Потолочные перекрытия: характеристика и типы

Сооружение жилых домов высотой в несколько этажей – дело затратное. Если есть помощники, на некоторых этапах строительства можно сэкономить. Пример – возведение своими руками межэтажных перекрытий.

Требования, предъявляемые к потолочным перекрытиям

Независимо от того, из какого материала изготовлены потолочные перекрытия, они должны отвечать ряду требований (детальнее: «Как сделать потолочное перекрытие в частном доме»). Прежде всего, у них должна быть несущая способность, соответствующая эксплуатационной нагрузке. При расчете данного параметра обязательно учитывают массу перекрытия, планируемый вес отделки (в случае подшивного или подвесного потолка). Если речь идет о квартире, то есть о междуэтажном перекрытии, то учитывают еще и массу людей, оборудования и мебели в верхних помещениях.

Имеют значение и звуко- и теплоизоляционные качества. Теплоизоляция важна, если над потолком находится чердак или же вообще нет никакого помещения. Звукоизоляция нужна при обустройстве межэтажных перекрытий.

Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Дома, которые выполняются из сборных железобетонных плит, обладают стандартными габаритами, но отличаются по типу.

Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Сборные строения имеют ряд преимуществ в сравнении с монолитом:

  • высокая скорость монтажа;
  • укладка плит может выполняться вне зависимости от условий: мороз, жара, дождь и т. п. не станут проблемой;
  • низкая цена, можно сэкономить до 15% от стоимости монолита.
Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Железобетонные плиты вместе с бетонным полом первого этажа приводят к главному недостатку конструкции – большая масса. Из-за высокого веса, плиты имеют ограниченную область использования и требуют установку высокопрочного фундамента. Увеличивая глубину заложения фундаментов под внутренние и несущие стены, возрастает смета на строительство. Даже с учётом дополнительных затрат, ЖБ плиты получаются дешевле, чем монолит.

Проведенные многочисленные сравнения доказали, что плитные перекрытия на 50-70 % дешевле, нежели монолитное перекрытие и пустотные плиты

Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Толщина наружных и внутренних стен здания отличаются, несущие плиты имеют толщину 140-220 мм, а в длину до 9 м в зависимости от величины пролёта. Толщина внутренних стен – около 8-12 мм. При работе с панелями важно учитывать раскладку и тип конструкции.

Всего выделяют 3 основных вида:

Общие сведения о сборных плитах перекрытия
  • полнотелые. Без пустот, имеют наибольший вес. Отличаются наибольшей прочностью. Их вносят в план, чертеж перекрытий исключительно многоэтажных зданий. Применяются для создания межэтажных перекрытий. Из-за сплошного строения, плиты обладают сниженными тепло- и звукоизоляционными свойствами;
  • пустотные. Внутри выполнены продольные пустоты обычно круглой формы. Добавление воздушных резервуаров повлекло увеличение толщины – 220 мм. Являются наиболее распространёнными сборными элементами. Они отличаются высокими изоляционными характеристиками. Благодаря наличию пустот, в сравнении с монолитными перекрытиями, пустотелые блоки создают меньшую нагрузку на основание и стены. Дополнительным преимуществом является способность перекрывать большие пролёты и несущие стены, так как длина плит достигает 12 м;
  • шатровые. Представляют собой лоток с рёбрами, направленными вниз или вверх. Толщина плит составляет от 140 до 160 мм.

При работе с крышей и наружными стенами нередко используются монолитные перекрытия благодаря их достоинствам в сравнении со сборными плитами:

Общие сведения о сборных плитах перекрытия
  • равномерно распределяют нагрузку;
  • для постройки не требуется привлечение спецтехники;
  • могут укладываться не только на стены, но и колонны;
  • монолит можно приготовить любого размера, в том числе нестандартного.

