Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

Балочное перекрытие

Балочное перекрытие применяется в частных коттеджах. Если дом небольшой, то нет необходимости использовать тяжелые железобетонные плиты или же заливать перекрытия бетоном. Достаточно смонтировать деревянное балочное перекрытие, вес которого легко выдержат стены и фундамент деревянного или каркасного строения. Такие перекрытия просты в монтаже и обладают повышенными теплоизоляционными свойствами. Благодаря сравнительно небольшому весу для установки деревянных балок  вполне достаточно силы рабочих, дополнительная техника не понадобится.

Как все устроено

Дерево хвойных пород является наиболее востребованным материалом для строительства межэтажных и чердачных перекрытий в частном доме. Основная причина очевидна — невысокая по сравнению с монолитным железобетоном или готовыми плитами цена.

Кроме того: перекрытие по деревянным балкам, в отличие от плитного, может быть смонтировано без услуг погрузочной техники, что тоже обеспечивает существенную экономию. От монолитного оно выгодно отличается тем, что не требует сооружения опалубки.

Для решения второй и третьей задач межбалочное пространство заполняется утеплителем — стекло- или минеральной ватой, пенополистиролом, эковатой и прочими материалами. Их выбор — тема для отдельного исследования; на нем мы не станем заострять свое внимание.

Типичная конструкция утепленного перекрытия такова:

• На боковые поверхности балок в их нижней части набиваются черепные бруски сечением от 40х40 мм .

• По ним без крепления укладываются доски толщиной от 25 мм.
• По настилу расстилается пароизоляционная пленка . Она перекрывает и доски настила, и балки.
• Между балками укладывается утеплитель .
• Сверху он застилается гидроизоляцией (чаще всего в этой роли выступает обычный полиэтилен с проклеенными швами между полотнами).
• По гидроизоляции настилается черновой пол — непосредственно по балкам (при достаточной толщине половой доски) или по перпендикулярным им лагам. В первом случае между балками и настилом набивается контробрешетка — рейка толщиной 20 мм, оставляющая под настилом просвет для вентиляции.

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

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

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

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

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

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

Таблица. Выбор шага балок

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

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

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Чтобы построить деревянный дом необходимо провести расчёт несущей способности деревянной балки. Также особое значение в строительной терминологии имеет определение  прогиба.

Без качественного математического анализа всех параметров просто невозможно построить дом из бруса. Именно поэтому перед тем как начать строительство крайне важно правильно рассчитать прогиб деревянных балок. Данные расчёты послужат залогом вашей уверенности в качестве и надёжности постройки.

Что нужно для того чтобы сделать правильный расчёт

Расчёт несущей способности и прогиба деревянных балок не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Чтобы определить, сколько досок вам нужно, а также, какой у них должен быть размер необходимо потратить немало времени, или же вы просто можете воспользоваться нашим калькулятором.

Во-первых, нужно замерить пролёт, который вы собираетесь перекрыть деревянными балками. Во-вторых, уделите повышенное внимание методу крепления. Крайне важно, насколько глубоко фиксирующие элементы будут заходить в стену. Только после этого вы сможете сделать расчёт несущей способности вместе с прогибом и ряда других не менее важных параметров.

Длина

Перед тем как рассчитать несущую способность и прогиб, нужно узнать длину каждой деревянной доски. Данный параметр определяется длиной пролёта. Тем не менее это не всё. Вы должны провести расчёт с некоторым запасом.

Важно! Если деревянные балки заделываться в стены — это напрямую влияет на их длину и все дальнейшие расчёты.

При подсчёте особое значение имеет материал, из которого сделан дом. Если это кирпич, доски будут монтироваться внутрь гнёзд. Приблизительная глубина около 100—150 мм.

Когда речь идёт о деревянных постройках параметры согласно СНиПам сильно меняются. Теперь достаточно глубины в 70—90 мм. Естественно, что из-за этого  также изменится конечная несущая способность.

Если в процессе монтажа применяются хомуты или кронштейны, то длина брёвен или досок соответствует проёму. Проще говоря, высчитайте расстояние от стены до стены и в итоге сможете узнать несущую способность всей конструкции.

Важно! При формировании ската крыши брёвна выносятся за стены на 30—50 сантиметров. Это нужно учесть при подсчёте способности конструкции противостоять нагрузкам.

К сожалению, далеко не всё зависит от фантазии архитектора, когда дело касается исключительно математики. Для обрезной доски максимальная длина шесть метров.

