Возведение деревянных перекрытий между этажами: подробная технология строительства

Примеры известных балок

Итак, что такое балка, мы уже разобрались. Данная форма рельефа характерна для степной зоны Украины и умеренных широт европейской части России. Давайте познакомимся с самыми известными примерами балок на территории этих двух государств.

Балка Северная Красная расположена на окраине украинского города Кривого Рога (см. фото). Ее общая протяженность – 36 км, максимальная глубина – 30-40 метров. Сегодня территория балки объявлена заповедной. На ее склонах имеются выходы железистых кварцитов, возраст которых оценивается геологами в 3-3,5 млрд лет.

Каменный Лог – одна из самых красивых балок России. Она расположена в окрестностях деревни Кошлаково Белгородской области. В пределах балки произрастают десятки краснокнижных видов растений – лен желтый и многолетний, ковыль перистый, тимьян меловой и другие.

Сотера – одна из живописнейших балок Крыма. Она находится недалеко от Алушты и села Солнечногорского

Балка привлекает внимание огромного числа туристов благодаря своим природным памятникам – уникальным «Каменным грибам» и водопадом Грейзер

О качестве и прочности деревянных балок перекрытия

Проектировщики в расчётах балок перекрытия закладывают стройматериалы с заданными характеристиками и нормами эксплуатации, опираясь на законы прикладной механики и сопромата. Зная это, возникает вопрос: как обходились без этих знаний строители индивидуальных домов лет сто назад? При этом построенные ими дома здравствуют и поныне.

Объяснение простое: они оставляли намного больший запас прочности используемым материалам. Чуть позже, советские ГОСТы сознательно рассчитывались и утверждались с большими, иногда до 100% запасами прочности. Это неэкономно, иногда громоздко и вычурно, но надёжность была в приоритете, и всегда останется важнейшим показателем в строительстве. Сегодня подобная практика заменяется точным расчетом деревянной балки — это позволяет не переплачивать за излишнюю, невостребованную прочность.

Несущие двутавровые балки перекрытийИсточник orgtorg.org

Сравнение со старыми способами выглядело бы неуместно в описании балок перекрытий, если бы не одно обстоятельство.

Покупая на рынке брус или балку определённого размера, с предварительно рассчитанными характеристиками, частный застройщик без большого опыта зачастую приобретает не тот материал, который гарантирует надёжность.

Балки перекрытияИсточник informer.by

Множество на первый взгляд незначительных нюансов могут свести на нет все расчёты:

• большая влажность;
• безответственное хранение;
• скрытые дефекты;
• пересортица;
• плохие линейные геометрические параметры;
• заранее обусловленные болезни древесины.

Вывод и выход здесь один: рынок всегда попытается обмануть начинающего строителя, поэтому лучший способ сэкономить — это доверить работу профессионалу.

Установка балок перекрытияИсточник lineyka.net

Особенности монтажа

Балки закладываются в стены во время строительства дома, а остальные работы по возведению перекрытия осуществляются после строительства и перед началом отделочных работ. Балки в кирпичную или блочную стену заводятся во время кладки, для этого в стене необходимо выполнить гнезда. Глубина одного из них должна быть не меньше половины толщины стены. Ее можно сделать сквозной с последующей заделкой теплоизоляцией. Для этого необходимо выбрать паропроницаемый материал.

В деревянных постройках балки врубаются в верхний венец сруба. Материал обрабатывается антисептиком и сушится. При монтаже прямоугольных изделий необходимо следить за тем, чтобы широкая сторона располагалась вертикально. Жесткость при этом удастся повысить. Концы балок следует срезать под углом 60˚, обработав битумной мастикой и обернув рубероидом.

Первыми укладываются крайние балки. Их выравнивают длинной доской, которая ставится на ребро. Дополнительно необходимо использовать уровень. Промежуточные балки следует выровнять по уложенной на крайние балки доске. Как только будут выполнены стены и кровля, можно приступать к возведению перекрытий. Для этого черепные бруски подвешиваются к нижней части балок с обеих сторон. Основной функцией этих элементов выступает опора для чернового пола.

