Балки перекрытия из клееного бруса: особенности, цена

Устройство мансарды в значительной степени увеличивает жилую площадь дома. Практически, в доме появляется еще один эксплуатируемый этаж. Но для его полноценного использования необходимо выполнять укрепление чердачного перекрытия, так как нагрузки на конструкцию существенно возрастают. Прежде всего, это касается деревянных балок, чаще всего применяемых при возведении частных строений.

Использование системы из клееного бруса

Такая сложная конструкция, как стропильная система, отвечает за прочность и надежность межэтажных соединений, включая и крышу. Клееный брус используют как балки перекрытия не только в домах, выполненных из дерева, но и в бетонных, и кирпичных. Этот готовый материал удобен в сборке, легкодоступен и стоит недорого.

Перекрытия могут быть между чердаком и домом или этажами. У каждой конструкции имеется своя специфика. В месте чердака перекрытие должно иметь хорошую тепло- и звукоизоляцию. Между этажами хватит одной шумоизоляции, поскольку температура воздуха в таких помещениях идентичная. Помимо этого, она должна быть прочной.

Балки перекрытия подбираются с определенным сечением, дабы в дальнейшем они не прогнулись. С клееным брусом это не произойдет.

Какой нужен брус для перекрытия?

  1. При возведении малоэтажного деревянного дома, производить монтаж бетонных и железобетонных перекрытий не целесообразно. Лучше всего для этого воспользоваться деревом, а если быть еще точнее – брусом. Факторами, от которых зависит конструктивная устойчивость самой постройки, а также ее долговечность является правильно произведенный расчет балок, а также их количество. При этом стоит учитывать и то, что основная весовая нагрузка приходиться именно на соединительные элементы постройки – перекрытие. А потому к вопросу по выбору бруса, необходимо подходить со всей серьезностью.
  2. Длина балок должна быть на 50 – 60 см больше, по сравнению с длиной короткой стены (в данном случаи такая стена у нас имеет 3 метра). Это можно объяснить тем, что согласно нормам возведения малоэтажных домов, брус перекрытия должен опираться на стены таким образом, чтобы оба его торца размещались на них не менее, чем на 25 см. В случаи строительства кирпичного здания, брус необходимо завести в оставленные в этих целях проемы, формирующиеся во время кладки. При деревянном строении эти отверстия можно просто выпилить. Балка укладывается на гидроизоляционный материал (рубероид).
  3. При выборе бруса помните, что самые лучшие прочностные характеристики у 2 – 4 метровых заготовок. Оптимальной можно считать толщину (высоту) в 1,4 – 1,5 раза больше ширины. Чтобы определить наиболее подходящее сечение можно воспользоваться таблицей, в котором учтена расчетная весовая нагрузка и длина пролета. Средняя удельная нагрузка для жилых помещений составляет 400 кг/ м².
  4. Используемая для перекрытий древесина должна быть хорошо высушенной, а также обработанная огнезащитными и антисептическими составами. Для торцовых перекрытий производим дополнительную самостоятельную обработку биозащитным составом. По возможности приобретать лучше всего брус изготовленный из лиственницы.
  5. При приобретении древесины также осматриваем ее на наличие сучков. То есть чем их будет меньше, тем качественным является материал. В случаи, если брус длиннее 4-х метров, делаем дополнительную опорную стенку, в противном случаи, перекрытие может провиснуть. Чтобы сделать брус более прочным и более жестким, его необходимо стянуть таким образом, чтобы балки образовались в единое полотно.

Смотрите также:

  • Лестница из дерева на чердак своими руками
  • Как уложить террасную доску своими руками?
  • Диатомит (применение)
  • Как построить деревянный дом из бруса?
  • Как построить дом на дачном участке?
  • Преимущества сотового поликарбоната
  • Виды балок

    Отечественная классификация отличается от общепринятой европейской только названиями, линейные и физические параметры почти одинаковые.

    Таблица. Разновидности двутавровых деревянных балок

    Серия балки Краткое описание

    NJ

    Европейский стандарт, стойка из плиты ОСП толщиной 10 мм. Общая высота двутавра 302 мм или 241 мм, полки размером 38×64 мм.

    NJH

    Размер полок 64×38 мм, стойка из ОСП 3 толщиной 10 мм. За счет того, что ширина полки в два раза больше толщины, удается увеличить площадку для вбивания метизов при фиксации различных дополнительных элементов перекрытия. Эти полки можно использовать для облегчения монтажа утеплителей и инженерных систем: электрической проводки, кабелей и т. д.

    NJU

    Высота балки 302 мм или 241 мм, толщина плиты ОСП 10 мм. Имеет увеличенные полки размером 89×38 мм, за счет чего возрастает фактическое сопротивление усилиям на изгиб. Двутавр изготавливается по европейским стандартам.

    БДК

    Полки 38×64 мм, высота двутавра 302 мм и 241 мм. Рекомендуется применять для перекрытия небольших по длине пролетов, часто используются как дополнительные перемычки для увеличения жесткости конструкции и уменьшения размеров незаполненных пролетов. Аналог европейской серии NJ. Отличия – при изготовлении применяются не те клеящие составы, физические характеристики ОСП не в полной мере отвечают нормативным актам.

    БДКУ

    По линейным размерам похожи на европейские балки NJH, размер полок 64×38 мм. Высота балки может быть 241 мм, 302 мм, 356 мм и 406 мм. Высота выбирается с учетом исходных данным по нагрузкам и типу утеплительных материалов.

    СДКУ

    Полки 38×64 мм, высота 140. Стойка из ОСП толщиной 10 мм. Балки с небольшой высотой рекомендуется применять для сооружения внутренних межкомнатных перегородок.

    БДКШ

    Высота 241 мм, 302 мм, 256 мм, 406 мм, 457 мм, полки 89×38 мм. Могут применяться не только во время строительства частных домов, но и больших по площади коммерческих или производственных помещений.

    СДКШ

    Полки 89×38 мм, высота 140 мм. Легкая серия, чаще применяется как вертикальная стойка, может выдерживать значительные усилия на сжатие.
    Виды балок
    Виды балок

    Расчет деревянного перекрытия

    Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

    Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

    Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

    А также переменной – она принимается равной 150 кг/ (Согласно СНиП «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

    Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.

    Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

    Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

    На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

    Расчет перекрытия по деревянным балкам

    Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/

    Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

    Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800

    Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

    Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

    R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП ) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

    В таблице приведено сопротивление лиственницы.

    Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины

    Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП )).

    Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент

    Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

    Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома

    Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

    Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

    В-третьих, параметрами балки.

    Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

    Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

    Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

    Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

    Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

    Следует знать: Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.

    Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

    Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

    Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

    Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

    Технология монтажа деревянных перекрытий

    Брусы необходимо тщательно распределять, располагая их строго горизонтально и параллельно относительно друг друга. Шаг размещения брусков или досок должен быть по всей площади одинаковый.

    Гвоздевая пластина

    Допускаемый прогиб настила не должен превышать 1/350 длины балки, то есть на 3,5 м длины балки величина прогиба не должна быть более 10 мм. Если пролет велик, а сечение для создания необходимой прочности недостаточно, можно установить вертикальные колонны и построить дополнительно несущие стены. При монтаже добавочных колонн или несущих стен используют специальный перфорированный крепеж.

    В местах соприкосновения слег с несущими элементами нужно стелить изолирующие материалы, к которым, например, относится демпферная лента. Можно использовать несколько слоев рубероида или листовой резины, что также послужит гидроизоляцией.

    Перфорированная опора бруса

    Часто стали использовать специальные кронштейны из перфорированного металла, благодаря которым монтаж балок можно выполнять встык с несущей стеной, собирать узлы стыковки ригелей и коротких брусков. К примеру, становится понятно, как сделать перекрытие второго этажа с проемом для расположения лестничного марша или проходом для дымохода.

    У такого соединения имеются определенные достоинства:

    • Т-образный узел отличается надежностью;
    • монтаж делается быстро и без вырубки посадочного места в брусе, что сохраняет прочность конструкции;
    • в стене нет необходимости создавать полость для упора балки, что не нарушает теплоизоляционных свойств стены;
    • становится возможным использовать балки меньшей длины, чем ширина закрываемого проема.

    Виды перекрытий и их устройство

    Утеплители

    В качестве межэтажного утеплителя деревянного дома могут применяться различные теплоизоляционные материалы:

    • стекольная вата;
    • базальтовая вата;
    • шлаковата;
    • пенопласт;
    • пеноплекс;
    • керамзит;
    • вспененный полиуретан;
    • стружки, опилки.
    Утеплители

    Выбор основывается на доступности материала, его стоимости, характеристиках. Так, минеральная вата и керамзит наиболее приемлемы с точки зрения пожарной безопасности. В тоже время пеноплекс не впитывает влагу, не слеживается, отличается высокими теплоизоляционными свойствами. Иногда материалы комбинируют, увеличивая теплозащиту.

    Различные виды ваты

    Наиболее часто для утепления межэтажных перекрытий берут различные виды строительной теплоизоляционной минеральной ваты. Их изготавливают путем расплавления и вытягивания волокон исходного сырья. Далее эти волокна на специальных станках переплетаются и формируются в маты или рулоны. В отдельных случаях такие маты или рулоны прошиваются синтетическими нитями для увеличения прочности изделий.

    Утеплители

    Для стекловаты сырьем служат отходы и бой стекольного производства, для минваты и базальтовой ваты применяют расплавы изверженных горных пород. Шлаковату получают путем расплавления доменного шлака.

    Различные виды ват имеют отличающиеся свойства. У них разная плотность, разный коэффициент теплопроводности. Эти характеристики зависят не только от вида исходного сырья, но и от заданных параметров производства.

    Утеплители

    Пенопласт и пеноплекс

    Это два сходных по свойствам и по способу производства материала. Исходным сырьем для их изготовления служат пластические массы различного состава. В процессе производства они вспениваются и при застывании формируются в листы правильной геометрической формы. Различие заключается в том, что пеноплекс при формировании выдавливается через специальное устройство – экструдер.

    И пенопласт, и пеноплекс имеют в своем объеме закрытые поры, наполненные газом. Только в пенопласте это обычный воздух, а при вспенивании пеноплекса, как правило, используется углекислый газ. По коэффициенту теплопроводности оба материала практически идентичны. Но в связи с тем, что в массе пеноплекса поры распределены более равномерно и сами они имеют практически одинаковый размер, прочность его намного выше.

    Утеплители

    Очень часто при формировании листов из пеноплекса их торцы делают не ровными, а в виде двух или нескольких уступов. При утеплении два смежных листа, соединяясь при монтаже друг с другом, обеспечивают лучшую изоляцию, так как стыки не продуваются и хорошо держат тепло.

    Полиуретан

    Вспененный полиуретан применяют, как правило, для утепления подвальных и чердачных перекрытий. Его просто наносят при помощи специального оборудования, а позже он вспенивается на воздухе и принимает объемную форму. Преимуществом применения такого материала является то, что он заполняет все неплотности и щели в конструкции перекрытий, позволяя сделать герметичную водо- и ветронепроницаемую теплозащиту.

    Утеплители

    Опилки

    Стружки и опилки в последнее время применяют гораздо реже, но совсем недавно их также использовали для утепления межэтажных перекрытий, засыпая имя полости между балками. Чтобы такой утеплитель не подвергался гниению внутри перекрытий, его обрабатывают специальными составами, убивающими гнилостные бактерии и древоточцев. При укладке стружки или опилки перемешивают с известью.

    Утеплители

    Пароизоляция

    Чтобы правильно утеплить межэтажные перекрытия, недостаточно использовать только материалы, обладающие теплоизоляционными свойствами. Если не защитить утеплитель от действия влаги, находящейся во внутреннем объеме помещений, в материале будут размножаться различные микроорганизмы, которые впоследствии могут привести к возникновению плесени или грибка. Чтобы избежать этого явления, необходимо изготовить правильную пароизоляцию утеплителя.

    В качестве пароизоляции можно использовать любой из множества вариантов, производимых промышленностью. Готовые защитные мембраны очень широко представлены на рынке строительных материалов. При строительстве и утеплении частного дома своими руками можно использовать подручные материалы, если знать их прочностные и пароизоляционные свойства и правильно их применять.

    Утеплители

    В качестве основного слоя, коэффициент паропроницаемости которого должен быть минимальным, можно использовать обычную полиэтиленовую пленку или фольгу. Этот слой укладывается ниже утеплителя, препятствуя проникновению в него паров влаги из подвала или из нижнего этажа.

    В качестве второго слоя, который будет находиться сверху утеплителя, можно использовать вощеную бумагу или пергамин. Эти материалы обладают большей паропроницаемостью, чем фольга или полиэтилен. Они будут способствовать свободному выходу паров из толщи утеплителя вверх.

    Межэтажные разделяющие конструкции с железобетонными балками

    Установленные железобетонные балки в новострое Они пользуются большой популярностью при перекрывании пролетов до 7,5 метров.

    На заметку!Если хотите использовать железобетонные ригели для обустройства межэтажной перекрывающей системы, то рекомендуем ознакомиться со всеми их техническими параметрами.

    Главное достоинство ригелей из армированного бетона – они позволяют делать межэтажные конструкции над достаточно широкими пролетами, что практически невозможно осуществить с балками из дерева и металла.

    Их вес, как правило, больше 100 кг. Поэтому для монтажа ригелей желательно привлекать специальную подъемную технику, например, автокран (это их основной минус).

    Межэтажные разделяющие конструкции с железобетонными балками

    Особенности монтажа железобетонных ригелей

    Они укладываются с шагом в 600-1000 мм. Межбалочное пространство заполняют легкобетонными плитами либо блоками. Все швы заделываются цементно-песчаным раствором. К тому же данная межэтажная конструкция в обязательном порядке требует укладывания изолирующей прокладки.

    На заметку!Информация о теплоизоляционных плитах с керамзитовым наполнением позволит сделать грамотный выбор.

    Теплоизоляция

    • Ватные плиты. Распространённые изоляторы для частных домов. Однако, имеют несколько недостатков – слёживаются, могут вызвать аллергию, гигроскопичны. Их лучше применять на полу, а потолочное перекрытие в брусовом доме изолировать иным способом.
    • Стиролы. Идеальные утеплители для крыши – абсолютно не пропускают влагу, удерживают тепло, и при этом древесина получает возможность дышать.
    • Керамзит, песок. Абсолютно безопасны в экологическом плане. Песок ещё и отводит влажность. Сложность заключается в предварительной работе по выстраиванию герметичных секторов.

    Теплоизоляция

    Лёгкий дом из бруса, перекрытия которого утяжелены много килограммовыми утеплителями, плохо отреагирует на усадку – ответственная древесина пойдёт трещинами. Это следует учесть перед использованием многослойных материалов.

    Они (слои) должны учитываться габаритами перекрытий – они представляют собой балки сечением не меньше 50 мм и шириной до 150 мм. Если требуется усиление для каких-либо конструкций, то лаги комбинируют между собой посредством вставки и закрепления между ними деревянных брусков.

    Дополнительное опирание

    В тех случаях, когда стропильную ногу необходимо разгрузить, подкосы или стойки устанавливают, как правило, не на балки перекрытия, а на лежень, который укладывается на несущие стены. Такую конструкцию называют наслонной.

    Дополнительное опирание

    Конструкции с опорой на несущие стены называются наслонными

    Но, бывают случаи, когда строение не имеет ни внутренних несущих стен, ни колонн. В результате конструкцию можно сделать только висячей.

    Дополнительное опирание

    Классическая висячая система подразумевает опирание ноги только на две точки – мауэрлат или балку перекрытия и коньковый прогон. Однако если здание большое или кровля пологая с длинными скатами, может потребоваться усиление конструкции для предотвращения деформации скатов.

    Схема устройства висячей системы

    Дополнительное опирание

    В таких ситуациях и приходят на помощь стойки и подкосы, установленные на перекрытия. Напомню, что подкосы, в отличие от стоек, устанавливаются под углом. Чаще всего их монтируют с двух сторон стойки, подпирающей коньковый прогон, но встречаются и другие варианты их расположения.

    Стойки крепятся к стропилам при помощи зубчатых пластин

    Причины ослабления несущих способностей перекрытия

    Не только течение времени может быть виновно в том, что перекрытие провисает, появляются скрипы и вибрация. Есть ряд возможных причин этого явления:

    • использование при строительстве недостаточно прочных материалов – размеры доски или бруса меньше рекомендуемых, некондиционная древесина, пиломатериалы из «мертвого леса» и т. п.;
    • увеличение нагрузки на перекрытие пот отношению к расчетной из-за изменения назначения помещений, чердак превратился в мансарду – необходимо усилить балки;
    • применение при укладке перекрытия материалов естественной влажности – в этом случае по мере высыхания бруса или доски происходит его деформация и растрескивание;
    • протечки на крыше – попадающая на плоскость перекрытий влага постепенно разрушает древесину, да еще и «открывает ворота» бактериальной флоре, плесени, грибку;
    • повреждение массива балки при монтаже или хранении;
    • некомпетентность строителей.

    Также на древесину пагубно влияют любые перепады влажности и температур, отсутствие специальной антисептической обработки, попадание агрессивных химических сред и поражение насекомыми. Иногда колония муравьев может уничтожить несущие элементы перекрытия менее, чем за один летний сезон.

    Причины ослабления несущих способностей перекрытия

    Совет для тех, кто только начал строиться: не допускайте перечисленных выше явлений чтобы не ремонтировать балки перекрытия досрочно. Но если неприятность уже произошла, придет провести работы по устранению последствий и укреплению перекрытия и его несущих элементов.

    Чтобы определить состояние несущих балок, необходимо рассчитать предельно допустимый прогиб элемента. Норма – 1/300 часть от длины балки. То есть, при длине 3 метра прогиб в центральной части не должен превышать 10-12 мм. Если значение больше – требуется ремонт – усиление и укреплении несущего компонента перекрытия.

    Читайте также:  Где применяется монолитное перекрытие по профнастилу?