Устройство деревянных перекрытий между этажами: расчет и схемы монтажа

Если стропильная система была сконструирована неправильно, она может не справляться со снеговой и ветровой нагрузкой, что проявляется в виде ее деформации и даже поломки несущих элементов. Решить данную проблему можно путем усиления конструкции, но как правильно справиться с поставленной задачей? Об этом я и хочу далее вам рассказать.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

  • плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;
  • снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;
  • необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.

Усиление перекрытий – необходимое мероприятие

Необходимость осуществления восстановительных работ, направленных на увеличение прочности перекрытий, возникает достаточно часто:

  • при выполнении планового ремонта обычной квартиры, расположенной в многоэтажном доме;
  • при осуществлении ремонтных работ внутри помещений производственного или складского назначения;
  • в процессе реставрации архитектурных памятников и восстановления межэтажных конструкций старых зданий;
  • при производстве ремонтных мероприятий, связанных с серьезной перепланировкой различных видов помещений.

Техническое состояние этих конструктивных элементов – один из основных факторов, которые определяют необходимость осуществления реконструкции гражданских и жилых зданий

Причины разрушения несущих конструкций различные:

  • несоблюдение требований технологии при выполнении строительных работ;
  • использование низкокачественных строительных материалов;
  • значительное повышение нагрузки на несущие стены и потолки;
  • арматурная коррозия, связанная с нарушением защитного слоя.

Кроме того, иногда возникает потребность в укреплении межэтажных панелей, состояние которых вполне удовлетворительное. Такая ситуация связана с изменением функционального назначения помещений. Ведь новые владельцы зданий достаточно часто размещают массивное оборудование, выполняют существенную реконструкцию, а также повышают этажность строения.

В зависимости от характерных особенностей разрушения, ремонтные работы предусматривают:

  • удаление разрушающихся элементов и локальную их замену новыми;
  • восстановление бетонного массива или наращивание толщины плит;
  • усиление панелей стальной сеткой или дополнительными прутками арматуры;
  • установку в участках стыковки балок стальных накладок и мощных хомутов.

Выбор оптимального метода усиления определяется строителями в зависимости от материала перекрывающих конструкций. В качестве материала перекрытий используется:

  • древесина;
  • металлопрофиль;
  • железобетон.

Эти работы предусматривают целый комплекс мероприятий, которые направлены на восстановление несущей способности перекрытия и отдельных частей

Усиление перекрытий – необходимое мероприятие

В одних случаях для увеличения нагрузочной способности применяется бетон, усиленный стальной арматурой, в других производится установка опорных элементов или используются металлические хомуты. Допускается установка на проблемном участке опорных стоек, изготовленных из металлопроката или деревянных брусьев. При выполнении восстановительных мероприятий и установке перекрытий следует придерживаться требований технологии и использовать качественное сырье.

Читайте также:  Деревянный пол в доме из газобетона: перекрытие

Выполнение указанных рекомендаций позволит избежать проблемных ситуаций в процессе эксплуатации строения.

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

  • в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
  • в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
  • в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
  • в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Таблица. Выбор шага балок

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

Крепежные детали для стропил

Для сборки стропильной конструкции используют деревянные элементы и металлические изделия. К деревянным крепежам относятся: бруски; треугольники; нагели и т.д.

Металлические крепежные детали – это гвозди, болты, стальные уголки, шурупы, шпильки, хомуты, скобы, специальные устройства для стропил, называемые салазками или ползунками и многое другое. Крепления для балок WB используют при монтаже несущих балок для деревянных конструкций при постройке домов из дерева. Его преимущество заключается в том, что не требуется врезка в балку, а крепление выполняется при помощи гвоздей, шурупов или анкерных болтов. Способы крепления стропил к мауэрлату Наиболее распространенным способом крепления стропил в нижней части считается их соединение с мауэрлатом (читайте: «Крепление мауэрлата — способы»). Несмотря на его популярность, выполнить качественно такую работу получится не у каждого строителя, а это не может не отразиться на прочности и надежности крыши. До того, как крепить стропила к балкам мауэрлата внизу стропильной ноги делается специальный вырез. Устанавливать без этого стропила нельзя, поскольку при малейшей нагрузке плоская грань бруса соскользнет с поверхности балки. Что касается выемки в мауэрлате, то делать ее или нет, зависит от материала его изготовления.

Крепление к стене из газобетона и гипсокартону

Газоблоки материал мягкий, для них подходят шурупы с резьбой на всю длину, но лучше пользоваться анкерами, механическими или химическими. Чтобы качественно установить анкер с гнущимися ребрами или клиновидный, предварительно засверливают отверстие диаметром чуть больше анкера. Один из видов анкеров отлично подходит для пустотелых блоков и блоков из ячеистых бетонов — пеноблоков, газоблоков и др. Основные «детали» анкера — стальная гильза, имеющая ребра и гайка на конце. Когда винт вкручивают в гильзу, ребра гнутся и раздвигаются, образуя «бабочку», которая надежно удерживает анкер внутри материала.

Читайте также:  Все узлы/результат кластеризации/теплый пол в каркасном доме на сваях

Еще прочнее держат химические анкера, они подходят для всех стеновых материалов из легких бетонов и для гипсокартона, да и для любых стеновых материалов. Принцип работы — способность синтетических смол глубоко проникать в поры и сцепляться с основанием. Слабым звеном крепления к пористым блокам и гипсокартону является не крепеж, а материал основы, особенно при действии вертикальной нагрузки, и как раз эти проблемы помогают решить химические анкеры. Вставляют химический анкер, применяя специальный пистолет. В засверленное отверстие выдавливают под давлением клеящую массу, и сразу вставляют крепежный элемент — шпильку с резьбой или шток. Клеевой состав заполняет поры газобетона или др. пористого блока, и после застывания образует прочное и надежное крепление. Усилие вырыва химического анкера из кирпича более 500 кг. Время службы химических анкеров — десятки лет, от температурных перепадов они не деформируются, к агрессивным средам инертны. Последнее очень важно при работе с газобетоном, который агрессивен к металлам. Весь крепеж для газобетона должен иметь антикоррозионное покрытие.

Для крепления бруска к газобетону или гипсокартону анкерный способ крепления самый прочный, хотя и затратный. Все зависит от плотности (марки) газобетона и от требуемой нагрузки. Для крепления обрешетки может быть достаточно применить механические анкеры — клиновидные или типа «спиральные гвозди». Последние удобны тем, что их монтируют в стену из газобетона, забивая обычным молотком. При забивании спиральный гвоздь вворачивается в блок, не нарушая его пористую структуру.

Дюбель, похожий в рабочем положении на спицы полураскрытого зонтика, носит ласковое имя Молли и отлично подходит для крепления деревянных брусков к перегородкам из гипсокартона, с целью закрепить на них картины, нетяжелые полки или светильники. Молли — вид распорного анкерного болта, имеющего втулку с продольными прорезями, которая при затягивании резьбы вставляемого винта до упора складывается и превращается в зонтик. Несущая способность отличная, но это крепление имеет недостатки — удалить его можно, только выломав часть перегородки. Кроме того, с «Молли» невозможно работать в тесном пространстве.

Устройство балочного перекрытия

При монтаже нужно обязательно соблюдать уровень всех вертикалей и горизонталей. Для этого предварительно натяните маячный шнур и устанавливайте каждую балку, ориентируясь на него. Только таким образом можно обеспечить идеальное устройство балочного перекрытия.

Это обеспечит ровность всех балок относительно друг друга. Чтобы при монтаже наката балки не двигались, скрепите их между собой. Не забывайте, что деревянные перекрытия легко воспламеняются, поэтому если сквозь них проходят печные или каминные трубы, то между трубой и элементами перекрытия должно сохраняться расстояние не менее 40 см. Все электрические кабели, проходящие внутри или снаружи перекрытия, укладываются в кабель-канал (монтажный короб) или гофру.

Таблица. Расстояние между балками междуэтажного (чердачного) перекрытия, см

Сечение

Расстояние между стенами, м

деревянной балки, мм

3

3,5

4

4,5

5

50×160

80(120)

60 (90)

45 (65)

50

40

60×120

125(185)

80(135)

70(105)

55(80)

45 (65)

100×100

60 (90)

45 (70)

35(50)

40

Не применяется

Прогиб лаг

Заходя в некоторые, особенно старые, дома даже невооруженным глазом можно заметить прогиб потолков второго, или, что бывает реже, пола первого этажа, являющийся следствием неправильного расчета несущей способности лаги или превышения допустимой нагрузки на перекрытия. Как позывает практика эксплуатации многоэтажных домов постройки первой половины 50-х годов ХХ века, где использовались деревянные межэтажные перекрытия, к 2000-му году величина прогиба потолков составляла от 70 до 100 мм, что приводило к необходимости проведения капитальных ремонтов здания с усилением несущих элементов перекрытий. И это при условии, что проводится точный инженерный расчет нагрузок и сечения лаг на стадии проектирования. А что говорить об индивидуальной застройке, когда расчет несущей способности лаги производился «на глазок» по совету «грамотных» специалистов.

Читайте также:  Железобетонные плиты дорожные, пустотные, плоские, плиты покрытий

Очень часто на величину прогиба лаг влияет и качество применяемого материала, избыточная влажность древесины, недостаточная толщина металлопроката, из которого изготовлена балка, и еще множество различных причин, приводящих к провисанию, к примеру, перекрытия второго этажа под нагрузкой. Неверный расчет несущей способности может привести не только к возникновению прогиба лаги, но и полному разрушению конструкции и обрушению этажа вниз, причем когда этого никто не ожидает.

В каких случаях требуется крепление к стропилам

Необходимость прикрепить стропильные ноги к балкам перекрытия может возникнуть в следующих случаях:

  • Нужно увеличить площадь чердака. В такой ситуации укладывают перекрытия с выносом за пределы стен. Подобная потребность обычно возникает при строительстве мансардных крыш, которые планируется использовать в качестве жилых помещений. Также вынос перекрытия за пределы стен может потребоваться при строительстве дома с террасой или верандой, расположенной под одной крышей с домом;
В каких случаях требуется крепление к стропилам

Вынос перекрытия за пределы стен позволяет увеличить площадь мансарды

  • Необходимо разгрузить стропило. В этом случае стропильная нога крепится обычно к мауэрлату, но для ее разгрузки используется подстропильная нога или стойка (иногда стойки и подстропильные ноги применяются одновременно). Они передают нагрузку от ската перекрытию.

Крепление балок перекрытия к стене, если на них укладываются стропила, осуществляется так же, как крепление мауэрлата — они просверливаются и фиксируются анкерами. Если же стены деревянные, для фиксации могут использоваться уголки и саморезы.

Закрепить балки на деревянных стенах можно стальными уголками

В каких случаях требуется крепление к стропилам

Далее рассмотрим оба варианта крепления.

Угловые соединители для деревянных балок

Угловые соединители или угловые листы подходят, прежде всего, для прямоугольных деревянных соединений, на которые не будет действовать большая нагрузка. Поэтому они часто используются при изготовлении мебели и при внутренней отделке помещений.

Угловые соединители предлагаются в различных размерах и исполнениях, например, в качестве угла с перфорированной пластиной или с продольными отверстиями. Таким образом, они могут быть очень универсальными.

Угловые соединители для деревянных балок

Для обеспечения большей устойчивости нужно использовать специальные соединители для тяжелых условий эксплуатации.

Ремонт потолка с деревянными перекрытиям в сталинке своими руками

Если говорить о сталинках, то среди преимуществ таких построек (улучшенная планировка, высокие потолки), есть и недостатки. Главным минусом является то, что сделать ремонт потолка в сталинке с деревянными перекрытиями довольно сложно. В некоторых случаях нужно не только заделать щели и обновить отделку, но и усилить перекрытие или устранить его провисание. Все перечисленные ниже рекомендации пригодятся и в том случае, если вы планируете проводить ремонт потолка в деревянном доме своими руками.