Перекрытие из деревянных балок, пиломатериалы и крепёж. Таблицы для вычислений. Нюансы монтажа

Деревянная двутавровая балка

Деревянная двутавровая балка – современный конструктивный материал для монтажа межэтажных перекрытий и стропильных систем в гражданском и промышленном строительстве.

Компания ДОМОЦЕНТР производит двутавры из осп по технологии мирового уровня, что делает ее идеальным решением для каркасного, кирпичного, блочного и деревянного домостроения.

Деревянные двутавровые балки – современный высокотехнологичный материал, не имеющий аналогов по соотношению цены и качества при расчетной длине стропил более 5 метров. Такая крыша прослужит долгие годы, не деформируясь и не разрушаясь под воздействием природных факторов.

Рассчитаем и подберем двутавры для стропильной системы, обеспечим шефмонтаж и научим соединениям узловых решений деревянных двутавровых балок собственного производства, изготовленных из высококачественных материалов по мировым технологиям.

Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:

• Длина стропил, хребтов, ендов может достигать 12 метров;
• Возможен монтаж натуральной черепицы на безопорном пролете до 9 метров;
• Средний вес квадратного метра конструкции из двутавра всего 8 кг, что обеспечивает легкость монтажа;
• Устойчивость к воздействиям природного, химического и механического характера и, как следствие, долговечность;
• Безопасность и надежность при эксплуатации;
• Точное соблюдение заявленных геометрических форм;
• Нет необходимости в обработке деревозащитными составами
• Идеальная геометрия, необходимая в монтаже гибкой черепицы

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

• Долговечность;
• Идеальная заявленная геометрия;
• Использование только сухого материала камерной сушки;
• Возможность монтажа длинных пролетов (максимальная длина составляет 12 м);
• Высокая точность и стабильность геометрии;
• Возможность круглогодичного использования в строительстве;
• Возможность внутренней прокладки инженерных коммуникаций;
• Удобный монтаж (в 5-10 раз быстрее чем для ж/б монолита, пустотной плиты и доски), с минимальными затратами труда и без необходимости подачи спецтехники.

При пролетах больше 6 метров мы используем двутавровые балки с брусом LVL, только цельная конструкция, без стыкования брусков клеевым способом.

Балки перекрытия (двутавровые) не растрескиваются и не деформируются со временем. Наши изделия – отличная альтернатива тяжелым и сложным в работе металлическим и железобетонным покрытиям, монтаж которых связан с необходимостью выполнения «мокрых» работ, дополнительного привлечения арматурщиков, бетонщиков и т.д.

Требования к балкам деревянных перекрытий

Брус должен обладать запасом прочности, чтобы выдерживать нагрузку жилого этажа, мансарды, кровли. Ее величина не должна превышать 350 кгс/м2. Перекрытия укладываются по ширине, если пролет имеет прямоугольную форму. Максимально допустимая длина балки составляет 7 м.

Если перекрываются этажи с разным температурным режимом, брус следует утеплять во избежание появления влаги и разрушения древесины изнутри. Толщина теплоизоляционного слоя должна быть не менее 25 см. Если утепляют балки между этажами с одинаковым температурным режимом, толщина утеплителя должна составить 10 см.

Важно, чтобы сами балки не имели переизбытка влажности при закупке материала

. Она должна составлять не более 20%. Если деревянные балки перекрытия располагаются над комнатами с избыточной влажностью, надо сделать гидроизоляцию бруса. Для этого применяется специальная пленка.

Размерные данные

Минимальное сечение бруса составляет 10х7 см (для пролета 2 м), а максимальное 25х18 (применяется для пролетов длиной 7 м). Для монтажа можно использовать также бревно диаметром 11-27 см при длине пролета 2-7 м соответственно. Лучшим соотношением сторон в сечении принято считать 7:5, однако на практике самые распространенные размеры бруса — 150х100 мм и 150х150 мм.

Прочностной расчет деревянной двутавровой балки

Сравнение несущих способностей, цены и свойств. Сравним несущие способности 2-х видов балок: деревянная двутавровая балка, деревянный брус.

Расчет будет по предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и по прогибам). Важным и определяющим будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет критерием сравнения.

