Индивидуальные и малоэтажные жилые дома часто возводят с деревянными балочными перекрытиями . Они состоят из несущей деревянной балки, пола, межбалочного заполнения, являющегося тепло- и звукоизоляцией, и отдельного слоя (потолка). Нижняя часть межбалочного заполнения называется накатом и представляет собой настил, поддерживающий слой тепло- звукоизоляции верхней части межбалочного перекрытия.
Деревянные балки перекрытия первого этажа укладывают на кирпичные столбы, на цоколь здания или врубают сковороднем между первым и вторым венцом. Иногда целесообразно врубать перекрытия между вторым и третьим венцом. Это делается для того, чтобы окладной венец, воспринимающий нагрузку от стен, не был ослаблен врубкой перекрытия. При опирании на кирпичную кладку в ней выполняют специальные гнезда для балок. Деревянные балки укладывают на расстоянии 0,6 1 м друг от друга, которое зависит от конструкции перекрытия.
Рис. 1. Конструкция балочного перекрытия по деревянным балкам с накатом:
1 - балка; 2 - черепные бруски; 3 - щиты из досок; 4 - известковая или глиняная смазка; 5 - песок для усиления звукоизоляции; 6 - прокладка из картона; 7 - лага; 8 - пол по лагам; 9 - штукатурка.
Если по балкам настилают пол из досок (толщиной 28 мм), то оно не должно быть более 0,5 м. Если же перекрытие состоит из балок большего сечения, на которые укладывают лаги, а потом половые доски, то балки можно укладывать с шагом 1 м. Деревянными балками обычно перекрывают пролеты до 4 4,5 м. При больших пролетах целесообразнее использовать железобетонные балки .
Рис. 2. Перекрытие по брусчатым балкам:
1 - черепные бруски; 2 - картон; 3 - паркет; 4 - черный пол; 5 - лага; 6 - штукатурка; 7 - накат; 8 - глиняная смазка; 9 - засыпка.
Чаще всего в качестве балок используют деревянные брусья из хвойных пород дерева, прямоугольного сечения с прибитыми к ним брусками сечением 40x40 - 50x50 мм, которые называются черепными брусками . Они предназначены для опирания наката из деревянных щитов. Кроме того, можно использовать бревна с частично вырубленными в них сторонами для опирания досок.
Рис. 3. Деревянная балка с черепными брусками:
а - общий вид;
б, в - поперечные сечения балок;
г, д - балка с черепом;
1 - черепной брусок.
Высота балки зависит от величины пролета и должна быть не менее 1/24 его длины. Ширина сечения зависит от высоты балки. Оптимальное соотношение размеров сечения 7:5 . Вместо брусьев можно использовать толстые доски: общее сечение двух досок должно быть равно сечению бруса. Применяют и обыкновенные толстые доски, поставленные на ребро с шагом, в 3 раза меньшим, чем брусья.
При устройстве перекрытия первую и последнюю балку нельзя укладывать так, чтобы она соприкасалась со стеной. Между ними необходимо устроить зазор шириной около 30 мм. Балки опирают на несущие стены, заглубляя концы на 150 200 мм. На балки устраивают накат из обрезных досок толщиной 24 мм, уложенных плотно друг к другу. Чтобы в швы между досками не просыпалась утепляющая и звукоизолирующая засыпка, на них накладывают деревянные планки сечением 30x50 мм или полосы из рубероида. На накате устраивают засыпку толщиной около 80 мм, поверх которой укладывают лаги, к которым прибивают пол обычно из шпунтованных досок. Снизу к балкам прибивают подшивку из тонких досок толщиной 12 18 мм.
Д еревянные покрытия и перекрытия имеют тысячелетнюю историю и продолжают оставаться востребованными доныне за счет своей практичности, надежности и экологических качеств.
Несущие элементы этих перекрытий - балки прямоугольной либо круглой формы, уложенные через определенные промежутки. Пространство между ними заполняют (зашивают) досками, заполняют утеплителем, как сделать перекрытие по балкам подробнее мы рассмотрим далее, сначала нужно немного пройтись по теории. Такая конструкция способна перекрывать помещения до шести метров, если балки сплошные. Балкам же из клееной древесины по силам перекрыть пролеты в десять метров и больше.
Содержание:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Виды перекрытий по балкам
Перекрытие, у которого с одной стороны чердак и называется чердачным. Дому в несколько этажей потребуются перекрытия междуэтажные.
Для чердачных перекрытий не требуется полов, хватит сухих стяжек, даже просто ходовых досок.
Междуэтажные перекрытия предполагают наличие теплых помещений как сверху, так и снизу. Им не нужно утепление, но требуется звукоизоляция.
Из конструкционных решений перекрытий основных выделяют три:
- Перекрытие с опиранием на верхний край балок.
- Перекрытие с опиранием на нижний край балок.
