Соединение балок перекрытия между собой - Brigada-Doma.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Соединение балок перекрытия между собой

Соединение деревянных балок

Применяете ли вы деревянные балки в интерьере дома, делаете ли крышу, возможно строите терасу, вам будет необходима информация — как делается соединение деревянных балок.

Если раньше соединения делали с помощью шипов, то этот дедовский метод, постепенно остается в прошлом, возможно им еще пользуются профессионалы, но скорей всего в ближайшее время они стануть использовать более современные подходы.

Ведь в наше время металлические соединители позволяют быстро и надежно соединять деревянные балки. В отличие от завинчивания, которое к тому же подходит только для определенных типов соединений, таких как диагональные распорки. На сегодняшний день, соединители для деревянных балок есть практически для любого варианта соединения.

Соединители изготавливаются из листовой стали и предварительно просверлены. Меньшие отверстия 3,5 или 4,5 мм отлично подходят для оцинкованных V-образных или гребенчатых гвоздей. Некоторые фитинги также имеют более крупные отверстия диаметром 11 или 13,5 мм. Они используются для винтов с шестигранной головкой.

Ниже мы объясним, какой и куда подходит фитинг для соединения деревянных балок.

1. Т-образные соединения для деревянных балок


Если вы хотите, соединить балку с поперек стоячей балкой или, наоборот, чтобы балка вертикально стоячая соединилась с горизонтальной, вы можете сделать такое соединение несколькими способами:

Прямые соединители имеют длину от 96 до 180 мм (на рисунке слева) и крепятся гвоздями или винтами.
Есть даже большие прямые соединители с длиной до 400 мм или даже до 1250 мм – что позволяет крепить к балке на большом растоянии.

Т-образные соединители, также еще называют крестовые соединители, подходят для т-образных соединений из 3-х балок (2 поперечные балки укладываются рядом друг возле друга на одном столбе). Обычно такие типы соединений используются при постройке навесов или террас.

2. Крепления для соединения деревянных балок


Такие крепления применяются, прежде всего, в том случае, если необходимо дополнительно стабилизировать прямоугольные соединения балки. Они устанавливаются под углом 135°, для крепления под другим углом используется соединитель с регулируемым углом.

В качестве альтернативы вы можете использовать универсальные соединители (многофункциональные Соединители) с прорезанными концами Бедер. Эти соединители имеют заданную точку изгиба, так что они могут быть адаптированы к любому требуемому углу. Таким образом, эти соединители для балок можно использовать очень разнообразно.

3. Стропильные соединения для балок

Стропильные соединения применяются, прежде всего, для кровельных конструкций. Здесь необходимы особо прочные балочные соединения, так как они часто подвергаются сильным воздействиям ветров.

Такие прочные соединения достигаются с помощью стропильных соединителей, которые доступны в шести стандартных размерах. Изготавливаются такие изделия двух видов — правые и левые — чтобы можно было закрепить балку с двух сторон.

4. Соединители балок в виде башмака


Балочные башмаки используются при соединении балки с главной балкой. Эти соединения являются, в частности, наиболее распространенными при обустройстве интерьера помещения с помощью балок.

Это особо прочное соединение, которое используется не только чтобы соединить балку с балкой, но и балку с бетонном или кирпичом, металлом.

Такие соединители выпускаются в различных исполнениях: для крепления снаружи — тип А, для крепления внутри — тип B. Второй тип позволяет сделать более незаметное соединение, но имеет меньшую жесткость по отношению кручения, чем первый тип.

Соединение балки с балкой, которая не соответствует стандартным размерам, можно реализовать с помощью двухсекционного соединителя — Vario (тип C).

5. Угловые соединители для деревянных балок


Угловые соединители или угловые листы подходят, прежде всего, для прямоугольных деревянных соединений, на которые не будет действовать большая нагрузка. Поэтому они часто используются при изготовлении мебели и при внутренней отделке помещений.

Угловые соединители предлагаются в различных размерах и исполнениях, например, в качестве угла с перфорированной пластиной или с продольными отверстиями. Таким образом, они могут быть очень универсальными.

Для обеспечения большей устойчивости нужно использовать специальные соединители для тяжелых условий эксплуатации.

6. Перекрестные соединители для балок


Перекрестные соединители используются, например, при строительстве перголы. Для закрепления такого рода соединения балок, соединители доступны в нескольких вариантах.

Для перпендикулярных балочных соединений очень хорошо подходят соединители первого типа (см. рисунок). При наклонных перекрестных соединениях можно использовать вилочные соединители. Несколько более сложный вариант, но также возможный, использование соединителей с двумя углами (пункт 5) для больших нагрузок.

Как сращивать брус по длине

В этом материале Вы узнаете, как сращивать брус по длине. Ни для кого не секрет, что для изделий, используемых без нагрузки, с нагрузкой на растяжение, сжатие и изгиб используются различные способы сращивания. Мы познакомим Вас более детально с каждым из них, в результате чего Вы узнаете, как сделать прочное и красивое соединение.