В противном случае несущая способность уменьшается, а прогиб становится больше.

Само собой, что сейчас не редкость дома, у которых пролёт достигает 10—12 метров. В таком случае используется клееный брус. Он может быть двутавровым или же прямоугольным. Также для большей надёжности можно использовать опоры. В их качестве идеально подходят дополнительные стены или колоны.

Совет! Многие строители при необходимости перекрыть длинный пролёт используют фермы.

Общая информация по методологии расчёта

В большинстве случаев в малоэтажном строительстве применяются однопролётные балки. Они могут быть в виде брёвен, досок или брусьев. Длина элементов может варьироваться в большом диапазоне. В большинстве случаев она напрямую зависит от параметров строения, которые вы собираетесь возвести.

Внимание! Представленный в конце странички калькулятор расчета балок на прогиб позволит вам просчитать все значения с минимальными затратами времени. Чтобы воспользоваться программой, достаточно ввести базовые данные.

Роль несущих элементов в конструкции выполняют деревянные бруски, высота сечения которых составляет от 140 до 250 мм, толщина лежит в диапазоне 55—155 мм.

Это наиболее часто используемые параметры при расчёте несущей способности деревянных балок.

Очень часто профессиональные строители для того чтобы усилить конструкцию используют перекрёстную схему монтажа балок. Именно эта методика даёт наилучший результат при минимальных затратах времени и материалов.

Если рассматривать длину оптимального пролёта при расчёте несущей способности деревянных балок, то лучше всего ограничить фантазию архитектора в диапазоне от двух с половиной до четырёх метров.

Внимание! Лучшим сечением для деревянных балок считается площадь, у которой высота и ширина соотносятся как 1,5 к 1.

Как рассчитать несущую способность и прогиб

Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:

M/W

Другие варианты конструкции

Увеличенный слой утеплителя

Базовая конструкция стропильной системы с затяжкой балкой перекрытия позволяет использовать порядка 150-200 мм утеплителя, что недостаточно для современных энергоэффективных домов. Если поверх балок перекрытия уложить опорную доску и опирать стропила не на мауэрлат а на эту доску, одновременно продлив балки перекрытия за пределы стен и выполнив соединение стропил и балок перекрытия за пределами стен, то толщину слоя утеплителя можно увеличить до 300-400 мм. Схема подобной стропильной системы представлена на рисунке ниже.

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

• соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
• хорошая прочность и жесткость;
• пожарная безопасность;
• отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

вида балок перекрытия из бетона

Во время строительства главным требованием ко всей структуре здания выступает надежность и сопротивление к деформациям. Чтобы добиться хороших показателей, для возведения сооружений используют различные изделия, среди которых выделяют железобетонные конструкции. В отличие от бетонной, деревянная балка со временем теряет форму и характеризуется низкой шумоизоляцией.

Виды перекрытий

За способом производства различают такие типы перекрытий:

• Балки из железобетона. Делают на заводах.
• Бетонные. Такие балки делают на стройплощадке.
• Сборная конструкция, которая обладает характеристиками вышеуказанных видов.

Все типы балок различаются исходя от материала, конструкции, места применения. По способу изготовления делятся на монолитные, сборные, армированные из бетона. Железобетонные изделия обычно используются в тех отраслях, где присутствуют существенные нагрузки и необходима надежная поверхность.

По сфере применения выделяют:

• двутавровые для возведения промышленных зданий;
• строительные;
• перекрытия для постройки эстакад (решетчатые);
• балки для создания основания;
• перекладины для обеспечения функционирования машин.

Балки прямоугольного сечения (рис. 1); балки T-образного сечения (рис. 2); балки L-образного сечения (рис. 3); прогоны (рис. 4); балки двутаврового сечения (рис. 5); двускатные балки двутаврового сечения (рис. 6).

Требования к железобетонным конструкциям:

• По типу здания показатель прочности может отличаться:
  • для жилых помещений его величина равна 105 кг/м2;
  • для цоколей — 210 кг/м2.
• Параметры тепло- и шумоизоляции должны соответствовать показателям, которые четко указаны в нормативных документах.
• Величина жесткости межэтажных перекрытий соотносится 1 к 250, чердачных — 1 к 200.

Марка и размеры

Чтобы улучшить эффективность производства железобетонных конструкций, заводы типизируют изделия. Это позволяет усовершенствовать технологический процесс и улучшить качество самых изделий. Кроме того, такие серии однотипных перекрытий дают возможность покупателю выбрать самый разумный тип конструкции с хорошими техническими показателями.