Условия для расчета:

• Расчетная длина по расстоянию между соседними опорами — 5,8 м
• Нагрузка на 1 м2 перекрытия 400 кг
• Шаг балок 0,4 м
• Нагрузка на м.пог. балки 400кг/м2 х 0,4 = 160 кг

ДЕРЕВЯННАЯ ДВУТАВРОВАЯ БАЛКА 300

Характеристики

Момент инерции 9 476,5 см4

Момент сопротивления 631,8 см3

Модуль упругости 12 000 МПа

Расчетное сопротивление 22,0 МПа

Цена за м.пог: 260 р Вес м.пог: 3,95 кг Качество: высокое Изготовение: 2-3 дня

СУХОЙ БРУС СЕЧЕНИЕМ 100Х240

Характеристики

Момент инерции 11 520,0 см4

Момент сопротивления 960,0 см3

Модуль упругости 9 000 МПа

Расчетное сопротивление 14,0 МПа

Цена за м.пог: 336 р (розница 14 400 р/м3) Вес м.пог: 10,8 кг Качество: низкое Изготовение: неизвестно

Производство двутавровой балки предполагает использование древесины хвойных пород и плит OSB. Этот вид перекрытия имеет высокую износоустойчивость, прочность и нагрузочную способность. Небольшой вес деревянных балок и перекрытий позволяет проводить строительные работы без применения специализированной подъемной техники и механизмов. С их помощью можно возводить дома даже в труднодоступных районах со сложными климатическими условиями. Построенные с использованием данных материалов здания, ветроустойчивы и способны выдерживать сейсмику в 9 баллов.

Монтаж перекрытия

Пиломатериалы для балок и крепёж

Цельномассивный и клееный брус

• В первую очередь, расчет сечения деревянных балок перекрытия зависит от их длины, но сюда также входит и прочность самого материала, то есть, все таблицы, которые вы увидите ниже, основаны на показаниях по брусу из цельного массива дерева и бревну. Но руководствуясь этими данными, вы также можете использовать в монтаже клееный деревянный профиль – он даже лучше цельномассивного, но его цена, конечно, гораздо выше, хотя он не нуждается в дополнительной обработке антисептиками.
• Помимо профиля из цельного дерева, как мы уже сказали, используется клееный брус, который располагается ламелями по вертикали – так увеличивается прочность на изгиб, а это именно то направление, где оказываются наиболее существенные нагрузки. Для пространственных балок из дерева используются зубчатые пластины, которыми фиксируется опора или они могут быть скреплены между собой такой же самой пластиной.

Внутреннее раздельное крепление для балок

• Настоящий кронштейн применяется для фиксации консолей несущих балок, когда те служат основанием для обустройства перекрытий, в основном при возведении зданий из пиломатериалов. Такие элементы инструкция позволяет монтировать без врезки в несущий профиль, следовательно, не происходит ослабления в определённом месте и на всей конструкции. Прижимается такой крепёж гвоздями или саморезами, у него улучшенный внешний вид и здесь не нужен специальный инструмент.

Универсальное крепление

• Крепление, которое вы видите на фото вверху, является универсальным, так как позволяет фиксировать профили, находящиеся в разной плоскости. Это очень удобно для монтажа обрешётки или же в тех случаях, когда один ряд балок используется по совместительству в качестве декорации.

Т-образный крепёж

• Т-образный крепёж больше нужен для вертикальных опор, нежели для горизонтальных профилей, тем не менее, его применяют именно при монтаже перекрытий. Например, если превышена максимальная длина деревянных балок перекрытия, а этот предел обозначается шестью метрами, то в таких случаях устанавливаются деревянные опоры, которые обычно также служат декоративным украшением помещения – нечто в виде колонн.

Зубчатая шайба

• Если расчет балок деревянных перекрытий требует их пересечения друг с другом, а также фиксации в этих местах (это также касается и вертикальных опор), то в таких случаях для жёсткости фиксации используются зубчатые шайбы или даже зубчатые пластины. Их подкладывают под головку болта, как обычную прокладку, но зубчатая поверхность чётко фиксирует консоль на одном месте.

Саморезы, болты, шпильки, гайки, шайбы

• Ну и, конечно, саморезы, болты, шпильки, гайки и шайбы, без которых невозможен крепёж профилей между собой и к стене (в стене, на стену). Их размеры могут быть разными, но это зависит от сечения профиля, свойства соединения и его назначения.

Таблицы для вычислений

Нагрузка на балку перекрытия всегда осуществляется сверху вниз

Примечание. Все расчёты производятся из эксплуатационного положения профиля. Так, нагрузка на балку перекрытия во время её эксплуатации всё время осуществляется сверху вниз.

Перекрытие из бруса

Чтобы не использовать онлайн калькулятор для расчета балок перекрытия из дерева, как мы уже говорили в заголовке, вы можете воспользоваться таблицами – это гораздо надёжнее.Тем не менее, следует обращать внимание на конфигурацию сечения, так, его оптимальная форма не квадратная, а прямоугольная, в соотношении 1,4:1.

Только, как вы, наверное, понимаете и сами, монтаж производится вертикально, то есть, укладка на более узкую сторону, а более широкая сторона работает на сопротивление.

Закладка профиля в стену

В тех случаях, когда производится расчет балок перекрытия из дерева по длине, всегда следует учитывать их запуск в стену (или на стену (мауэрлат)), то с каждой стороны вам нужно добавить, как минимум, по 120 мм, то есть, общая длина профиля должна минимально превышать расстояние между стенами на 240 мм.

Брус или бревно на конце в таких случаях обычно подрезаются под углом 45⁰ (острым углом книзу), чтобы раствором зафиксировать положение профиля.

Примечание. При монтаже перекрытия на чердак, где не ожидается, что кто-либо там будет ходить, и там не будут складываться никакие предметы, всегда следует учитывать собственную (естественную) нагрузку профиля 190-220 кг/м2.

Расчет на нагрузку 400 кг/м2

В верхней таблице вы видите сечение балок деревянного перекрытия при расчете вертикальной нагрузки 400 кг/м2. По сути, это наибольший вес, который воспринимается для деревянных строений – если он превышает это значение, то в таких случаях нужно задействовать сталь и бетон. Использовать пиломатериалы любого сечения при больших нагрузках просто напросто нет смысла.

Нагрузки на перекрытие, наиболее часто встречающиеся в быту

В бытовых условиях жилищное строительство редко требует сопротивления вертикальным нагрузкам 400 кг/м2 – чаще всего, эти нагрузки гораздо меньше, особенно это касается частного сектора, где здание рассчитано на одну-две семьи. Следовательно, основное внимание, если, конечно, вы будете использовать брус прямоугольного сечения, вам следует обращать именно на эту таблицу.

Но помимо бруса, для монтажа потолочных (напольных) перекрытий также используется бревно (только не оцилиндрованное). Ниже вы можете обратить внимание на основные его параметры, приемлемые при строительстве.

Параметры для круглого бревна при расчетной нагрузке 400 кг/м2

Также вы можете руководствоваться общими параметрами, когда в строительстве используется и брус, и бревно. Поэтому, здесь вы можете обратить внимание на таблицу, расположенную ниже.

Параметры по общим расчетам

Нюансы монтажа

Будущее перекрытие

Начнём с самой сути, которая достаточно проста даже для непосвящённого человека – в зависимости от длины пролёта высота бруса должна быть порядка 150-300 мм, а его ширина при этом 100-250 мм. Угол, который заделывается в стену, срезается под уклоном 60-80⁰, а если профиль кладётся на мауэрлат, то есть, перекрытие будет для чердака, то здесь вообще можно обойтись прямым углом.

Очень важна обработка деревянных балок перекрытия – их обрабатывают антисептиками и антипиреновыми составами (зачастую такие препараты продаются, как одна и та же смесь). Если концы заводятся в кирпичную или каменную стену, то их, помимо обработки жидкими составами, оборачивают в рубероид – получается нечто, вроде отсечной гидроизоляции.

При этом между балкой и стенами ниши следует оставлять зазор 30-50 мм с каждой стороны, чтобы забить туда минеральную вату для теплоизоляции.

Готовое перекрытие

При монтаже профилей всегда следует учитывать шаг балок перекрытия деревянных или кирпичных застроек – это порядка 60-150 см друг от друга (в зависимости от длины пролёта). Но в любом случае, от стены, при монтаже первой балки, следует отступать не менее 50 мм, то есть, она не должна лежать на стене – там находится либо обвязка, либо мауэрлат.

На фото: отделка балок у стены

Вне зависимости от того, какой был использован размер деревянных балок перекрытия, очень важно точно соблюдать горизонтальную плоскость их монтажа, постоянно сверяясь по уровню или шнуру.

Дело в том, что только клееный брус может точно соответствовать указанным параметрам, а профиль из цельного массива дерева чаще всего имеет отклонения в несколько миллиметров.

Поэтому, в зависимости от того, какая плоскость важнее, верхняя или нижняя, вы будете при монтаже расклинивать каждый брус или бревно, если в этом появится необходимость.

Утепление (звукоизоляция) деревянного перекрытия

Чаще всего перекрытие нуждается в звукоизоляции, которое по совместительству служит утеплением, хотя это нужно разве что для чердака или не отапливаемой мансарды. Конечно, здесь можно посоветовать использовать шумоизолон и другие дорогостоящие изоляторы, но мы не занимаемся рекламой, поэтому хотим предложить наиболее практичный и дешёвый вариант – минеральную вату.

Её укладывают между нижней верхней обшивкой (потолком и полом) и она превосходно изолирует звук, даже если стучать по полу верхнего этажа, только изоляция должна быть плотной, без вентиляционного зазора.