Как сращивать брус по длине: основные моменты

Технология сращивания бруса без нагрузки (самая простая схема).
Технология сращивания при нагрузке на сжатие.Технология сращивания при нагрузке на растяжение и изгиб.Сращивание открытых балок, прогонов, стропил.Особенности сращивания мебели, перил.

Сращивание бруса по длине без нагрузки

Как уже было сказано, это самый простой вариант. Ярким примером является венец стены из бруса. Единственное требование к фиксации – оно ни в коем случае не должно продуваться. Уточним: точки сращивания обязательно должны смещаться от венца к венцу, иначе механическая прочность будет недостаточной.

  • Соединение в полдерева (самое элементарное решение). Каждая из составляющих деталей вырезается на половину толщины, причем длина сращивания ни в коем случае не должна быть меньше от поперечного размера бруса. Плотные соединения обеспечиваются прокладкой утеплителя (обычно, джутовой ленты). Часто соединение делается вертикальным, что исключает вероятность продувания.

  • Соединение с коренным шипом (несколько сложнее). На одной из деталей вырезается шип, имеющий размер в 1/3 толщины бруса, на второй делается соответствующий паз.

  • Соединение шпонкой. Еще один эффективный способ сращивания венца. Пазы выбираются на двух брусьях; после укладки венца вбивается деревянная шпонка.

Сращивание бруса по длине – нагрузка на сжатие

Такой тип нагрузки характерен для разных колон и строек. Здесь перед строителем возникает сразу две задачи:

  • Исключить увеличение сечения детали.
  • Избежать взаимного смещения разных элементов конструкции.

Чтобы достигнуть вышеперечисленных целей на торцах бруса делается замок.

Первый вариант замка сильно напоминает соединение в половину дерева. Но скосы на торцах существенно меняют его свойства. В результате, увеличенная нагрузка на сжатие только усиливает конструкцию.

Еще одно решение – косой натяжной замок, заинтересует тех, что исключает вероятность рассоединения деталей во время растягивающей нагрузки. К примеру, это полезно для опоры навеса, имеющего высокую парусность.

Более того, элементы, которые образуют колонну, могут фиксироваться шипованным соединением. В таком случае наращивание бруса всегда начинается с нарезки на нем косых шипов. После чего детали садятся на клей. Высокая прочность склеивания достигается прессованием соединения и большой площадью поверхности шипов.

Нагрузка на растяжение и изгиб

Стоит отметить, что нагрузки на растяжение для деревянных конструкций – это скорей исключение, чем правило. Специфика эксплуатации заставляет разделить технологии сращивания бруса по длине в зависимости от того, что именно за элемент изготавливается.

Открытые балки

Для деревянного строительства они довольно типичны. Специфика здесь точно такая же, что и в случае колонн: фиксация ни в коем случае не должна увеличивать сечение балки.

Исключить рассоединение брусьев во время нагрузки на растяжение позволяет прямой накладкой замок. Косой накладкой замок перекладывает эту функцию на другие крепежные элементы – болты и шпильки. Они стягивают половины замка в одной точке, по центру. Для дополнительной фиксации применяется клей.

Прогоны, стропила

Здесь картина совершенно отличается: во время эксплуатации стропильная система скрыта от глаз обитателей дома. По этой причине здесь допустимы разные способы сращивания, которые увеличивают сечение бруса.

  • Обычное соединение внахлест подразумевает, что брус имеет небольшую толщину (что типично для стропил). Длина нахлеста должна быть втрое больше ширины доски или бруса. Для фиксации применяются шпильки или болты.

  • Сращивание встык также практикуется, но с усилением соединения боковыми накладками, которые могут быть сделаны из толстой фанеры или доски; могут применяться и перфорированные пластины, состоящие из оцинкованной стали.

Как выполнить соединение своими руками, которое будет красивым и прочным? Сама методика нами была досконально изучена: на торцах деталей формируются шипы фрезерованием, затем они склеиваются встык.

Внимание! Прессование обязательно, и на него должно отводиться не меньше 5-6 секунд. После этого детали надежно фиксируются в неподвижном положении на весь период высыхания клея.

Но результат во многом зависит от многих нюансов:

  • Брусок подбирается по текстуре и цвету.
  • Порода древесины обязательно должна быть одинаковой. Показатель влажности может отличаться в пределах 3%.
  • Дефекты на сращиваемых элементах размещаются только с тыльной стороны.
  • Между склеиванием и нарезкой шипов должно пройти не больше суток. Иначе неравномерная сушка скажется на качестве клеевого шва и точности подгонки шипов.
  • Выдавившиеся во время прессования излишки клея немедленно удаляются. После его высыхания выполнить очистку детали будет гораздо сложнее.

Выводы

Надеемся, что наши рекомендации окажутся полезными Вашему читателю в отделке или строительстве дома. Дополнительную информацию можно посмотреть из видео, представленных в нашей статье. Желаем успехов!

Как сделать расчёт деревянных балок перекрытия

Выбор деревянного перекрытия обусловлен чаще всего экологичностью материала и лёгкостью монтажа.

Конструкция деревянного перекрытия

Деревянное перекрытие уступает по показателям прочности и жёсткости железобетону, поэтому его устраивают в жилых домах до четырёх этажей. Изготавливают балки из леса хвойных пород (сосна, ель, пихта и т. д.). Длина балок чаще всего составляет 5–6,5 м. В каменных зданиях балки укладывают на расстоянии (по оси), кратному размеру кирпича или блоков.

1. Глухая заделка. 2. Открытая заделка. 3. Соединение балок встык. 4. Соединение балок вразбежку. a — кирпичная стена, b — балка, c — внутренняя опора, d — накладка металлическая e — гидроизоляция

Читайте также:  Как правильно выбрать водонагреватель для квартиры

В наружные каменные стены балки заделываются глухим и открытым способом. Не зависимо от способа заделки необходимо предусмотреть меры по предотвращению конденсации паров воздуха в гнёздах стен. Это происходит при их толщине менее чем в два кирпича. В более толстых стенах конденсат в гнёздах не образуется.

Глубина гнезда для опоры балки в каменных зданиях, исходя из прочности кладки на сжатие, принимается 0,6–0,8 h (h — высота балки). Минимально допустимый размер опоры составляет 150 мм. Обычно он принимается 180–200 мм. При этом балка не должна доходить до стены на 3–6 см, чтобы обеспечить доступ воздуха к её торцу.

Балки перекрытия пропитываются антисептическими составами, а конец обязательно изолируется двумя слоями гидроизоляции (толь, пергамин). Место между стеной и боковой поверхностью балки заполняется раствором.

Каждую третью балку необходимо соединить анкером с наружной стеной. Анкер одним концом заделывается в стену, дугой конец крепится к балке. Между собой они тоже соединяются при опоре на внутренние стены.

Черновой пол настилается двумя способами:

  1. Щиты или доски укладываются на черепные бруски при помощи накладных планок.
  2. Сплошная укладка щитов (досок) непосредственно на черепные бруски.

Балки и лаги подбиваются снизу щитами из тонкой доски, ГКЛ, ГВЛ, ОСП или другими листовыми материалами. Стелется мембранная изоляция, на которую укладывается тепло- и звукоизоляционный слой. Это может быть насыпной, плитный или рулонный утеплитель, закладываемый между балками.

1. Балки перекрытия. 2. Подшивка. 3. Черновой пол. 4. Утеплитель 5. Пароизоляция

На теплоизоляции также устраивается слой пароизоляции. Далее производится устройство чистого пола, который может крепиться к лагам или непосредственно к балкам. Лаги укладываются на балки перекрытия. Между утеплителем и верхним краем балок оставляется зазор для доступа воздуха к деревянным конструкциям перекрытия.

Покрытие пола и потолка зависит от эксплуатационных показателей помещения и дизайнерского решения интерьера. По деревянным балкам можно делать практически любой пол (дощатый, паркет, линолеум, керамическая плитка и т. д.).

Балки друг к другу крепятся с помощью специальных металлических изделий.

Определение размеров сечения деревянной балки по формулам

Чаще несущие элементы междуэтажного или чердачного перекрытия представляют собой балки с одним пролётом и свободным опиранием на несущую стену или столб.

1. Круглое бревно. 2. Брус с двумя кантами. 3. Брус, четыре канта. 4. Составная балка. 5. LVL брус. 6. Балка Nascor 7. Доска

Они воспринимают изгиб от веса всего перекрытия и временной полезной нагрузки (мебель, люди и т. д.). Расчётным путём определяются необходимые размеры балки. Условием для этого является заданная прочность и жёсткость несущего элемента.

Для определения нагрузок на балку плотность древесины хвойных пород для конструкций помещений с нормальным режимом эксплуатации принимается 500 кг/м 3 . Для влажных помещений и сооружений на улице — 600 кг/м 3 .

Предел прочности хвойной древесины, работающей на изгиб, составляет 75 МПа. Показатель жёсткости (модуль упругости Е) определяет её способность деформироваться при действии каких-либо нагрузок.

Для нормальных условий эксплуатации конструкций при действии нагрузок:

  • Е = 10 000 Мпа — вдоль волокон;
  • поперёк волокон показатель Е уменьшается почти в 50 раз.

На показатели надёжности древесины также влияет температура. В случае её повышения предел прочности и модуль упругости уменьшаются. При этом повышается хрупкость деревянных изделий. То же происходит и при воздействии отрицательных температур.

Для расчёта любой конструкции определяются нормативные и расчётные нагрузки. Расчётную нагрузку получают, умножая величину нормативной нагрузки на n — коэффициент надёжности (перегрузки), который учитывает, в каких условиях работает конструкция.

На прочность балка проверяется по действию максимального момента изгиба:

  • σ — напряжение в балке;
  • Wр — расчётный момент сопротивления;
  • Rи — расчётное сопротивление по изгибу, которое для древесины хвойных пород равно 13 МПа.

Подбор сечения рассчитывается, исходя из требуемого момента сопротивления Wтр:

Для прямоугольного сечения:

Для круглых сечений:

Проверка жёсткости производится на действие нормативных нагрузок:

  • f — предельный прогиб балки;
  • l — расчётный пролёт балки в см;
  • f/l — относительный прогиб, который не должен превышать: 1/250 — для перекрытий между этажами; 1/200 — для перекрытий чердака;
  • J — момент инерции в см 4 ;
  • q н — нормативная нагрузка в кг/пог. см;
  • Е = 10 000 МПа, 100 000 кг/см 2 — модуль упругости древесины;
  • с — предельно допустимый коэффициент для отношения l/h, где h — высота сечения балки: 18,4 — для междуэтажных перекрытий; 23,0 — для чердачных перекрытий.

В случае, когда l ≤ ch, балки проверяются только на прочность. Если l > ch, они проверяются только на жёсткость.

Для примера рассчитаем деревянную балку междуэтажного перекрытия. Пролёт l = 4,5 м; вес перекрытия — g = 200 кг/м 2 ; временная нагрузка p = 150 кг/м 2 ; расстояние в плане между осями балок а = 0,9 м; материал балки — сосна Rи = 130кг/см 2 ; m коэффициент условия работы — 1,0.

Расчётная нагрузка на 1 пог. м элемента:

q = (g н n + p н n1) · a = (200 ∙ 1,1 + 150 ∙ 1,4) ∙ 0,9 = 387 кг/пог. м

  • n, n1 — коэффициенты надёжности постоянной и временной полезной нагрузок.

Момент сопротивления, который необходим, определяется из условия прочности:

Таблица моментов сопротивления W в см 3 прямоугольных сечений

bh
891011121314
215886617358088829551029
2264572680788796810491129
23705793882970105811461234
247688649601056115212481344
2583393710411146125013541458
26901101411271239135214651577

По специально рассчитанным таблицам можно подобрать прямоугольное сечение элемента — bхh. Принимаем брус 8х24 см (W = 768 см 3 ). В рассматриваемом случае отношение l/h = 450 : 24 = 18,75, а предельно допустимое с = 18,4 — для междуэтажных перекрытий. Исходя из этого, расчёт на прогиб не производится.

Расчёт деревянной балки по графику

Для удобства подбора балок деревянного перекрытия по приведённым формулам составлены графики, по которым, имея значения l и q, находят ширину и высоту балки. Горизонтальная линия а–а определяет границу, где расчёт ведётся либо на прочность, либо на прогиб.

Если точка пересечения l и h ниже линии а — а, расчёт ведётся на прочность по расчётной нагрузке, выше линии а–а — расчёт ведётся на прогиб по нормативной нагрузке. Данный график имеет следующие показатели:

Е = 130 кг/см 2 ; f = 1/250 l; Е = 100 000 кг/см 2 ; mн = 1,0.

При изменении этих величин находится относительное повышение или понижение получаемых данных. Например, для бруса сечением более 14 см коэффициент условий работы будет 1,15 и, соответственно, расчётное сопротивление Rи = 150 кг/см 2 , а для бревна коэффициент условий работы равен 1,25, при этом Rи = 160 кг/см 2 .

В качестве примера рассмотрим следующий вариант: l = 6,1 м; b = 26 см; l/h = 610:26 = 23,4 > 18,4, следовательно, расчёт ведётся на прогиб.

Для нормативной нагрузки по графику qн = 360 кг/м по графику b = 18,3 см.

f = 1/200 l . Так как график составлен для балок чердачного перекрытия, уточняем для междуэтажного перекрытия с относительным прогибом f/l = 1/250. 200/250 = 0,8; b = 0,8∙18,3 = 14,64 см. Окончательно можно принять брус для балки перекрытия 15х260 см.

Высота балок при подборе сечения должна быть больше ширины, так как в таком положении они лучше работают на изгиб. Правильно подобранный размер балок перекрытия обеспечит реальную экономию материала при обеспеченной надёжности и долговечности всей конструкции.

Конструкция перекрытия по деревянным балкам, расчет несущей способности. Сращивание, усиление и утепление

  • Деревянное перекрытие — типичное решение для частного дома.

    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.

    1. Обеспечить их достаточную несущую способность при расчетных долговременных нагрузках;
    2. Выполнить эффективную межэтажную шумоизоляцию;
    3. Если речь идет о перекрытии над неотапливаемым подвалом или под неэксплуатируемым чердаком — организовать достаточно эффективную теплоизоляцию, соответствующую требованиям климатической зоны, в которой вы проживаете.

    Первая задача решается подбором оптимальных сечения и шага балок. Максимальная длина деревянной балки перекрытия обычно ограничена 6 метрами — длиной поставляемого производителями бруса камерной сушки; при большем пролете сооружаются промежуточные несущие стены или опорные колонны.

    Длина бруса ограничена размерами камер сушки.

    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 .

    Крепление черепных брусков.

    • 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.

    Структура утепленного перекрытия.

    Расчет несущей способности

    Как рассчитать деревянные балки перекрытий при известных пролете и шаге?

    Читайте также:  Разметка забора из профнастила

    Общая информация

    Максимальный пролет нами уже упоминался: он ограничен длиной поставляемого бруса. Однако оптимальным значением пролета для деревянных несущих конструкций считаются 2,5 — 4 метра. Среди прочего, меньший пролет позволяет обойтись брусом меньшего сечения, что удешевляет конструкцию перекрытия.

    Оптимально использование в качестве балок бруса с прямоугольной формой сечения. Его высота должна относиться к ширине как 1,4:1. В этом случае мы получаем максимальную несущую способность при опять-таки минимальных расходах.

    Однако: реальные сечения деревянного бруса заставляют несколько отклоняться от оптимальной пропорции размеров.

    Балка должна опираться на стену как минимум 12 сантиметрами свой длины от края.

    Опирающийся на стену край гидроизолируется со всех сторон, кроме торца. При заделке торца непроницаемым для влаги материалом торцы рано или поздно загниют из-за отсутствия естественной сушки.

    При расчете межэтажных перекрытий обычно используют расчетное значение полной нагрузки (собственный вес перекрытия и эксплуатационная нагрузка) в 400 кгс/м2. Однако для неэксплуатируемых чердаков это значение может быть уменьшено.

    Холодный чердак нетребователен к прочности перекрытия.

    Таблицы сечений

    Начнем с подбора сечения прямоугольного бруса для нагрузки 400 кгс/м2 при разных значениях пролета и шага между балками.

    Шаг/пролет200 см300 см400 см500 см600 см
    60 см7,5х10 см7,5х20 см10х20 см12,5х20 см15х22,5 см
    100 см7,5х10 см10х17,5 см12,5х20 см15х22,5 см17,5х25 см

    При сооружении чердачного перекрытия под неэксплуатируемым чердаком расчетная нагрузка может лежать в пределах 150 — 350 кгс/м2. При шаге между балками в один метр их сечения в сантиметрах должны быть следующими:

    Расчетная нагрузка, кгс/м2/ пролет, см300400500600
    1505х146х188х2010х22
    2005х167х1810х2014х22
    2506х1607х2012х2016х22
    3507х1608х2012х2220х22

    Еще одна таблица содержит минимальные диаметры круглых балок (оцилиндрованного бревна) при нагрузке 400 кгс/м2 и шаге 1 метр.

    Пролет, смДиаметр бревна, см
    20013
    30017
    40021
    50024
    60027

    Сращивание и усиление

    Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

    Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант — под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

    Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

    Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

    Наиболее надежный способ — соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

    Важно: места сращивания при о
    тсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

    Еще одно неплохое решение — сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 — 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

    Сборные балки из трех тонких досок.

    Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

    Способов не так уж много:

    1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
    2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

    В последнем случае полезно знать одну тонкость:

    • Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
    • Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.

    Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

    Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

    1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
    2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
    3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.

    Любопытно, что значительно увеличить жесткость балок можно с помощью обыкновенной фанеры толщиной 18 — 22 миллиметра. Она нарезается полосами шириной, равной высоте балок, и после устранения прогиба перекрытия подпорными колоннами приклеивается к каждой балке с обеих сторон с фиксацией гвоздями или саморезами с шагом 15 — 25 сантиметров.

    Разумеется, и здесь обязательна разбежка поперечных швов — и на каждой отдельной балке, и между смежными балками.

    Балка с усилением фанерой.

    Утепление

    Инструкция по сооружению утепленного перекрытия нами уже приведена; однако расчет утепляющего слоя в зависимости от применяемого материала и климатических условий нуждается в комментариях.

    Основное свойство любого утеплителя — его теплопроводность. Чем она ниже, чем лучшее утепление обеспечивается слоем фиксированной толщины.

    Для каждого региона страны в зависимости от зимних температур в нем российским СНиП 23-02-2003 предлагаются собственные нормы теплового сопротивления ограждающих конструкций.

    Тепловое сопротивление складывается из сопротивления каждого из слоев стены или перекрытия; однако именно для перекрытий свойствами настила, паро- и гидроизоляции можно пренебречь, поскольку их теплоизолирующие качества серьезно уступают таковым у любого современного утеплителя.

    95% теплоизоляции обеспечиваются уложенным между балок утеплителем.

    Толщина слоя утеплителя рассчитывается по простейшей формуле: она равна произведению расчетного теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала.

    Важный момент: все значения приводятся в единицах СИ; соответственно, результат мы получим в метрах.
    Для вычисления слоя утеплителя в сантиметрах его достаточно умножить на 100.

    Очевидно, для расчета не хватает только справочных данных. Чтобы избавить читателя от их поиска, приведем эти значения здесь.

    ГородНормированное тепловое сопротивление перекрытия, (м2*С)/Вт
    Архангельск4,6
    Калининград3,58
    Москва, Пенза, Саратов4,15
    Краснодар2,6
    Астрахань3,6
    Оренбург4,49
    Пермь5,08
    Тюмень4,6
    Омск4,83
    Екатеринбург4,38
    Сургут5,28
    Красноярск4,71
    Чита5,27
    Хабаровск4,6
    Владивосток4,03
    Петропавловск-Камчатский4,38
    Магадан5,5
    Анадырь6,39
    Верхоянск7,3

    Суровый климат Верхоянска заставляет серьезно озаботиться утеплением.

    УтеплительТеплопроводность в сухом состоянии, Вт/(м2*С)
    Пенопласт С-250,04
    Экструдированный пенополистирол0,031
    Пенополиуретан0,04
    Стекловата (маты)0,05
    Пеностекло0,1
    Базальтовая вата0,042

    Уточним: реальные значения теплопроводности могут меняться в зависимости от плотности материалов и атмосферной влажности.
    Зависимость в обоих случаях линейная: рост плотности и влажности ведет к увеличению теплопроводности.

    Давайте в качестве примера своими руками выполним расчет утепления перекрытия над холодным подполом для дома, построенного в Астраханской области.

    Утеплитель — базальтовая вата.

    На фото — плитный утеплитель на основе базальтовой ваты.

    1. Нормированное теплосопротивление из верхней таблицы берется равным 3,6 (м2*С)/Вт.
    2. Теплопроводность базальтовой ваты равна 0,042 Вт/(м2*С).
    3. Минимально необходимая толщина утеплителя, таким образом, равна 3,6*0,042=0,1512 метра, или 15 сантиметров.

    Заключение

    Надеемся, что нам удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Дополнительную информацию о строительстве перекрытий по деревянным балкам можно получить из видео в этой статье. Успехов!

    Конструкции перекрытий

    Виды балок и правила их установки

    Конструкция деревянных перекрытий включает в свой состав главный блок, опорные балки, сплошной (черновой) пол и лаг. Приблизительный размер опорных балок зданий чаще всего бывает 40 на 90 мм, их закрепление выполняется горизонтально посредством анкерных болтов – делается это на фундаментные стены непосредственно. За счет опорных балок обеспечивается одинаковая и постоянная опора, которая необходима потолочным балкам, также благодаря им возможно качественное закрепление в фундаменте наземной части здания.

    Главными балками обеспечивается промежуточная опора потолочных балок между фундаментными стенами, расположенными противоположно. Они могут быть выполнены из дерева или из стали, если говорить о первом варианте, то они, скорее всего представляют собой несколько слоев теса – как правило, два, толщина составляет приблизительно 40 мм. Они устанавливаются со стороны верхнего края, их подгоняют и прибивают гвоздями со всех сторон. В перекрытиях возле проемов обычно применяют укороченные балки и поперечные перемычки. Консольные балки перекрытий начинают выполнять функцию основы для выступающих конструкционных элементов здания – балконов, эркеров и проч.

    В данной статье речь пойдет про элементы перекрытий, а также о разных возможных проблемах, причинах данных проблем, о том, как их можно предотвратить.

    Стойки несущих стен должны соответствовать стойкам нижней несущей стены, а также положению балок перекрытия. Перевязки необходимы, если балки перекрытий имеют соединение с заходом. Перекрытие следует выполнять особенно тщательно, ведь именно на него опираются прочие элементы всей конструкции. Необходимо, чтобы перекрытие находилось в строго горизонтальном положении, было весьма прочным и устойчивым. Видов перекрытий достаточно много, но каждый вид обязательно имеет одинаковые элементы – в каждом из видов имеются балки перекрытий, опоры, черновой пол.

    Фундаментная стена может являться опорой перекрытия, как и главная балка или конструкция каркаса. Потолочные балки (или балки перекрытия) считаются главными элементами во всей конструкции перекрытий. Как правило, они изготавливаются преимущественно из древесных материалов. Что собой представляет черновой пол? Это плоская платформа, которая изготовлена либо из досок, либо из плит разных видов (применяются плиты ДСП, фанера, и проч.), данная платформа крепится на потолочных балках. Пол принимает горизонтальное напряжение на стену, также способен обеспечить основу для будущего чистого пола (или – для отделки пола). Главную деревянную балку соединяют со стойками при помощи разных способов. Это можно сделать посредством крепления вбитых гвоздей (под наклоном), узловых фанерных пластин, специальных соединительных металлических деталей.

    Читайте также:  Утепленная шведская плита своими руками

    Крепления балок на опорной балке могут иметь различные варианты, как и в процессе крепления перекрытий на фундаментных стенах.

    Какими способами главная балка может соединяться со стойкой?

    – Какой-либо элемент составной балки должен быть цельным, должен располагаться за местом стыка. Остальные стыки должны располагаться на расстоянии, которое составляет одну треть пролета основных балок.

    – Из фанеры организуют узловую пластину. Данный элемент следует располагать по обеим сторонам соединения балок.

    – Соединительная деталь из металла. Существует множество разновидностей таких деталей для самых разных видов соединения стойки и балки.

    – Стойка из стали. Нижняя поверхность основной балки соединяется болтами с круглой стойкой.

    В зданиях каркасной конструкции повсеместно применяются балочные перекрытия. При помощи данной системы открывается множество возможностей, кроме того, она относительно дешевая, может быть реализована самыми доступными материалами. В разных районах качество древесины может различаться, но сечения имеют примерно одинаковые размеры. Выбор сечения для каждой балки определяется от пролета между ними, а также их шириной. Это необходимо из-за материала чернового пола, потолочной подшивки, толщины теплоизоляции, количества проводок к домашнему оборудованию.

    Соединение между наружными стенами и балками перекрытия зависит от того, с каким типом конструкции каркаса приходится иметь дело – платформенным или объемным, а также от того, с какой стеной ведутся работы – с несущей или с разделительной стеной.

    Сегодня редко применяют каркасы объемных конструкций, так что, скорее всего, придется иметь дело с соединением балок перекрытия и наружных стен, для выполнения платформенной конструкции. Здесь важная проблема – обеспечить крепление потолочной подшивки вдоль стен по краям.

    Внутренние стены могут быть разделительными или несущими. На несущих стенах держится вес кровли, перекрытий верхних этажей. Разделительные стены не испытывают вертикальных нагрузок.

    Опорные балки.

    Несущая стена не является обязательной, если балки перекрытия, которые подпирают верхнюю стену, обладают высокой прочностью согласно расчетам. Если использовать две балки с расстоянием между собой, то появляется возможность для размещения в получившемся пространстве, как электрических проводов, так и водно-канализационных проводок от нижних стен.

    Если каркас здания соединяется с фундаментом неправильно при помощи опорных балок, может возникать приподнимание здания, или его смещение. Причины могут быть самыми разными: применение бракованных анкерных бортов, крепление опорных балок посредством гвоздей, недобросовестно вмонтированные, или неверно расположенные болты. Следует проверить – грамотно ли укреплены на фундаменте опорные балки.

    Стальные болты с диаметром 12 мм советуют укреплять, их глубина в фундаменте должна составлять не менее 100 мм, расстояние между ними – 2400 мм. Опорные балки следует прикрутить к фундаменту, после чего нужно убедиться в их неподвижности.

    Может возникнуть гниение главных и опорных балок – это происходит из-за влажности, поступления воздуха и если температура воздуха держится в пределах 20 – 30 градусов. Из-за постепенного гниения балок может повредиться вся конструкция.

    Дело в том, что из здания выходит влажный теплый воздух, он конденсируется на окончаниях деревянных балок, особенно, когда их температура более низкая, чем точка росы. Это влечет за собой насыщение влагой, возникают гнилостные процессы. Другая причина такого явления – капиллярность, этот процесс приводит к тому, что влага проникает в деревянные детали непосредственно из бетона.

    Из-за дождей древесина намокает, чтобы предотвратить процесс конденсации, следует изолировать балки от какого-либо воздействия теплых воздушных масс. Для этого следует обеспечить непрерывную теплоизоляцию. Для защиты балок от дождя сверху фундаментной стены делают щит из жести, продляют его вертикально вверх, пока он не достигнет пространства между стенными колоннами. Суть в том, чтобы дождевые воды, проникающие через облицовку, или же конденсат, который можно наблюдать на поверхностях противоветровых изоляций, направлялись наружу, а не стекали на балки. Если облицовка здания выполнена кирпичом, следует убедиться, что облицовкой не закрываются отверстия, предназначенные для стока воды. Из толя или полиэтиленовой пленки следует сделать гидроизоляцию между фундаментом и опорной балкой. Сильный изгиб или прочие отклонения, связанные с главной балкой, возникшие из-за некачественного изготовления могут привести к серьезным деформациям, данный процесс коснется всего потолка, пола, могут образоваться трещины в разных отделочных материалах.

    Причины могут быть такими – пролет между балками слишком большой, неверно прибитые гвоздями элементы главной балки. Вся конструкция главной балки определяется длиной пролета, классом и типом пиломатериалов, а также – предполагаемыми нагрузками. В проекте здания имеется расчет нагрузки.

    Над опорами размещаются главные стыки элементов составной балки, а если главная балка является цельной, то на расстоянии одной четвертой пролета от балки до промежуточных опор допускается смещение до 150 мм. В одном разрезе главные стыки не могут объединять больше, чем 50% составных элементов главной балки, также они не могут выступать в двух соседних элементах в одном и том же месте. На каждый элемент составной балки допускается лишь одно соединение по длине.

    Если составная главная балка имеет правильное соединение гвоздями, это обеспечит хорошую совместную работу всех элементов, они сумеют выдерживать все требуемые нагрузки, благодаря этому составная деталь может работать так, будто она выполнена из дельной древесины.

    Гвозди забиваются в доски с каждой стороны, это делается двумя рядами. Советуют использовать гвозди, длина которых 89 мм, расстояние между гвоздями – 450 в каждом из рядов. Начинать следует от края, необходимо отступать от 100 до 150 см.

    Если произойдет ослабление перекрытия из-за неправильно сконструированных опор главных балок, они могут прийти в негодность. Обычно это происходит из-за того, что длина опор несоответствующая, из-за того, что концы опор от влажности гниют, из-за того, что балки подпираются клиньями или же подклинками в процессе монтажных работ.

    Следует убедиться в том, что балки равномерно располагаются на опорах, хотя бы на 90 мм. Если соединение балок выполнено на промежуточной опоре, то каждый опирающий конец должен иметь минимальную длину – 90 мм.

    Если гниют концы балки, которая опирается на внешнюю фундаментную стену, то это вполне реально предотвратить. Следует использовать специальные пиломатериалы с пропиткой, они не позволят воде проникать в древесину, также можно оставлять зазор вокруг концов балок. Благодаря зазору воздух будет циркулировать, влага будет испаряться.

    Не следует использовать обрезки досок или клинья, чтобы подбирать концы балки для коррекции недостатков монтажа, так как куски древесины будут скоро разрушены, концы балок, соответственно, опустятся. Лучше воспользоваться плоскими элементами, главное, чтобы они имели высокую прочность и сумели выдерживать нагрузку.

    Если балку неверно подпереть – есть риск ее испортить. Опирать балки можно на оштукатуренные стены, внутренние деревянные или несущие стены, стальные или деревянные опоры.

    Потолочные балки.

    Посредством потолочных балок организуется опора для пола. Данные балки протягиваются между фундаментными стенами, или же от промежуточной опоры (несущая внутренняя стена, балка) до фундаментной стены. Часто возникают такие проблемы, как сильный изгиб балок, деформация, или просто в конструкции появляется скрип. В потолочных балках деформация происходит из-за проектных ошибок, или же из-за некачественных работ, в результате может произойти полное разрушение.

    Слишком большой пролет между балками – наиболее опасная причина деформации, также достаточно опасны неверные расположения балок на опорах, если заходы балок над главными балками слишком большие, если вырубки имеют несоответствующие выполнение, из-за просверленных отверстий.

    В процессе проектирования здания расстояние между балками определяется согласно действующим строительным нормам. Длина пролетов, выбор профиля балок, сорт древесины следует выбирать в зависимости от того, какие предполагаются нагрузки.

    Балки на опорах можно располагать разными способами, например, укладка может производиться поверх главных балок, опора может быть выполнена на стальное ярмо или на продольные балки.

    Если балка опирается на слишком малую поверхность, а крепления или соединения достаточно слабые, появляется вероятность того, что балки будут подвижными. В результате весьма вероятен прогиб перекрытия. В отдельных случаях часть перекрытия может вовсе разрушиться. Но ситуацию можно решить каким-либо решением.

    Опорные балки, размеры которых примерно составляют 38 на 38 мм, следует прикрепить к главной балке вблизи каждой балки, это следует сделать при помощи двух гвоздей 82 мм.

    Если балки лежат на твердой опоре, ширина их опорного края должна быть не меньше 38 мм.

    К балкам следует прибить металлическое ярмо, имеющее соответствующую грузоподъемность.

    Не следует делать заход так, чтобы концы балок более чем на 50 мм выступали за границу главной балки. Длинные концы балок не редко вызывают деформацию покрытий. Если нагрузка велика – концы балок поднимаются, в результате на перекрытии могут образоваться прогибы.

    Часто, чтобы пройти коммуникационные элементы, водно-канализационную систему, например, или же систему электропроводки, отопления, в балках следует сделать вырубки, затем – сделать отверстия. Если они выполнены неправильно, то велика вероятность, что потолочные балки ослабнут. У края балок, а также посередине пролета не следует делать проемы или отверстия.

    Чрезмерный прогиб перекрытия, колебания возникают иногда из-за воздействия подвижных эксплуатационных нагрузок. Данное явление может возникнуть из-за слишком большого пролета между балками, неправильного выполнения перевязки между балками, неукрепленных рам проема в перекрытиях.

    Расстояние между балками, профиль балок – все это предусмотрено в проекте согласно настоящим строительным нормам. Прямые ребра жесткости, выполненные из обрезков досок, или же ажурные ребра жесткости (диагональные) обеспечивают жесткость горизонтальной укладки.

    Данные элементы, сбитые гвоздями и соединенные с балками наискось, придадут всей конструкции неподвижность, обеспечат передачу нагрузок на балки, расположенные рядом.

    Прямые ребра жесткости изготавливают из балочных обрезков, их размещают со сдвигом на ширину ребра, так, чтобы было удобно забивать гвозди. Диагональные ребра делают из планок, каждая планка прибивается к палке на два гвоздя. Если ширина проема превышает 1200 мм, следует делать двойные продольные балки, которые оформляют проем.

Ссылка на основную публикацию