Из чего состоят монолитные ребристые перекрытия с балочными плитами?

Выбор перекрытий между этажами осуществляется в частном доме при разработке проекта. Он зависит от толщины стен, высоты дома, величины полезной нагрузки от коммуникаций, отопительных и бытовых приборов, сантехники, мебели. Конструкции разделяют здание по высоте, являются полом и потолком для смежных комнат. Горизонтальные перегородки обеспечивают циркуляцию холодного воздуха, берегут энергию.

Выбор материала для деревянных перекрытий

Деревянные перекрытия устраивают при ширине пролета не более 8 метров. В качестве основных несущих конструкций используют балки из бруса с сечением  от 50х150 до 140х240 мм или окоренного бревна соответствующего диаметра. Шаг балок определяется расчетом и обычно бывает от 0,6 до 1 метра. Для изготовления балок берут только хвойные сорта древесины – их прочность при работе на изгиб значительно выше, чем у лиственных пород. Бревна или брус для балок должны быть тщательно просушены на воздухе под навесом. При постукивании обухом топора балки должны издавать звонкий чистый звук. Длина балок перекрытия должна быть такой, чтобы прочно опираться в гнезда кирпичной кладки или сруба.

Кроме балок для выполнения межэтажных перекрытий используют:

  • Черепные бруски с размером 50х50 мм – их крепят к нижней части балок с обеих сторон и подшивают к ним потолок нижнего этажа;
  • Доску чернового пола верхнего этажа. Для этих целей можно брать любую доску, в том числе нестроганую;
  • Доски пола верхнего этажа – строганую шпунтованную доску;
  • Утеплитель. В качестве утеплителя в деревянных перекрытиях лучше использовать минеральные плиты или рулонный материал, так как волокнистая теплоизоляция, в отличие от пенопласта, не поддерживает горения и обладает хорошими шумоизолирующими свойствами;
  • Гидропароизоляционную пленку, предназначенную для защиты утеплителя от увлажнения парами влаги;
  • Антисептик для дерева и битумную мастику, обрезки рубероида;
  • Декоративное покрытие пола и потолка.

Структура – из чего состоит деревянное перекрытие

Деревянные балки и требования к ним

В принципе, балочные перекрытия тоже могут быть разными: железобетонными, металлическими, либо деревянными. Первые два варианта не уступают по техническим характеристикам плитным перекрытиям, но они достаточно сложны для исполнения,  и поэтому в частном строительстве практически не используются. А вот деревянные балки — совсем другое дело!

Итак:

Деревянные балки и требования к ним
  • Несмотря на кажущуюся простоту, здесь тоже есть масса нюансов, которые необходимо соблюсти. Прежде всего, следует правильно выбирать пиломатериал. Чаще всего для этой цели используют твёрдую древесину хвойных пород: лиственницу, сосну, ель, кедр. Цена здесь не имеет никакого значения – просто балки из хвойных пород лучше всего работают на изгиб.

Сосновый брус для балочного перекрытия

  • Есть, конечно, поборники лиственной древесины, которые утверждают, что и осина с берёзой прекрасно справляются с такой задачей. Только вот строительные нормы рекомендуют вообще все несущие деревянные конструкции — а не только балки перекрытия, изготавливать из хвойного пиломатериала. Твёрдые породы лиственной древесины, годятся лишь для соединительных деталей (нагелей, шкантов, и т.д.).
  • Брус для перекрытия можно, и даже предпочтительно, использовать строганый, а не клееный. Он должен быть хорошо просушен и обработан перед монтажом огнебиозащитным составом. В отапливаемых зданиях, цельные балки должны монтироваться без пересечения со стенами и перегородками, а конструкция перекрытия, как таковая, должна гарантировать им хорошую вентиляцию.

Схема междуэтажного перекрытия

Деревянные балки и требования к ним
  • Глухая (монолитная) заделка балок в стены не допускается – их укладывают в гнёзда, и обязательно на амортизирующие прокладки из лиственной древесины. Концы балок, монтируемых с помощью металлического крепежа, должны быть защищены влагонепроницаемым слоем, так как при образовании конденсата, коррозия металла может повлечь за собой и коррозию древесины.

Но прежде, чем приступить к монтажным работам, несущие элементы перекрытия нужно рассчитать. Поэтому далее вашему вниманию будет предложена инструкция по подбору сечения балок и определению шага их установки.

■ Расчет и конструирование балочной плиты.

Различают плиты монолитных перекрытий балочные и опертые по контуру. В балочных плитах, характеризуемых соотношением ly/lx>2, кривизна плиты и изгибающие моменты от нагрузки значительно больше в поперечном направлении, чем в продольном (рис. 9.6, а). Поэтому изгибом в продольном направлении пренебрегают. В плитах, опертых по контуру, необходимо учитывать изгиб в обоих направлениях. В ребристых перекрытиях наиболее часто встречаются балочные плиты. Для расчета таких плит выделяют полосу шириной 1 м (рис. 9.5, б, в) и рассматривают ее как неразрезную балку, опертую на второстепенные балки и наружные стены. Расчет плиты производят с учетом перераспределения усилий, при этом в целях упрощения конструирования принимают (см. рис. 9.6, б):

Читайте также:  Как правильно класть плиты перекрытия на фундамент

в первом пролете и на первой промежуточной опоре

в средних пролетах и на средних опорах

■ Расчет и конструирование балочной плиты.

Рис. 9.6. Расчетная схема и армирование монолитных балочных плит

Расчетное значение средних пролетов принимают равным расстоянию между гранями второстепенных балок l02 = l2—b, крайних пролетов (при свободном опирании одного конца плиты на стену) — расстоянию между гранью ребра балки и осью опоры на стене l01=l1—0,5b.

В балочных плитах, окаймленных по контуру балками, горизонтальным смещениям опорных сечений препятствует распор Н, возникающий вследствие жесткости этих балок и повышающий несущую способность плиты (см. рис. 9.6, б). Учитывают это явление путем снижения моментов в средних пролетах и на средних опорах на 20%. Площадь арматуры в расчетных сечениях определяют как для прямоугольного сечения с одиночной арматурой шириной b=100 см и высотой hf.

Расчет плит по наклонным сечениям не производят, так как практически всегда соблюдается условие ().

■ Расчет и конструирование балочной плиты.

Армирование многопролетных балочных плит осуществляют, как правило, сварными рулонными сетками. При этом для плит с hf=6…10 см обычно применяют непрерывное армирование (рис. 9.6, г) рулонными сетками с продольной рабочей арматурой (d≤5 мм), а для плит с hf>10 см — раздельное армирование (рис. 9.6, д) плоскими или рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой. При непрерывном армировании основную арматуру с площадью As подбирают по моменту ql /16, а в первом пролете и над первой опорой устанавливают дополнительную арматуру ΔAs, подбирая по моменту ΔM=ql /11-ql /16.

При сложном форме плит, наличии неупорядоченных отверстий, реконструкции возможно применение вязаных сеток.

Что собой представляет деревянное перекрытие

Эта конструкция собирается из пиломатериалов. Чаще ее называют – по несущим балкам. Это когда между стенами строения по верхним торцам кладки укладываются балки, упирающиеся на эти стены. Уже на них укладывают и крепят доски в качестве чернового пола.

Название «балки» является не конкретным. То есть, это название элементов, которые собираются в виде основы и несут на себе основные нагрузки. В качестве них можно использовать брус, бревна, сдвоенные доски. Если разговор вести не о деревянных конструкциях, то в их качестве используют металлический профиль, железобетонные перемычки и прочее.

Устройство перекрытия с использованием деревянных балок

Опирание деревянных балок на газобетонные стены

Основным несущим элементом такой конструкции является деревянный брус, который передает полезную нагрузку и нагрузку конструкции перекрытия на стены. Существует три варианта устройства деревянных перекрытий в доме:

  • балочное;
  • ребристое;
  • балочно-ребристое.

При конструировании балочного, наибольшее внимание уделяется несущему элементу. Чтобы правильно подобрать сечение специалисты выполняют расчеты по прочности и жесткости. Устройство таких конструкций в частном доме допускает приблизительный подбор сечения балок. Он зависит от шага несущих элементов. При шаге 0,6 м можно привести такие следующие значения:

  • 75 на 100 мм при пролете 2 м;
  • 75 на 150 мм при пролете 2,5 м;
  • 75 на 200 мм – 3 м;
  • 100 на 200 мм – 4-4,5 м;
  • 125 на 200 мм – 5м м;
  • 150 на 200 мм – 6 м.

Если шаг балок больше, значения следует увеличить.В общем случае пирог чердачного перекрытия выглядит следующим образом:

Что собой представляет деревянное перекрытие
  • несущие балки;
  • лаги;
  • дощатый настил;
  • чистый пол.

При монтаже подвального перекрытия или перекрытия последнего этажа при контакте их с холодным воздухом между лагами укладывают утеплитель. В этом случае возникает необходимость монтажа слоя пароизоляция со стороны теплого воздуха и защиты от влаги со стороны холодного.

Важным моментом является крепление несущих балок к стенам. Глубину опирания принимают не менее 12 см. При контакте различных по структуре материалов необходимо предусмотреть слой гидроизоляции: концы балок покрывают гидроизоляционным материалом. В качестве гидроизоляции можно использовать:

  • битумную мастику;
  • рубероид;
  • толь (устаревший материал);
  • гидроизол;
  • линокром.

Балка не должна быть закреплена жестко. Иногда для этого на торце предусматривают скос под углом 70 градусов.

Для равномерного распределения нагрузки под места опирания балки устанавливают небольшие деревянные пластины. Они должны быть шире, чем несущий брус.

Балки монтируются одновременно с возведением стен. Сначала необходимо уложить крайние элементы и проверить их ровность с помощью строительного уровня и прямой длинной доски. Убедившись в горизонтальности, монтируют оставшиеся бруски.

При правильном монтаже и внимательной обработке деревянных горизонтальных элементов можно добиться очень большого срока их службы и высокой надежности. Для дома из газобетона такой тип конструкций станет отличным решением по умеренной цене.

Балочные перекрытия

Обычно несущими составляющими конструкциями выступают балочные межэтажные перекрытия, находящиеся на одном расстоянии друг от друга. Пространство между ними занимают заполнители.

Балки делаются из железобетона, дерева, фасованного металлопроката. Следует учесть, что они должны обладать прочностью, чтобы справится со всеми нагрузками. Стоимость работ по укладке деревянных конструкций довольно невысокая. В этом случае не понадобятся сложные грузоподъемные машины, что тоже позволит сэкономить.

Балочные перекрытия

Из деревянных балок

Обычно для каркасных или деревянных жилых домов с небольшим количеством этажей используются балочные деревянные конструкции. Их не следует ставить на пролетах, ширина которых больше 5 м.

На верхней части брусовой конструкции кладется настил, выступающий полом. Если под конструкцией располагается жилое помещение, снизу его подбивают досками, образуя потолок. Пустота заполняется звуко- и теплоизолирующим материалом.

Читайте также:  Как заделать потолочные швы между плитами перекрытия

Преимущества выбора деревянных перекрытий в доме:

Балочные перекрытия
  • Монтаж проходит просто и быстро вне зависимости от конфигурации. Использовать специализированную технику для покрытия из дерева не требуется;
  • Удается получить легкую и прочную конструкцию по достаточно низкой цене.

Главным недостатком дома с деревянными перекрытиями считается высокая огнеопасность.

При неверной обработке этот материал со временем может подвергаться гниению и нашествию жучков-короедов.

Технология монтажа

Балочные перекрытия

Обычно монтаж перекрытий в доме, сделанном из бруса, происходит по следующим этапам:

  • Установка деревянных балок. Предварительно следует провести тщательную обработку антисептиками и солнцезащитными средствами. Если опорой будет кирпичная, бетонная стена, газобетон или пеноблок, то концы балки требуют обмотки рубероидом в два слоя. На концах балок делают запил торцевой части под углом 60 градусов. После установки в пространство следует залить утеплитель, например, монтажную пену. Укладывают деревянные балки параллельно друг к другу, расстояние между балками должно быть одинаковое;

    Установка наката. Его создают из щитов, сделанных из досок. Накатные пластины крепятся к черепным брусьям с сечением 4х4 или 5х5 см. Предварительно их прибивают к боковым граням несущих балок. На накат закрепляется целый потолок;

  • Укладка изолирующей прокладки. Чтобы звуко- и теплоизоляция были качественными при устройстве перекрытия в деревянном доме, потребуется заполнение утеплителем. Их может послужить стружка, минеральная вата, керамзит, солома, пенопласт. Лучше отдавать предпочтение «ватным» матам. Они весят меньше, чем керамзит, что снижает нагрузку. С помощью волокнистой структуры воздух между комнатами легче проникает. Этот утеплитель имеет высокие изолирующие свойства.

Перед устройством изолирующей прокладки важно расстелить между балками пароизоляционную пленку. Это может быть толь или пергамин. Важно, чтобы концы заходили на несущие элементы на высоту не меньше 5 см.

Изолирующая прокладка должна быть более 10 см толщиной. Если разделяются холодные комнаты и помещения с отоплением, рекомендуемая толщина увеличивается вдвое.

Балочные перекрытия

Металлические балки

Эти конструкции считаются более надежными, в сравнении с деревянными балками. Благодаря небольшим размерам сечения сохраняется полезное пространство. При этом их используют нечасто. Для наполнения применяют плиты или легкобетонные вставки, из-за чего масса конструкции сильно увеличивается.

Преимущества:

  • С помощью металлических балок можно перекрыть широкие пролеты;
  • Хорошая устойчивость к насекомым, загниванию и плесени.
Балочные перекрытия

Недостатки:

  • Риск появления коррозии в областях высокой влажности;
  • Невысокие тепловые и звуковые характеристики.

Металлические балки для потолочного перекрытия кладут в гнезда на стенах, подготовленные перед началом работ. Промежутки заполняются пустотелыми железобетонными плитами 90 мм толщиной. Затем обустраивается песчано-бетонная стяжка. Ее толщина не должна превышать 100 мм.

Из железобетонных балок

Балочные перекрытия

Они распространены для пролетов до 7,5 м. Основное достоинство – возможность создать конструкции с широкими пролетами, что сложно сделать с металлическими или деревянными аналогами.

Железобетонные балки весят обычно более 100 кг. Поэтому потребуется задействовать подъемную технику, к примеру, автокран. Эту особенность многие рассматривают как недостаток.

Ригели кладутся с шагом в 600-1000 мм. В пространство устанавливаются блоки или легкобетонные плиты. Швы обрабатываются цементно-песчаным раствором. Для этого межэтажного перекрытия необходима изолирующая прокладка.

Балочные перекрытия

Иные элементы перекрытия

Следует помнить, что сквозь перекрытие проходят другие элементы конструкции, к примеру, ступеньки или дымоход. В таких местах необходимо изменить порядок укладки балок перекрытия, обрезав их при необходимости и перенеся нагрузку на соседние элементы при помощи дополнительной балки. Она крепится петлями к укороченным и обычным балкам.

Иные элементы перекрытия

Внутри перекрытия (под полом) могут проходить отдельные электрические провода, что не влияет на огнеупорность, при условии, что отверстия для этих проводов закрыты (напр. гипсом). Иногда требуется прохождение сквозь перекрытия проводов в вертикальном направлении. Жгуты проводов толщиной до 50 мм. могут проходить сквозь перекрытие без специальных приспособлений. Следует лишь уложить плотно минеральное волокно на место прохождения проводов, а затем уплотнить гипсовым раствором.

Какие бывают балки

Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.

По материалу элементы разделяют на следующие виды:

-из цельного бруса или доски;

-из клееного бруса.

Из клееного бруса изготавливают гнутые балки

Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые. Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).

Сечение балок может быть следующих типов:

-квадратное;

-прямоугольное;

-двутавровое.

Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.

Чаще всего применяют брус прямоугольной формы

Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.

Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

  • общий вес;
  • нагрузочную способность;
  • площадь формируемой поверхности;
  • расстояние между балками;
  • ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

  • 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
  • 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.
Расчет перекрытия по металлическим балкам

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

  • прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
  • при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Возведение межэтажных сводов в доме из газобетона ↑

Главной особенностью является то, что газобетон при всех своих положительных свойствах не обладает достаточной прочностью. Из-за этого не рекомендуется из обычного газобетона возводить строения, имеющие больше двух этажей.

Устройство деревянного перекрытия между этажами

Пошаговая инструкция монтажа свода в газобетоне ↑

Возведение межэтажных сводов в доме из газобетона ↑

Для монтажа настилов между этажами, особенно когда необходимо смонтировать перекрытие 2 этажа дома из газобетона, заранее подготавливают армированную опору из железобетонного пояса, расположенного по периметру здания или помещения.

Этапы работ своими руками:

  1. Концы балок необходимо подпилить под углом в 60°-70°, создавая дополнительную полость для вентиляции после установки.
  2. Далее бруски в месте контакта со стеной оборачивают рубероидом, предотвращающим истирание упора конструкции. Торец необходимо оставить открытым для удаления влаги из древесины при вентиляции.
  3. Создавая ниши для укладки слег, необходимо рассчитать их размер так, чтобы зазор между деревом и стеной сверху был не менее 50 мм. После укладки балки в этот зазор укладывают утеплитель, к примеру, минеральную вату.
  4. Монтаж начинают с крайних брусков, монтируя перекрытие по деревянным балкам. Затем устанавливают промежуточные слеги, проверяя правильность установки по строительному уровню.
  5. Балочный свод фиксируют к армированному поясу с использованием металлических уголков, шпилек либо специальных пластин.
  6. Следующим этапом выполняют монтаж досок и брусков, закрепляемых снизу балок.
  7. После фиксации нижнего слоя конструкции распределяют изоляционный слой, подбирая его свойства в зависимости от типа перекрытия – обеспечение теплоизоляции, улучшение звукоизоляции или гидроизоляции.

Отделка пола по балкам

Финишные работы и рекомендации ↑

Возведение межэтажных сводов в доме из газобетона ↑

В завершении сверху настилают лаги, на которых монтируют чистовой пол. Нижнюю часть свода также облагораживают, обшивая вагонкой, ДВП, фанерой либо другим отделочным материалом.

Из всех видов перекрытий созданные из дерева более предпочтительны при возведении дома собственными силами – деревянные межэтажные конструкции требуют меньше затрат и не отличаются большой трудоемкостью. Используя лесоматериалы, можно возводить перекрытия любого вида – межэтажные, чердачные или подвальные (цокольные). Необходимо лишь правильно рассчитать нагрузку и грамотно выбрать пиломатериал для строительства, что обеспечит крепость и долговечность конструкции.

Разновидности потолка

Прежде чем переходить к изучению пошагового руководства, как сделать потолок в бане своими руками, полезно определиться, какой конкретно тип перекрытия планируется сооружать.

Существует несколько разновидностей потолка:

Разновидности потолка
  • подшивной;
  • настильный;
  • панельный.

Каждая разновидность потолка имеет собственные особенности монтажа. Чтобы определиться с выбором, требуется ознакомиться со всеми нюансами, а также обратить внимание на специфику назначения каждого перекрытия.

Подшивной потолок может использоваться и в небольших, и просторных банях. Он характеризуется:

  • повышенной прочностью;
  • отменной теплоизоляцией;
  • продолжительным эксплуатационным сроком.

Разновидности потолка

При выборе подшивного потолка обязательно требуется дополнительный монтаж балок перекрытия. Их укладывают на венец сруба. Затем к установленным балкам подшивается древесина. Внутреннее пространство заполняется утеплителем.

Настильный потолок идеально подходит для сооружения потолочного перекрытия при отсутствии чердака. Преимуществами такого потолочного варианта являются:

  • отсутствие необходимости в укладке слоя утеплителя;
  • быстрое возведение потолочного основания;
  • бюджетный вариант.

Панельный вариант потолочного перекрытия чаще всего отвергается теми, кто решился сооружать потолок собственными силами. Он предполагает выполнение более сложных технических задач. Также сложно выполнить часть работ самостоятельно, не обращаясь за помощью к знакомым, близким, способным выступить в качестве дополнительной рабочей силы.

Разновидности потолка

Невзирая на сложность монтажа, многие настойчиво предпочитают именно такую конструкцию. Это неслучайно, поскольку такое потолочное перекрытие характеризуется:

  • универсальностью;
  • повышенной прочностью;
  • достаточной жесткостью.