- Перекрытия раздельно-несущие (с разделенными балками).
Но прежде чем изучить их устройство и монтаж, отберем нужный материал. Подбор дерева в особенности для балок - важнейший этап. Не жалейте на него времени, сил и средств.
Материалы для перекрытий по балкам
Лес для балок выбираем хорошо просушенный с ровными волокнами соответствующий первой категории качества.
Для перекрытия по балкам подойдет сосна, но если вокруг преимущественно лиственные леса, возможно более экономичным окажется дуб или бук. Тополь, ясень, клен, акация и плодовые породы непригодны.
Дерево не должно иметь:
- множественных или крупных (порядка нескольких миллиметров) продольных трещин;
- малейших поперечных трещин;
- выпавших сучков;
- поражения грибком или плесенью;
- поражение насекомыми древоточцами
Сучки, трещины перекрученные волокна видны невооруженным глазом. О поражении грибком либо плесенью дадут знать пятна серого или голубовато серого цвета.
Насекомых выдадут крохотные круглые отверстия, причудливые канавки заметные на срезе или поверхности материала.
Такое дерево применять нельзя. Крохотные «диверсанты» способны превратить балку в труху за считанные месяцы. Стоит учесть, что самая незначительная деталь с насекомыми способна «заразить» всю конструкцию.
Края, которыми балки опираются на наружные стены, обмазываем битумной мастикой и оборачиваем двумя слоями пергамина, закрепляя его скотчем. При этом не трогаем торцы балок, оставляя их открытыми для нормального влагообмена.
Кроме того, сухое дерево хорошая пища для огня. Для того чтобы снизить риск пожара, готовое перекрытие обработаем антипиренами, как сверху, так и снизу.
Некоторые общие моменты
Укладываем балки, чтобы опорная часть составляла не менее 12 см на каменные, и не менее 8 см на деревянные стены.
Балочные ниши в каменных наружных стенах устраиваем так, чтобы между торцом балки и кладкой оставался зазор 3-5 см. После завершения монтажа заполним его ватой из полиэфирных волокон. В отличие от минеральных она не дает усадки и не боится воды.
Переходим к устройству перекрытий.
Как сделать перекрытие с опиранием на верхний край балок
Такие перекрытия делают обычны для подсобных не отапливаемых помещений. Подойдут они и в качестве , но для междуэтажных толщина их великовата.
Балки берем не обязательно прямоугольные. Можно использовать обычные бревна, но обязательно со снятой корой.
Балки располагаем строго параллельно друг другу и фиксируем стальными анкерами.
Анкера из стальной полосы либо арматуры закладывают в толщу кладки при ее устройстве. Балку к ним крепим гвоздями либо шурупами.
После того как балки смонтированы, стелем накат из досок толщиной 40 мм, прибивая их гвоздями.
Перекрытие готово. Если это необходимо , закрываем стяжкой либо устраиваем .
Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.
Устройство межэтажных перекрытий нуждается в особом внимании, ведь выполненные «на глазок», они могут не выдержать приходящихся на них нагрузок и обрушиться, либо потребовать излишних, не мотивированных затрат. Поэтому нужно всесторонне обдумать и рассчитать один или несколько возможных вариантов. Окончательное решение можно принять, сравнив стоимость или доступность приобретения материалов.
Требования к межэтажным перекрытиям
Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.
Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.
Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Элементы конструкций | Предельные прогибы в долях пролёта, не более |
| 1. Балки междуэтажных перекрытий | 1/250 |
| 2. Балки чердачных перекрытий | 1/200 |
| 3. Покрытия (кроме ендов): | |
| а) прогоны, стропильные ноги | 1/200 |
| б) балки консольные | 1/150 |
| в) фермы, клееные балки (кроме консольных) | 1/300 |
| г) плиты | 1/250 |
| д) обрешётки, настилы | 1/150 |
| 4. Несущие элементы ендов | 1/400 |
| 5. Панели и элементы фахверха | 1/250 |
| Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта. 2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета. |
|
Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.
Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.
Типы межэтажных перекрытий
По назначению перекрытия делятся на:
- межэтажные;
- чердачные;
- подвальные (цокольные).
Особенности их конструкции заключаются в допустимых нагрузках и устройстве паро- и теплоизоляции. Если чердак не предназначается для проживания или хранения массивных предметов, переменные нагрузки при расчёте прогиба можно уменьшить до 50-100 кг/м 2 .
Теплоизоляция между двумя жилыми этажами может показаться излишней, но шумоизоляция для большинства желательный параметр, а достигается это, как правило, одними и теми же материалами. Следует принимать во внимание, что чердачные и подвальные перекрытия нуждаются в более толстом слое теплоизоляционного материала. Плёночный материал для пароизоляции в чердачном перекрытии должен быть расположен под слоем утеплителя, а в подвальном — над ним. Для профилактики возникновения сырости и поражения конструкций грибком, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией.
Варианты перекрытий: 1 — дощатый щит; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — разреженный настил; 5 — доски; 6 — напольное покрытие
Конструкция перекрытий также может быть различной:
- с открытыми и скрытыми балками;
- с различными типами несущих балок;
- с разными материалами заполнения и обшивки перекрытия.
Скрытые балки зашиты с обеих сторон и не видны. Открытые — выступают из потолка и служат элементами декора.
На рисунке ниже показано, какой может быть структура перекрытия мансардного этажа со щитовым накатом и с подшивкой из досок.
а — со щитовым накатом; б — с подшивкой из досок; 1 — дощатый пол; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция; 5 — деревянные балки; 6 — черепные бруски; 7 — щитовой накат; 8 — отделка; 9 — подшивка из досок
Виды креплений и соединений деревянных балок
В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:
- в предусмотренные в кирпичной или блочной кладке гнёзда, заглубив брус или бревно не менее 150 мм, а доску не менее 100 мм;
- на предусмотренные в кирпичной или блочной кладке полочки (уступы). Применяется в случае, если толщина стены второго этажа меньше, чем первого;
- в вырезанные пазы в бревенчатых стенах на глубину не менее 70 мм;
- к брусу верхней обвязки каркасного дома;
- к металлическим опорам-кронштейнам, закреплённым на стенах.
1 — опора на кирпичную стену; 2 — раствор; 3 — анкер; 4 — изоляция толем; 5 — деревянная балка; 6 — опора на деревянную стену; 7 — болт
Если длины балки не хватает, можно её удлинить, соединив (срастив) по длине одним из известных способов с помощью деревянных штырьков и столярного клея. При выборе типа соединения руководствуйтесь направлением приложения нагрузки. Сращенные брусы желательно усилить металлическими накладками.
а — сжатие; б — растяжение; в — изгиб
О деревянных балках перекрытия
В строительстве используют балки прямоугольного, круглого или частично круглого сечения. Наиболее надежными являются пиломатериалы прямоугольного сечения, а остальные применяют в условиях отсутствия бруса или из соображений экономии, при наличии таких материалов в хозяйстве. Ещё большей прочностью обладают клееные материалы из древесины. Балки из клееного бруса или двутавра могут устанавливаться на пролёты до 12 м.
Самый недорогой и востребованный вид древесины — сосна, но используют также и другие породы хвойных — лиственницу, ель. Из ели делают перекрытия в дачных, небольших домиках. Лиственница хороша для строительства помещений с повышенной влажностью (баня, бассейн в доме).
Отличаются материалы также сортностью, которая влияет на несущую способность балок. Сорт 1, 2 и 3 (см. ГОСТ 8486-86) подходят для балок перекрытия, но 1 сорт для такой конструкции может быть излишне дорогим, а 3 сорт лучше использовать на небольших пролётах.
Расчет несущих балок
Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2011).
Расчет нагрузок
Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.
1. Собственная удельная масса перекрытия
Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.
Таблица 2
| Наименование материала | Плотность или насыпная плотность, кг/м 3 |
| Асбоцементный лист | 750 |
| Базальтовая вата (минеральная) | 50-200 (от степени уплотнения) |
| Берёза | 620-650 |
| Бетон | 2400 |
| Битум | 1400 |
| Гипсокартон | 500-800 |
| Глина | 1500 |
| ДСП | 1000 |
| Дуб | 655-810 |
| Ель | 420-450 |
| Железобетон | 2500 |
| Керамзит | 200-1000 (от коэффициента вспенивания) |
| Керамзитобетон | 1800 |
| Кирпич полнотелый | 1800 |
| Линолеум | 1600 |
| Опилки | 70-270 (от фракции, породы дерева и влажности) |
| Паркет, 17 мм, дуб | 22 кг/м 2 |
| Паркет, 20 мм, щитовой | 14 кг/м 2 |
| Пенобетон | 300-1000 |
| Пенопласт | 60 |
| Плитка керамическая | 18 кг/м 2 |
| Рубероид | 600 |
| Сетка проволочная | 1,9-2,35 кг/м 2 |
| Сосна | 480-520 |
| Сталь углеродистая | 7850 |
| Стекло | 2500 |
| Стекловата | 350-400 |
| Фанера клееная | 600 |
| Шлакоблок | 400-600 |
| Штукатурка | 350-800 (от состава) |
Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.
К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м 2 .
Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011, для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м 2 .
Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:
- 1,2 — при удельной массе меньше 200 кг/м 2 ;
- 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м 2 .
4. Пример расчета
В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.
1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм
Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м 2) приведен в таблице 3.
Таблица 3
Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).
Расчёт допустимого прогиба
Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.
Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:
- h = (5 х qр х L4) / (384 х E х J)
Для нашего примера:
- h = (5 х 1,5 х 3304) / (384 х 100000 х 2812,5) = 0,82 см
Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.
В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:
Строение перекрытий и применяемые для их сооружения материалы в полной мере зависят от конструкции здания. В зданиях каркасной или каркасно-щитовой конструкции перекрытия делают деревянными, так как каркас дома не рассчитывают на более тяжелые нагрузки. Здесь с уверенностью можно сказать, что перекрытие тоже является ограждением, с той лишь разницей, что расположена она в горизонтальной плоскости. Несмотря на это, порядок монтажа перекрытия несколько отличаются от стеновых конструкций.
Несущей основой каркаса деревянного перекрытия являются потолочные балки, которые входят в схему силового каркаса здания. Они воспринимают нагрузку собственного веса, заполнения, а также эксплуатационные нагрузки, передавая их на прогоны или столбы.
:
А - чердачное перекрытие с "черным" потолком; Б - чердачное с подшивным дощатым потолком и ходовым настилом; В - междуэтажное перекрытие без звукоизоляции; Г - перекрытие с повышенной звукоизоляцией; Д - цокольное перекрытие с дощатой подшивкой;
1 - слой теплоизоляции; 2 - слой пароизоляции; 3 - "черный" потолок; 4 - подшивка; 5 - ходовой настил; 6 - пол; 7 - балка; 8 - сухая засыпка; 9 - подстилка; 10 - упругая подкладка; 11 - черепной брусок
:
1 - балки; 2 - прогон; 3 - болт; 4 - шип; 5 - полосы; 6 - столб; 7 - подушка
Для устройства перекрытий подбирают балки, несущая способность которых отвечает предъявляемым требованиям. Балки изготавливают из кругляка, обработанного на четыре канта, бруса или досок толщиной 60-80 мм, установленных на ребро. Допускается применение спаренных досок толщиной 50 мм, которые "сшивают" между собой гвоздями или металлическими скобами. Еще лучше, если сформировать из досок двутавр или коробчатую конструкцию. При больших пролетах среднюю часть балок опирают на внутренние стены или на промежуточные столбы. В любом случае на выбор несущих балок накладывает отпечаток величина нагрузок. Допустимые сечения балок междуэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м 2 .
| Допустимые сечения балок междуэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2 | |||
| Ширина пролета, м | Расстояние между балками, м | Диаметр бревна, см | Сечение брусков, см |
| 2 | 1 | 13 | 12*8 |
| 0,6 | 11 | 10*7 | |
| 2,5 | 1 | 15 | 14*10 |
| 0,6 | 13 | 12*8 | |
| 3 | 1 | 17 | 16*11 |
| 0,6 | 14 | 14*9 | |
| 4 | 1 | 21 | 20*12 |
| 0,6 | 17 | 16*12 | |
| 4,5 | 1 | 22 | 22*14 |
| 0,6 | 19 | 18*12 | |
| 5 | 1 | 24 | 22*16 |
| 0,6 | 20 | 18*14 | |
| 5,5 | 1 | 25 | 24*16 |
| 0,6 | 21 | 20*14 | |
| 6 | 1 | 27 | 25*18 |
| 0,6 | 23 | 22*14 | |
| 6,5 | 1 | 29 | 25*20 |
| 0,6 | 25 | 32*15 | |
| 7 | 1 | 31 | 27*20 |
| 0,6 | 27 | 26*15 | |
Нагрузки на перекрытия складываются из их собственной массы и временных нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации дома. Собственная масса междуэтажных деревянных перекрытий зависит от конструкции перекрытия, применяемого утеплителя и обычно составляет 220-230 кг/м2, чердачных - в зависимости от массы утеплителя составляет 250-300 кг/м2. Временные нагрузки на чердачное перекрытие принимаются за 100 кг/м2, на междуэтажное - 200 кг/м2. Для того, чтобы определить полную нагрузку, которая приходится на один квадратный метр перекрытия в процессе эксплуатации дома, складывают временную и собственную нагрузки, и их сумма является искомой величиной. В зависимости от несущей способности балок, длины их пролета и величины эксплуатационных нагрузок выбирают расстояние между балками, которое обычно лежит в пределах 0,5-1м.
:
1 - гипсокартонные листы; 2 - щит перекрытия из шпунтованных досок; 3 - слой гидроизоляции; 4 - слой звукоизоляции; 5 - балка; 6 - лага; 7 - доски пола; 8 - черепные бруски балки
Простильный настил устраивают для нежилых помещений, так как шумопоглощающие и теплоизоляционные свойства такого перекрытия довольно низкие. Суть перекрытия состоит в том, что между несущими балками нашивают настил из досок, служащий полом чердака. Подшивное перекрытие чаще всего применяют в дачных домиках мансардного типа, которые эксплуатируются сезонно, и к теплоизоляционным свойствам перекрытия не предъявляются высокие требования. Суть перекрытия состоит в том, что с обеих сторон балок крепят настил из шпунтованных досок. Шумопоглощающий слой укладывают прямо на доски нижней подшивки. Нижний настил служит потолком нижнего этажа, а верхний - полом мансардного. В случаях, когда нижний настил, который служит потолком первого этажа, планируется штукатурить, то доски следует брать нешпунтованные и между ними оставлять зазор. Чтобы в досках настила при высыхании штукатурки не образовывались трещины и их не коробило, по всей длине делают надколы, в которые забивают деревянные клинья. Штукатурят подшивные потолки по драни.
Рис. 112. :
А - с утеплителем: 1 - балки; 2 - черепные бруски; 3 - черный пол; 4 - пергамин; 5 - утеплитель; 6 - пергамин; 7 - доски пола;
Б - накат на черепных брусках с звукоизоляцией: 1 - балки; 2 - черепные бруски; 3 - подшивка потолка; 4 - щиты наката; 5 - звукоизоляиця; 6 - пергамин; 7 - доски пола;
В - накат на балках без черепных брусков: 1 - балки; 2 - дощатый настил; 3 - пергамин; 4 - утеплитель; 5 - черновой пол; 6 - чистовой пол
:
А - из обрезков; Б - из брусков; В - с усилением металлическими скобами; Г - при помощи продольных выборок
Засыпка по доскам нижнего настила может отрывать доски от балок, поэтому ее вес ограничивают. При устройстве таких потолков можно применять засыпку только с низким объемным весом (опилки, лузга и т.п.) Перекрытия с устройством наката сооружают для жилых домов, когда требования к изоляционным свойствам ограждающей конструкции повышенные. Этот тип перекрытий более полно отвечает звукоизоляционным и теплосберегающим требованиям. Для этого по несущим балкам устанавливают накат, который служит для восприятия нагрузки от утепляющего слоя и для передачи ее на балку. Накаты могут быть в виде щитов, собранных из продольных или поперечных досок. Щиты опираются на пробоины (черепные бруски), прибитые к боковым граням балок. Монтаж перекрытия начинают с установки несущих балок. Деревянные балки укладывают, как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними. При этом расстояние между балками должно соответствовать расстоянию между несущими стойками силового каркаса стен. Укладку балок ведут "маячным" способом - вначале устанавливают крайние балки, а затем промежуточные. Правильность положения крайних балок выверяют уровнем или ватерпасом, а правильность промежуточных - рейкой и шаблоном. Балки не должны иметь пороков, влияющих на их прочностные характеристики (большое число сучков, косослой, свилеватость и т.д.). Балки подвергают обязательному атисептированию и противопожарной пропитке.
:
1 - плинтус; 2 - балка (60x180 мм); 3 - доски половые шпунтованные (40 мм); 4 - засыпка керамзитом; 5 - слой толя или рубероида; 6 - накат из досок (25 мм); 7 - черепной брусок (50x50 мм); 8 - просмоленная доска (200x50 мм); 9 - сливная доска (200x50 мм); 10 - гидроизоляция (2 слоя рубероида на горячей битумной мастике); 11 - просмоленная доска 100x40 мм; 12 - настил из досок толщиной 30 мм; 13 - подшивка из досок (25 мм); 14 - доски шпунтованные (30 мм); 15 - лаги 80x40 мм через 400 мм; 16 - прокладка толщиной 25 мм через 500 мм; 17 - слой цементно-песчаного раствора толщиной 20-50 мм; 18 - дощатый настил (40 мм)
Балки перекрытия врубают в бруски верхней обвязки каркаса стен над несущими стойками каркаса (рис.114). Концы балок выводят за пределы стены для образования карнизного свеса, который защитит стены от атмосферных осадков. Черепные бруски прибивают к боковым сторонам балок, выравнивая их нижнюю часть в одной плоскости с балками. Для этого обычно берут бруски сечением 40x40 или 40x50 мм из древесины хвойных пород. Крепление черепных брусков должно быть надежным, чтобы выдержать вес изолирующей засыпки. Вместо черепных брусков можно прибивать уголковую сталь, на одну из полок которой устанавливают щиты наката. В качестве наката можно использовать однослойные щиты из бакелизированной фанеры, доски, горбыли, фибролитовые, гипсошлаковые и другие листовые материалы, способные выдержать вес засыпки, и т.д. Пластины наката плотно подгоняют одна к другой. Чаще всего на торцах подстилающих досок выбирают четверть, чтобы нижняя поверхность их была в одной плоскости с поверхностью балки. Сооружая накат и настил, следует помнить, что чем больше деревянных элементов имеется в перекрытии, тем больше возрастает вероятность их вибрации при нагрузках, что становится дополнительным источником шума. Чтобы снизить эту вероятность, все элементы наката и настила целесообразно соединять в шпунт.
По накату настилают слой толя или пергамина, по которому укладывают теплоизоляционный материал: минеральную вату, гранулированный шлак, перлит, керамзит или другой вид утеплителя, свойства которых мы уже рассматривали. Утепляя чердачное перекрытие, пористые сыпучие материалы (шлак, керамзит и т.д.) обрабатывают сверху жидким песчано-известковым раствором для образования корки. Корка будет служить защитным слоем от пыли. Вид утеплителя и его толщину определяют в зависимости от расчетной наружной температуры воздуха, пользуясь для этого таблицей 20.
| Таблица 20. Толщина засыпки чердачного перекрытия в зависимости от температуры наружного воздуха | ||||
| Материал | Объемный вес, кг/м3 | Толщина засыпки (мм) при температуре наружного воздуха, °С | ||
| -15 | -20 | -25 | ||
| Опилки древесные | 250 | 50 | 50 | 60 |
| Стружки древесные | 300 | 60 | 70 | 80 |
| Аглопорит | 800 | 100 | 120 | 140 |
| Котельный шлак | 1000 | 130 | 160 | 190 |
Потолок подшивают досками, листовыми материалами (ДВП, ДСП, гипсокартон) или одним из видов декоративных панелей, поступающих в современную торговую сеть. Подшивка гипсокартонными листами увеличивает огнестойкость конструкции. Верхний настил лучше делать двойным. Сначала настилают доски толщиной 20 мм, по ним укладывают картон и только после этого настилают пол второго этажа. На чердаках, которые не предполагается эксплуатировать, верхний настил можно и не выполнять. Вместо него устанавливают доски в местах предполагаемого аварийного прохода. Такой настил называют проходными досками.
К недостаткам всех деревянных перекрытий следует отнести их повышенную чувствительность к условиям эксплуатации. Особенно это проявляется в цокольных перекрытиях. Дело в том, что любая конструкция перекрытия с полом обладает в той или иной степени паронепроницаемостью. Поэтому при соответствующей влажности воздуха и достаточной величине перепада температур внутри дома и снаружи начинается конденсация паров. Пары, конденсируясь на деревянных конструкциях, вызывают их насыщение влагой и становятся причиной загнивания древесины. Чтобы это устранить, в цокольной части дома устраивают продухи для вентиляции подполья или оборудуют специальные вентиляционные колодцы.
Особое внимание следует уделить деревянным перекрытиям в помещениях с возможным увлажнением (санузлы, ванные комнаты и т.д.). В таких помещениях перекрытия лучше выполнять с гидроизоляционным слоем, концы которого поднимаются кверху на высоту не менее 100 мм. В полу помещения можно установить сливной трап, через который будет самопроизвольно удаляться пролившаяся вода. Балки снизу закрывать не следует, так как отсутствие вентиляции может привести к образованию сырости и плесени. Отсутствие нижней подшивки даст возможность контролировать состояние перекрытия.
Существует два варианта обустройства деревянных перекрытий пола: по балкам и по лагам. Выбор того или иного способа выполнения работ зависит от индивидуальных особенностей помещения и предпочтений его хозяев. Среди преимуществ полов, выполненных по балкам следует отметить высокий уровень их прочности и дешевизна выполнения работ. О том как соорудить полы по деревянным балкам, рассмотрим далее.
Конструкция пола по деревянным балкам: выполнение расчетов
Использование деревянных балок, по сравнению с железобетонными отличается прежде всего более доступной стоимостью и легкостью проведения работ. Кроме того, пол имеет практически такие же прочностные характеристики. Использование деревянных конструкций помогает снизить общий вес дома и его нагрузку на основание фундамента.
Среди преимуществ балок пола в деревянном доме, отметим:
- высокая стойкость и жесткость перед нагрузками;
- небольшой вес, по сравнению с балками из бетона;
- доступная стоимость;
- возможность самостоятельного монтажа, без специализированного технического оборудования.
Для обустройства пола по деревянным балкам не потребуется специализированная техника, так как для укладки балов достаточно нескольких человек. Основным несущим элементом конструкции выступает деревянная балка. Она имеет форму деревянного бруса, высота которого составляет от десяти до тридцати сантиметров, а толщина от семи до двадцати сантиметров. Оптимальный шаг укладки балок колеблется в пределах 65-100 см. Для определения сечения бруса следует учитывать индивидуальные особенности помещения, нагрузку и вес здания, длину пролета и другие немаловажные факторы. Заменить брус помогут соединенные между собой деревянные доски, установленные на ребре. Применение обтесанного бревна станет самым экономичным вариантом обустройства перекрытия пола.
Для того, чтобы выполнить определение сечения балки, устанавливаемой в том или ином доме, следует прежде всего определить уровень нагрузки, которая на него воздействует. Для определения общей нагрузки учитывается вес перекрытия, нагрузка от людей и элементов фурнитуры, которые будут на нем установлены. Общее значение суммарной нагрузки составляет четыреста килограмм на один метр квадратный. В соотношении с данным значением, сечение и размер балки определяется по таблице:
Если длина пролета составляет около 4 м, то с шагом установки в 65 см, потребуется наличие бруса, размером 10х20 см. Учтите, что длина бруса должна быть на 15 см больше с каждой из сторон, чтобы обеспечить его установку в стену. То есть, для определения длины бруса следует к 400 см прибавить 30 см, получится 4,3 м.
Правильное выполнение расчета деревянных балок позволяет подобрать оптимальный размер материалов, с помощью которых удастся правильно распределить нагрузку в здании.
Укладка деревянных балок выполняется в параллельном друг к другу направлении. При этом, интервал между балками должен сохраняться практически на всех участках, исключением станут дымоходные трубы и другие конструктивные элементы перекрытия. Интервал для укладки балок в доме, выполненном из дерева составляет около одного метра. Если же дом выполнен по каркасной технологии, то данное расстояние сокращается до 50-ти см. Если данное значение увеличивается, в соотношении с конструктивными особенностями здания, то между балками устанавливается дополнительный элемент, улучшающий их несущие способности.
В случае, если на участке, приближенном к лестничному проему отсутствует место для крепления балки, следует обустроить здесь дополнительную конструкцию в виде деревянного ригеля. Он станет местом для установки балок. При этом, балки могут устанавливаться непосредственно на ригель или в него. Для того, чтобы балки с легкостью выдерживали возложенные на них нагрузки, следует соблюдать такие требования:
- оптимальным значением высоты балок составит минимум одна двадцать четвертая часть ее длины;
- по ширине балка должна составлять минимум половину ее высоты;
- если балка устанавливается на чердаке, то достаточно ширины в одну треть ее высоты.
С помощью данного соотношения удается подобрать оптимальный вариант балок для обустройства перекрытий. Если установка балок осуществляется в участок из крепежных пазов, то размер балок должен немного увеличиваться. Для того, чтобы снизить толщину балки, в том случае, если перекрытие является довольно длинным, между ними устанавливаются опорные столбы.
Если установка балок осуществляется в хозяйственных постройках, гаражах, бытовках или других нежилых помещениях, уровень средней нагрузки уменьшается и составляет от 100 до 300 кг на один квадратный метр. При этом, сечение балок также следует уменьшить.
Если указанного размера балок вам найти не удалось, то возможен вариант их самостоятельного сооружения с применением обычных досок. При этом, они укладываются шахматным порядком, соединяясь между собой с помощью гвоздей.
При дальнейшем строительстве печки и дымохода в доме, следует учитывать тот факт, что расстояние между ним и балкой не должно составлять менее тридцати сантиметров.
Перекрытие пола по деревянным балкам: особенности монтажа балок
Фиксация деревянных балок осуществляется непосредственно на стене. Если перекрытие обустраивается в мансарде, то балки устанавливают на последний венец стены, выполненной из бруса или из бревна.
В стене следует обустроить отверстие, по размеру сопоставимое с балкой. Перед установкой балку следует обложить паклей. При наличии слишком тонких балок, они устанавливаются в стену на 10-15 см. В таком случае, используется способ специальной врубки. Возможен вариант крепления балки с помощью соединения, называемого ласточкиным хвостом.
Данный вариант подходит для домов, который также выполнен из бруса. Для фиксации балки в доме, выполненном из дерева, используется трапециевидное соединения, а для дополнительной прочности устанавливается хомут. В таком случае, ригель и балка будут находиться на одном уровне. Самым простым способом установки балок перекрытия является монтаж черепных брусков и фиксация на них балок. В данном случае, размер брусков составит около 5х5 см.
Если дом выполнен из щита, то для укладки балки следует обустроить в стене отверстие в виде гнезда. Каждый из концов балки устанавливаются во внутрь отверстий. При этом, каждое гнездо для балки должно находиться на одном и том же уровне. Оптимальная глубина гнезда при этом составляет около 15-20 см, а ширина между балкой и стеной около 1 см. Каждый из концов, который устанавливается в гнездо обкладывается с помощью пакли. Далее следует процесс обработки балки с помощью антисептического раствора. Таким образом, удастся продлить срок ее эксплуатации и защитить покрытие от плесени и грибка.
Возможен вариант фиксации пакли с помощью стальных анкеров. Один конец анкера устанавливается в гнездо, а второй фиксируется на балке с помощью шурупов, при этом, длина балки рассчитывается таким образом, чтобы она не входила в стену и составляет значение разное длине перекрытия.
Если дом выполнен из кирпича, то для установки деревянных балок также потребуется сооружение гнезд. Они являются опорными элементами для удерживания балок. Старайтесь соорудить гнезда максимально ровно по уровню. Для того, чтобы установить балки на одном уровне, потребуется выровнять дно гнезд с помощью бетонного раствора. После того, как бетонный раствор полностью высохнет, на его поверхность устанавливается рубероид или толь, обеспечивающий защиту дерева от влаги.
При этом размер гнезда составляет на 6-10 см больше толщины балки. Зазор между стеной и балкой из дерева должен составлять около трех сантиметров. Глубина гнезда при этом составляет около 20-25 см, балка же устанавливается во внутрь всего на 15 см. Участки деревянных балок, которые помещаются в гнездо следует промазать с помощью горячего битума.
Далее их обматывают рубероидом или пергамином в два слоя. После этого остальная часть балки покрывается раствором с антисептичными свойствами. После укладки балок в гнезда, следует заливка их с помощью бетонного раствора, в качестве заполнителя для которого используется щебенка. Выравнивание балок осуществляется на одном уровне со стеной.
Перекрытие пола по деревянным балкам: особенности устройства пола
Накатная часть перекрытия является потолком на накатном этаже. Для выкладывания настила существует несколько способов. Чаще всего на балку устанавливают черепные бруски, сечение которых составляет 4х4 или 5х5 см. Установка черепных брусков осуществляется таким образом, чтобы они находились на одном уровне с балкой. Далее на поверхность брусков укладывается деревянный накат в виде деревянных досок, толщина которых составляет от 10 до 20 см. При этом, между досками не должно оставаться зазоров. Заменить доски поможет готовый щит из дерева или обычная фанера. Для того, чтобы обустроить ровный потолок на нижнем этаже, поверх наката устанавливают гипсокартонные листы или фанеру.
С помощью еще одного способа монтажа наката удается значительно увеличить площадь потолка, в том случае, если она является недостаточно большой. На деревянную балку устанавливают бруски, сечением 4х4 см. На них укладывается накат, при этом его монтаж осуществляется перпендикулярно балкам. Далее следует монтаж подшивки в виде досок, толщина которых такая же как и у ранее установленных брусков.
Кроме того, для изготовления наката используют также брус, толщина которого составляет от 6 см. На балку устанавливают черепные бруски, сечение которых составляет 4х4 или 5х5 см. Далее следует процесс укладки бруса, При этом, они соединяются четвертным методом с помощью вырезанного паза в брусе. Толщина бруса зависит от высоты балок, они должны располагаться на одном уровне. В данном случае, брус выполняет функция и наката и подшивки. Кроме того, заменить черепные бруски поможет изготовление крепежного паза внутри балки. В некоторых случаях, нижняя часть балок остается открытой и необработанной. Данный способ актуален при использовании в помещении стиля кантри.
Устройство пола по деревянным балкам: технология выполнения работ
Далее следует процесс обустройства пола по деревянным балкам. Для начала на каждой из балок устанавливают бруски, в соотношении с которыми формируется поверхность настила. Данный этап предполагает выполнение подгонки пола и сооружение чернового покрытия. Поэтому, в работе разрешается использовать не оструганную доску, однако, она должна быть покрыта защитными материалами и пропитками.
Далее следует работа по гидроизоляции настила. Самый оптимальный вариант - использование глинисто-песчаного раствора, который имеет консистенцию замазки. Еще одним вариантом для выполнения гидроизоляционных работ, является использование рубероида. С его помощью удается обеспечить качественную гидроизоляцию, которая не занимает много места. После этого, следует процесс обеспечения теплоизоляции. Самыми популярными материалами для проведения данных работ является использование:
- шлака, засыпаемого между брусьями;
- минеральной ваты;
- пенопласта;
- непополистирола;
- опилок или керамзита.
Самым популярным утеплителем для пола по деревянным балкам, является минеральная вата. Она обладает высокими теплоизоляционными способностями, имеет длительный срок эксплуатации, устойчива перед грызунами и довольно антисептична.
Минеральная вата устанавливается таким образом, чтобы плотно прилегать к поверхности пола. После этого, устанавливается пароизоляция, так как данный материал неустойчив к воздействию влаги, которая может попасть на него через деревянный пол.
Дальнейшие действия связаны с обустройством финишного настила. Возможен вариант его непосредственной установки на балки, но лучше всего, предварительно установить систему из лаг. Таким образом, во-первых, под настилом будет обустроено дополнительное пространство и вентиляция, во вторых, уровень шума, издаваемого деревянным полом, значительно снизится.
Кроме того, возможен вариант сооружения деревянного пола плавающего типа. Теплый пол по деревянным балкам отличается наличием жесткой фиксации к поверхности стен. Кроме того, у него присутствуют отличные звукоизоляционные характеристики и низкий уровень скрипа. В качестве финишного отделочного материала для обустройства бетонного пола по деревянным балкам, используется строганная половая доска, ДСП, ламинат, паркетная доска или линолеум.