Стандартная длинна балок перекрытия — 6, 9, 12, 18, 24. Ширина — от 200 до 1200 мм.

Существует четкая система разделения элементов в зависимости от назначения и габаритов.

Согласно ГОСТ 20372–90, у каждого типа строительных конструкций есть конкретная маркировка в соответствии с классификацией. Так аббревиатура БСО означает стропильные односкатные балки, БСП — элементы с параллельными поясами, БСД- стропильные двускатные. БП обозначает подстропильные материалы. Рядом с буквами также применяют и числа.

Маркировка включает 3 группы цифр и букв:

• обозначения вида (буква) пролета (число);
• определения типа по несущей способности, а также идентификации железных прутьев и марки бетона;
• дополнительные характеристики.

Кроме того, в соответствии ГОСТ 24893.1—81/24893.2—81/20372—90 есть 3 важных показателя, которым необходим расчет:

• Ширина. Ее отношение к высоте составляет 5:7.
• Длина. Должна быть на 0,4 м длиннее пролета и заходить за края опорных стен на 0,2 м.
• Высота. Составляет 1/20 часть от длины.

Изготовление балок

При самостоятельном производстве важно строго соблюдать технологию и рецептуру.

Бетонные изделия можно купить в строительном магазине или сделать самому. Иногда возникает такая надобность. Чтобы получить готовое продукт, стоит придерживаться определенных правил. Для этого сначала делают форму из досок. В зависимости от ее величины будут различаться и размеры самих изделий. Внутри опалубку обклеивают пленкой для защиты от воды. Затем выполняют армирование из 4 стержней. Важно разместить арматуру таким образом, чтобы сверху был слой бетона 5 см. Это предотвратит процесс коррозии.

Бетон заливается сразу весь, без перерывов. Подходящая марка бетона — М300. После проделанной работы, готовое изделие дополнительно покрывают защитным материалом от воздействия воды. Когда работа идет в жаркую пору, то бетон необходимо поливать раз в сутки. Спустя две недели получается готовая бетонная балка. Так изготавливают перекрытия любых размеров.

Применение

Использование бетонных балок зависит от таких характеристик:

Эти показатели существенно влияют на отрасль использования изделий. Так опорами для зданий выступают балки прямоугольного сечения, значение различается в зависимости от количества этажей строения. Во время постройки помещения специалисты рекомендуют укладывать такие перекрытия одинаково со стеной. Это поможет сформировать постройку. К тому же нагрузки будут приходиться на верхнюю часть балки, что увеличит прочность конструкции.

Сращивание бруса: способы и рекомендации

Древесина является природным материалом, содержащим множество дефектов. Чтобы получить материал, обладающий определенными характеристиками,сегодня производят сращенный брус. Дефекты древесины не только портят вид деревянного изделия, но и влияют на его долговечность.

Таким способом получают два вида строительных материалов: клееный конструкционный брус и профилированный. Без современной технологии сложно получить материал длиной более 6 м для возведения стен домов. Соединения хорошо выдерживают все нагрузки на конструкцию. Потому что дефекты древесины вырезают, и собирают отдельные элементы в цельную конструкцию.

Для обустройства стропильных систем, перекрытия, пола нужен гладкий и прочный брус строганный.

Как сращивать брус по длине основные моменты

Строганный брус из лиственницыотличаетсялегкостью сборки. Существуют следующие видыэтого материала:

• обычный;
• профилированный, у которого выполнены специальные пазы и гребни;
• клееный, при производстве склеиваются отдельные ламели в цельное изделие.

Для изготовления профилированногоматериалаиспользуетсяхвойная древесина. Его высушивают до 20%, поэтому он отличается равномерной влажностью, стойкостью к гниению, растрескиванию, нот требует до года на усадку. Клееный брус стоит дороже профилированного. Он практически не требует наружной отделки.

При строительстве часто строганный сухой брус 100х150 стыкуется по длине. Этот процесс называется сращиванием. Способ стыкования выбирается по месту, где будет использоваться в процессе эксплуатации предполагаются серьезные нагрузки, то выполняется сращивание на шип.

Наращивание может потребоваться и на несущих стенах, и на разделительных перегородках. Стыкование также дает возможность экономно использовать материал. При возведении стен венцы надо собирать с учетом перевязки (стыки в соседних рядах должны располагаться на противоположных сторонах стены, по аналогии с кладкой кирпича).

Схема перевязки бруса при укладке стен

Если материал будет испытывать только сжатие, то достаточно соединить элементы внакладку (косыми либо прямыми срезами). Для повышения стойкости против боковых нагрузок для стыкования материала применяется вариант позволяет рационально использовать строительный материал.

Особенности стыковки профилированного бруса

Для строительства деревянного дома не обязательно использовать дорогостоящий брус клееный. Можно выбрать более дешевый вариант профилированная древесина. Он строгается и не нуждается в обязательной брус характеризуется уникальной формой, благодаря которой каждый ряд постройки плотно стыкуется между собой. Сегодня применяются несколько видов профиля. К наиболее популярным относится вариант «под утеплитель», где предусмотрено место для утепляющего материала.

При строительстве материал соединяется разными способами:

• по длине;
• в углах;
• с другими материалами.

При наращивании профилированного пиломатериала надо предусмотреть фаски, по которым будет отходить внимания надо уделять местам, где стык создается с другим материалом(необходимо знать технические характеристики). Древесина при различных условиях окружающей среды способна расширяться либо сужаться.

Брус сухой строганный должен стыковаться правильно. Тип сращивания выбирается исходя из архитектурных особенностей по углам и длине производится несколькими различным способами. Разница каждого из соединений заключается в форме шипа либо паза.

В углах деревянный брус стыкуется:

• с остатком (торец выступает);
• без остатка.

При Т-образном стыковании и наращивании в длину применяются следующие виды стыкования:

Бессучковый клееный брус также стыкуется одним из перечисленных способов.

Сращивание пол дерева

Является самым элементарным решением. Торцы стыкуемых элементов вырезается под прямым углом половина толщины деревянной детали. Детали соединяются путем складывания одного торца с другим. Плотность стыка обеспечивается утеплителем (укладывается джутовая лента). В строительстве прочность соединению придается установкой деревянных можно закрепить узел шурупами.

Соединение бруса на шпонках

Соединение бруса по длине на шпонках

Также является эффективным способом сращивания венца. Создаются пазы на двух торцах, а после укладки забивается деревянная стыкование можно выполнять в полдерева (предварительно следует изготовить шпонки, просверлить отверстия диаметром поменьше). Глубину врезки надо брать в 2 см.

Если таким образом выполняется сращивание, то это очень прочный метод соединения в возведении построек. В двух деталях выпиливаются пазы. Торцы складываются, в паз устанавливается шпонка (деревянная вставка, клин, например из осины, может выполняться из металла). Ее форма может различаться (призматическая, прямоугольная). Она плотно скрепляет две детали.

Все способы сращивания и самые простые, и более сложные требуют выполнения довольно точных запилов брусе обеспечивая тем самым прочное соединение.

Основные требования к балкам перекрытия

1. Балки изготавливают из древесины хвойных деревьев: она обладает достаточной прочностью. Влажность материала не должна превышать 14%: превышение этого параметра может стать причиной прогиба лаг под нагрузкой.
2. Не допускаются пороки древесины, такие как синюшность, поражение плесенью, насекомыми-вредителями и грызунами.
3. Перед укладкой балки обрабатывают антисептическим составом.
4. Балка будет устойчива к изгибу, если ее стороны имеют соотношение по размерам как 7:5 (для брусьев).
5. Прочность на изгиб определяется высотой лаг: чем больше значение этого параметра – тем большую нагрузку без прогиба выдержит балка.
6. Чтобы перекрытие оставалось ровным даже под воздействием нагрузки, следует вытесать строительный подъем. Потолок нижнего яруса в этом случае будет иметь небольшой подъем в центральной части, но с увеличением нагрузки на перекрытие, он выровняется.
7. При частой укладке лаг брусья и бревна допускается заменять досками, уложенными на ребро.
8. Расход древесины будет более экономичным при изготовлении балок толщиной 50 и высотой 150… 180 мм. Ширина шага укладки при этом должна быть 400… 600 мм (это удобно для укладки плит утеплителя).

В заключение – видеоурок с подробным изложением методики расчета балок перекрытия и других конструкционных элементов.

По назначению

В зависимости от разделяемых помещений, перекрытия бывают следующих типов:

1. Подвальное/цокольное. Основное требование к такому перекрытию – прочность. Для решения этой задачи используются балки мощного сечения, а надёжная теплоизоляция обеспечивается современными утеплителями. Кроме этого, в теплоизоляционном пироге используются отражающие материалы с фольгированным покрытием, паробарьеры и гидроизоляционная подложка.
2. Межэтажное – более простое по своей конструкции перекрытие. Основное требование – обеспечение хорошей звукоизоляции, что достигается укладкой между лагами волокнистого материала. Такая же конструкция используется в случае, когда на чердаке оборудуется отапливаемая мансарда.
3. Чердачное. Оборудуется, если чердак остаётся неотапливаемым. Особых нагрузок конструкция не испытывает, поэтому особое внимание уделяется теплоизоляции. Чтобы влага не конденсировалась в толще утеплителя, используется пароизоляционная плёнка (мембрана).

Обратите внимание! Чердачное перекрытие оборудуется при возведении скатной кровли. Если кровля согласно проекту плоская, роль перекрытия выполняет бетонная плита (только для каменных зданий).

Монтаж балок перекрытия

Деревянные изделия используют для пролетов до 5 м при междуэтажном перекрытии и до 6 м при перекрытии чердачном. Концы должны опираться только на несущие стены. Шаг балок принимают в пределах 0,6 — 1 м. В прямоугольном помещении конструкции укладывают параллельно короткой стене, если длинные стены несущие.

Схема монтажа балок перекрытия.

Начинают монтаж перекрытия с установки 2 балок у противоположных стен. Их располагают на расстоянии более 5 см от края стены. Расположение изделий в одной горизонтальной плоскости проверяют водным уровнем. Натягивают между крайними брусьями маячный шнур и, ориентируясь по нему, укладывают остальные изделия на равномерном расстоянии друг от друга, но не больше расчетного.

Для регулировки балок по высоте ее конец можно подтесать, если надо опустить вниз, или подложить цельный кусок древесины при необходимости поднятия вверх. Подкладывать щепки нельзя, поскольку при усыхании древесины они могут сместиться и выпасть. Чтобы конструкции не двигались, их можно временно закрепить до обустройства настила. Пространство между концами на стене закладывают кирпичом или блоками.

Торец балки междуэтажного перекрытия не должен доходить до наружного края стены 20-30 см.

Схема металлической балки.

Это позволит положить изделие в сухой зоне, не проходя «точку росы», где образовывается конденсат, пагубно действующий на древесину. Для защиты концы брусьев закрывают рубероидом или обрабатывают специальным защитным раствором. Но в случае установки балок чердачного перекрытия их концы могут быть выпущены за пределы наружных стен и служить основанием карниза крыши.

При строительстве деревянного дома из брусьев балки перекрытия могут крепиться к стенам с помощью специальных упорных кронштейнов, не нарушая целостности стены. Если сквозь перекрытие проходит труба печного или каминного отопления, то в целях пожарной безопасности расстояние от трубы до балки должно быть не менее 40 см.

Балочные металлические и железобетонные перекрытия

В качестве балок в таких конструкциях применяются:

• двутавр;
• швеллер;
• уголок.

Швеллер и уголок для этих целей необходимо, предварительно, сварить определенным образом. Естественно, этому предшествует небольшой расчет.

К неоспоримым преимуществам таких металлических балок относятся:

В железобетонных перекрытиях в качестве балок могут использоваться двутавр, швеллер, а также уголок.

1. Высокая надежность и долговечность.
2. Пожаробезопасность и стойкость к биологическим врагам.
3. Возможность безопасного перекрывания пролетов в 4 -6 метров.

Расстояние между такими балками перекрытия может быть вдвое больше, чем между деревянными и регламентируется, чаще, размерами плит настила (расчет должен подтвердить, что плиты вынесут определенную нагрузку). Такие балки, напрямую, нельзя использовать в виде лаг для настила пола. К ним непросто (но возможно) подшивать потолок.

К сожалению, это не все недостатки перекрытия, использующего металлические конструкционные материалы. Еще к недостаткам такого перекрытия следует отнести:

1. Образование ржавчины во влажных помещениях.
2. Необходимость в грузоподъемных механизмах при монтаже.
3. Хорошая звуко- и теплопроводность (с этими недостатками борются путем обертывания торцов металлических конструкций войлоком).

Накат на таких балках бывает не только из досок, но и из плит. Это могут быть облегченные железобетонные плиты или плиты из других легких и прочных строительных материалов – их применение регламентирует расчет.

Чтобы избежать коррозии несущих балок, используют железобетонные балки перекрытия. Такие балки укладывают на расстоянии 0,6 -1,0 м. Заполняют пространство между балками легкобетонными плитами или легкобетонными блоками. Поверх такого перекрытия делают стяжку под пол, а потолок штукатурят под побелку, покраску или обои.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном

Восстанавливая и усиливая конструкции из бетона, без сцепления нового бетона со старым получить монолит невозможно. Чтобы создать адгезию, необходима химическая обработка места стыка, склейка.

Есть группа материалов, в которых связующими служат полимер и цемент. Такие растворы называют полимерцементами. Нагнетание этих составов в пробуренные шпуры, заполнением ими армированной опалубки приводят к значительному усилению ж/б изделия изнутри. Если поверхность из бетона пропитать жидким полимером, получится бетонополимер.

К композитам, создающим внешнее усиление, относят уникальное амидное волокно кевлар, карбоновое волокно или углепластик. Их используют в ответственных узлах строительных конструкций.

Усиление железобетонных конструкций углеволокном – самый технологичный способ внешнего армирования. Углепластик сочетает углеродные волокна, работающие на растяжение.

Поэтому он эффективен в виде полотна с эпоксидными связующими. В виде добавок к углеволокну, повышающих его жесткость применяют нити каучука серого или келавра желтого света.

Расчет усиления железобетонных конструкций композитами подтверждает их эффективность. Необходимо учитывать, эти материалы разлагаются на свету. Поэтому обязательна обмуровка.

Технология монтажа перекрытий из дерева

Для выполнения работ потребуются следующие инструменты:

• топор;
• циркулярная пила;
• ножовка;
• молоток;
• шуруповерт;
• саморезы и гвозди;
• рубанок;
• гидроизоляционный и теплоизоляционный материалы;
• строительный уровень длиной не менее 80 см.

1. При возведении стен в их верхней части формируют специальные проемы или углубления для балок. Перед началом работ эти гнезда очищают от пыли и мусора и настилают в них гидроизоляционный материал. Чаще всего используют рубероид. Если стены из кирпича, гнезда можно обработать битумом или мастиками на его основе.
2. Торцы балок обмазывают битумом.
3. Укладывают опоры в предварительно подготовленные проемы.

Если строение возведено из дерева, балки врубают в верхний венец. Существует такой способ крепления опорных элементов к стене, как ласточкин хвост. Оно используется в домах, выстроенных из бревна или бруса. Этот метод соединения прост и надежен. Для фиксации балок необходимы металлические скобы.

Утепление межэтажных перекрытий из массива

Деревянные перекрытия в доме монтируют по следующим правилам:

• уложенный в гнездо брус должен отстоять от стен углубления не менее, чем на 4 см;
• балки должны располагаться на расстоянии 40-50 см от дымохода;
• каждую 3-4 балку крепят к стене анкерами;
• пространство между брусом и стенками гнезда заполняют паклей или стекловатой.

Схема монтажа межэтажных перекрытий предусматривает устройство тепло- и звукоизоляции. Поэтому оставшиеся после укладки балок щели заполняют монтажной пеной.

Технология устройства настила

В зависимости от местонахождения наблюдателя, деревянные перекрытия между этажами могут представлять собой либо пол, либо потолок помещения. К устройству пола требования особые. Перед тем, как приступить к монтажу настила, каждую балку с обеих сторон подшивают черепными брусками сечением 40х40 см или 50х50 см.

Они послужат опорой для чернового пола. Аналогичным образом можно поступить и с устройством настила, образующего потолок. Но технология монтажа этого конструктивного элемента не имеет специальных требований для выполнения таких работ.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Устройство перекрытия по деревянным балкам начинают с крепления к нижней части опор неструганных досок толщиной от 15 мм. Они впоследствии послужат черновым потолком. На получившийся в процессе подшивки настил сверху укладывают гидроизоляционный материал: рубероид, специальную мембрану или плотный полиэтилен. На него — утеплитель.

Монтируют обшивку верхней части перекрытия по деревянным балкам. Доски крепят гвоздями или саморезами. Зная последовательность работ, их несложно выполнить своими руками. Перекрытие дома должно представлять собой герметичную, прочную, качественно утепленную конструкцию. Этот элемент здания испытывает наибольшие весовые нагрузки, поэтому для его устройства выбирают исключительно качественные материалы.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

• Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
• Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
• Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Как выровнять несущие брусья на железобетонной плите?

Установить лаги на плите можно с помощью нескольких приспособлений, таких как:

• винтовые регулирующиеся опоры;
• опорные кронштейны;
• анкерные крепления.

Вариант укладки регулируемых лагов на бетонный пол

Анкеры применяют, когда брус укладывается прямо на бетонную поверхность, а его положение регулируется всевозможными подкладками. Так поступают, когда толщина слоя теплоизоляции большого значения не имеет, в тоже время есть желание минимально сократить полезное пространство.

Чтобы выровнять лаги и установить их в одной плоскости, нужно воспользоваться гидроуровнем и длинным (1,5-2 м) ватерпасом. Используя водяной уровень, на двух противоположных стенах делаются отметки, что соответствуют горизонтали, в которой должны располагаться несущие брусья.

Первыми устанавливаются и выравниваются крайние лаги, что располагаются примерно в 10 см от стены. Сначала выставляется один край бруса согласно отметке, определяющей нужный уровень горизонтали. Затем регулируется положение другого края так, чтобы опора пола была горизонтальной. То же самое следует сделать с бруском у другой стены.

Когда крайние лаги выставлены и закреплены в заданном положении, между ними натягиваются прочные бечевки так, чтобы их провис был минимальным. Натянутые нити, расположенные в одной горизонтальной плоскости, будут ориентиром для регулировки положения промежуточных лагов. Для разметки горизонтали, если есть такая возможность, можно воспользоваться лазерным нивелиром. Это ускорит процесс и, возможно, несколько улучшит точность. Как происходит установка лаг на металлические кронштейны, а также их выравнивание, можете посмотреть на видео ниже где показан весь процесс устройства основания пола из фанеры по несущим брусьям на лоджии.

Нюансы удлинения кровельных пиломатериалов

Основной элемент каркаса двухскатной крыши — сами стропила или, как их называют кровельщики, — стропильные ноги.

Стропила закрепляются в нужном положении с помощью системы распорок, прогонов, затяжек и раскосов.

Для строительства стропильных каркасов, перекрывающих значительные междустенные промежутки, и при возведении кровель сложной формы приходится использовать лесоматериалы нетипичного размера.

Если под рукой нет бруса или другого пиломатериала нужного размера, то приходится сращивать элементы, пока их общая длина не достигнет требуемой величины.

Материал стандартного размера при увеличении длины становится толще — это не всегда удобно и технологично.

Сращивание дает возможность увеличивать длину стропильных элементов без изменения их толщины и достигать таким образом проектных параметров.

Порядок сращивания стропил по длине, который при этом может использоваться, в основном зависит от предпочтений мастера.

Все способы одинаково надежны и позволяют получить стропила заданных геометрических и физических параметров.

Прежде чем приступать к объединению стропил, нужно немножко узнать о физических свойствах материалов, используемых на разных участках стропильной конструкции.

Деталям конструкции, расположенным в ее разных частях, приходится переносить механические нагрузки разной интенсивности.

В некоторых узлах вообще нельзя использовать сращивание стропил в длину, так как сращенный пиломатериал не обладает прочностью цельного.

Более того, в определенных местах даже цельный пиломатериал целесообразно усиливать дополнительными деталями.

В любом случае после сращивания стропильные ноги и весь каркас кровли должны быть гарантированно защищены от поломок.

Как правило, сращивание стропил в длину уменьшает жесткость конструкции, так как в месте сращивания образуется подобие пластического шарнира.

Чтобы снижение жесткости как можно меньше повлияло на прочность стропильной системы, сращивание стропил необходимо проводить в точках наименьшей нагрузки на изгиб. Такие места стропильной системы находятся поблизости от опор.

Главное правило при сращении в длину заключается в следующем — место соединения пиломатериалов не должно находиться от опоры на расстоянии большем, чем 15 % от величины пролета.

Кроме того, место сращения пиломатериалов по длине зависит от того, в качестве какой детали стропильного каркаса они впоследствии будут использоваться.

При объединении пиломатериалов, идущих на сооружение прогонов, нужно обеспечить одинаковую прочность будущей детали по всей длине.

Другая задача стоит при сращивании конькового прогона. Здесь потребуется определенный размер прогиба, так как только при этом высота коньковой планки будет одинаковой на всей ее протяженности.

Профилирование и заключительное торцевание

Профилирование бруса своими руками – наиболее ответственная операция. При изготовлении бруса своими руками, профилю можно задать любую форму. Для нарезки профиля целесообразно использовать фрезерный станок эконом–класса или станок для профилирования бруса собрать своими руками. Сделать это легко из ручного фрезера, столярного верстака и несложного стапеля. Мощность фрезера должна быть не менее 2 кВт. Такое решение подходит для изготовления мелких партий профилированного бруса. Разнообразие насадок позволяет нарезать профиль самой сложной формы, в том числе и конусообразный.

При штучном изготовлении, пазы можно выпилить циркулярной пилой. Такой несложный станок для изготовления профилированного бруса можно собрать на верстаке с использованием жесткой направляющей для перемещения пилы. После распила, острожку пазов выполняют столярным инструментом.

Заключительной столярной операцией является чистовое торцевание, изделию придают заданную длину, торец обрабатывают наждачной бумагой.

Готовый профилированный клееный брус декорируют морилкой, древесным маслом, искусственно старят, имитируют рельеф, оставляемый жучком-короедом. Брус, предназначенный для внешней отделки, пропитывают влагоотталкивающими и антисептическими пропитками.

↑ Выбор древесины для лаг и настила

Лаги можно подобрать из массива недорогих пород дерева: сосны, ели, пихты. Реже используется лиственница, так как она дороже. Достаточно взять древесину 2 или 3 сорта с влажностью 18-20%.

Сечение бруса для лаг должно быть прямоугольным. Высота должна быть в 1,5-2 раза больше ширины. Именно с таким сечением лаги выполняют свои функции как нельзя лучше, выдерживая нагрузки.

Размеры лаг подбираются в зависимости от пролета, который представляет собой расстояние между брусьями нижней обвязки, и от толщины используемого утеплителя.

Примеры сечения лаг для различных пролетов (если шаг между лагами равен 70 см):

Размеры сечения лаг в зависимости от размера пролета

Если ширина пролета имеет промежуточное значение, необходимо брать ближайший вариант с запасом прочности.

Настил выполняется из таких пород дерева, как сосна, ель и пихта в помещениях с малой проходимостью, потому что древесина этих пород мягкая. На ней легко остаются вмятины от каблуков и других механических повреждений. Если все же решили настелить пол именно из этой древесины, тогда к ней необходимо очень бережно относиться.

Дуб является самым прочным материалом. Настил из него можно выполнять в любых помещениях, даже офисных и промышленных. Единственный недостаток древесины дуба — его немаленькая цена.

Сибирская лиственница такая же твердая, как и дуб. Благодаря смолам она не гниет, поэтому может использоваться в бане.

Осина и ольха используется в спальнях и детских комнатах, так как их древесина полезна для здоровья.

Сорт древесины подбирается в зависимости от финансовых возможностей и покрытия, которым будут вскрываться доски. Нет смысла покупать высший сорт, если собираетесь пол красить, в таком случае лучше взять второй сорт. Первый сорт идеально подойдет под прозрачные лаковые покрытия. А третий сорт можно использовать для полов в технических и подсобных помещениях.

Влажность древесины должна составлять 12%. Если доска будет влажной, то со временем «ссохнется», и появятся щели. Если доска будет пересушенной, она может растрескаться.

При покупке необходимо осмотреть доски на предмет дефектов. Бракованные отложить. Купить доски с запасом 15% .

Чтобы обезопасить дерево от жучков, грибков и другой плесени, все деревянные конструкции подпола обрабатываются антисептиками. Нижние венцы дома, балки, лаги и половые доски с нижней стороны необходимо обработать 2 раза, сделав промежуток в 3-5 часов. Против плесени можно использовать такие средства: фтористый натрий, кремнефтористый аммоний, препарат ХХП и МХХЦ, препарат ВВК-3, кремнефтористый натрий. Эти препараты водорастворимые, ими можно опрыскивать доски или наносить кисточкой.

Доски настила желательно обработать антипиренами, чтобы снизить их горючесть. Узнайте про утепление деревянных полов.

Усиление деревянного перекрытия – способы укрепить потолочные и балки второго этажа

Основным элементом чердачных и межэтажных перекрытий во многих частных домах является деревянная балка. Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины, особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

В следствие таких факторов балка перестает справляться с возложенной на нее функцией (возможно провисание, прогиб, искривление) и потребуется усиление деревянных балок перекрытия.

Помимо повреждений и утраты несущей способности балок пола и потолка (лаг, прогонов), укрепление может быть продиктовано увеличением нагрузки на перекрытие.