Перекрытие сохраняет свое монолитно-армированную конструкцию

Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Монолитные панели обладают 3 главными недостатками:

  • трудоёмкость строительства;
  • необходимость в сложном процессе усиления конструкции, без помощи высококвалифицированных строителей обойтись вряд ли удастся;
  • обязательно требуется формирование опалубки, процесс трудоёмкий и требует много материалов.
Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Когда будет составляться план и рассматриваться раскладка плит перекрытия, стоит учесть особенности каждого типа перекрытий.

Общие сведения о сборных плитах перекрытия

Выбор материалов, расчет конструкции

Типы балок для перекрытий

Проектные работы включают планирование несущей конструкции, а также расчет и выбор материалов. Для различных перекрытий используется брусья соответствующего типа. Чаще всего деревянные балки типизируют по внешним характеристикам: сечению, составу и несущей способности:

  • доска – простой конструкционный материал, применяемый при строительстве обрешетки и чернового пола;
  • двутавровая балка – конструкционный материал с сечением в виде буквы Н. Двутавр позволяет сократить общий вес конструкции без потерь в несущей способности;
  • LVL-брус – балка из клееного шпона, изготовленная методом склейки лущеных хвойных пород: сосны, ели, лиственницы. Отличается высокими показателями прочности при горизонтальной нагрузке. Используются при строительстве стропильных ног, балок межэтажных перекрытий, а также коньковых балок;
  • комбинированная балка – клееный брус, в состав которого входит шпон из нескольких пород дерева;
  • четырехкантовый брус – пиломатериал четырехугольной формы, имеющий 4 обработанные стороны, Наиболее популярен при возведении перекрытий любого типа;
  • двухкантовый брус (лафет) – пиломатериал, имеющий 2 обработанные стороны противоположные друг другу. Несмотря на относительно низкие показатели прочности, лафет часто используется при возведении межэтажных перекрытий;
  • оцилиндрованное бревно – фрезерованный пиломатериал из цельного куска древесины, отличающийся наивысшей несущей способностью. Максимальная нагрузка на 1 кв. м. балок данного типа составляет 500 кг. Однако из-за округлой формы оцилиндрованные бревна чаще применяют при возведении чердачных, а не межэтажных перекрытий.
Читайте также:  Гидроизоляция пола в квартире перед стяжкой: виды и детали монтажа

При заготовке брусьев предпочтение отдается хвойным породам ввиду их повышенной прочности и устойчивости к гнилостным процессам. Аналогом ели, лиственницы и сосны могут также выступать акация, дуб или клен. Данные породы древесины отличаются низкими показателями влажности (от 12% до 14%). С годами прочность балочных перекрытий увеличивается благодаря испарению влаги с их поверхности. По истечение 5 лет усушки крепость бруса приближается к показателям прочности металлических балок.

Горизонтальные несущие конструкции бывают нескольких видов:

  • межэтажное перекрытие по деревянным балкам;
  • чердачное перекрытие;
  • подвальное перекрытие.

После того, как будут определены тип и материал балок, строители приступают к расчету потенциального сечения. Выбор брусьев с тем или иным сечением напрямую зависит от таких показателей, как:

  • потенциальная нагрузка (ПН) на 1 кв. м. – предполагаемая масса, которая будет оказывать постоянное/временное воздействие на несущую конструкцию. Рассчитать нагрузку можно самостоятельно с помощью одного из онлайн-калькуляторов;
  • длина пролета (ДП);
  • шаг – расстояние между соседними балками (50 см, либо 1 м).
Выбор материалов, расчет конструкции

Подходящее сечение бруса можно рассчитать по приведенным ниже таблицам. Для этого достаточно выбрать длину пролета, предполагаемую нагрузку и размер шага.

ПН

ДП

150 250 350 450
2 м 50×100 50×100 50×100 50×120

100×100

2.5 м 50×100 50×120

100×100

50×130

100×120

100×100
3 м 50×120 50×140 50×160 100×120
3.5 м 50×140

100×100

50×160

100×130

50×180

100×150

100×160
4 м 50×160

100×130

50×180

100×150

100×160

120×150

100×180

150×160

4.5 м 50×180

100×140

100×160

130×150

100×180

150×160

100×200

150×180

5 м 100×160 100×190

150×170

100×210

150×190

100×190

150×170

5.5 м 100×180 100×190

150×160

100×200

150×180

100×220

150×200

6 м 100×200 100×200

150×180

100×250

150×220

100×220

150×200

Табл. 1 — Сечение балок при шаге в 0.5 метра

Табл. 2 — Сечение балок при шаге в 1 метр.

Расчет количества балок для перекрытия производится по следующей формуле:

КБ = ДП/Ш, где:

  • КБ – количество балок установленного сечения;
  • ДП – длина пролета;
  • Ш – шаг.

Общее число балок зависит от количества пролетов.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Иногда в частном домостроении применяется такой вариант перекрытий – монолитное железобетонное, опирающееся на металлические балки (спаренные швеллеры, двутавры, труба квадратная и т.д.). Плюсами такого перекрытия является то, что за счет довольно часто расположенных балок (от 1 м до 2,5 м в среднем) само перекрытие можно сделать довольно тонким (но не менее 50 мм). Армируется такое перекрытие в один слой, что тоже дает немалую экономию.

Основным минусом является то, что по требованиям пожарной безопасности металлические конструкции нужно покрывать специальным огнезащитным составом, а это недешевое удовольствие.

В данной статье мы рассмотрим два вопроса: как выполнить железобетонное перекрытие и как подобрать металлические балки.

С чего следует начать? С анализа перекрытия в плане. Допустим, у нас перекрытие размером 4х8 м. Рациональней расположить балки вдоль короткой стороны плиты, т.е. длина балок будет 4 метра (не считая глубины опирания на стены). Чем короче балка, тем меньше металла мы на нее потратим, и тем реже эти балки можно расставить. Конечно, это не жесткое правило, а просто рациональный совет.

Далее необходимо собрать нагрузки на 1 м 2 перекрытия. Как собирать нагрузки, подробно изложено в статье «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома». При этом учитывается:

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

– временная нагрузка на перекрытие,

– нагрузка от веса перегородок (желательно балки располагать под перегородками, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на облегченное перекрытие),

– нагрузка от веса полов,

– собственный вес перекрытия.

Затем нужно задаться шагом металлических балок. Здесь на первый план выходит монолитное перекрытие. Если сделать шаг балок слишком частым, мы рискуем вызвать перерасход как металла, так и железобетона. Если расстояние между балками, наоборот, слишком большое, это вызовет увеличение арматуры в плите, увеличение толщины этой плиты (при этом значительно возрастет нагрузка на балки), а значит увеличится и сечение балок. Поэтому всегда перед началом расчета нужно анализировать и подбирать оптимальное расстояние между балками перекрытия. Изложенные ниже расчеты применимы при условиях: между всеми балками должно быть одинаковое расстояние; должно выполняться условие L 1/ L 2 > 2, где L 1 – длина балки, L 2 – расстояние между соседними балками.

В принципе, есть несколько путей расчета перекрытия такого типа.

Первый путь (более трудоемкий, особенно без достаточного опыта, но иногда необходимый). Можно задаться профилем металлических балок (допустим, у вас уже есть в наличии металл конкретного профиля); затем, задавшись толщиной перекрытия и шагом балок, можно собрать нагрузки и выполнить расчет балки. При этом, выполняя расчет, вы за несколько подходов можете определить максимально допустимое расстояние между балками, при котором выполняются условия прочности и деформативности. После этого можно перейти к расчету перекрытия и определить его толщину и армирование. Если все прошло – хорошо. Если толщина оказалась большей, чем вы задавали, расчет нужно будет повторить с начала – пока не сойдутся все части задачи.

Второй путь. Расчет начинается с железобетонного перекрытия. Задаемся шагом балок и толщиной плиты, собираем нагрузки и выполняем расчет плиты. При необходимости, корректируем шаг балок и толщину плиты до наиболее экономичных результатов. Собираем нагрузку на балку с получившегося пролета и подбираем сечение балок.

Второй путь мы рассмотрим на примере.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Расчет ведется для условно выделенной полосы плиты шириной 1 м.

Необходимо перекрыть помещение размером в плане 6х10 м. Над перекрытием будут жилые комнаты – временная нагрузка 150 кг/м 2 . Материалы плиты: бетон класса В15, расчетное сопротивление бетона Rb = 7,7 МПа, арматура горячекатаная периодического профиля класса А400С, расчетное сопротивление арматур ы Rs = 365 МПа.

Минимальная толщина перекрытия должна быть больше, чем L /35, где L – расстояние между балками.

Задаемся шагом балок – 2,5 м, направление балок – вдоль короткой стороны помещения, толщина ж.б. перекрытия – 80 мм (что больше, чем 2,5/35 = 0,071 м = 71 мм), расстояние от нижней грани плиты до рабочей арматуры – 35 мм.

Бетонные монолитные плиты

Специалисты считают, что причин, по которым делать бетонные перекрытия своими руками выгодно, две:

  1. Доступность технологий и материалов – приобрести любой бетон и в любом количестве не проблема.
  2. Такая монолитная плита может быть изготовлена своими руками качественно и без помощи профессионалов.

Но знакомство с некоторыми нюансами этой работы тем не менее необходимо. Прежде всего, несколько полезных советов:

Схема межэтажного перекрытия.

  1. Бетон лучше заказать готовый, поскольку собственноручное его приготовление – занятие трудоемкое. При покупке проверяйте сопроводительные документы.
  2. При заливке на уровне второго этажа или выше стоит воспользоваться бетононасосом – носить ведрами или перегонять бетон по желобам трудно и нудно.
  3. При зимней заливке обязательно использование соответствующих добавок, а еще лучше – дождаться теплого времени года.

Опалубка должна быть достаточно прочной – масса 1 м2 бетона толщиной 20 см порядка 500 кг. Ее лучше сделать из ламинированной (потом легче очищать) фанеры толщиной 18-20 мм. Иногда на дно опалубки укладывают гидроизолятор – толь или толстую полиэтиленовую пленку. Для изготовления стоек, опор, распорок и балок подойдет брус сечением 10х10 см. Горизонтальность площадки должна контролироваться очень строго.

Арматуру типа А400 или А500 укладывают в 4 ряда, чередуя направления: вдоль пролета, поперек, вдоль и снова поперек. Расстояние между дном опалубки и первым слоем арматуры, между слоями, а также между верхним рядом арматуры и уровнем бетона – 25-30 мм. В местах пересечения ряды увязываются мягкой проволокой. Между нижним рядом арматуры и дном опалубки, а также между рядами арматуры кладутся разделители – обычно пластмассовые сухарики.

При заливке бетон равномерно распределяется по всей площади опалубки – толщина слоя должна быть везде одинакова. Для удаления воздушных пузырей желательно применить вибратор. Заливку лучше сделать в один прием. Если это невозможно, используются проволочные сетки-рассечки, но только не в средней части пролета. Использовать с этой целью доски или фанеру нельзя. Для предотвращения растрескивания залитый бетон следует укрыть пленкой, а потом периодически увлажнять для постепенного набора прочности. Через месяц опалубку можно снять – монолитное перекрытие достаточно отвердеет.

Особенности изоляции и отделки перекрытий

В зависимости от монтажа горизонтальных перегородок проводятся изоляционные и отделочные работы. Необходимо обустроить изоляцию утепляющую, как утеплить будет описано ниже.

Сделать накат можно и своими руками, достаточно следовать этапам работы.

  1. Крепление черепных брусков размером 50×50 см к боковым частям балок. Это обеспечит удержание наката и изоляционных материалов.
  2. Монтаж наката, например, из дощатых щитов.
  3. При обустройстве цокольного перекрытия поверх «чернового» пола кладется слой пароизоляции, после чего выполняется монтаж гидроизоляции и чистового пола.
  4. Крепление пароизоляции, а затем уже потолочной доски либо фанеры, древесных плит.
  5. После завершения работы со звуко- и теплоизоляцией, крепится паромембрана и половые доски.

С целью защиты от разного рода негативного воздействия пол окрашивается или лакируется, после чего можно укладывать напольное покрытие, предлагаемое на рынке стройматериалов в большом ассортименте.

Балочные

Конструктивно состоят из балок, выполняющих несущую функцию, и заполнений (утеплителя, досок, пароизоляционного материала, гидроизоляции и т.п.). Балки располагают с одинаковым шагом, обеспечивающим требуемые прочностные характеристики. На балки укладывают специальные элементы заполнения, которые кроме всего прочего выполняют ограждающие функции.

На основе деревянных балок

Являются самым древним вариантом. Конструктивно состоят из толстых квадратных или прямоугольных балок, подшиваемых досками снизу и сверху. Межбалочное пространство при этом заполняют негорючим утеплителем. При этом также следует использовать пароизоляционные и гидроизоляционные материалы.

С использованием металлических балок

Является более редким способом перекрытия в частном домостроении, когда вместо деревянных балок используются металлические. За исключением материала балок, конструкция во многом аналогична.

Во сколько обойдется сборка

Составляя проект такой конструкции, как перекрытие второго этажа по деревянным балкам, помимо всего прочего, конечно же, следует сделать расчет всех необходимых материалов и составить смету. Определить количество досок и утеплителя не сложно. Для этого нужно лишь знать площадь перекрытия и размеры самих материалов.

Если второй этаж дома жилой, длину балок определяют, учитывая ширину пролета и необходимые для опоры припуски. Если над домом обустраивается чердак, расчеты выполняются следующим образом:

  • Балок должно быть столько же, сколько и стропильных ферм кровли. Объясняется это особенностями конструкции крыши. Часто стропила крепятся именно на балки. В любом случае сходиться эти два элемента на стенах должны в одной точке.
  • Длину балок рассчитывают, исходя и особенностей конструкции каркаса кровли. Если стропила предполагается крепить к балкам, для расчета их длины к ширине пролета следует прибавить по 40 см на свесы крыши с обоих сторон. Если же балки предполагается вмуровать в стены, длина их должна быть такой, чтобы между их торцами и задней стенкой «гнезда» оставалось хотя бы 3 см для проветривания.

Расчет прочности балок

Чтобы перекрытие второго этажа по деревянным балкам получилось надежным, его опорные элементы должны иметь достаточно большое сечение. Рассчитать необходимые длину и ширину бруса в наше время очень просто. Для этого следует воспользоваться онлайн-калькулятором.

Чтобы расчет балок перекрытия получился точным, нужно знать следующие параметры:

  • ширину пролета;
  • шаг установки бруса;
  • породу древесины, использованную для изготовления бруса.

Шаг между стропилами кровли частных домов, возведенных в средней полосе России, обычно составляет 80 см. Соответственно на таком же расстоянии друг от друга устанавливаются и балки. Для пролетов стандартных не слишком больших частных домов в 6-9 м под них обычно берется материал сечением 150х150 мм. Что еще нужно учитывать

Выполнив расчет балок перекрытия и закупив все необходимые материалы, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Однако перед этим желательно выполнить еще ряд подготовительных мероприятий.

Помимо этого, брус и доски нужно покрыть средством, снижающим риск возгорания. В случае пожара обработанный таким образом материал, конечно же, будет поврежден. Однако обработанные такими составами брус и доски не горят, а тлеют. Следовательно, у жильцов при пожаре будет больше времени для того, чтобы покинуть дом.

Также очень неплохо перед сборкой перекрытия обработать доски и брус средством против насекомых. Жучки-точильшики в последующем могут доставить владельцам дома массу неприятностей. Порядок сборки

Как только все материалы будут закуплены, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Собираются деревянные перекрытия в доме в таком порядке:

  • Подготавливаются все необходимые материалы и инструменты. Для того чтобы балки можно было поднять наверх, наверняка понадобится лестница.
  • Устанавливаются собственно сами балки. В монолитных и кирпичных домах балки вмуровывают в оставленные при заливке или кладке стен «гнезда». При обустройстве последних следует учитывать, конечно же, размер балки перекрытия. При сборке чердаков брус может крепиться также уголками к мауэрлату. К стенам рубленых домов балки фиксируют на специальные элементы — «салазки». Это предотвращает перекосы конструкции перекрытия во время усадки дома.
  • Снизу на балки набиваются доски. Со стороны чердака их сначала обтягивают пароизоляционной пленкой, а затем укладывают на них плиты утеплителя. Последние нужно монтировать так, чтобы они максимально плотно прилегали к древесине.
  • Поверх плит монтируют еще один слой пароизоляции.
  • Набивают доски пола второго этажа.

Устройство межэтажных перекрытий по деревянным балкам в доме

Перекрытия между этажами, подвальные или чердачные конструктивно устраиваются по двум схемам – безбалочное перекрытие (в основе лежит использование монолитной плиты), и балочное перекрытие (применяются деревянные балки перекрытия). Делают перекрытия для разделения междуэтажных помещений, а также, чтобы отделить комнаты от подвала и чердака. Балки могут быть изготовлены из различных материалов, например, из древесины, монолитного железобетона или металлических прогонов.

Устройство межэтажных перекрытий по деревянным балкам в доме

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Технология самостоятельного изготовления лаг и подбор древесины

Лаги можно приобрести в магазине, а можно сделать собственноручно. Второй вариант обойдётся сравнительно дешевле. Лучше всего для этих целей подойдёт древесина влажностью не более 15-17% 2-го или третьего сортов. Изготавливать лаги можно из сосны, пихты, ели, осины и лиственницы.

Если вы делаете лаги собственноручно, учитывайте, что сечение бруса должно быть прямоугольной формы. Высота больше ширины приблизительно в два раза. Нужный размер выясняется исходя из параметров помещения, если быть более точными: исходя из точного расстояния между звеньями обвязки из бруса.

Технология самостоятельного изготовления лаг и подбор древесины

Размер брусков зависит от расстояния между звеньями обвязки

Кроме того, обязательно нужно учитывать толщину утепляющего слоя и размер пролётов. На иллюстрации вы можете наблюдать приблизительные расчёты с укладкой лаг на расстоянии 70 см друг от друга.

Если ваше помещение имеет промежуточный между указанными значениями размер, стоит взять за основу большее значение. Так вы будете иметь некоторый запас материала, что позволит настелить его без зазоров и сделать конструкцию более прочной.

Чтобы сделать деревянный пол своими руками, можно использовать как обрезные, так и шпунтованные доски. Второй вариант гораздо предпочтительнее, ведь его устройство предполагает паз и шип, следовательно, установка чистового финишного покрытия уже не так актуальна.

Технология самостоятельного изготовления лаг и подбор древесины

Предпочтительнее использовать шпунтованные доски благодаря системе шип-паз

Можно использовать половые доски из кедра, лиственницы, ели, осины и сосны. Самые дорогостоящие и долговечные материалы – дубовый и сосновый массив: при условии, что монтаж будет проведён правильно, они прослужат несколько десятков лет. В свою очередь, лиственница отлично подходит для помещений с высокой влажностью, ведь она не подвержена гниению, а полезные для здоровья осиновые и ольховые доски замечательно подойдут для спальных помещений.

Доски из дуба и сосны прослужат долгое время

Если вы приобретаете половые доски первого сорта, можете не тратиться на конечный настил, а на завершающем этапе просто отшлифовать доски и вскрыть лаком.

Технология самостоятельного изготовления лаг и подбор древесины

Главное, перед укладкой обязательно обработать доски антисептическими противогрибковыми препаратами и пропитать водоотталкивающим составом.

Если вы устанавливаете деревянный пол своими руками, внимательно отнеситесь к выбору древесины: доски должны быть сухими, но не пересушенными. Мокрая древесина после высыхания и под давлением мебели может деформироваться. Всегда покупайте доски с запасом в 15-20% на случай необходимости подрезки, ошибок и брака.