Adv-fabrika.ru

Ремонт и Дизайн
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Длина балок перекрытия деревянной крыши

Таблицы расчета перекрытий

Расчет балок перекрытия

Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам). Относительный прогиб 1/250 (по СНиП «Нагрузки и воздействия»). На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L — расчетная длина балки (расстояние в свету между опорами).

Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е. в данном примере 24 мм — максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия — не будет вибраций, скрипов, ощущения «батута».

Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.

  • Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
  • Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
  • Рекомендуемые шаги — 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий; 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
  • Максимальный пролет — расстояние «в свету» между соседними опорами.
  • Шаг балок — межосевое расстояние двух соседних балок.

Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия

Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,30,40,50,6
240Балка ICJ-240W4,954,504,163,93
300Балка ICJ-300W5,805,354,964,70
360Балка ICJ-360W5,805,805,755,38
400Балка ICJ-400W5,805,805,805,80
240Балка ICJ-240L5,454,954,554,30
240Балка ICJ-240L с полкой 89 мм6,055,505,104,80
300Балка ICJ-300L6,505,905,455,15
300Балка ICJ-300L с полкой 89 мм7,206,556,105,75
360Балка ICJ-360L7,456,756,305,90
360Балка ICJ-360L с полкой 89 мм8,307,507,006,60
400Балка ICJ-400L8,107,356,806,40
400Балка ICJ-400L с полкой 89 мм9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L с полкой 89 мм10,009,058,407,90
500Балка ICJ-500L9,608,708,057,60
500Балка ICJ-500L с полкой 89 мм10,609,608,958,40
600Балка ICJ-600L11,009,959,258,70
600Балка ICJ-600L с полкой 89 мм12,0011,0010,209,60

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянные перекрытия от стропильной системы

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,40,50,60,70,8
240Балка ICJ-240W5,655,524,954,684,50
300Балка ICJ-300W5,805,805,805,605,35
360Балка ICJ-360W5,805,805,805,805,80
400Балка ICJ-400W5,805,805,805,805,80
240Балка ICJ-240L6,205,805,455,154,95
240Балка ICJ-240L с полкой 89 мм6,906,456,055,755,50
300Балка ICJ-300L7,406,906,506,155,90
300Балка ICJ-300L с полкой 89 мм8,257,707,206,906,60
360Балка ICJ-360L8,507,907,507,106,80
360Балка ICJ-360L с полкой 89 мм9,458,808,307,907,55
400Балка ICJ-400L9,258,608,107,707,40
400Балка ICJ-400L с полкой 89 мм10,259,559,008,508,15
460Балка ICJ-460L10,259,559,008,508,15
460Балка ICJ-460L с полкой 89 мм11,4010,6010,009,509,05
500Балка ICJ-500L11,0010,159,559,108,65
500Балка ICJ-500L с полкой 89 мм12,1511,3010,6010,059,65
600Балка ICJ-600L12,5011,6511,0010,409,95
600Балка ICJ-600L с полкой 89 мм13,3012,9012,1511,5511,05

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 250 кг/м 2 с нагрузкой на перекрытие от стропильной системы

Как рассчитать деревянные балки перекрытия с помощью онлайн калькулятора

Сделать надежное перекрытие можно только с правильно подобранным размером балок. Чтобы определить этот самый точный размер потребуется произвести расчет. Это можно сделать с помощью онлайн программы, которая представляет своего рода калькулятор.

Зачем надо рассчитывать?

Вся нагрузка на межэтажное перекрытие, ложится на деревянные балки, поэтому они являются несущими. От прочности балок перекрытия зависит целостность постройки и безопасность находящихся в ней людей.
Производить расчет деревянных элементов необходимо для выяснения допустимой вертикальной нагрузки, действующей на нее. Строительство новой или реконструкция старой постройки без предварительного расчета сечения несет огромный риск.

Кроме определения прочности, существует расчет прогиба деревянных элементов. Он больше определяет эстетичную сторону строения. Даже если крепкая балка перекрытия выдержит припадающий на нее вес, она может прогнуться. Кроме испорченного внешнего вида, прогнувшийся потолок создаст дискомфорт пребывания в такой комнате. По нормам прогиб не должен превышать 1/250 длины балки.

Онлайн расчет

Сделать расчет всех элементов перекрытия можно через онлайн калькулятор. Это специальная программа, позволяющая подсчитать величину прогиба деревянной балки при заданных параметрах, а также определить оптимальное сечение для определенного перекрытия. Использование онлайн расчета поможет перед началом строительства учесть все нагрузки, припадающие на несущие конструкции. Можно сделать расчет нагрузки 1 м опоры и высчитать количество деревянных элементов необходимых для возведения крыши. Работает онлайн калькулятор просто надо лишь правильно внести требуемые данные.

Общая инструкция проведения онлайн расчета

Интерфейс программы довольно прост и с ним может разобраться даже новичок. Калькулятор состоит из маленьких окошек, куда необходимо вводить данные. После нажатия кнопки «рассчитать», пользователь получает готовый результат расчета.
На разных сайтах оформление программы может отличаться, но принцип ее действия одинаков:

  • Вначале потребуется выбрать в окошке программы конструкцию, для которой будет производиться расчет деревянных балок. Здесь надо знать ограничение некоторых показателей: максимальная длина элементов перекрытия составляет 12 м, а стропильной системы — 13 м.
  • Далее, в программу вводят данные максимального размера пролета между элементами перекрытия или опорами стропильной системы.
  • Указывается планируемое расстояние для монтажа балок. Надо учесть, что все десятичные значения в онлайн калькулятор вписывают с точкой, а не с запятой. Возьмем, к примеру, значение 0.9 м.
  • Следующими указывают стандартные нагрузки, которые для деревянного перекрытия составляют 400 кг/м2, а для стропильной системы — 220 кг/м2.
  • Последнее значение, вводимое в онлайн калькулятор, в градусах указывает наклон стропил.

