможно. Даже используя комбенированные (металл+дерево) балки-фермы.
А вот если закрепить балку завязав ее со стропильной системой, то можно увеличить жесткость в несколько раз.

106dm написал :
Спасибо О Mishael761! Если я правильно понял у вас укрепленная квадратной трубой балка 50х150, а поверх просто черновой пол из теса 25х150? — не очень понял, что вы имели в виду под термином обрешетка.

Именно так. С одной стороны труба (снизу), сверху обрешетка — играет роль распределения нагрузки. 25х150 не тес, а обрезная нормальная доска. Если не лень, и нагрузки планируются серьезные (например любимый шкаф супруги, с полной загрузкой могет весить килограмм 300) — имеет смысл озадачиться полностью сварными балками перекрытия, либо комбинированными типа труба—доска ребром-труба. Получается сильно дешевле чем разные модные «клееные». которые непонятно кто и где реально клеил, и как хранил.

Раздражало первое время сверлить трубу и балку, чтобы скрепить шпилькой — сверло такой длины и диаметр 8 мм держать ровно весьма сложно без подготовки. В результате пользовал саморезы-глухари с 6граными головками.

реальный опыт.
6*6 по внешним стенам.
перекрытие без промежуточных опор 10 балок 100*200 (менее 600 мм по осям),снизу черновая обрешетка сплошными 6 метровыми досками (25*150) сверху шпунтованная доска (1 этаж) и временно настелено осп на втором этаже.

Итог — перекрытие батут 🙁

Для исправления ситуации с перекрытием 1 этажа — подвел две контр балки 200*100 (балки поперек существующих балок перекрытия)
контр балки положил на фундаментные столбики + 1 подпорка на земле (без заглубления) посередине.
Сейчас конструкция проходит первую весну. Опасаюсь что незаглубленная опора может жить отдельно от монолитной ленты и выпирать.
В остальном считаю проблему с усилением первого перекрытия снятой.
2 перекрытие пока лечить не начинал.

Вот какие идеи еще можно рассмотреть (это то что я вычитал по данной теме).

  1. Очень сильно подумать о размещении промежуточной опоры (хотя бы одной. виде столба)
  2. Заказать клееную двутавровую балку (дерево + фанера). Заказывать там где делают/торгуют опалубкой для монолитного домостроения
    цена вопроса 150-200 р погонный метр
  3. комбинация дерево + металл
    2.1 двутавр в качестве контр балки
    2.2 швеллер пришурупить параллельно каждой балке перекрытия (сбоку)
    2.3 было выше железный квадрат ПОД балкой
  4. Пришурупить сбоку балки лист фанеры (высота фанеры = высоте балки)
  5. Ферма вместо балок
  6. балка Деревягина (видимо делать самому)
  7. Заказать на пилораме балку 300+*100мм из массива
  8. Заказать клеёную балку
  9. контр балка = промежуточная опора

Таблицы расчета перекрытий

Расчет балок перекрытия

Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам). Относительный прогиб 1/250 (по СНиП «Нагрузки и воздействия»). На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L — расчетная длина балки (расстояние в свету между опорами).

Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е. в данном примере 24 мм — максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия — не будет вибраций, скрипов, ощущения «батута».

Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.

  • Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
  • Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
  • Рекомендуемые шаги — 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий; 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
  • Максимальный пролет — расстояние «в свету» между соседними опорами.
  • Шаг балок — межосевое расстояние двух соседних балок.

Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия

Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,30,40,50,6
240Балка GreenLum-240W4,954,504,163,93
300Балка GreenLum-300W5,805,354,964,70
360Балка GreenLum-360W5,805,805,755,38
400Балка GreenLum-400W5,805,805,805,80
240Балка GreenLum-240L5,454,954,554,30
240Балка GreenLum-240L с полкой 89 мм6,055,505,104,80
300Балка GreenLum-300L6,505,905,455,15
300Балка GreenLum-300L с полкой 89 мм7,206,556,105,75
360Балка GreenLum-360L7,456,756,305,90
360Балка GreenLum-360L с полкой 89 мм8,307,507,006,60
400Балка GreenLum-400L8,107,356,806,40
400Балка GreenLum-400L с полкой 89 мм9,008,157,507,10
460Балка GreenLum-460L9,008,157,507,10
460Балка GreenLum-460L с полкой 89 мм10,009,058,407,90
500Балка GreenLum-500L9,608,708,057,60
500Балка GreenLum-500L с полкой 89 мм10,609,608,958,40
600Балка GreenLum-600L11,009,959,258,70
600Балка GreenLum-600L с полкой 89 мм12,0011,0010,209,60