Для черепных брусков используется сосновый брус, который обрабатывается антисептиком. К балкам перекрытия его фиксируют саморезами по дереву. На черепные бруски укладываются доски пола. Для этого можно использовать нестроганную доску. Элементы располагаются перпендикулярно балкам и опираются на черепные бруски. Крепление осуществляется саморезами.

Устраивая полы по деревянному перекрытию, на следующем этапе вы должны будете настелить гидроизоляцию. Ею может стать «Изоспан». Полотна пленки укладываются с нахлестом, стыки следует проклеить скотчем. Поверх пленки располагается минеральный утеплитель. Это позволит осуществить звукоизоляцию деревянных перекрытий. Толщина теплоизоляции должна быть такой, чтобы материал не выступал над поверхностью балок. Можно использовать и другие варианты, например:

• керамзит;
• вспененный полистирол.

Важно обратить внимание на огнестойкость. Выполнив звукоизоляцию деревянного перекрытия, вы можете приступать к укладке лаг пола верхнего этажа. Эти элементы должны располагаться поперек балок

Расстояние между ними составит предел от 0,6 до 1 м

Эти элементы должны располагаться поперек балок. Расстояние между ними составит предел от 0,6 до 1 м.

В основу лаг могут лечь бруски или доски. Толщина должна составить 40 мм. Крепление осуществляется к балкам перекрытия с помощью металлических уголков, фиксируемых на саморезы. Между лагами укладывается слой минерального утеплителя. Стыки нижнего теплоизоляционного слоя при этом необходимо перекрыть.

Минеральный утеплитель выступит еще и звукоизоляцией потолка и пола. Поверх второго слоя укладывается гидроизоляция на случай, если произойдет разлив жидкости. Пол верхнего этажа зашивается чистовой половой доской, фанерой или гипсокартоном, сверху можно уложить финишное покрытие, а именно:

• ламинат;
• плитку;
• пробку;
• линолеум.

Фанеру или половую доску фиксируют на саморезы.

Виды балок в строительстве

На фото: балки двутавровые в устройстве кровли

Существует большое количество официальных классификаторов элементов строительных конструкций. Ниже будет представлены две наиболее объективные классификационные схемы.

Классификация строительных балок по виду материала

Стальная балка представляет собой поперечный или продольный элемент несущей конструкции, выполненный из специальной, углеродистой или низколегированной стали методом горячего или холодного металлопроката. Главное достоинство стальных балок: оптимальная степень прочности при работе на изгиб. Применяются при возведении конструкции, предполагающей повышенную весовую нагрузку или высокую степень опасности: подвесные пути, шахтные стволы и так далее.

На фото: стальная двутавровая балка

Железобетонная балка представляет собой строительный элемент линейного типа, применяемый в несущей конструкции с целью перераспределения веса и повышения устойчивости всей конструкции и состоящий из композиционного материала: бетонная матрица, усиленная стальной арматурой. Железобетонные балки являются более дешевым аналогом стальных балок и применяются на объектах со стандартной весовой нагрузкой: жилищное строительство, возведение зданий промышленного типа.

На фото: железобетонная балка для возведения моста

Деревянная балка представляет собой элемент несущей деревянной или иной облегченный конструкции, выполненный из древесины. Широко применяется для возведения жилых и хозяйственных сооружения из дерева.

На фото: деревянная балка в устройстве перекрытия

Классификация строительных балок по типу торцевого сечения

• Сечение прямоугольного типа. Целесообразно в использовании в пролетах с малой длиной.
• Сечение «L»-типа. Применение целесообразно при конструировании фасадов сооружений.
• Стандартные и двускатные тавровые балки (сечение «T»-типа). Оптимально подходят для пролетов средней длины. В
• Балка двутавровая. Имеют повышенную устойчивость и используются для длинных пролетов.
• Сечение «V»-типа. Используются в качестве дополнительного элемента для усиления несущей конструкции.
• Сечение «VT»-типа. Использование в качестве прогонов.

Двутавровые балки в свою очередь делятся на подкатегории:

• Балка двутавровая с параллельными гранями полок. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 26020-83.
• Стандартная двутавровая балка с углом наклона граней полок от 6 до 12%. Стандарты и размеры представлены ГОСТом 8239-89.
• Специальная двутавровая балка, стандарты и размеры представлены ГОСТом 19425-74. Делятся на два подтипа с маркировкой: «M» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 12%; «C» — двутавровая балка имеет угол наклона граней до 16%.

Отдельно необходимо рассмотреть такой элемент несущей конструкции, как ригель (иногда имеет наименование: ригельная балка). Ригель в подавляющем большинстве случаев бывает железобетонным и в отличие от стандартной балки является неотъемлемым элементом рамы (балка – это самостоятельный элемент конструкции). Ригель широко используется при устройстве опалубки.

Размеры и маркировка

Параметры железобетонных изделий не изменяются в зависимости от сферы их применения: будет это использование бетонных балок перекрытия в помещениях промышленного или жилого назначения – не важно. Указанные в ГОСТ размеры должны отвечать нормативным требованиям

Основные требования относительно размеров ЖБИ для перекрытий:

1. Длина конструкции должна превышать длину пролета между несущими стенами на 40 см.
2. Высота должна составлять 1/20 или 5% от ее длины.
3. Пропорция к высоте изделия составляет соотношение 5:7, характеризует его ширину.

Для сборных ЖБ конструкций в соответствии с ГОСТ 20372-2015 введена маркировка в зависимости от их классификации:

1. Балочные стропильные элементы, имеющие параллельный армирующий пояс, маркируются аббревиатурой БСП.
2. Односкатные стропильные ЖБ конструкции имеют маркировку БСО.
3. Двускатные стропильные ЖБ конструкции имеют маркировку БСД.
4. Для маркировки подстропильных ЖБ элементов применяется маркировка БП.

К буквенному обозначению добавляется цифровое, которое означает следующее:

1. Арабскими цифрами, указанными после буквенного обозначения, дают информацию о типоразмере балки и длине пролета в метрах.
2. С помощью цифр может быть обозначена нагрузочная способность балки, класс арматуры, марка бетона.
3. Цифровое обозначение дается для вспомогательной информации – об особенностях конструкции, условиях ее работы.

На выбор железобетонного строительного элемента перекрытия влияют: конструктивные особенности, назначение и предстоящая нагрузка. Длина конструкций находится в диапазоне 4-24 м при ширине 0,24-1,2 м.

Основные формы и размеры балок:

В качестве примера для расшифровки маркировки можно взять обозначение конструкции прямоугольного сечения БСП12-2А600. Буквенное обозначение «БСП» говорит о том, что элемент имеет прямоугольную форму. 12 означает длину прогона, равную 12 м. Цифра после дефиса – порядковый номер по несущей способности. Завершающая надпись А600 говорит о классе используемой арматуры.

Расчет сечения выполняется на основании следующих данных:

1. Замера пролета здания;
2. Прочностных показателей;
3. Оптимальной высоты элемента;
4. Расчетов высоты в месте бетонирования;
5. Максимального момента;
6. Расчетной нагрузки на строение.

Эти показатели важны при выборе балки необходимого размера. При подборе сечения элемента также учитывают количество этажей в доме.

Усиленная и облегченная балка, их плюсы

Деревянные двутавровые балки имеют много достоинств перед другими несущими перекрытиями. Прежде всего, они не подвержены изгибу и скручиванию. Никакая усушка не влияет на размеры и конфигурацию изделия.

Благодаря этому, полы всегда бывают ровными и без всякого скрипа, а кровельное покрытие не подвергается деформации. Если они используются в качестве межэтажных перекрытий, то потолки будут идеально ровными. Применяя в строительстве деревянный двутавр, можно решить сразу несколько задач, так как им можно манипулировать. Другими словами, использовать балку можно соответственно конструкции: там, где требуется выдерживать большую нагрузку, применяется усиленный двутавр.

А если при расчетах выяснится, что можно применить облегченную двутавровую опору, то это будет неплохим решением для экономического эффекта. Такой подход при возведении перекрытий в результате может сберечь как пиломатериалы, так и определенную сумму денег.

Варианты облегченных балок

Особенности и размеры железобетонных балок перекрытия

Балки перекрытия изготавливаются в соответствии с требованиями ГОСТ 20372-2015 из тяжелого или легкого конструкционного бетона армированного горячекатаной или термомеханически упрочненной арматурой класса А600-А1000.

При этом стандартные размеры железобетонных балок перекрытия гост 20372-2015 должны соответствовать размерам указанным в Табл.1

Параметр	Числовое значение, м
Длина	5,96-20,96
Высота поперечного сечения	До 1,0-1,640
Ширина пояса	До 0,25 и более
Толщина стенки балки	До 0,12 и более

Нормативным документом ГОСТ 20372-2015 регламентированы следующие виды несущих изделий в зависимости от длины перекрытия:

• Балки перекрытия железобетонные серии БСП6-БСП9 перекрывающие пролеты длиной 5960-8960 мм.
• Изделия под маркировкой 1БСП 12-2БСП12 перекрывающие пролеты протяженностью 11960 мм.
• Стропильные балки 1БСД18 допускаемые строительство пролета 17960 мм.
• Балки серии 1БСД15 для строительства пролетов 14960 мм.
• Балки серии 1БСД21 используемые для возведения перекрытий длиной 20960 мм.

Выше использованы следующие обозначения типа изделия: БСП – балка стропильная с параллельными поясами, БСД – двускатная балка стропильная с параллельными поясами.

Преимущества использования двутавровых опор в строительстве

Такая конструкция пришла к нам из-за рубежа, где балки используются для перекрытий в коттеджном малоэтажном строительстве уже более 30 лет. В основном такое же применение нашли они и у нас.

Главными достоинствами в применении двутавровых балок являются:

1. Прочность. Даже при длительной эксплуатации траверсы остаются в первоначальном состоянии.
2. Легкий вес. В отличие от металлических аналогов балки сравнительно легко монтировать, при этом они могут нести на себе большие нагрузки.
3. Независимость от ширины строения. Длину опорной траверсы можно регулировать с помощью вставок (до 13 метров), при сохранении нагрузочной способности и надежности изделия.
4. Бюджетная стоимость. Цена на деревянные двутавровые изделия значительно ниже, чем на другие подобные перекрытия. Экономический эффект у них достигает от 30 до 200% по сравнению с другими аналогичными материалами.

Эти перекрытия, обработанные пропиточными биозащитными средствами, не теряют своих качеств под действием влаги и от перепадов температуры.

Достоинства двутавровых балок

Несомненно, плюсов у опорных изделий подобного вида достаточно для того, чтобы сделать выбор в их пользу. А они следующие:

1. Благодаря сравнительно малой высоте деревянного двутавра, можно наиболее экономно расходовать древесный материал.
2. Эти перекрытия не подвержены скручиванию, деформации и изменению размеров, как их цельные «собратья», которые используются для тех же целей. (Такой пиломатериал в виде бруса или бревен при сушке теряет влагу, и от этого происходят изменения в линейных размерах и геометрической форме).
3. При монтаже двутавровых балок в них можно прокладывать скрытые коммуникации: кабеля, водопроводные трубы, воздуховод.

К тому же, балки – простые при монтаже перекрытий. Строителям не нужно владеть специальными навыками, благодаря чему значительно сокращается время на установку.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)

Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

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.

Несущая способность составляет:

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

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

Технические требования для перекрытий

Межэтажные конструкции состоят из следующих элементов:

• балки;
• брусья;
• слой из доски;
• тепло- и звукоизоляционный слой;
• пленка гидроизоляции;
• чистовая доска;
• вентиляционная щель;
• плинтуса.

Для конструкций перекрытия рекомендованы следующие требования:

Если этажи, между которыми монтируют перекрытия, имеют температурный перепад более 10 градусов, то необходимо прокладывать теплоизоляционные материалы. Чаще всего это случается между жилыми этажами и подвалом или чердаком. В таких помещениях без теплоизолятора не обойтись.

Независимо от типа древесины, балки конструкции должны обладать высокой прочностью. Им необходимо выдерживать нагрузку конструкции, интерьера помещения и людей. Но помимо этого веса должен быть еще определенный запас. Следует помнить, что показателем минимальной нагрузки на такие перекрытия является 210 кг/кв. м. Для чердачных цифра начинается от 100 кг.
К деревянным конструкциям применяют значение прогиба. Оно должно быть менее 4 мм на один метр. Показатель рассчитывается следующим образом длину доски делят на 250 и получают максимальное значение прогиба. Для покрытия, на котором планируется укладка плитки, показатель делят не на 250, а на 400. Для чердаков цифру делят на 200.

Звуковой предел для материалов не должен быть больше 50 децибел. Это стоит учесть при выборе звукоизоляции. Теплоизоляторы способны значительно скрадывать шум

Звуки не должны проходить сквозь перекрытия и коммуникации.
При расчете материалов перекрытий важно также учитывать длину деревянных балок. Она не должна быть более 5 метров

Для чердаков – 6. Однако редко можно встретить деревянные конструкции более 6 метров. Если площадь комнат превышает 6 метров, под балки устанавливают опоры.

Обратите внимание! Древесина относится к классу легко воспламеняемых материалов. Кроме того, она подвержена гнилостности, грибкам и различным бактериям

Поэтому материалы для перекрытий перед монтажом поддаются обязательной обработке. Минимальный набор пропиток состоит из антипиренов и антисептиков.

Определяем необходимую длину балок

Размеры, а в частности длина балок перекрытия напрямую зависят от параметров будущей постройки. Еще на этапе расчета нужно учитывать, что длина балки должна соответствовать ширине перекрываемого пролета. К тому же не стоит подбирать точно по размерам, ведь нужно еще балку в стены заделать. Поэтому учитывается еще дополнительная длина, чтобы конструкция была надежно закреплена.

Глубина заделки балок в стене будет зависеть от материалов, из которых возводились сами стены, и от пиломатериалов для перекрытия. Рассмотрим некоторый пример, чтобы было понятней. Если стена возведена из кирпича или бетона, то глубина заделывания балок составит около 100 мм с каждой стороны, при использовании досок в качестве перекрытия. Если применяется брус, то глубина равняется 150 миллиметрам с каждой стороны заделывания балок.

Если пролет планируется перекрывать в деревянном сооружении, то монтаж необходимо проводить в специальные зарубки в стенах, заранее подготовленные. Минимальная глубина таких зарубок должна составлять 70милиметров.

Если балки монтируются с применением специальных крепежных элементов, то длина должна равняться ширине перекрываемого пролета. Для этого сначала замеряется расстояние между двумя противоположными стенами, на которые крепление балок будет производиться.

В зависимости от того какая задумана конструкция, определяется, будут ли балки выходить наружу через стену. Если да, то к ним выполняют крепление стропильных ног, формируя тем самым скат крыши. При такой конструкции балка может выступать на 300-500 мм. Брусом перекрывают балочный пролет шириной от 2,5 до 4 м. При этом максимально возможная величина перекрытия доской либо брусом составляет 6 м.

Если требуется произвести перекрытие пролетов большей длины, то применяется клееный брус, который отличается своей высокой прочностью. Из этого материала изготавливаются прямоугольные либо деревянные двутавровые балки перекрытия.

Если используются обычные доски или брус, то необходимо установить дополнительные опоры бля балок. В качестве дополнительной опоры могут выступать стены самого помещения или колонны.