Введенные в программу данные должны быть точными без погрешностей, иначе результат получится неправильным.

Выполнение расчета в ручном режиме

Многие опытные строители не доверяют подобным онлайн программам, предпочитая использовать для расчета обычный калькулятор. Производя в ручном режиме расчет по деревянным балкам, надо учесть следующие рекомендации:

  • Заход деревянных балок сделанных из бруса в бетонной или кирпичной постройке должен составлять не меньше 150 мм. Если вместо бруса используется доска, ее минимальный заход равен 100 мм. По деревянным домам показатель немного другой. Минимальный заход элемента, изготовленного с бруса или доски, составляет 70 мм;
  • При использовании металлических крепежей, пролет должен равняться длине конструкции перекрытия. На металлические части припадет вес перекрытия и других элементов;
  • Стандартная планировка дома имеет ширину пролета 2,5–4 м. Его можно перекрыть шестиметровым элементом. Большие пролеты перекрывают клееным брусом или выстраивают дополнительные стены-перегородки.

Применяя для расчета обычный калькулятор, эти рекомендации помогут сделать крепкое перекрытие.

Определение нагрузки

Перекрытие совместно с находящимися на нем предметами создает деревянным балкам определенную нагрузку. Точно ее высчитать можно только в проектных организациях. Примерный расчет делают калькулятором, пользуясь следующими рекомендациями:

  • Чердаки утепленные минватой и подшитые доской отличаются минимальной нагрузкой, примерно 50 кг/м2. Расчет нагрузки выполняют по формуле: значение запаса прочности — 1,3 умножают на показатель максимальной нагрузки — 70.
  • Если вместо минваты применяется более тяжелый теплоизолятор и массивная подшивная доска, нагрузка увеличивается в среднем до 150 кг/м2. Определить общую нагрузку можно следующим образом: значение запаса прочности умножается на средний показатель нагрузки и ко всему приплюсовывается размер требуемой нагрузки.
  • Делая расчет для мансарды, нагрузку допускают до 350 кг/м2. Это связно с тем, что добавляется вес пола, мебели и др.

С этим определением разобрались, теперь идем далее.

Определение сечения и шага установки элементов перекрытия

Данный процесс требует придерживаться следующих правил:

  1. Соотношение ширины к высоте конструкции приравнивается 1,4/1. Следовательно, ширина элементов перекрытия зависит от этого показателя и может варьироваться от 40 до 200 мм. Толщина и высота деревянных элементов зависит от толщины теплоизоляции примерно 100–3000 мм;
  2. Расстояние между элементами, то есть их шаг, может быть от 300 до 1200 мм. Здесь надо учесть габариты теплоизоляции с подшивочным материалом. В каркасной постройке расстояние между балками приравнивают к шагу каркасных стоек;
  3. Деревянным балкам допускается небольшой изгиб, который для перекрытия чердака составляет — 1/200, а для межэтажного — 1/350;
  4. При нагрузке 400 кг/м2 соотношение шага к сечению составляет 75/100 мм. Вообще, чем больше сечение балок, тем больше расстояние между ними.

Применяя калькулятор для определения сечения, необходимо пользоваться справочными материалами для более точных результатов.

Заготовки используют из хвойных пород дерева, влажностью до 14%. Древесина не должна быть поражена грибком и насекомыми. Ну а чтобы увеличить срок эксплуатации деревянной конструкции, заготовки перед монтажом необходимо обрабатывать антисептиком.
В следующем видео можно понаблюдать пример работы в программе для расчетов перекрытий.

Крыша на гараж — балки перекрытия и стропила

Здравствуйте! Скажите, пожалуйста, гараж 5 на 7 м. Хочу положить балки 70 на 150 мм. Подойдут ли они или слишком тонкие? Крыша домиком ложиться будет — шифер. И как лучше прикрепить стропила? Спасибо!

Александр, Минск.

Привет, Александр из Минска!

Во-первых оптимальнее всего класть балки по размеру гаража в 5 метров, а не по размеру 7 метров. Чем больше пролет, тем большего сечения требуются балки, чтобы они не прогибались. И наоборот — меньше пролет, меньше сечение балок.

Хотя иногда используют вариант, когда по середине гаража кладут металлическую балку, с опиранием ее на стены. И тогда она воспринимает нагрузку от всех уложенных поперек нее балок, сечение которых может быть значительно меньшим, чем при указанных вами пролетах. В качестве такой металлической балки чаще всего используют швеллер (№16), двутавр или просто железнодорожный рельс нужного размера. В месте опирания подкладывают большой площади пластину из металла или устанавливают перемычку, такую, что кладут над окнами каменных строений. Иначе может продавить кирпичи (блоки) стен гаража.

А так, для 5-ти метрового пролета следует использовать балки сечением 22/16 сантиметров (установка строго на ребро, то есть высота сечения 22, а ширина сечения — 16 сантиметров, и ни в коем случае не плашмя). При расстояниях между соседними балками в один метр.

При расстояниях между балками 0,6 метра сечение их должно быть 18/14 сантиметров.

То есть, если у вас нет таких балок, то путем интерпретации можно предположить, что имеющегося сечения балки можно использовать примерно следующим образом — укладывать их через полметра, сплотив между собой по две штуки. Берете две балки 150/70 миллиметров, сколачиваете 150 миллиметровыми гвоздями с расстоянием между точками крепления около 0,7 метра. Концы гвоздей загибаете, чтобы не торчали насквозь. Допускаются другие варианты крепежа (сквозными шпильками, болтами, пластинами-накладками).

В результате получаете балки сечением 150/140 миллиметров, укладываете через полметра так, чтобы высота сечения была 150 миллиметров.

Эти балки будут основаниями стропильной системы. То есть на них будут опираться нижние части стропильных пар (ног).