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянные перекрытия от стропильной системы

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,40,50,60,70,8
240Балка GreenLum-240W5,655,524,954,684,50
300Балка GreenLum-300W5,805,805,805,605,35
360Балка GreenLum-360W5,805,805,805,805,80
400Балка GreenLum-400W5,805,805,805,805,80
240Балка GreenLum-240L6,205,805,455,154,95
240Балка GreenLum-240L с полкой 89 мм6,906,456,055,755,50
300Балка GreenLum-300L7,406,906,506,155,90
300Балка GreenLum-300L с полкой 89 мм8,257,707,206,906,60
360Балка GreenLum-360L8,507,907,507,106,80
360Балка GreenLum-360L с полкой 89 мм9,458,808,307,907,55
400Балка GreenLum-400L9,258,608,107,707,40
400Балка GreenLum-400L с полкой 89 мм10,259,559,008,508,15
460Балка GreenLum-460L10,259,559,008,508,15
460Балка GreenLum-460L с полкой 89 мм11,4010,6010,009,509,05
500Балка GreenLum-500L11,0010,159,559,108,65
500Балка GreenLum-500L с полкой 89 мм12,1511,3010,6010,059,65
600Балка GreenLum-600L12,5011,6511,0010,409,95
600Балка GreenLum-600L с полкой 89 мм13,3012,9012,1511,5511,05

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 250 кг/м 2 с нагрузкой на перекрытие от стропильной системы

Деревянное перекрытие между этажами. Особенности монтажа

Если рассматривать деревянное перекрытие между этажами, то в общем виде оно состоит из балок, межбалочного заполнения, наката, формирующего черновой пол, и отделочного слоя потолка. Основной элемент конструкции — это балки. Чаще всего их выполняют из хвойных пород дерева. Именно такую древесину и стоит применять, поскольку материал из лиственных пород хуже работает на изгиб. Помимо цельного бруса можно использовать балки, сбитые из поставленных на ребро широких досок. Причем итоговое поперечное сечение элементов в подобном случае можно уменьшить на 20-30%, так как прочность такой балки немного выше, чем у цельного бруса.

Также в качестве материала для перекрытий подойдут и клееные брусья, изготовленные из досок-ламелей длинной до 12 метров. Такие балки значительно более прочные, чем элементы из цельной древесины. Возможно их изготовление по индивидуальным заказам в соответствии с согласованными размерами. В этом случае монтаж облегчается из-за отсутствия пополнительных манипуляций по подгонке. При использовании клееного бруса следует помнить, что чаще всего данные элементы проходят дополнительную обработку и покрываются тонким слоем воска. Воск делает поверхность брусьев скользкой. Поэтому сразу после монтажа на стены или фундамент поверх них нужно уложить временные настилы, чтобы предотвратить возможное травмирование.

Подбор сечения балок деревянного перекрытия

Для перекрытий между этажами при пролете в 3 — 4,5 метра следует использовать брусья с сечением от 140 × 100 мм до 200 × 120 мм. Для пролетов в 4,5 — 6 метров понадобятся балки от 200 × 120 мм до 240 × 160 мм. Для чердачных перекрытий можно использовать элементы с сечением на 20 — 30% меньше. Все это конечно общие рекомендации. Для более точного и правильного определения нужного сечения и шага между балками нужен расчет. Для вычисления сечения учитываются длина пролета, расстояние между балками и величина нагрузки, оказываемой на них. В качестве альтернативы самостоятельному подсчету параметров можно воспользоваться программой расчета однопролетных деревянных балок.

Общие параметры подбора балок для межэтажных и чердачных перекрытий:

Сечение деревянной балки, ммРасстояние между балками при заданной ширине пролета в деревянном перекрытии между этажами, мрасстояние между балками при заданной ширине пролета в чердачном перекрытии, м
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
50 × 1600,80,60,451,20,90,650,50,4
60 × 2001,250,80,70,550,451,851,351,050,80,65
100 × 1000,60,450,350,90,70,50,4

Монтаж деревянных перекрытий между этажами

Балки из древесины укладывают на расстоянии 0,6; 0,8; 1,0 или 1,2 метра друг от друга (таблица подбора балок для межэтажных и чердачных перекрытий). Чем больше ширина пролета и сечение балки, тем меньшим должен быть этот промежуток. Исключением может быть чердачное перекрытие, где расстояние между элементами можно увеличить до 1,5 метров. Брусья (бревна) монтируют вдоль короткой стороны помещения перпендикулярно его длине, максимально соблюдая параллельность друг к другу. В первую очередь закрепляются крайние балки, правильность положения которых проверяется строительным уровнем. Затем укладываются элементы от краев к центру с соблюдением расстояния между ними. Также нужно проверять горизонтальность балок и при необходимости подкладывать под их концы обрезки досок, защищенные гидроизоляцией.

В конструкциях наружных стен необходимо оставлять специальные ниши глубиной 150-200 мм, в которые в последующем закладываются брусья. Длина опорной части должна быть не менее 120 мм, но не более 180 мм с таким расчетом, чтобы между стеной и балкой в нише оставалось 20-30 мм зазора. При укладке в стены из кирпича или других блочных материалов каждую третью балку необходимо закрепить с кладкой. Концы брусьев со стороны как внутренних, так и наружных стен перед укладкой обертывают двумя-тремя слоями рубероида или покрывают битумной мастикой. Это снижает вероятность гниения древесины. Оставшиеся пустоты в нише заполняются утеплителем (минеральной ватой или пенопластом) и герметизируются.

Установка деревянного перекрытия в паз стены:

Межбалочное заполнение выполняется из двух слоев: наката (настила) и теплоизоляции. Для первого слоя используются деревянные щиты и доски. Накат крепиться на бруски сечением от 50 × 50 мм, которые прибивают к боковым сторонам балок. Снизу межэтажное перекрытие подшивается досками, древесностружечными плитами (ДСП, ОСП) или плитами гипсокартона. Все эти материалы играют роль чернового или чистового потолка. При желании оставить балки натуральными и видимыми, чистовою подшивку следует выполнять к каркасу (бруску), прикрепленному к внутренней части бруса выше нижней плоскости перекрытия.

Деревянное перекрытие между этажами в разрезе:

Поверх наката укладывается пароизоляция и плиты из минеральной ваты, экструдированного пенополистирола, пенопласта, перлита. Укладывать плиты утеплителя нужно максимально плотно друг к другу. Толщина слоя любого материала для межэтажного перекрытия должна составлять как минимум 100 мм, а для чердачного и надподвального — 200-250 мм. Более точный расчет требуемого утеплителя и его необходимой толщины можно выполнить в программе теплотехнического расчета ТеРеМОК.

Если есть необходимости усилить деревянное перекрытие между этажами с большим пролетом, тогда рекомендуется балки укладывать по перекрестной схеме, перпендикулярно друг другу. Однако такой способ увеличит трудоемкость работы, ведь придется не только устанавливать больше балок, но и выполнять вырезы в них (в узлах пересечений), затем стягивать их хомутами или проволокой. Правда, сами балки в таком случае как в продольном, так и в поперечном направлениях можно укладывать реже. И все же значительно проще снизить шаг балок и уложить большее их количество, уменьшая межбалочное пространство. Другой способ решения вопроса — выбрать элементы с большим сечением или укрепить балки по бокам дополнительными накладками из досок.

Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет

Строительство дома — Перекрытия частного дома своими руками

Для того, чтобы соорудить надежное деревянное перекрытие, необходимо правильно подобрать размеры балок, а для этого необходимо сделать их расчет. Деревянные балки перекрытия имеют следующие основные размеры: длину и сечение. Их длина определяется шириной пролета, который требуется перекрыть, а сечение зависит как от нагрузки, которая будет на них действовать, от длины пролета и шага установки, то есть расстояния между ними. В данной статье мы рассмотрим, как самостоятельно сделать такой расчет и правильно подобрать размеры балок.

Содержание статьи:

Расчет балок деревянного перекрытия

Для того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:

  • замерить пролет, который они будут перекрывать;
  • определиться со способами их закрепления на стенах (на какую глубину они будут заходить в стены);
  • сделать расчет нагрузки, которая будет на них действовать при эксплуатации;
  • с помощью таблиц или программы-калькулятора подобрать подходящие шаг и сечение.

Теперь рассмотрим, как это можно сделать.

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.

В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм. При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету — расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся. Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.

Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м. Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать — 6 м. При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые, а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны). Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы.

Определение нагрузки, действующей на перекрытие

Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей). Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации. Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.

Для чердачного деревянного перекрытия, которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса — Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка (Рэкспл.)для такого перекрытия (согласно СНиП 2.01.07-85) составит:

70х1,3 = 90 кг/м 2 , где 70 – нормативное значение нагрузки для такого вида чердака, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на данное чердачное перекрытие составит:

Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кгм 2 . Округляя в большую сторону принимаем 150 кг/м 2 .

В случае, если в конструкции чердачного помещения будет использоваться более тяжелый утеплитель, материал для межбалочного заполнения или подшивка, а также если предполагается его использовать для хранения вещей или материалов, то есть оно будет интенсивно эксплуатироваться, то нормативное значение нагрузки следует увеличить до 150 кг/м2. В этом случае, общая нагрузка на перекрытие составит:

50+150х1,3 = 245 кг/м 2 , округляем до 250 кг/м 2 .

При использовании чердачного пространства для устройства мансарды, необходимо учесть вес полов, перегородок, мебели. В этом случае общую расчетную нагрузку необходимо увеличить до 300-350 кг/м 2 .

В связи с тем, что междуэтажное деревянное перекрытие, как правило, включает в свою конструкцию полы, а временная эксплуатационная нагрузка включает в себя вес большого количества предметов быта и максимальное присутствие людей, то оно должно быть рассчитано на общую нагрузку 350 — 400 кг/м 2 .

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.

В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м. Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка . Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса — в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность конструкции.

Сделать расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор «расчет деревянных балок перекрытия», который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.

Таблица 1

Рекомендуемое сечение балок из бруса (s x h), в зависимости от шага их укладки и перекрываемого пролета, при общей расчетной нагрузке 350-400 кг/м 2 (междуэтажные перекрытия), мм:

ШагПролет

Виды балок перекрытия и основные расчёты

При возведении частных загородных зданий многие строители используют балки перекрытия. Изделия равномерно распределяют усилия от вышерасположенных конструкций, повышают жёсткость и прочность всего дома. Во время проектирования жилого здания необходимо провести расчёт балок перекрытия из дерева, выбрать оптимальное сечение и расстояние между брусками.

Типы и виды деревянных перекрытий

По предназначению деревянные балки перекрытия разделяются на такие виды:

С каждым из подвидов следует ознакомиться более детально.

Подвальное

Конструкция должна обладать высокими показателями прочности, выдерживать значительные усилия, ведь балки будут служить основой для устройства пола. Если в проекте жилого дома предусмотрен подвал или гараж для автомобиля, то деревянные бруски заменяют металлическими несущими конструкциями. Это связано с быстрым разрушением дерева от воздействия высокой влажности. Альтернативным вариантом считается уменьшение расстояния между балками перекрытия и обработка деревянных элементов антисептиком.

Чердачное

Перекрытие устанавливается независимо или является продолжением кровельной стропильной системы. Лучшие технические характеристики у первого варианта. Устраивать независимое перекрытие более рационально, такая конструкция улучшает звукоизоляционные показатели всего дома, считается ремонтопригодной.

Междуэтажное

Конструкция балок перекрытия в каркасном доме имеет свои особенности. Одна сторона деревянного бруса используется в качестве опорных элементов для крепления потолка, вторая (верхняя часть) применяется в качестве лаг для монтажа напольного покрытия. Пространство между балками межэтажного перекрытия заполняют минеральной ватой или другим теплоизоляционным материалом, пароизоляционная мембрана применяется в обязательном порядке. В нижней части пирога закрепляют гипсокартонные листы, сверху застилают дощатый деревянный пол.

Достоинства и недостатки

У деревянных брусков, которые используются для устройства перекрытия, есть свои сильные и слабые стороны.

Главными достоинствами балок из досок считаются:

  • минимальный вес конструкционных элементов, что снижает нагрузку на несущие стены и фундамент здания;
  • красивый внешний вид;
  • возможность монтажа дощатого пола без дополнительной подготовки;
  • высокая скорость проведения монтажных работ без помощи подъёмных механизмов;
  • возможен ремонт перекрытия во время эксплуатации жилого здания.

Из минусов деревянных конструкционных элементов следует выделить:

  • необходимость в пропитке древесины антисептиками и антипиренами, такие растворы препятствуют гниению и возгоранию материала;
  • меньшие показатели прочности по сравнению с металлическими или железобетонными изделиями;
  • деформация и усадка конструкции в результате резких перепадов температуры или под воздействием высокой влажности.

Обратите внимание! Устройство деревянного перекрытия возможно на ограждающих конструкциях из газобетона, кирпича или на стенах из любого другого материала.

Использование досок и цельного бруса

В случае применения цельного деревянного бруса или досок для устройства перекрытия длину пролёта выбирают в пределах 4–6 м, что в два раза меньше от максимального расстояния при использовании строительных конструкций из клееного бруса. Детали из скреплённых досок часто изготавливаются прямо на строительном объекте.

По прочности конструкции превосходят цельные балки. Основным достоинством изделий считается возможность устройства составной детали из нескольких досок. Строители могут самостоятельно регулировать толщину балки путём скрепления необходимого количества элементов. Доски соединяют между собой при помощи резьбовых элементов. Под болты и гайки устанавливают резиновые или пластиковые шайбы. Элементы предотвращают воздействие коррозии на металлические закладные детали, защищают древесину от врезания гайки при затягивании.

Клееный брус

Для увеличения прочности или величины цельных балок их скрепляют между собой вручную во время монтажа перекрытий. Для этих же целей применяется изготовленный на предприятиях клееный брус. Он состоит из нескольких соединённых между собой брусков. Толщина отдельно взятого элемента регулируется количеством склеенных между собой изделий. Клееный брус получают на заводе методом прессования, его длина достигает 12 м.

Готовые изделия сохраняют характеристики цельных пиломатериалов, в них можно вбивать гвозди без потери прочности или резать на части необходимого размера. Единственным недостатком таких конструкций считается высокая стоимость. Необходимо всё тщательно просчитать перед установкой перекрытия первого этажа по деревянным балкам.

Обратите внимание! Клееный брус часто применяется в строительстве для монтажа арочного перекрытия.

Самостоятельное изготовление клееного элемента

Существует несколько вариантов самостоятельного изготовления клееного бруса:

  • соединение трёх элементов в одну конструкцию;
  • склеивание двух деталей в форме символа Z;
  • соединение ламелей с использованием специальных элементов, металлических вставок.

Самым практичным считается первый способ, он гораздо проще двух остальных. На начальной стадии работ отбирают доски для бруса и укладывают их на центральный элемент таким образом, чтобы годовые кольца древесины смотрели в противоположные стороны. На поверхности досок делают пометки чёрным маркером или простым карандашом, что будет указывать на последовательность их укладки.

Центральный элемент зачищают с обеих сторон наждачной бумагой, что позволит создать шероховатую поверхность, улучшить адгезию клея. Боковые доски обрабатывают только в месте прилегания к основному брусу. На следующем этапе работ обезжиривают поверхности растворителем, наносят антисептик и антипирены. Эти жидкости и защитные составы наносятся поочерёдно: сначала растворитель, затем другие пропитки после высыхания основного состава. Обрабатывают не только боковые стороны пиломатериала, но и торцы.

Теперь необходимо нанести тонкий слой клея (1–2 мм) на зачищенные и предварительно обработанные поверхности. Верхнюю и нижнюю доски укладывают на центральный брус таким образом, чтобы они находились в одной плоскости. Для скрепления элементов используются струбцины, которые устанавливают на балке через каждые 40–50 см. Время твердения клея указывается производителем (обычно не превышает 2 дней).

Порядок расчёта

Определить шаг балок деревянного перекрытия, их размеры и количество помогает предварительный расчёт. Перед проведением таких операций необходимо:

  • провести замеры пролёта между несущими стенами жилого здания;
  • рассчитать нагрузку, которую будет испытывать перекрытие после монтажа;
  • провести расчёт сечения и шага балок по специальным таблицам.

Длина балок основания для устройства крыши состоит из размера пролёта и необходимой величины запаса в пределах 10–15 см для устройства надёжного перекрытия при опоре на стену. Длина пролёта – расстояние между внутренними частями противоположных стен в жилом доме или любой другой постройке. Самым популярным вариантом в частном строительстве считается расстояние от 2,5 до 4 м. При величине пролёта больше 6 м для монтажа перекрытия используются деревянные фермы.

Важно! Нагрузка на деревянную балку включает в себя усилия от вышерасположенных конструкций, внутреннего наполнения перекрытия, а также временных элементов (людей, бытовой техники и мебели).

Точные расчёты может выполнить только специализирующаяся на этом строительная организация. При самостоятельных вычислениях отталкиваются от следующих значений:

  • общая нормативная нагрузка на квадратный метр перекрытия при использовании утеплителя (минеральной ваты) составляет 130 кг/м2;
  • при использовании толстых досок и тяжёлого теплоизоляционного материала нормативная нагрузка увеличивается до 150 кг/м2, общая с учётом коэффициента безопасности 1,3 – до 245 кг/м2;
  • в мансардном помещении на перекрытие действуют временные нагрузки от установки мебели или перемещения людей – общая нагрузка составит 350 кг/м2;
  • общая нагрузка для междуэтажных пролётов не менее 400 кг/м2.

Все указанные величины считаются базовым значением для дальнейших расчётов.

Определение сечения и шага

После подбора нагрузок и определения длины балок приступают к расчёту шага их укладки для устройства опалубки будущего перекрытия, а также определяют величину их сечения.

Все работы проводятся по таким правилам:

  • соотношение ширины и высоты несущих элементов перекрытия находится на уровне 1:1,4 (ширина балки колеблется в пределах 4–20 см, а высота изделий зависит от толщины теплоизоляционного материала, находится в диапазоне 10–30 см);
  • на шаг установки балок влияют расчётные нагрузки и размеры утеплителя, фанеры или любого другого материала для подшивки;
  • между соседними балками оставляют свободное пространство от 30 до 120 см.

Для точного определения сечения бруса деревянного перекрытия существуют специальные таблицы. Во время проведения вычислений необходимо обращать внимание на максимальную величину прогиба, для чердачных брусков перекрытия не более 1/200 для междуэтажных элементов – 1/350.

Строительные калькуляторы — ProstoBuild.ru

Пример расчета деревянного перекрытия

Основной задачей расчета деревянного перекрытия является подбор сечения и шага деревянных балок. Шаг деревянных балок обычно принимают 0.5-1.5м, а сечение приходится рассчитывать. Непосредственно этой задачей мы и будем заниматься в данном примере.

Расчет перекрытия будем вести между 1-ым и 2-ым этажами. Зададимся исходными данными.

1. Размер перекрытия 4х6 м (балки располагаем по стороне 4 метра)
2. Шаг балок – 0.6 м
3. Порода древесины – сосна
4. Сорт древесины – 2 сорт
5. Состав перекрытия:

a. Балка перекрытия (для примерного подсчета нагрузки от собственного веса возьмем сечение 200х100)
b. Черепной брусок 40х40 (крепим к балке перекрытия)
c. Щит наката толщиной 20 мм
d. Шумоизоляция толщиной 140 мм (пусть плотность равна 100 кг/м3)
e. Черновой пол толщиной 50 мм
f. Чистовой пол толщиной 15 мм

Для начала соберем распределенную нагрузку на балку.

Все постоянные и временные нагрузки на балку сведем в таблицу:

Сперва найдем все нормативные нагрузки на площадь (кг/м2) – столбец №3.

3.1 Для определения нормативной нагрузки в кг/м2 для балок перекрытия воспользуемся следующим методом: найдем массу всех балок перекрытия и разделим на площадь, которую они перекрывают (4,8х4м).
Масса одной балки – 0.2м * 0.1м * 4м * 500 кг/м3 = 40 кг
Масса всех балок – 40 кг * 9 шт = 360 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от балок перекрытия – 360 кг / 4,8м / 4м = 18,75 кг/м2

3.2 Для определения нагрузки от черепного бруска воспользуемся тем же методом:
Масса одного бруска – 0,04м * 0,04м * 4м * 500 кг/м3 = 3,2 кг
Масса всех брусков – 3,2 кг * 18 шт = 57,6 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от черепного бруска – 57,6 кг / 4,8м / 4м = 3 кг/м2

3.3 Щит наката – 0,02 м * 500 кг/м3 = 10 кг/м2
3.4 Шумоизоляция – 0,14 м * 100 кг/м3 = 14 кг/м2
3.5 Черновой пол – 0,05 м * 500 кг/м3 = 25 кг/м2
3.6 Чистовой пол (паркет) – 0,015 м * 650 кг/м3 = 9,75 кг/м2
3.7 Полезную нагрузку на перекрытие 2-ого этажа найдем в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» таблица 8.3. Нормативное значения равномерно распределенной нагрузки будет как для квартир жилых зданий и равна 1,5 кПа или 150 кг/м2.

Запишем все полученные значения в 3-ий столбец таблицы.

После того, как нашли нагрузку на площадь – переведем ее в нагрузку на погонный метр балки. Сделать это легко, нужно просто умножить нагрузку на площадь (столбец №3) на грузовую ширину балки 0,6м (шаг между балками).

4.1 Балки перекрытия – 18,75 кг/м2 * 0,6 м = 11,25 кг/м
4.2 Черепной брусок – 3 кг/м2 * 0,6 м = 1,8 кг/м
4.3 Щит наката – 10 кг/м2 * 0,6 м = 6 кг/м
4.4 Шумоизоляция – 14 кг/м2 * 0,6 м = 8,4 кг/м
4.5 Черновой пол – 25 кг/м2 * 0,6 м = 15 кг/м
4.6 Чистовой пол (паркет) – 9,75 кг/м2 * 0,6 м = 5,85 кг/м
4.7 Полезная нагрузка – 150 кг/м2 * 0,6 м = 90 кг/м

Так же сведем все полученные значения в 4-ый столбец таблицы и просуммируем их, для дальнейшего определения прогиба данной балки.

Далее, руководствуясь разделами 7 и 8 СП 20.13330.2016, расставим коэффициенты надежности по нагрузке (чем меньше вероятность точного подсчета нагрузки, тем больше коэффициент надежности по нагрузке).

Для заполнения 6-ого столбца таблицы перемножим 3-ий и 5-ые столбцы.
Для заполнения 7-ого столбца таблицы перемножим 4-ый и 5-ые столбцы.
Значения в 7-ом столбце просуммируем для дальнейшего расчета на прочность.
Все эти нагрузки Вы также могли бы посчитать в нашем калькуляторе по сбору нагрузок на балку.

Как видно на рисунке – наша посчитанная расчетная нагрузка 174,96 кг/м практически совпадает с нагрузкой в калькуляторе 172,5 кг/м.

При расчете балки на прочность будем руководствоваться СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» и основная наша формула будет выглядеть следующим образом:

Формула говорит о том, что максимально изгибающий момент в балке M, деленный на момент сопротивления сечения Wрасч, должен быть не более расчетного сопротивления дерева на изгиб .
Зная M и мы найдем Wрасч, а зная Wрасч, мы сможем найти геометрические размеры сечения нашей балки.
Максимальный изгибающий момент M в нашем случае мы можем найти по простой формуле:

где q – расчетная нагрузка на метр балки (174,96 кг/м)
L – пролет балки (по факту он будет чуть-чуть меньше наших 4 метров за счет величины опирания балки, но мы будем принимать 4 м)

Также максимальный момент можно рассчитать у нас в калькуляторе балки.

Расчетное сопротивление дерева на изгиб Rи найдем по формуле

Сильно вникать в формулу не будем, но если кратко, то берется расчетное сопротивление в идеальных условиях и умножается на ряд коэффициентов, которые чаще всего уменьшают нам расчетное сопротивление. В нашем случае, согласно пунктов 6.1 и 6.9 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции», мы умножаем на следующие коэффициенты:

Mдл = 0.66 – коэффициент, характеризующий режим работы балки (для совместного действия постоянной и кратковременной нагрузки).
Mв = 0.9 – нормальные условия эксплуатации (влажность древесины меньше 12%, максимальная относительная влажность воздуха при 20 градусах – 65%)
Mт = 0,85 – для температуры воздуха в эксплуатируемом помещении 22 градуса
Mсс = 0,9 – для срока службы сооружения 75 лет
По таблице 3 данного СП расчетное сопротивление для 2 сорта древесины равно 19,5 МПа. Умножим это сопротивление на вышеперечисленные коэффициенты.

8,86 Мпа – это то сопротивление, которое мы дальше будем принимать в расчетах.

Зная максимально изгибающий момент М и расчетное сопротивление дерева на изгиб , найдем момент сопротивления сечения Wрасч как для прямоугольного сечения:

Зная формулу момента сопротивления W, можем задать ширину либо высоту сами и найти неизвестную величину, либо задать отношение высоты к ширине и решить уравнение.

Где b – ширина сечения, h – высота сечения

Рассмотрим 1-ый вариант и зададим ширину сечения b= 75 мм.

Принимаем h = 200 мм. Следовательно, имеем сечение 200х75 мм, которое проходит по прочности.
Для интереса можем узнать момент сопротивления в этом калькуляторе

Как видно на рисунке, полученное значение 500 000 мм3 получилось больше нашего расчетного 394 943 мм3, а значит, мы все сделали правильно!

Конечно же, у нас был и калькулятор расчета балки на прочность, в котором можно сразу получить ответ. Давайте же проверим результат и там:

Прочность на рисунке обеспечена с небольшим запасом, как и у нас в расчете.
Далее рассчитаем данное сечение на прогиб.

Если балка проходит по прочности, это совсем не значит, что она проходит по прогибу. Может получиться так, что балка сильно провисла, но прочность свою не потеряла, но из-за большого прогиба, человек будет крайне некомфортно себя чувствовать в таком помещении. Поэтому (и не только) прогибы не должны превышать значений, установленных в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Придерживаться будем таблице Д.1 из вышеуказанного СП:

Для балок пролетом 3 метра максимальный прогиб L/150, а для балок пролетом 6 метров – L/200. Методом интерполяции найдем отношение для нашей балки (4 метра).

А, значит, максимальный прогиб = L/167 = 4000 / 167 = 23,95 мм.

Теперь найдем фактический прогиб нашей балки от нормативной нагрузки на метр, которая у нас получилась 138,3 кг/м, по следующей формуле:

где q = 138,3 кг/м или 1,383 Н/мм
L = 4000 мм
E – модуль упругости дерева 10000 Мпа
I – момент инерции прямоугольного сечения (b*h*h*h/12 = 75*200*200*200/12 = 50000000 мм4, также это значение можно найти в калькуляторе моментов инерции)

Получаем, что фактический прогиб 9,22 мм меньше предельного прогиба 23,95 мм, а, значит, балка сечением 200х75 мм проходит по прогибу.
Прогиб балки проверим еще у нас в расчете:

Прогиб в программе (9,77 мм) почти совпал с посчитанным прогибом (9,22 мм).

Вывод.
Деревянная балка сечением 200х75 мм проходит как по прочности, так и по прогибу.
В ближайшее время еще сделаю онлайн расчет по расчету/подбору балок для деревянного перекрытия, так что подписывайтесь на обновления и не забывайте поблагодарить автора, мне это будет очень приятно.

Читать еще:  Многолетники красивые и неприхотливые
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector