Чердачное перекрытие по металлическим балкам
Zodchi42.ru

Строительный портал

Чердачное перекрытие по металлическим балкам

Чердачное перекрытие – как правильно обустроить чердак частного дома

При строительстве частного дома до обустройства чердака дело доходит в последнюю очередь. Так как свободного места всегда не хватает, это помещение обычно используется для организации сезонного хранения вещей, обустройства жилой мансарды или установки необходимого оборудования.

В зависимости от характера использования пространства и выбирается устройство чердачного перекрытия, материал, из которого оно собирается, в также несущая способность. В этой статье мы расскажем, как правильно оборудуется чердак частного дома.

Устройство чердака

Чердак – это помещение, ограниченное скатами крыши и потолком жилого этажа. Это помещение может использоваться как место сезонного хранения или с целью организации дополнительного жилого пространства. В зависимости от характера использования чердаки жилых домов разделяют на следующие виды:

  • Жилые. Жилой чердака дома называется мансардой, он может служить дополнительной спальней, гостиной, спальней или кабинетом. Чтобы использовать чердак как жилое помещение, он должен иметь высоту потолка не менее 2,2 метров, естественное освещение, вентиляцию, термоизоляцию скатов.
  • Нежилые. Нежилой чердак может использоваться для установки какого-либо технического оборудования, организации хранения вещей. В таком случае высота чердачного помещения может быть меньше 2 метров, естественное освещение может отсутствовать, а термоизоляция ската заменяется изоляция чердачного пола.

Важно! Выполняя ремонт или реконструкцию дома, важно сразу определиться, как будет использоваться чердак, чтобы правильно рассчитать и спроектировать чердачные перекрытия. От этого будет зависеть вид, материал, расстояние между балками, которые обеспечат достаточную прочность и несущую способность конструкции.

Функции

Конструкция чердачного перекрытия зависит от размера дома и характера использования подкровельного помещения. Чердак является своего рода воздушной прослойкой, отделяющей отапливаемое пространство первого этажа и крышей и термоизолирующей ее. Его пол выполняет следующие функции:

  1. Несущую. Перекрытия между верхним этажом и чердаком выполняют несущую функцию, поэтому они должны быть достаточно прочными, надежными, ведь по нему передвигаются люди, устанавливается оборудование, места хранения.
  2. Изолирующую. Помещение неотапливаемого чердака имеет температуру не на много выше уличной. Поэтому перекрытия выполняют термоизолирующую функцию, предотвращая выхолаживание отапливаемого жилого этажа. Чтобы сохранить тепло в их состав входит слой утеплителя.

Помните, что от правильности и качества выполнения работ по обустройству чердака зависит температурный режим, комфорт, безопасность проживания в доме. Поэтому лучше доверить проектирование, монтаж или ремонт перекрытий профессиональным мастерам.

Устройство перекрытий

Так как чердачное перекрытие совмещает в себе изолирующую и несущую функцию, оно имеет многослойное строение. Его компоненты, дополняя друг друга, соединяются в единую систему, обеспечивающую прочность, несущую способность и долговечность. Если перечислять все слои чердачного перекрытия, начиная со стороны чердака, то оно выглядит следующим образом:

  • Чистовой пол. Чистовым полом называют декоративное напольное покрытие, которым покрывается черновой пол чердака. Если подкровельное помещение жилое, то для обустройства чистового пола используют ламинат, обработанную древесину, линолеум, паркет. В нежилом чердаке чистового пола может вообще не быть.
  • Черновой пол. Черновым полом называют настил из досок, который набрасывается на лаги. Для его монтажа используют обрезную доску толщиной 4-5 см, в целях экономии ее можно заменить на необрезную.
  • Лаги. Лагами называют прочные, ровные доски или бруски, которые укладываются перпендикулярно балкам перекрытия для монтажа пола. Между лагами обычно прокладывается термоизоляционный материал, защищенный снизу слоем пароизоляции, а сверху слоем гидроизоляции.
  • Балки. Каркас перекрытий состоит из прочных, толстых балок, которые устанавливаются на выступах в стенах или вмуровываются в них. Балки несут на себе весь совокупный вес конструкций, поэтому они должны иметь большую несущую способность.
  • Потолочная обшивка. Снизу перекрытия обшивают отделочным материалом, к примеру, деревом или гипсокартоном, чтобы придать эстетичный вид потолку жилого этажа.

Обратите внимание! Термоизоляция и пароизоляция являются такими же важными компонентами конструкции как балки перекрытий или лаги, так как они защищают древесину и утеплитель от выпревания, намокания и конденсата. Если забыть про изолирующие прослойки, то перекрытие не прослужит долго и уже через 2-3 года ему потребуется ремонт.

Для строительства чердачных перекрытий можно использовать различные по весу, несущей способности, долговечности и, конечно, цене материалы. Выбор вида конструкции зависит от характера использования подкровельного помещения, совокупного веса перекрытия и оборудования, которое будет установлено на чердаке. Различают следующие виды чердачных перекрытий:

    Деревянные. Для обустройства перекрытий частного дома можно использовать деревянные балки с сечением 150х150 мм или 200х200 мм. Достоинство этого способа в том, что дерево очень прочный, но легкий материал, поэтому он не оказывает дополнительной нагрузки на фундамент сооружения. Кроме того, большим плюсом является демократичная цена и доступность этого материала. Однако, чердачное перекрытие с деревянными балками используется только если размер дома не превышает 6-10 метров, так как это максимально возможная длина стандартных пиломатериалов.

Учтите, что в большинстве случаев чердачное перекрытие по деревянным балкам – оптимальный вариант для частного дома, дачи и небольшого коттеджа. Он обладает лучшим соотношением цены и качества, а при правильном расчете и соблюдении технологии монтажа ремонт ему потребуется не скоро.

Строительные требования

Монтаж, ремонт и реконструкция чердачных перекрытий требуют продуманного подхода, ведь от них зависит безопасность использования дома. Чтобы определить максимально возможную нагрузку, которой может подвергаться конструкция, выполняется инженерный расчет, а затем, основываясь на вычислениях, составляется проект. К чердачным перекрытиям предъявляется ряд требований:

  • Несущая способность. Этот показатель зависит от материала, из которого изготавливаются балки, а также от расстояния между ними.
  • Расстояние между балками. Максимально допустимое расстояние между деревянными балками, разрешенное строительными нормами, составляет 4 метра.
  • Устойчивость к перепадам температуры. Балки должны хорошо выдерживать температурные колебания, так как разница между температурой воздуха в чердаке и жилых помещения превышает 4 градуса.
  • Непроницаемость. Перекрытие должно защищать от проникновения холодного воздуха и влаги с чердака.

При проектировании важно учитывать все требования к балкам чердачного перекрытия, чтобы конструкция была достаточно прочной, надежной и долговечной. Расстояние между несущими элементами перекрытия должны быть рассчитаны в соответствии с ложащимися на нее нагрузками.

Технология монтажа

При наличии определенного строительного опыта вполне можно выполнить монтаж и ремонт чердачных перекрытий своими руками. Эта операция выполняется на заключительном этапе кровельных работ. Монтаж чердачных перекрытий выполняется в следующей последовательности:

  1. Установка балок. Для небольшого частного дома используют деревянные перекрытия, изготовленные из бруса сечением 150х150 мм или 200х200 мм. Они укладываются на кирпичную или бетонную кладку стен.
  2. Монтаж лаг. Перпендикулярно балкам на ребро устанавливаются лаги из досок с сечением 150х50 мм с шагом 60 см.
  3. Укладка термоизоляционного материала. Между лагами укладывают утеплитель, чтобы предотвратить проникновение холодного воздуха с чердака.
  4. Укладка чернового и чистового пола.
  5. Обшивка балок снизу для оформления потолка.

Учтите, чтобы увеличить срок службы чердачного перекрытия, можно использовать древесину, обработанную антисептиком. Кроме того, если вы утепляете пол чердака, то нужно предусмотреть гидроизоляцию и пароизоляцию.

Видео-инструкция

Балки перекрытия.

Балки перекрытия являются основными несущими элементами всего деревянного перекрытия. От правильного выбора и подбора размеров и количества балок зависит надежность деревянного перекрытия. Основными размерами деревянных балок перекрытия являются их длина и сечение. Определять длину балки нужно исходя из ширины пролета, который вам необходимо будет перекрыть. Размеры сечения балки перекрытия зависят от длины пролета, расстояния между устанавливаемыми балками (шага установки) и предполагаемой нагрузки, которая будет действовать на балки перекрытия. Статья расскажет, как можно самостоятельно рассчитать количество и размеры балок.

Определение необходимого количества и размеров балок перекрытия.

Размеры и количество деревянных балок для конструкции перекрытия определятся, исходя из нескольких составляющих. Для начала необходимо измерить ширину пролета, который будет перекрыт. Затем определяем способ крепления балок перекрытия на стенах строения, то есть на сколько балки зайдут в стены. После этого нужно рассчитать нагрузки, которые будут действовать на балки перекрытия при вводе объекта строительства в эксплуатацию. И заключительный этап: с использованием таблиц и специальных программ-калькуляторов подбирается нужное сечение и шаг балок перекрытия.

Расчет длины балок перекрытия.

Размеры пролета, который необходимо перекрыть и размер заделывания балок перекрытия в стены определяет длину балок. Длина замеряется рулеткой. Глубина заделывания балки в стену в каждом случае должна определяться индивидуально, исходя из того материала, из которого изготовлены стены. В кирпичные или бетонные стены балки перекрытия устанавливаются в пазы глубиной около 100 мм, если балка перекрытия изготовлена из доски и на глубину 150 мм, если балка из бруса. В деревянных стенах вырубают специальные зарубки, глубина которых должна составлять не менее 70 мм. В случае крепления балок перекрытия к деревянным стенам при помощи специальных металлических креплений, в качестве которых используют уголки, кронштейны, хомуты, длина балок такая же, как и расстояние между стенами. В некоторых случаях на деревянные балки перекрытия монтируют стропильные ноги крыши и тогда необходимо выпустить балки за стену на 30-50 см, чтобы сформировать свет будущей крыши.

Балки перекрытия в зависимости от того из какого материала или древесины они изготовлены могут перекрывать разный размер пролетов. При этом необходимо учитывать, что оптимальным является длина пролета в 2,5–4 м. При длине до 6 м может быть использована балка перекрытия из обрезной доски или бруса. От 6 до 12 м уже необходимо применять балки перекрытия из клееного бруса, которые могут быть прямоугольными или двутавровыми. В случае же использования обычных балок перекрытия необходимо опирать их на промежуточные опоры, в качестве которых выступают стены или колонны. Вместо балок, если длина пролета составляет более 6 м, можно использовать деревянные фермы.

Читать еще:  Пластик для обшивки дома снаружи

Расчет нагрузки, действующей на перекрытие.

Нагрузка собственного веса всех элементов перекрытия, среди которых балки перекрытия, зашивки, межбалочное заполнение и вес эксплуатационной нагрузки, включающей в себя вес мебели, других предметов и устройств, находящихся в помещении, вес людей составляют общую нагрузку, действующую по балкам перекрытия на само перекрытие. Рассчитать эту нагрузку довольно сложно, она выполняется специалистами и представляет собой громоздкие расчеты, выполняемые специалистами в процессе проектирования конструкции перекрытия. Однако, используя приведенный ниже упрощенный вариант, можно выполнить эти расчеты самостоятельно.

Деревянное перекрытие для чердака, в случае если на чердаке не складируются вещи или другие материалы, а утеплитель изготовлен из легких материалов постоянная нагрузка состоит только из собственного веса и составляет обычно 50 кг/м 2 .

Согласно СНиП 2.01.07-85 эксплуатационная нагрузка составит в данном случае 90 кг/м 2 , включающая 70 кг/м 2 – нормативное значение для этого вида чердака 1,3 – коэффициент запаса.

Сложив 50 кг/м 2 и 90 кг/м 2 получим общую расчетная нагрузка для указанного выше чердачного перекрытия, которая составит 140 кг/м 2 , а после округления 150 кг/м 2 .

Если же чердак планируется использовать для хранения вещей, в других целях, когда на перекрытие будет действовать большая нагрузка, или при изготовлении использовался тяжелый утеплитель и более тяжелые заполнитель и подшивка, нормативное значение нагрузки увеличится до 150 кг/м 2 , и, соответственно общую округленную нагрузку на чердачное перекрытие следует принимать за 250 кг/м 2 (50+150х1,3 = 245 кг/м 2 ).
Когда чердачное помещение используется для проживания людей в качестве мансарды, общая расчетная нагрузка, с учетом веса полов, перегородок, мебели, дверей, увеличивается до 300-350 кг/м 2 . Однако, в данном случае нужно также учесть вес устанавливаемых при устройстве мансарды междуэтажных деревянных перекрытий, а временная нагрузка при эксплуатации состоит из большого количества мебели и людей, общая нагрузка должна приниматься за 350 – 400 кг/см 2 .

Определение сечения и шага деревянных балок перекрытия.

Выше было рассмотрено как определить необходимую длину и рассчитать общую нагрузку. После этого нужно определить необходимое сечение балок перекрытия и шаг укладки, которые связаны между собой. Прямоугольное сечение деревянной балки перекрытия является лучшим, если соотношение высоты и ширины соотносится как 1,4:1. Ширина балки перекрытия в этом случае может быть в пределах от 40 до 200 мм, а высота от 100 до 300 мм. Высота балок выбирается такой же как и толщина утеплителя. Если в качестве балок перекрытия используются бревна, их диаметр должен быть в пределах от 110 до 300 мм.

Шаг деревянного перекрытия напрямую зависит от того, какого вида и сечения используется материал балки перекрытия и может быть от 300 до 1200 мм, чаще же всего шаг деревянного перекрытия выбирается в пределах от 600 до 1000 мм. При выборе расстояния между балками перекрытия можно исходить и из размера плит утеплителя, которые будут уложены в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка. В каркасных зданиях нужно стремиться, чтобы шаг укладки соответствовал шагу стоек каркаса. Тогда будет обеспечена наибольшая надежность конструкции из-за ее жесткости.

С помощью справочных таблиц можно достаточно точно сделать расчет размеров деревянных балок перекрытия или провести проверку уже выбранных размеров. При проведении расчетов нужно учитывать, что относительный прогиб чердачных перекрытий не должен превышать 1/200, а междуэтажных перекрытий – 1/350.

Межэтажное перекрытие по деревянным балкам: расчёт по сборным нагрузкам и допустимому прогибу

Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.

Устройство межэтажных перекрытий нуждается в особом внимании, ведь выполненные «на глазок», они могут не выдержать приходящихся на них нагрузок и обрушиться, либо потребовать излишних, не мотивированных затрат. Поэтому нужно всесторонне обдумать и рассчитать один или несколько возможных вариантов. Окончательное решение можно принять, сравнив стоимость или доступность приобретения материалов.

Требования к межэтажным перекрытиям

Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.

Перед работой советуем ознакомиться с материалами, изложенными в СНиП II-25–80 (СП 64.13330.2011), там много полезной информации.

Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.

Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Элементы конструкций Предельные прогибы в долях пролёта, не более
1. Балки междуэтажных перекрытий 1/250
2. Балки чердачных перекрытий 1/200
3. Покрытия (кроме ендов):
а) прогоны, стропильные ноги 1/200
б) балки консольные 1/150
в) фермы, клееные балки (кроме консольных) 1/300
г) плиты 1/250
д) обрешётки, настилы 1/150
4. Несущие элементы ендов 1/400
5. Панели и элементы фахверха 1/250
Примечания:
1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта.
2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета.

Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.

Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.

Типы межэтажных перекрытий

По назначению перекрытия делятся на:

  • межэтажные;
  • чердачные;
  • подвальные (цокольные).

Особенности их конструкции заключаются в допустимых нагрузках и устройстве паро- и теплоизоляции. Если чердак не предназначается для проживания или хранения массивных предметов, переменные нагрузки при расчёте прогиба можно уменьшить до 50–100 кг/м 2 .

Теплоизоляция между двумя жилыми этажами может показаться излишней, но шумоизоляция для большинства желательный параметр, а достигается это, как правило, одними и теми же материалами. Следует принимать во внимание, что чердачные и подвальные перекрытия нуждаются в более толстом слое теплоизоляционного материала. Плёночный материал для пароизоляции в чердачном перекрытии должен быть расположен под слоем утеплителя, а в подвальном — над ним. Для профилактики возникновения сырости и поражения конструкций грибком, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией.

Варианты перекрытий: 1 — дощатый щит; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — разреженный настил; 5 — доски; 6 — напольное покрытие

Конструкция перекрытий также может быть различной:

  • с открытыми и скрытыми балками;
  • с различными типами несущих балок;
  • с разными материалами заполнения и обшивки перекрытия.

Скрытые балки зашиты с обеих сторон и не видны. Открытые — выступают из потолка и служат элементами декора.

На рисунке ниже показано, какой может быть структура перекрытия мансардного этажа со щитовым накатом и с подшивкой из досок.

а — со щитовым накатом; б — с подшивкой из досок; 1 — дощатый пол; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция; 5 — деревянные балки; 6 — черепные бруски; 7 — щитовой накат; 8 — отделка; 9 — подшивка из досок

Виды креплений и соединений деревянных балок

В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:

  • в предусмотренные в кирпичной или блочной кладке гнёзда, заглубив брус или бревно не менее 150 мм, а доску не менее 100 мм;
  • на предусмотренные в кирпичной или блочной кладке полочки (уступы). Применяется в случае, если толщина стены второго этажа меньше, чем первого;
  • в вырезанные пазы в бревенчатых стенах на глубину не менее 70 мм;
  • к брусу верхней обвязки каркасного дома;
  • к металлическим опорам-кронштейнам, закреплённым на стенах.

1 — опора на кирпичную стену; 2 — раствор; 3 — анкер; 4 — изоляция толем; 5 — деревянная балка; 6 — опора на деревянную стену; 7 — болт

Если длины балки не хватает, можно её удлинить, соединив (срастив) по длине одним из известных способов с помощью деревянных штырьков и столярного клея. При выборе типа соединения руководствуйтесь направлением приложения нагрузки. Сращенные брусы желательно усилить металлическими накладками.

а — сжатие; б — растяжение; в — изгиб

О деревянных балках перекрытия

В строительстве используют балки прямоугольного, круглого или частично круглого сечения. Наиболее надежными являются пиломатериалы прямоугольного сечения, а остальные применяют в условиях отсутствия бруса или из соображений экономии, при наличии таких материалов в хозяйстве. Ещё большей прочностью обладают клееные материалы из древесины. Балки из клееного бруса или двутавра могут устанавливаться на пролёты до 12 м.

Читать еще:  Шпаклевка по маякам своими руками

Самый недорогой и востребованный вид древесины — сосна, но используют также и другие породы хвойных — лиственницу, ель. Из ели делают перекрытия в дачных, небольших домиках. Лиственница хороша для строительства помещений с повышенной влажностью (баня, бассейн в доме).

Отличаются материалы также сортностью, которая влияет на несущую способность балок. Сорт 1, 2 и 3 (см. ГОСТ 8486–86) подходят для балок перекрытия, но 1 сорт для такой конструкции может быть излишне дорогим, а 3 сорт лучше использовать на небольших пролётах.

Расчет несущих балок

Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП 2.01.07–85 (СП 20.13330.2011).

Расчет нагрузок

Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.

1. Собственная удельная масса перекрытия

Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.

Таблица 2

Наименование материала Плотность или насыпная плотность, кг/м 3
Асбоцементный лист 750
Базальтовая вата (минеральная) 50–200 (от степени уплотнения)
Берёза 620–650
Бетон 2400
Битум 1400
Гипсокартон 500–800
Глина 1500
ДСП 1000
Дуб 655–810
Ель 420–450
Железобетон 2500
Керамзит 200–1000 (от коэффициента вспенивания)
Керамзитобетон 1800
Кирпич полнотелый 1800
Линолеум 1600
Опилки 70–270 (от фракции, породы дерева и влажности)
Паркет, 17 мм, дуб 22 кг/м 2
Паркет, 20 мм, щитовой 14 кг/м 2
Пенобетон 300–1000
Пенопласт 60
Плитка керамическая 18 кг/м 2
Рубероид 600
Сетка проволочная 1,9–2,35 кг/м 2
Сосна 480–520
Сталь углеродистая 7850
Стекло 2500
Стекловата 350–400
Фанера клееная 600
Шлакоблок 400–600
Штукатурка 350–800 (от состава)

Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.

К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м 2 .

2. Переменная нагрузка

Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011, для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м 2 .

3. Суммарная нагрузка

Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:

  • 1,2 — при удельной массе меньше 200 кг/м 2 ;
  • 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м 2 .

4. Пример расчета

В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.

1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм

Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м 2 ) приведен в таблице 3.

Таблица 3

Материал Объем, м 3 Плотность, кг/м 3 Масса, кг Удельная нагрузка, кг/м 2
Брус (сосна) 9 х 0,15 х 0,1 х 3,3 = 0,4455 500 222,75 14,85
Доска (сосна) 15 х 0,04 = 0,6 500 300 20,0
Фанера 15 х 0,01 = 0,15 600 90 6,0
Линолеум 15 х 0,005 = 0,075 1600 120 8,0
Минвата 15 х 0,12-0,405 = 1,395 100 139,5 9,3
Итого: 58,15
С учетом k = 1,2 70

Переменная нагрузка — 150 х 1,2 = 180 кг/м 2 .

Общая нагрузка — 70 + 180 = 250 кг/м 2 .

Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).

Расчёт допустимого прогиба

Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.

Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:

  • h = (5 х qр х L4) / (384 х E х J)
  • qр — расчетная нагрузка на балку, qр = 1,5 кг/см;
  • L — длина балки, L = 330 см;
  • Е — модуль упругости, Е = 100 000 кг/см 2 (для древесины вдоль волокон по СНиП);
  • J — момент инерции, для бруса прямоугольного сечения J = 10 х 153 / 12 = 2812,5 см 4 .

Для нашего примера:

  • h = (5 х 1,5 х 3304) / (384 х 100000 х 2812,5) = 0,82 см

Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.

В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:

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:

– 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.

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.

Читать еще:  Как провести электроотопление в частном доме?

Чердачное перекрытие по деревянным балкам: устройство, монтаж и советы по самостоятельным работам

Первичной задачей перед началом внутренних работ, после возведения кровли, является чердачное перекрытие по деревянным балкам. Оно должно содержать внутренний слой утеплителя, гидроизоляции и внешние слои потолочного либо напольного покрытия. Виды и характеристики материалов для перекрытия, а также, технологические особенности и нюансы этого процесса мы рассмотрим в данной статье. И начнем мы с некоторых важных подготовительных моментов. Для начала предлагаем ознакомиться с видеороликом:

Каким должно быть чердачное перекрытие?

Перекрытие чердака или мансарды должно выполнять четыре важных функции:

  1. Устойчивость к нагрузкам от 150 до 300 кг/м2. Учитываются внешние нагрузки, вес кровли и внутренние нагрузки (люди, мебель, перегородки, техника и пр.). Расчет зависит от эксплуатации чердака. Если помещение нежилое, то можно рассчитывать на минимальные нагрузки, для мансарды перекрытие должно выдерживать в среднем 250 кг/м2, а для жилого этажа – не менее 300 кг/м2.
  2. Изоляция шума. Хорошая шумоизоляция минимизирует звуки дождя, града, ветра и ваши шаги, если вы решите посетить чердачное помещение.
  3. Сохранность тепла, которое всегда устремляется вверх и теряется при плохой теплоизоляции перекрытий. Поэтому еще один важный нюанс при обустройстве перекрытия чердака – выбор качественного теплоизоляционного материала.
  4. Изоляция от влаги и пара, препятствие накапливанию конденсата, развитию микроорганизмов, насекомых, плесени и гнили в слоях перекрытия.

Как определить устойчивость к нагрузкам:

Начиная крыть чердак по деревянным балкам, мы должны быть уверены в качественной основе, то есть, надежности самих балок перекрытия.

Несколько слов о балках перекрытия

I. Не экономьте на дереве

Для балок лучше выбирать бруски из качественного дерева сечением от 100х150 мм и более. Такой материал сделает перекрытие прочным, устойчивым к прогибам, нагрузкам и износу. Можно ли использовать доски с меньшим сечением? Можно, но тогда необходимо дополнительно укреплять перекрытие поперечными брусками — распорками, которые монтируются между балками в шахматном порядке. Это поможет избежать деформации досок. Также вы можете дополнительно усилить чердачное перекрытие двойной обрешеткой.

II. Дерево должно быть сухим

Важно, чтобы влажность древесины балок не превышала 20%, иначе после усушки конструкция может деформироваться и привести чердак в аварийное состояние. Качественная антисептическая и противопожарная обработка древесины обязательна!

III. Оптимальный шаг балок перекрытия

Оптимальная частота (шаг) балок перекрытия для прочности пола – около 60 см. Меньше расстояние делать нет смысла, так как нужно предусмотреть чердачный люк, через который вы сможете подниматься в помещение. Если это мансарда, то расстояние между балками увеличивают до 100-120 см. В этом случае стоит подумать об использовании балок из металла, которые имеют большую несущую прочность или усилении балок поперечными связями.

IV. Не забывайте о расстоянии

Не стоит также забывать о том, что максимальное расстояние между несущими стенами, на которые опираются балки – не более 4,5 м.

Краткая инструкция по установке балок чердачного перекрытия

Балки углубляются в несущие стены на 200 мм. Так как дерево соприкасается с бетоном, кирпичом, блоками и пр., края балок требуют более тщательной антисептической обработки и гидроизоляции.

Шаг 1: В кирпичной кладке сделайте монолитную ленту фундамента под укладку балок перекрытия. Это поможет надежно закрепить бруски к основанию. На основу уложите гидроизоляционное полотно.

Шаг 2: Сделайте разметку для балок, согласно проекту дома. Первым нужно установить центральный брус. Он может иметь большее сечение и служить для установки вертикальных стоек под коньковый брус.

Чтобы сократить расход теплоизоляции, соотнесите размер материала с шагом брусков перекрытия заранее. Так вы минимизируете обрезки и сделаете слой изоляции цельным, а значит, более качественным.

Шаг 3: Края балок обработайте антисептиком для древесины и оберните гидроизоляционной пленкой. Можно окунуть концы балок в битумную мастику и уложить их на слой рубероида.

Шаг 4: Выкладывайте брусья на несущие перекрытия по разметкам. С обеих сторон балки закрепите усиленными стальными уголками.

Что нужно для работы с чердачным перекрытием?

После того, как несущие балки установлены, можно приступать к перекрытию чердака. Для этого следует подготовить материалы для формирования чернового настила (доски, плиты ДСП и пр.), гидро- и теплоизоляцию (мембраны, утеплитель, пена и пр.), и материалы для отделки (вагонка, гипсокартон и пр.). Вам также пригодятся стандартные столярные инструменты, рулетка, дрели, шуруповерт, электролобзик, саморезы, гвозди, скобы, уголки, металлические пластины и прочие закрепляющие элементы.

Этапы монтажа чердачного перекрытия по деревянным балкам

Для начала небольшие иллюстрации процесса:

I. Установка потолочной обрешетки (черновой потолок)

Первое, что необходимо создать для чердачного перекрытия по балкам – это нижняя подложка. Она и станет главной опорой для укладки изоляции и утеплителя в плоскость балок перекрытия.
Для нижнего настила подойдут листы плотной фанеры или часто уложенные необрезные доски. Материал прикладываем к потолку изнутри дома и фиксируем саморезами по дереву. Крепление должно быть надежным, поскольку даже самые легкие утеплители создают достаточно сильное давление на основу. Специалисты рекомендуют набивать на лаги обрешетку снизу, а затем, крепить потолочные листы или доски.

II. Укладка пароизоляционной пленки

Чтобы защитить слои утеплителя от конденсата и пара, поднимающего вверх из жилого помещения, сверху на балки и потолочную основу необходимо уложить качественную пароизоляционную мембрану. Нахлест частей пленки друг на друга должен быть не менее 20 см. Отметим, что есть два варианта укладки паронепроницаемой мембраны – перед монтажом основы под утеплитель снизу на балки перекрытия или сверху на балки и основу с чердачного помещения. Оба варианта используются довольно часто, и качество такой изоляции зависит от выбранного материала.

Пароизоляция выполняет и дополнительную функцию – защита потолка от строительного мусора после укладки теплоизоляции. Некоторые материалы, например, минеральная вата, могут крошиться и осыпаться с потолка нижней комнаты. Паронепроницаемая мембрана не пропустит мелкие частицы ваты или любого другого утеплителя.

III. Настил утеплителя, он же – звукоизоляция

Первым делом нужно определить вид материала и толщину его слоя для чердака. Если кровля не утеплена, то оптимальным будет толщина утеплителя перекрытия — от 20 см, что как раз совпадает с высотой балочного пространства. В условиях сурового климата (Урал, Сибирь и другие холодные регионы России) утепление можно сделать двойным или даже тройным. Для этого первый слой кладется в плоскость балок, затем на балки набивается высокая обрешетка и укладывается следующий слой теплоизоляции.

Что выбрать для утепления чердака?

Как утеплить чердачное перекрытие по деревянным балкам? Тяжелые насыпные утеплители (шлак, керамзит и пр.) не подходят для чердачного перекрытия по балкам из дерева, так как чрезмерно утяжеляют конструкцию. Приведем самые популярные варианты утепления и защиты от шума чердачного перекрытия:

  • Минеральная вата – универсальное экономное утепление и качественная изоляция от шума. Этот материал выпускается в удобных брикетах и легко укладывается в межлаговое пространство. Минвата обладает высокими экологическими характеристиками и защищает жилые помещения от грызунов.
  • Эковата – насыпной утеплитель с отличными характеристиками. Эковата обладает пожаростойкостью, низкой теплопроводностью и антимикробным действием. Наполнитель изготовлен из чистой целлюлозы, поэтому имеет 100% экологичность и гиппоаллергенность. Эковата отпускается в мешках и насыпается на произоляцию в межбалочное пространство.
  • Стекловата – самый экономный вариант из волокнистых утеплителей. Функции этого вида утеплителя аналогичны минеральной вате. Минусом этого материала является стеклянная пыль, которая может нанести вред здоровью человека.
  • Пенопласт – дешевый и простой утеплитель для чердака. Легко монтируется между балок и хорошо держит тепло. Однако технология его производства не гарантирует высокой прочности и качества этого утеплителя. Маленькая трещина в блоке приводит к потере утепляющих функций.
  • Экструдированный пенополистирол (пеноплекс) – новый качественный потомок пенопласта. Он лишен практически всех недостатков предшественника, включая горючесть и механическую неустойчивость. Работать с пеноплексом удобно и быстро, материал производится в форме пластов, которые легко ложатся между балками.

Утеплитель должен плотно прилегать к балкам и подложке, а также, плотно стыковаться между собой. Для предупреждения мостиков холода, стыки и щели можно обработать полиуретановой пеной.

IV. Гидроизоляция

На утеплитель нужно уложить качественную влагозащитную мембрану. Есть мнение, что этот пункт не обязателен, если чердак не планируется использовать, как жило помещение. Но специалисты советуют не пренебрегать защитой изоляционного материала от лишней влаги, чтобы избежать плесени, грибка и гнили на чердаке. Мембрана укладывается на слой шумо- и теплоизоляции. Нахлест краев полотна – 200 мм.

V. Настил пола

Верхняя обшивка пола – заключительный этап перекрытия чердака по деревянным балкам. В качестве материала обшивки можно выбрать доску, плиты ДСП или другое подобное напольное покрытие. Если чердак вы не планируете эксплуатировать, то на гидроизоляцию можно выложить обрешетку и не настилать пол. Важно обеспечить чердаку надлежащую вентиляцию через коньковые зазоры и окошки.

Подведем итоги. Чердачное перекрытие – спектр работ, вполне доступный даже для начинающих строителей. Следуйте нашим советам на каждом этапе работы, и у вас получится качественное перекрытие чердака своими руками.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector