ГОСТ 8239-89: Двутавр стальной горячекатаный

Балки из дерева. Преимущества и недостатки

Изготовленная из дерева балка, остается популярной при оборудовании перекрытия между этажами. Но они так же, как всякий строительный материал, наделены своими положительными и отрицательными качествами. Рассмотрим характеристики деревянных балок для перекрытия пролета.

К положительным характеристикам деревянных балок можно отнести следующее:

1. Выполненные из дерева балки перекрытия просты при использовании. Легко и быстро устанавливаются.
2. Они имеют сравнительно небольшой вес, что влечет за собой снижение общей нагрузки на основание здания.
3. Имеют меньшую стоимость по сравнению с другими материалами.
4. Материал для изготовления находится в достаточном количестве.
5. Могут, при необходимости, быть быстро заменены.
6. Хорошо подходят для строительства небольших частных и коттеджей, которые имеют небольшие пролеты.
7. Дерево является экологически чистым материалом.

К недостаткам этого строительного изделия можно отнести следующее:

1. Требуют обработки специальными жидкостями, которые имеют противопожарные характеристики и не допускают гниение материала.
2. Имеют ограниченную нагрузку.
3. Отсутствие возможности их монтажа в помещениях с большими пролетами.

Что такое мауэрлат

Эта деталь крыши представляет собой деревянный брус, являющийся своего рода основанием кровельной конструкции, ее опорой. Он связывает каркас строения с его кровлей, распределяя нагрузку от веса крыши на все строение максимально точно и придавая кровельной конструкции жесткость.

Кроме того, с его помощью выполняется привязка кровли к стенам дома. Этот момент наиболее важен для регионов с сильными ветрами. Сцепление, которое обеспечивает мауэрлат, послужит удерживающим фактором.

В каркасных домах, а также брусовых или бревенчатых в этом качестве выступает верхний брус. Поэтому в этих случаях нет нужды в нем как в отдельном элементе кровельной конструкции.

Материалом для мауэрлата служат как лиственные, так и хвойные породы дерева. Из них изготавливаются брусья, имеющие сечение 150х150 мм, 100х150 мм или 150х80 мм. Допустимо использование бревен диаметром 180 мм. Но в этом случае бревно должно быть очищено полностью от коры и с одной стороны подпилено. Это необходимо для плотного контакта материала с верхней частью стены.

Брусья укладываются в раму по всему периметру строения на верхней части стены, на одном уровне с ее внутренней поверхностью. Каждая балка соединяется с соседней, обеспечивая крепкую конструкцию. Для большей надежности в углах крепятся скобы или металлические пластины.

Для предотвращения процесса гниения материал обрабатывается антисептиками. Кроме того, при укладке с нижней стороны он изолируется водонепроницаемым материалом.

Если каркас кровли изготовлен из металла, в качестве мауэрлата выступает жесткая двутавровая балка или металлический швеллер. Но при строительстве частного дома каркас выполняется, как правило, из дерева.

Укладывается мауэрлат сплошными брусьями на балки, расположенные под стропилами. Но если расстояние между ногами стропил превышает 1,5 м, он укладывается сегментами.

Стыки балок и колонн

СТЫКИ БАЛОК И КОЛОНН Большинство зданий из металлоконструкций промышленного и коммерческого назначения представляют собой рамные конструкции состоящие из колонн, балок перекрытия, ферм или ригелей. Как правило, такие здания нередко обладают большими пролетами и высотой, что заставляет производителей и строителей широко использовать стыковые узлы в различных элементах стальных строительных конструкций.

Монтажный стык на накладках при помощи болтового соединения

Подготовка стыка к сварке. Разделка кромок и установка на направляющих планках.

Стык после сварки, шов зачищен, направляющие пластины срезаны

Применение заводских стыков в первую очередь обусловлено экономическими причинами и размером металлопроката. Из опыта производства металлоконструкций последних лет, в строительстве промышленных зданий в 80% случаев используется нормальная, колонная или широкополочная балка по СТО АСЧМ 20-93, ГОСТ26020-83,и порядка 20% приходится на сварную балку переменного сечения. Стандартная длина двутавровых балок 12,0м, листового проката 6,0м, в целях сокращения издержек на раскрой материалов, приходится производить заготовку отправочных элементов по нарастающей. Например, при длине колонн 10800мм, из одной прокатной балки 12000мм у нас получается заготовка для целой колонны 10800мм и остаток 1200мм, следующую колонну мы получаем наращивая новую прокатную балку получившимся остатком (1200+12000=13200) и снова отрезаем 10800, после чего с полученным остатком 2400мм поступаем так же как описано выше и так далее. С листовой составной балкой поступаем аналогичным образом непосредственно при раскрое листа, но на самих балках стык делается не в одной плоскости, а разносится, стенка варится в одном месте, полки стыкуются под углом 60 и варятся выше и ниже стыка стенки. Конечно же, в обоих случаях приходится учитывать и место стыка, не допуская его попадание в зону максимальных нагрузок и места сопряжения других элементов конструкции. Заводской стык на колоннах и балках выполняется по условиям расчета согласно СНиП II-23-81*, наиболее часто в заводских реалиях находит применение сварной стыковой шов в с полным проваром и разделкой кромок поясов и стенок сопрягаемых деталей. В случаях, когда нужно обеспечить надежность стыка и основного металла в зонах действия значительных моментов и поперечных сил, стык усиливают накладками, установленными на полки и стенки балки. Для оптимизации процесса проектирования КМ или разработки КМД при производстве металлоконструкций можно так же применять типовую серию «Нормали заводских стыков профилей в строительных стальных конструкциях», где уже произведен расчет равнопрочности стыка с основным металлом и даны конструктивные решения стыков соединяемых элементов из швеллеров, уголков и двутавров.

Монтажные стыки выполняются из-за ограниченных возможностей транспортирования крупногабаритных металлоконструкций автомобильным и железнодорожным транспортом, при их длине более 15 метров с точки зрения удобства и экономии целесообразнее расчленить конструкцию на более мелкие элементы для доставки потребителю. Объединение отправочных элементов в одно целое производится непосредственно на строительной площадке силами монтажной организации. Монтажные стыки балок и колонн выполняются сварными или болтовыми, по сравнению с заводскими они более трудоемкие и затратные из-за необходимости применения дополнительных элементов для усиления и позиционирования деталей в узлах сопряжений. Самый лучший вариант конечно сварной, встык с полным проваром при условии раздела кромок и физическом методе контроля, однако на монтаже не всегда условия сварки и контроля качества швов соответствуют расчетным, поэтому, как правило, монтажные соединения изначально делаются на накладках усиливающих прочность стыка. Болтовые монтажные соединения так же выполняются на накладках предпочтительно с использованием высокопрочных болтов, такие соединения металлоемки, требуют значительных трудозатрат при производстве, к тому же отверстия ослабляют сечения элементов, однако с точки зрения монтажа их легче собрать и они не требуют высокоспециализированного персонала для выполнения качественного стыка. Довольно эффективны фланцевые соединения, но мало распространены в силу своей повышенной деформативности. Согласно СП – «стыковку колонн на монтаже необходимо производить фрезерованными торцами сваренными встык, либо на накладках со сварными или болтовыми соединениями, в том числе на высокопрочных болтах, так же допускается использование фланцевых соединений воспринимающих растягивающее усилие болтами, а сжимающее через прижим поверхностей фланцев».

Угловые соединения

Соединить брусы так, чтобы образовался угол, можно по-разному. Раньше их традиционно крепили «в чашу», делая стык не на торцах, а чуть отступив от них. Получалось крестообразное сочленение с выступающими наружу концами. Но есть немало способов, позволяющих не оставлять такие выступы, которые мешают наружной отделке.

Так как брус обладает правильной геометрией с прямоугольным либо квадратным сечением, соединять его гораздо проще, чем бревно. Даже оцилиндрованное. Такая форма упрощает разметку и изготовление пазов, позволяет обеспечивать плотность стыков.

Рассмотрим основные варианты, как соединить брус под углом друг к другу:

• В полдерева. Этот вид сочленения очень распространён, так как доступен даже неопытным плотникам. Он предполагает выборку части бруса с торца на половину его глубины. В итоге на концах получаются ступеньки, которые накладываются друг на друга. Для упрочнения стыков они просверливаются насквозь и в отверстия забиваются нагели. Ими же брусы скрепляются и по длине пролёта между углами.

Угловое соединение в полдерева

• В лапу. Этот крепёж очень похож на предыдущий, но вырубку торца выполняют не под прямым углом, а под наклоном.
• Ласточкин хвост. Один из самых прочных и надёжных способов, как скрепить брус между собой. Заключается в устройстве замкового соединения шип-паз. Причём шипы имеют форму трапеции, что увеличивает площадь сопряжения двух элементов и не позволяет им «разъезжаться».

Форма и размер шипа подбирается так, чтобы он плотно вставал в паз, образованный двумя шипами поперечных венцов

• Коренной шип. Иначе такое соединение называется «сковородень» или «тёплый угол», так как он непродуваемый, без сквозных щелей с улицы в помещение. В этом случае замковое Т-образное соединение получается потайным за счёт вырубки прямоугольного или трапецеидального паза в горизонтальной плоскости не на всю толщину бруса, а лишь до половины. Шип второго бруса повторяет его форму. Такой стык называют глухим сковороднем и применяют для скрепления наружных углов дома. При возведении внутренних перегородок чаще используют открытый сковородень, вырезая паз на всю толщину бруса. Дополнительную прочность обеспечивают забивкой в замок нагеля.

Тёплый угол с прямоугольным и трапециевидным шипом

• В чашу. Метод похож на соединение вполдерева, но пазы вырубаются не на концах венцов, а с отступом от них и образованием выступающих за периметр стен остатков. Паз может быть только на одной стороне каждого венца – и это самый простой и несложный в исполнении вариант. Вырубка может производиться и на двух противоположных гранях, и на все четырёх.

Для справки! Четырёхсторонние пазы достаточно сложны в изготовлении, их обычно делают в заводских условиях при заказе брусового дома по готовому проекту.

Один из вариантов, как соединить брус между собой методом «в чашу» с четырёхсторонними пазами. Эти способы применяют для любых угловых соединений, не исключительно прямоугольных. Просто предварительно торцы балок спиливаются для образования скосов, дающих в примыкании нужный угол.

Значения конструктивных стропильных элементов

Устройство крыши является завершающим этапом строительства коробки дома. Металлический профнастил или шифер, защищающий конструкцию от осадков, крепиться на стропильную систему. Стропильная система крыши представляет собой каркас, состоящий из опорных элементов, служащий основанием для кровельного материала.

Законченная крыша должна легко справляться с поставленной перед ней задачей: защитить конструкцию от неблагоприятных воздействий внешней среды и выдерживать необходимые нагрузки. При этом нагрузки принято подразделять на постоянные, временные и нестандартные.

Постоянными нагрузками принято считать вес кровли, включая изоляционные слои, кровельный материал и все крепежные элементы. Временные – это дождь, снег и ветер. Нестандартные, как правило, возникают непредвиденно и внезапно, например, землетрясения.

Важно! Конструкция стропильной системы должна быть прочной и устойчивой, а также способной выдержать как сильные ветра, так и давление скопившегося на поверхности крыши снега.

Подстропильные конструкции являются промежуточными опорами для стропил и устанавливаются через каждые шесть метров.

Межэтажное перекрытие

Составляющие межэтажного перекрытия: деревянные балки, межбалочный заполнитель (теплоизоляция), пароизоляция, пол, подшивка и слой отделки потолка. В качестве балок используют деревянный брус или бревна. Длинна пролета балок перекрытия не должна превышать 6-ти метров, прогиб -1/300 общей длины перекрытия, межосевое балочное расстояние должно быть в пределах 0,6 м. -1,0м. Размер сечения балок зависит от величины пролета и типа самой балки.

Деревянные балки необходимо укладывать перпендикулярно длинной стороне дома. Расстояние между балками зависит от ширины пролета и от нагрузки на еденицу площади и составляет 60, 80, 100 или 120 сантиметров. Чем меньший пролет, тем больший можно делать шаг.

Опорной зоной для балок служит армированный пояс, выполненный по несущим стенам из газобетона. Зона опирания должна составлять не менее 150 мм. Крайние балки необходимо зафиксировать и, выполняя контроль горизонтального уровення и параллельности, закрепить остальные, направляясь внутрь.

Крепление балок к армопоясу выполняют при помощи специальных анкерных пластин, имеющих антикоррозионное покрытие.

Концы балок помещаются в закрытые ниши в несущей стене. Между стенками ниши и балкой следует оставлять зазор шириной 2-3 см., а на концах балок делают срез под углом 70, необходимый для удаления влаги. Деревянные балки обязательно необходимо защищать от появления грибка и насекомых, а также от возможного возгорания. Для этого боковые стороны и торец балок покрывают, биозащитными антисептиками и огнезащитными средствами. Не рекомендуется обрабатывать торцы балок маслянистыми антисептиками так как они ухудшают испарение влаги.

На боковые грани, конца балки, которые находятся в нише (за исключением торца), наносится битумная мастика и плотно обматывается рубероидом. Если используются самоклеющие мембраны, балку следует загрунтовать и выполнить обмоточную гидроизоляцию.

Для избегания образования точки росы в теле балке, что приведет к ее увлажнению и появлению грибка, в нишу кладется теплоизоляция.

Для обеспечения паропроницаемости узла сопряжения балка-стена, предотвращения конденсации влаги в опорной части балки и ее гниения, зазор между боковыми поверхностями балки и стенками ниши, заполняется пенополителеновым жгутом и герметиком (можно использовать акриловый, силиконовый, полиуретановый).

Между крайними балками перекрытия и стеной должен оставаться зазор 2 см -4 см., примыкания вплотную быть не должно. Зазор следует заполнить минеральной ватой.

Балки, имеющие пролет более 4,5 м, обладают значительным прогибом, и в процессе деформаций могут разрушать примыкающую к ним кладку. Поэтому с краев U-образных или простеночных газобетонных блоков (в зависимости от того, каким способом изготавливался армопояс) следует снять 5 мм фаски, для предотвращения их разрушения.

Следующий шаг — это укладка наката и утеплителя. К боковым поверхностям балок закрепляют бруски (50х50 мм.) и на них укладывают щиты из досок 50х150 мм. Снизу выполняют подшивку перекрытия (гипсокартоном, ДСП, доской и т. п.). На накат укладывают утеплитель, который будет выполнять и роль звукоизоляции. В качестве утеплителя рекомендуется использовать маты из минеральной ваты, толщиной от 100 мм. После этого на балки укладывают лаги с шагом 500-700 мм, а сверху доску пола. Между настилом и полом оставляют вентиляционный зазор, для циркуляции воздуха.

Гвозди

Разумеется, первое, о чем стоит позаботиться застройщику частного дома — приобрести в достаточном количестве гвоздей. Это основной тип крепежа, который пригодится для соединения деревянных конструкций друг с другом.

Разумеется гвозди подойдут не везде. С помощью них можно прибить друг к другу простые плоские доски, а вот более сложные конструктивно элементы лучше прикручивать с помощью шурупов. Длинные винты со специальной резьбой и небольшой головкой идеально подходят для монтажа массивных балок и стропил. Для еще более сложных работ пригодится специальная строительная фурнитура.

Гвозди считаются самым примитивным крепежным элементом. Они же и самые дешевые. Их достаточно легко забить в дерево, и также вытащить. Еще один несомненный плюс гвоздей — возможность их многоразового использования. Их достаточно легко вытащить из дерева при помощи плоскогубцев или задней части головки молотка и использовать снова.

Однако, при работе с этим, казалось бы, простым крепежным элементом, тоже нужно иметь некоторый опыт. Неправильно забитый гвоздь может повредить древесину или выпирать, нарушив ее внешний вид. К тому же стоит учитывать, что лучше покупать гвозди из нержавеющей стали. Да, разумеется, они стоят дороже обычных стальных, однако последние быстро ржавеют, что испортит вид конструкции и может привести даже к изменению цвета древесины.

Виды гвоздей по дереву

Сегодня чаще всего, для стропильных и плотнических работ, используют:

• Гладкие оцинкованные закаленные стальные гвозди, с круглым поперечным сечением и плоскими головками. Как правило, их длина составляет от 2,5 до 30 см, а толщина: от 2 до 9 мм. Гвозди меньшего размера практически не используются в строительстве, как правило их покупают лишь для каких-то вспомогательных задач;
• Скрытые гвозди (без головки). Они получили название скрытых, потому что после забивания они практически не заметны;
• Гофрированные гвозди — это нечто среднее между винтом и традиционным гвоздем. Они лучше вклиниваются в древесину, однако их сложнее вытянуть. Такой крепеж рекомендуется выбирать для крепления досок пола, чтобы со временем швы не ослабли и пол не начал скрипеть.

Кроме того, гвозди подбирают, исходя из толщины древесины. Оптимальное соотношение толщины гвоздя к толщине материала должно составлять 1 к 5. Для сухой или твердой древесины, можно выбрать 1 к 10.

Как правильно забивать гвозди?

Головка гвоздя должна быть полностью утоплена в дерево, однако не слишком глубоко (чтобы ее можно было почувствовать, проведя по ней рукой). При работе с особенно твердыми частями дерева, перед тем, как забить гвоздь, можно сделать тонкое отверстие сверлом.

Имейте ввиду, что забитие гвоздя в уже проделанные швы может ослабить их. В этом месте лучше использовать шуруп или болт. Также учитывайте, что гвоздь лучше всего держится, когда он вбивается перпендикулярно в ту плоскость дерева, по которой идут волокна (вдоль ствола). Если забить гвоздь таким образом не представляется возможным, для большего укрепления соединения можно забивать гвозди под небольшим углом — до 15 градусов.

Есть также среди плотников еще одно правило: на каждое соединение должно быть минимум 4 гвоздя. Это не относится к конструкциям из элементов с небольшим поперечным сечением. Если гвоздь проходит через такой элемент, вы можете согнуть его молотком, отрезать выступающую часть металлической пилой или отшлифовать. Конечно, в этом случае может появится изгиб, но так крепление будет более надежным.

Порядок работ при сваривании стыков балки.

При сваривании стыков балки соблюдение определенного порядка работ имеет очень большое значение.

Распишем эти этапы:

1. На первом этапе собираются элементы, имеющие поперечные швы. Отметим, что сваривать их необходимо по отдельности: отдельно стыки поясов, стыки стенки, отдельно делается приварка ребер жесткости. Связано это с тем, что такие поперечные соединения дают усадку с максимальным значением.
2. Когда сборка балки осуществлена, производят накладку поясных швов. Заметим, что когда для сваривания применяется автоматический способ, то ребра жесткости должны присоединяться уже после выполнения поясных швов.

Порядок сварочных работ также показан на рисунке 2. Цифрами от 1 до 5 обозначен порядок выполнения монтажных стыков балки. Мы видим, что сначала, как и говорилось, выполняются поперечные швы. Заметим, также, что швы под номерами 2 и 3 выполняют с небольшими пропусками: с двух сторон стыка оставляются незаваренные участки длиной до 30 сантиметров. Это необходимо для свободной усадки.

В последнюю очередь производится сваривание продольных швов (4 и 5), которые также имеют продольную усадку, но незначительную.

Чердачное перекрытие при холодном чердаке

Чердачное помещение может быть тёплым или холодным.

В холодном чердаке крыша не утепляется, и отопление не предусматривается. Чтобы холодный воздух из такого чердака не проникал в помещение под чердаком, чердачное перекрытие утепляют.

Однако из жилого тёплого подчердачного помещения в большей или меньшей степени тёплый воздух всё равно диффузирует (приникает) в чердак, неся с собой водяной пар. Пар поднимается выше и, сталкиваясь с холодной внутренней поверхностью крыши, превращается в конденсат. Иногда капли конденсируемой влаги настолько обильны, что, собираясь в ручейки, текут по стенам. Появляется сырость, плесень, грибок и прочие явления, ухудшающие не только влажностный и санитарный режим дома, но и разрушающие конструкции стен и крыши. Ясно, что это недопустимо.

Меры борьбы с появлением конденсата различны. Для начала нужно уменьшить, а по возможности отсечь поступление пара в объём чердака. Это делается с помощью пароизоляционных материалов, укладываемых со стороны подчердачного тёплого помещения, т. е. под утеплителем. Чердак, не используемый как жилое помещение, не требует полной звукоизоляции и высококачественной отделки пола, поэтому некоторые элементы чердачного перекрытия могут быть в него не заложены. Как решает этот вопрос одна из крупных проектных московских фирм показано на рисунке.

При желании сделать чердачное перекрытие таким же, как и междуэтажное, нужно настелить под утеплителем не любой рулонный материал (вспомним, что в обычном междуэтажном перекрытии он играл роль барьера от осыпи звукоизолирующего материала), а именно пароизоляционный.

Если пар всё-таки проникает через неплотности конструкции или иные пути, что чаще всего и происходит, то принимаются конструктивные меры: например, устраиваются продухи для проветривания крыши, о чём будет рассказано в разделе «Крыши».

При тёплом чердаке в конструкцию крыши закладывается утеплитель (подробнее об этом говорится в разделе «Крыши»), а чердачное перекрытие не утепляют.

Перекрытия по балкам

Балочные перекрытия применяются в малоэтажном строительстве (в деревянных и каменных зданиях), при реконструкции зданий старой постройки путем замены деревянных балок на более долговечные металлические или железобетонные.

По материалу балки подразделяются на деревянные, железобетонные и металлические.

Перекрытия по железобетонным балкам.Перекрытия по железобетонным балкам состоят из балок, укладываемых на несущие стены с расстоянием в осях 600, 800, 1000 мм, межбалочного заполнения и пола (рис. 5.5).

Глубина опирания концов балок на стены или прогоны принимается не менее 150 мм. Концы балок на опорах заанкериваются, а зазоры между балкой и стенками гнезда на глубину 40-60 мм заделываются раствором. Межбалочное заполнение (рис. 5.6) состоит из наката, представляющего собой настил из легкобетонных плит и звукоизолирующего (теплоизолирующего) слоя. Швы между элементами наката и балками тщательно заполняются раствором или поверх наката укладывают пергамин. Звукоизоляция выполняется обычно из слоя шлака или песка толщиной не менее 60 мм. Снизу накат и балки затираются раствором. Такую конструкцию применяют при дощатых полах по лагам. При устройстве других видов полов, например цементных, требующих сплошной жест

Рис.5.5. Сборные железобетонные балки и детали их опирания:

а – план расположения балок перекрытия; б – общий вид балки; 1 – балка;

2 – стальной анкер; 3 – стальная структура; 4 – монтажная петля; 5 – заделка бетоном

кой подготовки, пространство между балками заполняется шлаком, по которому укладывается слой шлакобетона толщиной не менее 40 мм и пол (). Более целесообразными в этих случаях являются накаты из двухпустотных легкобетонных камней — вкладышей, обладающие достаточными звукоизоляционными свойствами и требующие лишь тщательного заполнения швов раствором (рис. 5.6 д).

Перекрытия по металлическим балкам.В настоящее время металлические балки применяются лишь в исключительных случаях при ремонте и реконструкции зданий.

Стальные балки (обычно двутаврового профиля) располагаются на расстоянии 1-1,5 м друг от друга. Глубина опирания их концов на стены составляет 200-250 мм.

Рис.5.6. Конструкция балочного перекрытия из сборных

а – общий вид; б – легкобетонная плита; в – легкобетонный камень-вкладыш; г,д – варианты перекрытия с минеральными полами; 1 – железобетонная балка; 2 – накат из легкобетонных плит; 3 – гидроизоляционный слой; 4 – звукоизоляция; 5 – звукоизоляционная прокладка; 6 – лага; 7 – дощатый пол; 8 – шлак; 9 – шлакобетон толщиной

40 мм; 10 – цементный пол толщиной 20 мм; 11 – затирка раствором

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.

Монтаж перекрытия по деревянным балкам

При монтаже перекрытия по брусьям необходимо делать монтаж вдоль той стены, которая короче.

То есть для помещения 4*5 кв.м. необходимо использовать 4х-метровый брус. Если строение сделано из кирпича, то брусья крепят наглухо.  В кладке должны оставлять проемы про строительстве, чтобы туда зафиксировать концы брусьев.

Глубина одного такого отверстия не должна быть менее 18 см. Это требование обуславливается размерами бруса и небольшим зазором, оставляемым на возможное распирание дерева.

Перед тем, как укладывать элементы конструкции, брус срезают под углом в 60 градусов со стороны торца. При расположение спил должен быть зафиксирован на расстоянии 50мм до кирпичей. Таким образом, нижняя часть прилегает вплотную к кладке из кирпича. Концы укрывают рубероидом в несколько слоев и закрепляют гвоздями. Это предотвратит гниение дерева в местах опоры на основание дома.

Работу начинают с монтажа двух балок для ограничения. Их размещение должно быть  в 5 сантиметрах от линии фундамента, для выравнивания используют обрезки дерева, обработанные смолой. Уровни выравнивают по всем направлениям.

Как только выставлены крайние балки, натягивается строительная нить, по которой будет выставлен следующий ряд промежуточных балок. Торцы забивают минеральной ватой и металлическим уголком при помощи саморезов.

Обустройство наката

После закрепления балок к ним прикрепляют бруски размером в 40*40 мм или 50*50 мм, это делается для наката – настила, обеспечивающего теплоизоляцию и защиту от шума. Досками наката покрывают все пространство. Щиты наката нельзя делать снизу балки, поскольку они могут не удержаться только на гвоздях. Применяют шпунтованные доски с пазами для монтажа.

Настил защищают от разрушения, пропитывая антисептиком. Затем обустраивают пароизоляцию, накладывая её листы внахлест на 15 см. затем монтируют утеплитель любого вида. Самый простой- просушенные опилки древесины.

Высота теплоизоляционного слоя для лагов должна быть от 20 сантиметров. Если нет возможности сделать такую толщину из-за лагов, нудно поверх бруса класть лаги, а между ними – слой теплоизоляционного материала. Для выравнивания лагов по уровню нужно подложить под них клинья из пластика.

Несущая способность перекрытия

Перекрытие цокольное по деревянным балкам экономит накат и утеплитель без потери прочности конструкции.  Такое решение позволяет расположить рубероид по всей площади пола, а подсыпку делают гравием или уплотненным щебнем.

Пётр КравецЗадать вопрос автору

Главное преимущество перекрытия цоколя по балкам из дерева – нагрузку на брус можно увеличить постоянно.

Это делается наращиванием поперечного сечения бруса, прибивая доски нужной величины с опорой на фундамент или стены подвала.  Можно использовать металлические швеллеры. Усиление перекрытия делается и укладыванием дополнительных досок между существующими.

Такой ход позволит обеспечить устойчивость и долговечность всей конструкции в случае, если балки начнут подгнивать или разрушаться. Тогда нет необходимости переделывать всё перекрытие, а достаточно заменить только повреждённый опорный брус на новую балку.

Можно воспользоваться более дорогим аналогом — сделать перекрестную схему размещения всех опорных балок. Тогда опора перекрытия будет по всему фундаменты, а в местах соединения балок стягивать их хомутами. Часто легче сделать расстояние между балками меньше, чем мастерить схему с пересечениями.

Более простой и дешевый способ звукоизоляции

Иногда в загородных домах устанавливаются монолитные перекрытия. Монтируются они из готовых железобетонных плит. Такие конструкции отличаются высокой степенью надежности и долгим сроком службы. Но при этом сборка их обходится довольно-таки дорого. Ведь весят такие плиты много. А поэтому поднимать их на стены приходится с использованием автокрана.

Существует и еще один тип перекрытия на второй этаж – заливное. Такая конструкция изготавливается из бетонной смеси в опалубке, собранной на стойках. Это также довольно-таки надежный тип перекрытия. Собрать его можно в том числе и своими руками. Однако технология его изготовления все же очень сложна. Ошибок при заливке монолитной плиты допускать нельзя.

Предлагаем ознакомиться: Как сделать хамам в своей бане

Перекрытие второго этажа по деревянным балкам служит меньше плитного или заливного, но при этом оно полностью лишено их недостатков. Технология сборки такой конструкции предельно проста. При этом обходится такой вид перекрытий недорого. Обустраиваются эти конструкции, как уже можно судить по названию, на брусчатых или бревенчатых балках.

Перекрытие второго этажа по деревянным балкам, описанное выше, имеет самую простую конструкцию. Использованный в этом случае утеплитель, к сожалению, препятствует проникновению на первый этаж только воздушных шумов. Ударные легко передаются по деревянному каркасу (через балки и доски). Если в доме нет маленьких детей и шуметь особо некому, такая простая конструкции может стать решением идеальным.

При желании уменьшить ударный шум со второго этажа можно собрать деревянные перекрытия в доме и немного по другой технологии. В этом случае также сначала устанавливаются балки. Затем на них монтируются специальные звукопоглощающие прокладки. Последние стоит предварительно пропитать или обработать антисептическим составом. При сборке перекрытий на второй этаж в загородных частных домах обычно используются войлочные или резиновые прокладки.

Монтируются эти элементы непосредственно на балки. На них укладывают (без крепежей) лаги. Длина последних должна быть такой, чтобы они не касались стен дома. Монтируют лаги поперек балок. Далее устанавливают плиты звукоизолятора. Кладут их и между балками, и между лагами (в два-три слоя). Поверх получившегося «пирога» набивают доски. Пароизолятор в данном случае использовать также следует обязательно.

Как подтянуть балки потолка. Провис потолок в доме? Не проблема!

Эта статья описывает очень распространённую проблему, которая часто возникает в частных домах старой постройки. Итак, вы начинаете замечать, что потолок в вашем доме начинает провисать. Не печальтесь. Есть очень простой, недорогой и эффективный способ борьбы с этим строительным недоразумением.

Шаг 1. Поднимаемся на чердак и тщательно исследуем поверхность. Сразу обращаем внимание на хлам (который, скорее всего там имеется), который можно будет убрать и облегчить нагрузку на потолок. Далее необходимо найти балки, которые прогнулись. Считаем количество балок, замеряем их длину.

Шаг 2. Готовим необходимый материал. Вам необходимо:

1. Брус, желательно той же длины и ширины, что и провисшие балки. Количество брусьев должно соответствовать количеству балок.

2. П-образные шпильки д 20 мм, ширина которых соответствует толщине балок. На концах шпилек должна быть нарезана резьба. Количество шпилек рассчитывается, исходя из того, что необходимо будет 1 шт на 1 метр провисшей балки.

3. Калёный уголок с отверстиями, диаметр которых соответствует диаметру шпилек, а межосевое расстояние равно ширине балок.

4. Деревянные подкладки, которые можно вырезать из заготовленного бруса. Длина каждой подкладки на менее 30 см.

Шаг 3. Поднимаем брусья на чердак. На каждую балку кладём брус таким образом, чтобы они совпадали. Далее, под каждый брус кладём по краям подкладки из дерева. Теперь, брусья как бы висят в воздухе над балками.

Шаг 4. Далее сверлим сквозные дыры в потолке таким образом, что бы можно было в эти отверстия просунуть шпильки. Свободные края шпилек должны находиться на чердаке.

Шаг 5. Используя пневматический домкрат и кусок бруса необходимой длины, аккуратно поднимаем потолок.

Шаг 6. Поднятый потолок фиксируем шпильками и гайками, после чего опускаем домкрат.

После выполнения этих несложных операций вы выровняете потолок, обезопасите его от дальнейшей деформации.

Монтаж стропил на сруб

Рассмотрим на примере, как можно соединить стропила друг с другом в области конька.

Шаг 1. Чтобы соединить стропила стык в стык, требуется отпилить их верхнюю часть так и под таким углом, чтобы два противоположно стоящих элемента сошлись друг с другом над коньковым брусом.

Как будут соединяться стропила

Шаг 2. Далее нужно изготовить две деревянные накладки (форма показана на рисунке). Они прикладываются с одной и с другой стороны двух состыкованных ранее стропильных ног.

Также необходимо сделать две деревянные накладки

Шаг 3. После этого накладки нужно закрепить длинными гвоздями на стропильных ногах. Также соединить стропильные ноги в области конька можно при помощи специальной зубчатой пластины.

Крепление деревянных накладок

Также может использоваться специальная пластина

Установка стропил на сруб имеет свои особенности, та как строения, выполненные из дерева, меняют свои геометрические размеры в процессе усадки, а также при изменении влажности воздуха.

Последний венец сруба следует проверить на горизонтальность, чтобы стропила легли правильно и равномерно передавали нагрузки на конструкцию. Затем размечаются места установки стропил. Если фронтоны сооружения выполнены из бруса или бревен и на них опирается коньковая балка, то технология монтажа стропил отличается от стандартного жесткого крепежа с использованием врубок с шипом и металлических уголков.

Фронтоны из бревна или бруса в процессе усадки сруба изменяют свои размеры, уменьшившись на 10-15 сантиметров по высоте. Таким образом, жесткое крепление стропильных ног к стенам и коньковому прогону приведет к деформации стропильных ног, и, как результат, во всей кровле, либо во фронтонах при усадке образуются щели. Чтобы избежать таких последствий, при монтаже стропил применяются специальные скользящие крепления .

Определяя, как установить стропила на сруб необходимо учитывать, что в данном случае соединения стропильных ног в коньковой части выполняются подвижными – должна иметься возможность менять угол при усадке фронтонов. Для этого стропильные ноги крепятся внахлест с болтовым соединением, либо с применением специальных монтажных пластин из металла (в этом случае — встык с обязательным зазором).

Нижняя часть стропильной ноги может крепиться в паз, выполненный в верхнем венце стены. При этом стропило устанавливается со свесом, величина которого определяется при проектировании. При необходимости стропильная нога устанавливается нижним ребром на бревно без паза. Также используется вариант, когда местом крепления стропильной ноги является горизонтальный брус перекрытия.

Во всех случаях в качестве крепления используется специальный крепежный элемент из прочного металла – «салазки». Крепление может быть открытого или зарытого типа. Оно позволяет стропилам перемещаться без деформации кровли. Перед тем, как крепить стропила к срубу, следует правильно подобрать крепеж. Модели различаются длиной хода подвижного элемента (от 60 до 160 мм), количеством отверстий для крепежа.

Если крыша будет испытывать серьезные снеговые нагрузки, «салазки» монтируются с обеих сторон стропильной ноги. При установке скользящего соединения на бревно сруба, необходимо подготовить под место крепежа пластины плоскую площадку.

Типы металлических двутавровых балок

Двутавровая эллиптическая балка инженера Кларка

Ржавая клёпаная стальная двутавровая балка Двутавровая металлическая балка широко применяется в строительстве перекрытий и мостовых сооружений. Также стальные двутавровые балки часто используются для армирования шахтных стволов, в автомобильной промышленности и вагоностроении.

В США чаще всего используют балки с широкими полками (wide-flange (WF) shape

Максимальная нагрузка на двутавровые балки по стандарту ASTM:

• A36 — до 36 ksi
• A572 — от 42 ksi до 60 ksi (обычно 50 ksi)
• A992 — от 50 ksi до 65 ksi

Номер профиля обозначает высоту сечения, например двутавр с номером профиля 20, имеет высоту сечения 20 см.

Помимо прочего, двутавровые балки бывают:

• Нормальный — обозначение символом «Б»
• Широкополочный — обозначение «Ш»
• Колонный — обозначение буквой «К»

Усиление стропил

Работы практически не отличаются от случая с перекрытиями. Все методы, перечисленные выше, актуальны. Исключение могут составить протезы. При работе на крыше висячие стропильные ноги будет разумно заменить на наслонные. Первые опираются только на мауэрлат, а наверху просто упираются друг в друга. Вторые же имеют две точки опоры: снизу на мауэрлат, сверху на коньковый ригель.

При усилении стропил важно помнить, что нагрузка на них больше, чем на перекрытия. Соответственно, требуются больше сечения. Основная составляющая нагружения — снег. Его масса зависит от климатического района.

• Кровля

Когда стропила выгодно опирать на балки?

Конечно, строительство крыши с мауэрлатом более понятно и логично, т.к. такой способ практикуется уже очень давно и изучен, а вот опирание стропил на балки вам нужно изучить, и так много полезной информации, как предоставляет наш сайт, вы не найдете нигде.

Но когда нужна такая стропильная систему и к чему такие сложности, спросите вы? Смотрите, подход незаменим, когда:

• у строительного объекта достаточно хрупкие стены и на них сложно уложить мауэрлат;
• на старом доме заново перестраивается крыша, а лежень уже старый;
• стропильная система достаточно сложна и ей необходимы промежуточные опоры, а внутри дома таких нет;
• для того, кто строит дом, этот метод сам по себе кажется более приемлемым.

А еще настоящую мансардную крышу трудно представить без опоры стропил прямо на балки за пределами стен:

Убедили? Поверьте, у такой технологии столько же преимуществ, как и у классической.

Усиление конструкции дополнительными лагами

Данный метод применим для усиления конструкции пола второго этажа, когда балки не имеют прогиба, а сами лаги, исходя из расчетов, могут выдержать расчетную нагрузку. Суть этого метода заключается в установке дополнительных лаг в центральной части помещения, обеспечивая таким образом распределение нагрузки более равномерно, на большее количество опор.

Установка дополнительной балки для усиления перекрытия второго этажа

Чаще всего установка дополнительных лаг осуществляется по центру помещения путем уменьшения расстояния между лагами на 25-30%. Так, при необходимости установить лаги через 0,5 метра, в центральной части расстояние уменьшают до 0,4 — 0,35 метра.

Для усиления используются стандартные лаги, применяемые в конструкции. Для прочности между лагами устанавливаются дополнительные распорки из сплошных отрезков досок или металлических прутковых протезов, установленных крест-накрест.

Прутковые металлические протезы для укрепления лаг

Утепление деревянных перекрытий и их звукоизоляция

Формируя междуэтажное перекрытие, необходимо применять звукоизолирующие материалы, обладающие свойством поглощения двух видов шума: ударный (топот ног, грохот упавших предметов) и воздушный (различные звуки). Лучшим образом с данной задачей справляется базальтовая минеральная вата, которая также используется для теплоизоляции.

Для снижения потери тепла в доме, производят утепление подвального и чердачного перекрытия каменной ватой, толщина слоя которой зависит от средней температуры в регионе застройки. Перекрытие, отделяющее основную часть дома от чердака, зашивается пароизоляционной мембраной со стороны жилого помещения. В пространства между балками укладывается теплоизоляционный материал, который накрывают сверху ветрозащитными плитами.

При устройстве перекрытия между подвальным помещением и жилыми комнатами, черновой пол застилается утеплителем, сверху укладывается пароизоляционный материал и далее производиться монтаж дощатого настила.

Подобрав деревянный брус в соответствии с техническими расчетами, и придерживаясь несложных правил, возвести деревянное перекрытие будет несложно.