Особой нагрузки ваша крыша нести не будет, поэтому допускается просто запилить эти нижние части стропильных пар под углом наклона скатов вашей кровли.

Для крепежа обычно мы используем как гвозди соответствующей длины, так и различные накладные металлические пластины и уголки. Самодельные или покупные. Толщина их 2 — 5 миллиметров примерно. С отверстиями под крепеж (гвозди или саморезы).

Для ясности привожу эскиз одного такого варианта крепежа.

Эскиз крепления стропил крыши к балкам, балки перекрытия

Разумеется есть множество других вариаций на эту тему.

Какие бывают виды деревянных балок перекрытия и как правильно рассчитать нагрузку, чтобы избежать прогиба + 4 совета по усилению балок

Деревянные балки перекрытия представляют собой несущие конструкции в здании. Они распределяют нагрузку от расположенных выше элементов – крыши, чердака, верхних этажей, при этом выступают не только опорой, но и придают жесткость всей постройке, выполняя роль своеобразного каркаса строения.

От прочности, правильного выбора сечения и вида изделий напрямую зависит надежность здания. При возведении частного дома или дачи важно грамотно рассчитать нагрузку на перекрытия, соблюдая баланс между размерами балок, их числом и расположением.

Плюсы и минусы

В строении балка располагается горизонтально (иногда под углом) и распределяет давление на опоры, в роли которых выступают стены, колонны, столбы и другие несущие узлы сооружения. Точный расчет деревянных балок перекрытия гарантирует прочность и устойчивость всей конструкции. Здесь важен правильный подбор определенных показателей – длины, толщины, шага расположения.

Перекрытия из древесины применяются при строительстве каркасных сооружений коттеджного типа, частных деревянных домов, дач и хозяйственных построек, комбинированных строений (кирпичных или блочных) – в этом случае выбор обусловлен снижением нагрузки на несущие конструкции.

Балки из дерева особенно востребованы в малоэтажном строительстве. Они обладают рядом преимуществ:

  • прочность и долговечность – дерево устойчиво к ударным нагрузкам, механическому воздействию и при профессиональной обработке прослужит 100 лет и более;
  • относительно небольшой вес, что снижает нагрузку на стены, опоры и фундамент;
  • простой монтаж в сравнении перекрытиями из металла или железобетона;
  • установка не требует специального оборудования и механизмов;
  • эстетичность – дерево выглядит представительно даже без декорирования;
  • экологичность – природный материал не наносит вреда здоровью, а наоборот, создает в доме полезный микроклимат;
  • ремонтопригодность – если требуется, из дерева нетрудно усилить разными способами.
  • без специальной пропитки пожароопасны;
  • менее прочные в сравнении с металлическими и железобетонными перекрытиями;
  • подвержены воздействию влажности, грибка и насекомых (при низком качестве древесины);
  • могут деформироваться при перепадах температур.

Хорошо высушенная древесина, обработанная огнестойкими составами и антисептиками, почти не обладает недостатками и будет предпочтительным вариантом для сооружения перекрытий в частном доме.

Эксперты рекомендуют выбирать хвойную древесину – она содержит смолы (естественный антисептик) и более плотная, чем лиственное дерево. Идеальным считается стройматериал из сосны или ели, росших в суровых условиях.

Какие бывают виды балок

Изделия различаются по материалу изготовления и сечению. Их изготавливают из цельного бруса (без склеивания), а также из клееного. Первый вариант предпочтительнее в плане экологичности – при изготовлении клееного стройматериала используются искусственные смолы.

По типу сечения бывают квадратными, прямоугольными, двутавровыми и круглыми. Рассмотрим плюсы и минусы каждого из вариантов.

Квадратные

Такое сечение считается наименее предпочтительным и выгодным – квадратные балки хуже распределяют усилия при нагрузке и обходятся дороже, чем другие виды перекрытий.

Прямоугольные

Оптимальный вариант при подборе деревянных перекрытий. При установке таких элементов короткая сторона размещается горизонтально, длинная – вертикально, так как увеличение высоты положительно влияет на прочность.

Двутавровые

Изделия имеют оригинальное строение: сверху и снизу имеются уширенные элементы, в середине размеры уменьшены до предельно допустимых показателей. Двутавровая деревянная балка для перекрытий по показателям прочности не уступает другим вариантам, а при изготовлении существенно снижается расход древесины.

Такие изделия успешно монтируются на длинных пролетах, они имеют малый вес и не деформируются под нагрузками. Кроме того, на них проще закрепить коммуникации.

Однако такие балки отличаются сложностью изготовления – не каждом городе есть производства, занимающиеся заготовкой таких стройматериалов.

Круглые или овальные

Такие балки обычно используются для монтажа чердачных перекрытий. Они имеют максимальную устойчивость на изгиб и выдерживают большие нагрузки. При этом использование материалов с круглым и овальным сечением требует точных расчетов. Согласно строительным требованиям, их максимальная длина не должна превышать 7,5 погонных метров.

Допустимая нагрузка

Важнейший показатель при выборе стройматериала для несущих конструкций – допустимая нагрузка на деревянную балку перекрытия. Этот параметр показывает, какую эксплуатационную нагрузку смогут выдержать элементы без утраты функциональных свойств.

Показатели допустимой нагрузки различаются в зависимости от расположения балок. Если они используются в качестве чердачного перекрытия, то постоянная нагрузка на элементы будет небольшой – в пределах 50 кг/м 2 . При этом эксплуатационная нагрузка будет 90 кг/м2. Для строений, где балки выполняют роль пола для второго этажа, нагрузка составляет 150 – 250кг/м 2 .

Однако это лишь усредненные показатели, которые нельзя применять в качестве объективных данных. Для каждого сооружения требуется профессиональный расчет, учитывающий все параметры нагрузки и прочие факторы влияния.

Как рассчитать допустимую нагрузку

Грамотный и точный расчет нагрузки на деревянные балки перекрытия гарантирует надежность строения и позволяет подобрать материал, максимально точно отвечающий заданным параметрам.

Чтобы вычислить допустимую нагрузку на балку, понадобятся следующие параметры:

  • материал (сорт древесины);
  • длину деревянной балки (либо расстояние между стенами);
  • шаг – расстояние между самими балками;
  • нагрузку на конструкцию.

Последняя складывается из двух величин – постоянной нагрузки (вес самих балок + утепляющие материалы) и временной (вес мебели, людей и всего, что будет находится в помещении).

Допустимая нагрузка на деревянную балку перекрытия – важнейший показатель при возведении малоэтажных строений. Если вы сомневаетесь в своих способностях выполнить точный расчет, рекомендуем делегировать эту задачу профессионалам.

Как правильно усилить деревянные балки – советы и рекомендации

Перекрытия изнашиваются от времени и нагрузок. Самый безобидный симптом износа – это скрипы и вибрации полового покрытия на втором этаже. Причины чрезмерного износа самые разные – изначально непросушенная древесина, некорректный расчет нагрузок, ошибки при выборе бруса и т.д.

Если проблему игнорировать, последствия могут быть весьма серьезными. Вот почему для многих владельцев домов так актуален вопрос, как грамотно усилить деревянные балки перекрытия от прогиба.

Есть несколько вариантов усиления:

  • Наращивание площади сечения – такой вариант применяется, если материал утрачивает плотность в результате естественного износа. В качестве усиливающего элемента применяют дерево либо металлические швеллеры.
  • Армирование. Дополнительное усиление углепластиком – эффективное решение в случае, когда наращивание невозможно. Метод хорош тем, что мастеру не придется работать с тяжелыми металлическими либо деревянными элементами – композиты отличаются малым весом и высокой прочностью.
  • Монтаж прутковых протезов. Метод используется, когда балки повреждены и требуется заменить такие участки.
  • Монтаж дополнительных балок. Здесь все просто – устанавливают добавочные элементы, которые берут часть нагрузки.

Деревянные балки – прочные, эстетичные и экологичные конструкции, которые широко применяются в малоэтажном строительстве. Грамотный выбор перекрытий и расчет нагрузки на них – гарантия надежности и идеальной геометрии готового строения.

Применение деревянных балок и ферм пролета перекрытий

Навигация по странице

Монтаж деревянных балок в перекрытиях домов не является редкостью. Их главное предназначение — это равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент здания. Чтобы балочная конструкция выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать материал для нее, провести расчеты длины и сечения. [toc>

Разновидности балочных перекрытий из дерева

Все балочные перекрытия из дерева делятся между собой по назначению и виду материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: межэтажными, чердачными, подвальными и цокольными. По виду материала балки могут быть изготовлены из цельной древесины или клееной.

Межэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Во внутренний объем между потолком и полом укладываются звуко- и пароизоляционные наполнители. Потолочная часть зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.

Чердачное перекрытие может устанавливаться как элемент крыши, являясь частью ее стропильной конструкции. Может быть установлено, как отдельный независимый элемент. С целью сохранения тепла, обязательно оборудуется паро- и теплоизоляцией.

Перекрытие подвала и цокольного этажа должно быть большой прочности и выдерживать высокую нагрузку. Эти пролеты оборудуются тепло и пароизоляцией, чтобы не допустить проникновение холода из подвала.

Балки отличаются между собой по видам, которые имеют свои преимущества и недостатки.Для изготовления цельных балок применяется древесина твердых пород. Существенным недостатком цельномассивных деревянных балок является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.

Балки из клееной древесины объединяют высокую прочность и эстетику. Их применение существенно увеличивает предельную длину, которая может составлять до 20 метров. Учитывая то, что клееные перекрытия выглядят красиво, их зачастую не закрывают потолком и они служат элементом дизайна.

Они имеют еще несколько существенных преимуществ, к которым относятся:

  • способность перекрыть большие пролеты;
  • простота их установки;
  • небольшая масса;
  • большой период эксплуатации;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • не поддаются деформации.

Деревянные части балок перекрытия могут иметь прямоугольное сечение, что характерно для бруса или доски, или же круглое, изготовленное из бревна.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Монтаж деревянных балочных перекрытий влечет за собой ряд требований, которые необходимо учесть. Они состоят в следующем:

  1. Балочные изделия должны быть изготовлены их хвойных пород дерева, которые обладают высоким запасом прочности. При этом, влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
  2. Запрещается для изготовления балок применять древесину, подверженную грибковым заболеваниям или испорченную насекомыми.
  3. Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
  4. Чтобы потолок или пол не прогибался даже при нагрузке, необходимо выполнить строительный подъем. Потолок нижнего этажа получит в центре незначительный подъем, который при нагрузке станет ровным.
  5. Если брусья планируется укладывать с большой частотой, то вместо них можно применить доски, которые необходимо устанавливать на ребра.

Порядок расчета деревянных балок

Перед тем, как проводить монтаж деревянного перекрытия, необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого необходимо:

  • определить длину пролета, на которые они будут устанавливаться;
  • рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после монтажа;
  • имея указанные данные, провести расчет сечения балок и шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого используются специальные таблицы и программы.

Длина балок складывается из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, который будет вмонтирован в стену. Пролет можно узнать при помощи любого измерительного приспособления. Запас балок, который будет монтироваться в стену, зависит от материала, из которого стена изготовлена.

Важно! Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен составлять не меньше 10 см и не меньше 15 см для балок, изготовленных из бруса. В деревянных строениях выполняются специальные пазы, глубиной от 7 см и больше, для укладывания балок. Если балки служат основой для стропил крыши, то их изготавливают на 4-6 см длиннее пролета.

Наиболее используемый пролет, который перекрывается балками составляет от 2.5 до 4 метров. Наибольшая длина балок, изготовленных из бруса или доски, не может превышать 6 метров. Если длина пролета превышает этот размер, то рекомендуется монтаж балок из клееного бруса. Помимо этого, для перекрытия пролетов, который больше 6 метров, можно установить деревянную ферму.

Нагрузка, которую несет деревянная балка, состоит из массы деталей пролета (балок, внутреннего наполнения, обшивки потолка и пола) и массы временных элементов (мебель, бытовая техника, присутствующие в помещении люди).

Точные расчеты несущей способности балок обычно выполняются специализированными организациями. При самостоятельном выполнении расчета применяется следующая система:

  • чердачное перекрытие с подшивкой, в котором утеплителем является минеральная вата, несет постоянную собственную нагрузку 50 кг на квадратный метр. При такой нагрузке, согласно стандартам СНиП, нормативная нагрузка будет составлять 70 кг на квадратный метр при коэффициенте запаса прочности 1,3. Узнать общую нагрузку не составляет труда: 1,3х70+50=130 килограмм на квадратный метр;
  • если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем вата, или в качестве подшивки применялись толстые доски, то нормативная нагрузка будет составлять 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
  • если расчет проводится для мансардного помещения, то учитывается вес материала, из которого положен пол, и предметов, находящихся в мансарде. Нагрузка в этом случае будет составлять 350 кг на квадратный метр;
  • в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, величина расчетной нагрузки составляет 400 кг на квадратный метр.

Расчет деревянных балок перекрытий

Определение сечения и шага деревянных балок

Рассчитав нагрузку и длину балок, можно определить их шаг и размеры сечения или диаметр. Эти показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:

  1. Ширина и высота балок должна быть в пропорции 1:1.,4. При этом, ширина балок должна находиться в диапазоне от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см, с учетом толщины утеплительного материала. Бревна для перекрытий должны иметь диаметр в диапазоне от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки должен находиться в пределах от 30 до 120 см, с учетом утеплительного и подшивочного материалов, которое будет в межбалочном пространстве. Если строение каркасное, то шаг должен соответствовать дистанции между каркасами.
  3. Определение сечения балок из дерева проводится по разработанным таблицам или с применением определенных программ. Проводя расчет сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки

Фермы перекрытий, выполненные из дерева, выглядят, как два параллельно находящиеся друг над другом бревна или бруска, которые соединены между собой опорами, находящимися по отношению к этим бревнам или брускам под углом или вертикально. Основная задача, которую решают фермы — это перекрытие длинных пролетов, если монтаж дополнительных опорных стоек невозможен.

Для изготовления ферм применяются разработанные таблицы и программы, где учитываются тип соединений, шаг монтажа, сечение деталей конструкции и ее общие габариты. Зачастую, фермы изготавливаются промышленным способом с применением высокоточного оборудования. Наряду с этим, можно изготовить ферму своими руками.

Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий можно определить достоинства и недостатки, которыми обладают фермы. К преимуществам можно отнести:

  • способность накрыть пролет значительного размера без дополнительных опорных стоек;
  • незначительную массу, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
  • высокая прочность и неподатливость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочного и напольного материалов;
  • простота монтажа на любые несущие элементы здания, независимо от материала, из которого они изготовлены;
  • возможность изменять ширину шага укладки фермы;
  • возможность монтажа внутренних коммуникационных линий;
  • прекрасная звуковая изоляция;
  • красиво выполненные фермы можно не зашивать и использовать как элемент декора.

Кроме достоинств, фермы обладают некоторыми недостатками, к которым можно отнести следующие:

  • за счет конструктивных особенностей, значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
  • значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, необходимость наличия специального оборудования;
  • высокая цена на готовую конструкцию.

Деревянные перекрытия в доме из газобетона

Начало работы. Под деревянные перекрытия в доме из газобетона первого этажа отливается монолитный железобетонный пояс шириной, равной ширине газобетонной кладки, и толщиной 150 – 200 мм. Армируется он 3 – 4 продольными стальными арматурными стержнями диаметром 10 – 14 мм. Крайние стержни должны быть не ближе 35 – 60 мм от обеих плоскостей стены.

После бетонирования нужно выдержать не менее 3 – 7 дней до начала создания нагрузки на монолитный пояс, чтобы он набрал прочность.

Совет. В это время, не снимая опалубки, можно поднять на стены деревянные брусы и сложить их на краю.

После снятия опалубки нивелиром проверяется горизонтальность пояса. Вместо нивелира можно использовать гибкий водяной уровень. Поверхность бетона покрывается слоем битумной мастики, на которую для усиления гидроизоляции укладывается полоса рубероида или более качественного гидроизоляционного полотнища, например «Изоспана».

Шаг 1 — Установка мауэрлата

Мауэрлат укладывается поверх наружной стены по ее периметру. Имеет вид бруса или бревна.

Обратите внимание

При использовании металлической стропильной системы мауэрлат может быть стальной балкой – тавровой или двутавровой.

Основное назначение этого элемента конструкции крыши – распределение веса крыши и кровельного покрытия через систему стропил и перекрытие на стены. Крепится балка или бревно мауэрлата:

  • к кирпичной стене на уровне последних 4 – 6 рядов кладки, в которую закладывают свитую вдвое или втрое проволоку, диаметром 4 – 6 мм;
  • закладывают проволоку под арматуру армопояса, потом пропускают через отверстия в брусе и скручивают поверх мауэрлата;
  • на Г-образных стержнях, диаметром 10 – 15 мм, одним концом замурованных в армопояс, на втором конце – резьба под гайку, не менее 3 стержней на балку;
  • на кусках арматуры, замурованных в кирпичную или блочную кладку или армопояс, пропущенных через брус мауэрлата и загнутых сверху;
  • на химических или распорных анкерах, установленных в бетоне армопояса.

Наружный размер анкеров должен быть больше высоты бруса. Или нужно сверлить в балке отверстия двумя диаметрами – под анкер и под его гайку.

Шаг 2 — Раскладка и временное крепление балок

Для перекрытия по деревянным балкам в газобетонном доме используют балки сечением 100 – 120 х 150 – 200 мм. Длина балок обычно 6 м, но может быть и больше.

Точный размер сечения и шаг установки балок определяется расчетом при проектировании дома. Балки обычно укладываются поперек комнаты. Длина выбирается не менее ширины помещения под перекрытием, с учетом половины ширины каждой стены, на которую балка опирается.

После раскладки балок по стенам с проектным шагом они временно закрепляются к монолитному поясу Г-образными полосками оцинкованной стали. К балке крепят 4-мя шурупами и к поясу тоже 4-мя шурупами, вкрученными в пластиковые распорные дюбели. Нужно по 2 пластины, 16 шурупов и 8 дюбелей на каждую балку.

Совет. Можно временное крепление сделать проще: поперек балок недалеко от их концов укладывается доска, а лучше две, и прибивается гвоздями. Две доски, уложенные рядом, упростят передвижение по балкам. Шляпки гвоздей, чтобы их потом было легче вынуть, можно оставить на поверхности.

Шаг 3 — Соединение балок по длине и крепление к мауэрлату

Если длины балки не хватает для перекрытия двух помещений, то соединение кусков производят в зоне опирания на промежуточную стену. Для этого используют перфорированную оцинкованную пластину из стали толщиной 1,5 – 2 мм, 100 мм шириной и 200 – 250 мм длиной. На каждую сторону пластины, т.е. на балку в зоне стыка не менее 3 – 5 шурупов. К мауэрлату или поперечной балке, на которую будут крепиться стропила, торцы балок перекрытия крепятся обычными гвоздями, длиной 200 мм. Мауэрлат тоже закреплен к армопоясу уголками на 8 шурупах.

Обратите внимание

Если вы не хотите иметь потом проблем со стропильной системой крыши, то крепление мауэрлата нужно делать обязательно и достаточной прочности.

Шаг 4 — Проверка горизонтальности верхней плоскости перекрытия

Выравнивать верхнюю плоскость деревянного межэтажного перекрытия в доме из газобетона, образованную балками, нужно для того, чтобы настилать пол второго этажа. Т.к. балки могут быть после высыхания немного изогнутыми или винтообразно скрученными, то даже уложенные на ровный армирующий пояс, они могут не дать горизонтальную плоскость.

Ровняют плоскость или заменой балки, или состругиванием ее выступающей части электрорубанком. Подкладывание щепочек, палочек и кусочков дощечки могут дать отрицательный результат.

Подкладушки со временем высохнут, образуется щелочка и начнется скрип при хождении. Как его устранить – об этом в другой статье. Если сверху перекрытия будет чердачное помещение или черновой пол, то выравнивать плоскость балок перекрытия нет нужды. А если в проекте дома на первом этаже предусмотрен подвесной потолок, то нижнюю плоскость равнять тоже не нужно.

Еще раз, более детально, все основные этапы установки деревянных перекрытий вы можете посмотреть в видео-ролике:

Как правильно рассчитать габариты деревянных балок перекрытия

При монтаже перекрытия важно сделать его надежным – необходимо верно подобрать точные габариты балок, которые используются в работе. При этом расчет размеров элементов чрезвычайно важен, поскольку от параметров балок зависит степень их прочности. Ширина элементов, изготовленных как из дерева, так и из металла, имеет прямую связь с шириной проектируемого перекрытия, а на параметры сечения влияют шаг, нагрузка и длина пролета.

В сети Интернет размещена масса информации на тему того, как производится расчет балок перекрытия, однако не всегда такие калькуляторы могут выдать достоверные данные. По этой причине оптимальным вариантом будет выполнить расчет деревянного перекрытия своими силами – для этого необходимо знать несколько формул и схему проведения замеров.

Процедура расчета деревянных балок перекрытия

Деревянные перекрытия являются элементами конструкции, на которые возложена несущая функция. При выполнении расчетов для изготовления данных элементов необходимо учитывать особенности проекта и самих элементов непосредственно, а именно:

  • такие параметры как габариты и количество балок зависят от вычислений пролетов, которые заложены в проект. При выполнении замеров обязательно нужно принимать во внимание глубину, на которую балки будут вводиться в стеновые панели для крепления;
  • если стены кирпичные, то балка, выполненная из бруса, должна заходить более чем на 150 мм, а из доски – на 100 мм. Если домокомплект является древесной конструкцией, то этот показатель должен составлять порядка 70-ти мм;
  • длина балок должна равняться длине пролета, если для крепления используются кронштейны и уголки. В случае с металлическими балками расчет должен быть произведен с учетом того, что они будут удерживать на себе вес всего перекрытия;
  • стандартный размер ширины пролета составляет от 2,5 до 4-х метров, при этом длина балки равна 6-ти метрам. Если конструкция предполагает большую длину, то для изготовления балок используется специальный клееный брус или стеновые перегородки.

Вычисление приблизительной нагрузки на перекрытие

Балки перекрытия, выполняя в конструкции несущую функцию, принимают на себя большую нагрузку, которая включает не только собственный вес, но и веса предметов, которые будут установлены на само перекрытие. Габариты балки перекрытия рассчитываются с помощью специальных калькуляторов, где учитываются все возможные аспекты.

Также рассчитать данные параметры можно и самостоятельно, следуя таким рекомендациям:

  • для чердачных конструкций не предусматривается большая нагрузка, поэтому она может быть рассчитана умножением коэффициента прочности 1,3 на 70, что является потенциальной наибольшей нагрузкой на метр квадратный;
  • при использовании толстых досок или тяжелого межбалочного утеплителя в формуле параметр 70 меняется на 150;
  • при обустройстве мансарды нагрузка увеличивается до 350-ти кг на метр квадратный;
  • если речь идет о межэтажном перекрытии, то нагрузка равна 400 кг на метр квадратный.

Определение шага и сечения балок

После определения нагрузки необходимо вычислить расчет шага и сечения для балок перекрытия. Это делается с учетом таких особенностей:

  • пропорция высоты к ширине балки равна 1,4:1. При этом ширина варьируется в пределах 40-200 мм, а толщина колеблется в рамках 100-300 мм;
  • диапазон шага может колебаться в пределах 300-1200 мм с учетом размеров листового утеплителя и подшивочного материала;
  • изгиб с учетом нагрузки составляет 1/200 и 1/350 для чердачных и межэтажных перекрытий, соответственно;
  • сечение вычисляется с помощью специальных калькуляторов;
  • при нагрузке 400 кг/м отношение ширины пролета, шага и сечения составляет порядка 75 на 100 мм при шаге в 0,6 мм и ширине пролета в 2мм.

Особенности деревянных балок перекрытия

При изготовлении балок перекрытия из древесины должны соблюдаться следующие условия:

  • сырье – это хвойные деревья с влажностью до 14%;
  • отсутствие поражения древесины плесенью и вредителями;
  • обязательна обработка заготовок антисептиком;
  • пропорция сторон балки должна составлять 7:5;
  • приветствуются максимально высокие лаги, что гарантирует прочность при больших нагрузках;
  • при изготовлении несущих балок в центре делается строительный подъем, который со временем под воздействием нагрузок станет ровным;
  • при высокой частоте укладки лагов бревна могут быть заменены досками;
  • оптимальные габариты балок составляют: толщина – 50 мм, высота – 150-180 мм, ширина лага – 400-600 мм.

Особенности балок из металла

При использовании в монтаже металлических несущих балок следует знать о вероятных проблемах, с которыми предстоит столкнуться:

  • образование ржавчины при избыточной влажности;
  • необходимость использования грузоподъемника для монтажа;
  • монтаж звукоизоляции предусматривает обязательное использование войлока для обработки торцов.

Балки перекрытия.

Балки перекрытия являются основными несущими элементами всего деревянного перекрытия. От правильного выбора и подбора размеров и количества балок зависит надежность деревянного перекрытия. Основными размерами деревянных балок перекрытия являются их длина и сечение. Определять длину балки нужно исходя из ширины пролета, который вам необходимо будет перекрыть. Размеры сечения балки перекрытия зависят от длины пролета, расстояния между устанавливаемыми балками (шага установки) и предполагаемой нагрузки, которая будет действовать на балки перекрытия. Статья расскажет, как можно самостоятельно рассчитать количество и размеры балок.

Определение необходимого количества и размеров балок перекрытия.

Размеры и количество деревянных балок для конструкции перекрытия определятся, исходя из нескольких составляющих. Для начала необходимо измерить ширину пролета, который будет перекрыт. Затем определяем способ крепления балок перекрытия на стенах строения, то есть на сколько балки зайдут в стены. После этого нужно рассчитать нагрузки, которые будут действовать на балки перекрытия при вводе объекта строительства в эксплуатацию. И заключительный этап: с использованием таблиц и специальных программ-калькуляторов подбирается нужное сечение и шаг балок перекрытия.

Расчет длины балок перекрытия.

Размеры пролета, который необходимо перекрыть и размер заделывания балок перекрытия в стены определяет длину балок. Длина замеряется рулеткой. Глубина заделывания балки в стену в каждом случае должна определяться индивидуально, исходя из того материала, из которого изготовлены стены. В кирпичные или бетонные стены балки перекрытия устанавливаются в пазы глубиной около 100 мм, если балка перекрытия изготовлена из доски и на глубину 150 мм, если балка из бруса. В деревянных стенах вырубают специальные зарубки, глубина которых должна составлять не менее 70 мм. В случае крепления балок перекрытия к деревянным стенам при помощи специальных металлических креплений, в качестве которых используют уголки, кронштейны, хомуты, длина балок такая же, как и расстояние между стенами. В некоторых случаях на деревянные балки перекрытия монтируют стропильные ноги крыши и тогда необходимо выпустить балки за стену на 30-50 см, чтобы сформировать свет будущей крыши.

Балки перекрытия в зависимости от того из какого материала или древесины они изготовлены могут перекрывать разный размер пролетов. При этом необходимо учитывать, что оптимальным является длина пролета в 2,5–4 м. При длине до 6 м может быть использована балка перекрытия из обрезной доски или бруса. От 6 до 12 м уже необходимо применять балки перекрытия из клееного бруса, которые могут быть прямоугольными или двутавровыми. В случае же использования обычных балок перекрытия необходимо опирать их на промежуточные опоры, в качестве которых выступают стены или колонны. Вместо балок, если длина пролета составляет более 6 м, можно использовать деревянные фермы.

Расчет нагрузки, действующей на перекрытие.

Нагрузка собственного веса всех элементов перекрытия, среди которых балки перекрытия, зашивки, межбалочное заполнение и вес эксплуатационной нагрузки, включающей в себя вес мебели, других предметов и устройств, находящихся в помещении, вес людей составляют общую нагрузку, действующую по балкам перекрытия на само перекрытие. Рассчитать эту нагрузку довольно сложно, она выполняется специалистами и представляет собой громоздкие расчеты, выполняемые специалистами в процессе проектирования конструкции перекрытия. Однако, используя приведенный ниже упрощенный вариант, можно выполнить эти расчеты самостоятельно.

Деревянное перекрытие для чердака, в случае если на чердаке не складируются вещи или другие материалы, а утеплитель изготовлен из легких материалов постоянная нагрузка состоит только из собственного веса и составляет обычно 50 кг/м 2 .

Согласно СНиП 2.01.07-85 эксплуатационная нагрузка составит в данном случае 90 кг/м 2 , включающая 70 кг/м 2 – нормативное значение для этого вида чердака 1,3 – коэффициент запаса.

Сложив 50 кг/м 2 и 90 кг/м 2 получим общую расчетная нагрузка для указанного выше чердачного перекрытия, которая составит 140 кг/м 2 , а после округления 150 кг/м 2 .

Если же чердак планируется использовать для хранения вещей, в других целях, когда на перекрытие будет действовать большая нагрузка, или при изготовлении использовался тяжелый утеплитель и более тяжелые заполнитель и подшивка, нормативное значение нагрузки увеличится до 150 кг/м 2 , и, соответственно общую округленную нагрузку на чердачное перекрытие следует принимать за 250 кг/м 2 (50+150х1,3 = 245 кг/м 2 ).
Когда чердачное помещение используется для проживания людей в качестве мансарды, общая расчетная нагрузка, с учетом веса полов, перегородок, мебели, дверей, увеличивается до 300-350 кг/м 2 . Однако, в данном случае нужно также учесть вес устанавливаемых при устройстве мансарды междуэтажных деревянных перекрытий, а временная нагрузка при эксплуатации состоит из большого количества мебели и людей, общая нагрузка должна приниматься за 350 – 400 кг/см 2 .

Определение сечения и шага деревянных балок перекрытия.

Выше было рассмотрено как определить необходимую длину и рассчитать общую нагрузку. После этого нужно определить необходимое сечение балок перекрытия и шаг укладки, которые связаны между собой. Прямоугольное сечение деревянной балки перекрытия является лучшим, если соотношение высоты и ширины соотносится как 1,4:1. Ширина балки перекрытия в этом случае может быть в пределах от 40 до 200 мм, а высота от 100 до 300 мм. Высота балок выбирается такой же как и толщина утеплителя. Если в качестве балок перекрытия используются бревна, их диаметр должен быть в пределах от 110 до 300 мм.

Шаг деревянного перекрытия напрямую зависит от того, какого вида и сечения используется материал балки перекрытия и может быть от 300 до 1200 мм, чаще же всего шаг деревянного перекрытия выбирается в пределах от 600 до 1000 мм. При выборе расстояния между балками перекрытия можно исходить и из размера плит утеплителя, которые будут уложены в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка. В каркасных зданиях нужно стремиться, чтобы шаг укладки соответствовал шагу стоек каркаса. Тогда будет обеспечена наибольшая надежность конструкции из-за ее жесткости.

С помощью справочных таблиц можно достаточно точно сделать расчет размеров деревянных балок перекрытия или провести проверку уже выбранных размеров. При проведении расчетов нужно учитывать, что относительный прогиб чердачных перекрытий не должен превышать 1/200, а междуэтажных перекрытий – 1/350.

Расчет деревянных балок перекрытия

Для того чтобы выполнить быстрый и надежный расчет деревянной балки своими руками, рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором. Программа проводит все вычисления с учетом СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011).

Что такое деревянные балки перекрытия?

Наиболее практичным вариантом для создания перекрытия в частном доме являются деревянные балки, поскольку они достаточно легко монтируются своими руками, не требуют привлечения специальной техники и стоят достаточно экономно. Также, деревянные балки имеют преимущество по сравнению с железобетонными и металлическими балками в плане теплопроводности.

Однако, у подобных перекрытий имеются и недостатки: достаточно низкий предел прочности, по сравнению с аналогичными изделиями из других материалов, слабая огнестойкость и отсутствие устойчивости к поражению микроорганизмами и насекомыми. Поэтому деревянные балки перед установкой обязательно обрабатываются специальными термическими пропитками и антисептиками.

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом – обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать (дополнительно нужно учесть размеры заступов на стену). Заступ балки на стену должен быть не менее 12 см, для бруса он должен быть не менее 15 см.

Если при креплении балки используются специальные металлические крепления (хомуты, уголки), балка может устанавливаться непосредственно в пролет между стенами, тогда длина деревянной балки перекрытия будет равняться расстоянию между стенами, где она крепится. Но на практике чаще всего балка перекрытия укладывается на стены.

Оптимальный пролет, над которым укладывается деревянная балка, составляет 2.5-4.5 м. Максимальная длина балки из деревянного бруса не превышает 6 м, тем самым определяя максимальный пролет.

При перекрытии пролетов длиной более 6 метров используются деревянные фермы.

Калькулятор расчета балок перекрытия из дерева подберет наиболее оптимальные параметры сечения и шага балки. Попробуйте рассчитать бесплатно прямо сейчас!

Нагрузки действующие на деревянные балки перекрытия

Нагрузка, оказываемая на балки перекрытия, складывается из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балки, заполнитель, обшивка, крепежные элементы) и эксплуатационной нагрузки (постоянной и временной). Эксплуатационная нагрузка – это вес различных бытовых предметов, мебели, людей в совокупности.

Обычно, при расчете деревянных балок для чердачного перекрытия, используют значение – 150 кг/м 2 . 50 кг/м 2 – нагрузка собственного веса, 100 кг/м 2 – нормативная нагрузка для чердачных помещений (СНиП 2.01.07-85) с учетом коэффициента запаса по прочности.

Если предполагается активно использовать чердачное помещение для хранения вещей и материалов, тогда общая нагрузка, принимаемая в расчет, берётся равной – 250 кг/м 2 .

При расчетах сечения деревянной балки для межэтажного перекрытия или перекрытия мансардного этажа, общую нагрузку принимают равной – 350 — 400 кг/м 2 .

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Чем обработать балки перекрытия в жилом доме?
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector