Sd-zebra.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет чердачного перекрытия по деревянным балкам

Деревянные балки перекрытия

Содержание:

Требования к перекрытиям из дерева

На сегодняшний день, как и ранее, наиболее распространенным материалом, используемым при обустройстве кровельных перекрытий, являются деревянные балки. Основным преимуществом деревянных балок является универсальность их применения. В частности, деревянные балки могут успешно использоваться при создании перекрытий в газобетонных домах, кирпичных домах, домах, построенных по технологии монолитного строительства.

Конечно же, при строительстве перекрытий по деревянным балкам к таким конструкциям предъявляется ряд требований. Основным требованием является прочность и жесткость как самих двутавровых балок, так конструкции всего перекрытия. Если с деревянными балками все понятно – в данном случае главное их качество, то с самим устройством перекрытия все сложнее, ведь здесь требуются детальные расчеты для определения оптимального сечения, размеров и количества необходимых балок усиления.

Не менее важное значение имеет и обработка древесного материала средствами защиты от возгораний. Как правило процесс обработки двутавровых балок противопожарными веществами совмещают с обработкой балок средствами, препятствующими разрушению древесного материала.

Типы и виды деревянных перекрытий: классификация

  1. Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Такое перекрытие по деревянным балкам выполняется или как самостоятельная конструкция или как часть стропильной системы. Более рациональным является независимое устройство перекрытия, поскольку в случае необходимости гораздо удобнее производить те или иные ремонтные работы.

В большинстве своем при строительстве чердачного перекрытия используют деревянные двутавровые балки. Устройство деревянного чердачного перекрытия с использованием балок в газобетонном доме показано на фото ниже:

Следует обратить внимание, что если размеры дома довольно велики, то использовать вариант чердачного перекрытия по деревянным балкам не рекомендуется. Более рациональным в данном случае является применение для устройства чердачного перекрытия двутавровых балок из металла. Разумеется, вместо двутавровых балок из металла для перекрытия можно использовать и монолитные ЖБ плиты. Но в таком случае чердачное помещение целесообразно делать жилым.

Что касается междуэтажного перекрытия, то в данном случае перекрытие выполняется из деревянных балок, уложенных плотно друг другу. Одна сторона такого перекрытия исполняет роль лаг для напольного покрытия, а вторая сторона исполняет роль опор для потолка. Фото межэтажного деревянного перекрытия в доме показано ниже.

С целью повышения эксплуатационных характеристик такого перекрытия, а именно для звукоизоляции и утепления, между отделкой потолка и пола укладывают специальные звуко- и теплоизоляционные материалы. Утепление и звукоизоляция является обязательным, особенно если речь идет о перекрытии в полностью деревянном доме.

Главными требованиями, которые предъявляются к межэтажному перекрытию с применением деревянных балок, является прочность и жесткость. Поскольку перекрытие по деревянным балкам будет выступать в качестве основания для пола, очень важно действительно правильно произвести расчет сечения балок, а также в полной мере соблюдать требования, предъявляемые к монтажу.

  1. Подвальное перекрытие с применением деревянных балок

В данном случае речь идет о перекрытии для разделения подвального помещения и помещений первого этажа дома. Важный момент: если, например, в газобетонном доме организовывается достаточно большое по площади подвальное помещение или гараж, то перекрытие рекомендуется выполнять по двутавровым балкам из металла. Обустройство подвального перекрытия с применением двутавровых балок из металла совместно с деревянными балками показано на фото.

Устройство перекрытий

Для максимальной наглядности рассмотрим более детально особенности устройства чердачного перекрытия, межэтажного и подвального перекрытий.

Устройство подвального перекрытия

Перекрытие для отделения подвального помещения от первого этажа дома показано на фото ниже.

Здесь основой являются так называемые деревянные балки соответствующей длины достаточно большого сечения. Довольно часто встречаются и случаи использования деревянных балок двутаврового исполнения. К боковым сторонам несущих деревянных балок закрепляют «черепные» бруски с сечением 50х50 мм или более.

К брусьям крепят доски чернового пола. Крепление досок производится к боковым сторонам бруса при помощи гвоздей или саморезов. Вместо досок может использоваться, например, ДСП.

С обратной стороны деревянного перекрытия (сторона, которая будет исполнять роль потолка) закрепляют листы гипсокартона, которые впоследствии шпаклюются, окрашиваются или оклеиваются обоями.

Вместе с тем, между деревянным перекрытием и финишной отделкой в виде гипсокартона укладывают звуко- и теплоизоляционный материал.

Межэтажные деревянные перекрытия в доме

Межэтажные деревянные перекрытия представляют собой обрешетку из деревянного материала – лаги, на которые закрепляется черновой пол из ДСП или Фанеры. По своему устройству такие перекрытия очень схожи с рассмотренными выше подвальными перекрытиями. При этом основное отличие заключается в том, что в межэтажных перекрытиях помимо звукоизоляционного и утеплительного материала применяются различного рода резино-пробковые материалы для исключения шума при ходьбе. Фото устройства межэтажного перекрытия по деревянным балкам:

Устройство чердачного перекрытия в доме

Перекрытие по деревянным балкам в газобетонном доме или доме, построенном из какого-либо иного строительного материала, выполняется точно так же как и в случае обустройства цокольного деревянного перекрытие в доме. Главное отличие чердачного перекрытия заключается в том, что слой пароизоляционного материала располагается после гидроизоляции, но никак не наоборот.

Кроме этого, с целью обеспечения максимальной теплоизоляции чердачное перекрытие обязательно утепляется со стороны самого чердака. Устройство чердачного перекрытия отображено на фото ниже.

Кроме всего перечисленного абсолютно все балки двутаврового исполнения обязательно обрабатываются специальными антисептиками с целью исключения гниения и образования грибка. Обработка деревянных двутавровых балок и других составляющих элементов чердачного перекрытия показана на фото.

Сечение деревянных балок перекрытия

Как известно сечение той или иной детали в большой мере определяет ту нагрузку, которую она способна выдерживать долговременно. Современные деревообрабатывающие предприятия выпускают деревянные балки:

  • квадратного и прямоугольного сечения. Такие балки находят свое применение при возведении стен деревянных домов, строительстве крыш, обустройстве межэтажных и чердачных перекрытий. Фото деревянных балок круглого сечения показано ниже:
  • круглого и овального сечения. Такие деревянные балки предназначены и используются для возведения стен деревянных домов и обустройства перекрытий. В большинстве своем круглые деревянные балки применяются для чердачных перекрытий, поскольку обладают самой высокой стойкостью на изгиб по сравнению с балками других сечений. Деревянные круглые балки отображены на фото:;
  • двутаврового сечения. Чаще всего деревянные двутавровые балки применяются в каркасном строительстве. Не менее часто они используются и для обустройства междуэтажных и чердачных перекрытий. Деревянные двутавровые балки показаны на фото:

Рассмотрим более детально особенности деревянных двутавровых балок перекрытия.

Деревянные двутавровые балки перекрытия

К основным преимуществам, которыми обладают двутавровые балки перекрытия можно отнести:

  1. Высокие прочностные характеристики и высокую прочность на изгиб. Благодаря этому деревянные балки могут успешно использоваться в качестве несущих элементов в различных конструкциях межэтажных и чердачных перекрытий.
  1. Относительно небольшой вес. Благодаря тому, что по сравнению с деревянными балками круглого и прямоугольного сечения двутавровые балки имеют меньший вес, их использование более целесообразно, поскольку позволяет довольно значительно уменьшить вес возводимого здания.
  1. Простоту монтажа систем коммуникации. Благодаря конструктивным особенностям двутавровой балки существенно упрощается прокладка тех или иных коммуникаций без ущерба для несущей способности стен и перекрытий.
  1. Огромный ассортимент размеров. За счет широкого разнообразия размеров обеспечивается универсальность применения двутавровых балок.

Конечно же, при всех преимуществах деревянных двутавровых балок им свойственны определенные недостатки. Главным недостатком двутавровых балок является их достаточно высокая цена. Именно из-за достаточно высокой цены многие застройщики домов изготавливают двутавровые балки самостоятельно.

Фото двутавровой балки и ее основных составляющих элементов отображено ниже.

Межэтажное перекрытие по деревянным балкам, имеющим двутавровую форму, рассмотрено в видео ниже:

Расчет деревянного перекрытия: онлайн-калькулятор

Как уже упоминалось выше, вне зависимости от того, о каком устройстве перекрытия идет речь — будь то межэтажное перекрытие или чердачное перекрытие — важнейшее значение имеет правильный расчет с целью определения размеров необходимых балок и подбора оптимального сечения. Для выполнения правильного расчета рекомендуем воспользоваться калькулятором для расчета деревянных балок перекрытия:

Деревянные балки перекрытия: ГОСТы, СНиПы, размеры

Конечно же, кроме проведения расчетов, вручную или при помощи представленного выше калькулятора, очень важно соблюдать требования, оговоренные и регламентированные в действующей нормативной документации. На фото ниже представлены наиболее важные нормы, которые важно учитывать при расчете и обустройстве деревянных перекрытий.

Следует обратить внимание, что шаг, длина и сечение деревянных балок являются при расчете взаимозаменяемыми параметрами. Длина балок определяется размерами площади, которую необходимо перекрыть. Для определения размеров балок необходимых для создания перекрытий в зависимости от нагрузки на них можно воспользоваться соответствующими таблицами.

Монтажные работы по устройству перекрытий

Рассмотрим особенности монтажа перекрытий с использованием деревянных балок.

В большинстве своем деревянные балки монтируют на несущих стенах. При этом абсолютно неважно идет ли речь о домах из газобетона или из кирпича. Шаг монтажа выбирается не менее 0, 6м.

Выполняя установку деревянных балок, прежде всего подготавливают так называемый накат из древесного материала, например, из досок. После этого в стенах выполняют гнезда, в которые устанавливают деревянный накат. Далее со стороны стены укладываются слой гидроизоляционного материала и в гнезда устанавливаются деревянные балки. Фото установки балок перекрытия в кирпичные и газобетонные стены показано ниже:

Читать еще:  Изготовление деревянных двутавровых балок своими руками

Для максимальной наглядности предлагаем вам посмотреть видео, в котором детально рассмотрен процесс обустройства чердачного перекрытия дома.

Выбор балок перекрытия

Равно как расчет будущего деревянного перекрытия и соблюдение процесса монтажа очень важно действительно правильно выбрать строительный материал — деревянные балки. Здесь можно сразу отметить, что чаще всего строителями домов отдается предпочтение деревянным балкам круглого сечения. Тем не менее, последнее время наблюдается тенденция повышения популярности двутавровых балок, поскольку они обладают не менее высокими характеристиками. Двутавровые балки разной длины и разных размеров показаны на фото:

Что касается непосредственно процесса выбора, основное правило, которое следует помнить – чрезмерно дешевый по цене строительный материал качественным и долговечным быть не может. Разумеется, это вовсе не значит, что деревянные балки относительно невысокой стоимости приобретать нельзя, тем не менее откровенно не рыночная стоимость должна вас насторожить.

Кроме цены на деревянные балки перекрытия следует обратить внимание и на качество их обработки защитными веществами. Помните, что древесина как материал подвержена гниению и в обязательном порядке должна быть обработана специальными растворами.

Также при выборе и покупке нужно обязательно осмотреть деревянные балки на предмет наличия сколов и достаточно больших по своим размерам трещин. Лучшее решение – договориться с продавцом и при покупке самостоятельно произвести выборку самых качественных деревянных балок.

Чтобы вы могли сориентироваться по ценам на деревянные балки для обустройства перекрытий, дополняем наш материал небольшой таблицей с ориентировочной стоимостью двутавровых балок и балок перекрытия прямоугольного сечения наиболее распространенных размеров.

Цены на двутавровые балки перекрытия

Наименование балкиДлина балкиВнутренняя стенкаРазмеры внешних брусковЦена, руб за 1 п.м.
БП-2404; 6; 8 м119 мм90×40 мм250
БП-3504; 6; 8 м119 мм90×40 мм280
БП-4004; 6; 8 м119 мм90×40 мм300
БП-4504; 6; 8 м119 мм90×40 мм320

Цены на квадратные и прямоугольные деревянные балки

Размеры балокДлина балкиМатериал изготовленияЦена, руб за 1 шт
80×90 мм6 мСосна1270 руб
240 ×90 мм6 мСосна3800 руб
240 ×190 мм6 мСосна8000 руб
250 ×90 мм6 мСосна4500 руб
480 ×190 мм6 мСосна18300 руб
80 ×260 мм6 мСосна4160 руб

Отметим, что стоимость деревянных балок, указанная выше, является ориентировочной и может изменяться в ту или иную сторону.

Расчет балок чердачного перекрытия для частного дома

Чердачное перекрытие должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нужную нагрузку. На прочность перекрытия влияют несколько параметров, которые можно менять — величина пролета, поперечное сечение балок, шаг их установки, связи между балками…

Рассмотрим подробнее, как подобрать балки чердачного перекрытия для частного дома, методику их расчета, варианты конструкций.

Факторы определяющие нагрузку на перекрытие

Нагрузка на чердачное перекрытие создается:

    весом самого перекрытия;

  • временной эксплуатационной нагрузкой — людьми, грузами, которые могут находиться на перекрытии.
  • Если для создания чердачного перекрытия используется только деревянные детали и обычные легкие утеплители, то удельный вес самого перекрытия можно принять равным 50 кг/м кв. без детальных расчетов.

    Если дополнительно используется стяжка и простенки, то их удельный вес нужно прибавить. Обычно, при использовании сухой стяжки и легких пустотелых межкомнатных перегородок, удельную нагрузку от деревянного перекрытия и этих конструкций принимают равной не менее 100 кг/м кв.

    Определение нагрузки на чердачное перекрытие

    Временная эксплуатационная нагрузка может быть разной в зависимости от предназначения и использования чердачного помещения.

    • Если помещение совсем не эксплуатируется, то удельная эксплуатационная нагрузка согласно СНиП принимается не менее 100 кг/м кв. (75 кг х 1,3 — коэфф. надежности ).
      Тогда общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие составит 100 + 50= 150 кг/м кв.

    Для межэтажного перекрытия временная эксплуатационная нагрузка согласно нормативов должна быть не менее 200 кг/м кв (150 кг х1,3).
    Если неотапливаемый чердак должен служить складом не нужных вещей, то он приравнивается к межэтажному перекрытию.
    Общая удельная нагрузка — 250 кг/м кв. (200+50).

  • Если мансардный этаж будет жилым, и применяется стяжка пола (плавающий пол со звукоизоляцией) и легкие межсекционные перегородки, мебель, оборудование и прочее, то соответственно межэтажное перекрытие
    будет с общей удельной нагрузкой 300 кг/м кв. (200 + 100 кг/м кв.).
  • Определение сечения и шага установки балок

    Ранее были определены исходные данные для расчета:
    — общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие;
    — величина пролета между несущими стенами;

    Можно воспользоваться таблицами подбора балок для чердачного перекрытия, которые приведены в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом»,

    Для не эксплуатируемого чердака предлагается следующее сечение балок перекрытия и шаг их установки в зависимости от величины перекрытия. Но здесь временная эксплуатационная нагрузка принята 35 кг/м кв. – это весьма редкое посещение чердака только одним человеком. При этом обеспечивается прогиб балки не более 1/360 от длины пролета.

    Следующая таблица для межэтажных перекрытий с удельной нагрузкой 240 кг/м кв. Максимальный прогиб балки также предусматривается не более 1/360 кг/м кв.

    Также для проектирования балок существуют свои методики расчетов, а на любительском уровне применяются различные программы и калькуляторы. Можно ознакомиться: Калькулятор — Как узнать примерные размеры и сечение балок перекрытия для ознакомления

    Какие связи нужно применять между балками из досок

    Если в качестве балок используются деревянные доски (не шире 80 мм при высоте до 250 мм), то необходимо предусмотреть меры препятствующие скручиванию балок. Достаточно будет, если доски сверху и снизу будут обшиты (связаны между собой) сплошным настилом из листовых жестких материалов типа ДСП, ЦСП, ОСБ, фанера… толщиной не менее 12 мм, для шага установки балок не более 600 мм.

    Стыки обшивки должны располагаться по центру балок. Крепление обшивок осуществляется саморезами с шагом 200 мм на глубину 40 мм.

    В результате будет образован каркас, который не только препятствует скручиванию, но и увеличивает сопротивляемость на прогиб и склонность к вибрации.

    С одной стороны также каркас может быть сформирован рейками контробрешетки, которые устанавливаются перпендикулярно к балкам с шагом не более 600 мм и сечением не менее 20Х90 мм. Обрешетка может быть обшита менее жестким материалом – ГВЛ, ГКЛ.

    Если верхняя сплошная обшивка балок-досок не предусматривается, а также отсутствует контробрешетка, то упрочнение каркаса осуществляют вертикальными распорками. Они вставляются между балок и крепятся к ним металлическими уголковыми элементами, их сечение от 40Х100 мм. Шаг установки таких связей не более 2,1 метра, но обычно их ставят по местам стыка потолочной обшивки, при этом нижнюю контробрешетку не делают.

    При выборе досок для перекрытия следует учитывать, что широкие ровные доски дороже чем узкие (при расчете за 1 м куб).

    Высоту доски (высоту балки) нужно подбирать исходя из принятого решения о размещения всего слоя утеплителя и строительстве контрообрешетки.

    Шаг балок может быть уменьшен, исходя из целесообразности закрепления обшивки, кратности размеру листов.

    Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

    Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.

    Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м 2 . Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.

    Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м 2 .

    Руководствуясь СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м 2 х 1,3 = 91 кгс/м 2 ,

    где 70 кгс/м 2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;
    1,3 — коэффициент надежности.

    Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит, округляя в большую сторону, — 150 кг/м 2 (50 кгс/м 2 + 91 кгс/м 2 ).

    Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить. Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м 2 .

    Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м 2 х 1,3 = 195 кгс/м 2 . В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м 2 (50 кгс/м 2 + 195 кгс/м 2 ).

    Читать еще:  Как сделать деревянный диван своими руками?

    Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м 2 , до 300 кгс/м 2 .

    По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.

    Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.

    Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:

    В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.

    В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:

    Товары для строительства и ремонта

    В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.

    Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.

    Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.

    Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».

    Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м 2 , как указано выше).

    Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.

    Строительные конструкции

    Чичерин Василий. Блог инженера

    Расчет деревянных балок перекрытий

    Расчет деревянных балок перекрытий

    Деревянные балки перекрытий

    Деревянные балки перекрытий дома часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками. Недостатки деревянных конструкций — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, дерево перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург). Современные варианты деревянных балок перекрытий — это балки из клееного бруса (как с вертикальным расположением ламелей, так и с горизонтальным), двутавровые деревянные клееные балки (как полностью деревянные,так и комбинация OSB и дерева), дерево-металлические балки перекрытий(комбинация дерева и пространственных силовых элементов из металла) и пространственные деревянные балки, элементы которых скреплены металлозубчатыми пластинами.

    Балки межэтажных перекрытий могут служить опорными балками для выступающих деревянных балконов.

    Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытий?

    Оптимальный пролет для деревянных конструкций — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для дерева: прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.

    При выборе расчета сечения учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило, составляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.

    Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длин пролетов:

    Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. — рекомендуется рассчитывать именно на эту нагрузку

    Таблица. Сечения деревянных балок перекрытия

    Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:

    Таблица. Минимальные сечения деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

    Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглые бревна, можно пользоваться следующей таблицей:

    Таблица. Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м 2

    Таблица. Максимальные пролеты балок перекрытий. Общие случаи

    Таблица. Максимальные пролеты балок чердачного перекрытия. Неэксплуатируемый чердак.

    Таблица. Максимальные пролеты балок перекрытий. Особые случаи

    Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

    Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке — высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред. При пожаре металлические балки «текут» и прогибаются — поэтому их необходимо закрывать теплоизоляционными еегорючими базальтовыми плитами.

    Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в

    таблице веса двутавровых балок

    В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко — например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует расчитвать как 350(без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м 2

    Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

    Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

    Железобетонные балки перекрытий

    При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову):
    1. Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.

    2. Ширину балки расчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).

    3. Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.

    4. Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

    Таблица. Рекомендуемые размеры прямоугольных поперечных сечений балок

    Виды деревянных балок перекрытия — расчет балки на изгиб, прочность и нагрузку

    Стены и перекрытия – основные элементы любого строительства.

    Назначение перекрытия – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.

    Можно выделить несколько видов перекрытия: металлическое, железобетонное и деревянное.

    Более подробно остановимся на деревянных перекрытиях, поскольку именно они получили наибольшее распространение в частном строительстве.

    Деревянное балочное перекрытие обладает преимуществами и недостатками
    • красивый внешний вид;
    • малый вес дерева;
    • ремонтопригодность;
    • высокая скорость монтажа.
    • без специальной защитной пропитки горючи;
    • низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими балками;
    • подвержены воздействию влаги, грибка и живых организмов;
    • могут деформироваться от перепадов температур.

    Требования к перекрытиям из дерева

    Материал для деревянных балок перекрытия должен обладать определенными свойствами и соответствовать требованиям:

    • прочность. Материал перекрытия должен выдерживать возможные нагрузки. Следует учитывать воздействие как постоянных нагрузок, так и переменных;
    • жесткость. Означает способность материала сопротивляться изгибу;
    • звуко- и теплоизоляция;
    • пожарная безопасность.

    Типы и виды деревянных перекрытий — классификация

    1. По назначению

    Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам

    Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам Основное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

    Чердачное перекрытие по деревянным балкам

    Чердачное перекрытие по деревянным балкам Принцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

    Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам

    Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам Конструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

    Читать еще:  Пристройка к деревянному дому проекты

    Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.

    Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия

    Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

    Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

    Клееные деревянные балки перекрытия

    Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

    За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

    Клееные деревянные балки перекрытия — схема устройства

    Преимущества клееных балок:
    • высокая прочность;
    • возможность перекрывать большие пролеты;
    • легкость монтажа;
    • незначительный вес;
    • длительный срок службы;
    • отсутствие деформации;
    • пожарная безопасность.

    Максимальная длина деревянной балки перекрытия такого вида достигает 20 метров погонных.

    Поскольку клееные деревянные балки имеют гладкую поверхность, их часто не зашивают снизу, а оставляют открытыми, создавая в комнате стильный дизайн интерьера.

    Сечение деревянных балок перекрытия

    Как показывает практика, сечение балок деревянного перекрытия оказывает существенное влияние на способность балки выдерживать несущую нагрузку. Поэтому, необходимо предварительно выполнить расчет сечения деревянных балок перекрытия.

    Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

    В деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.

    Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

    Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

    Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).

    Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

    Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.

    Деревянные балки перекрытия — размеры

    Деревянные двутавровые балки перекрытия

    Могут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.

    Деревянные двутавровые балки перекрытия

    Преимущества деревянных двутавровых балок:
    • точные размеры;
    • возможность использования на длинных пролетах;
    • исключена возможность деформирования;
    • малый вес;
    • уменьшение мостиков холода;
    • возможность закрепить коммуникации;
    • возможность монтажа своими руками без привлечения специальной техники;
    • широкая сфера применения.
    Недостатки:
    • высокая стоимость;
    • неудобны для утепления плитами.

    Правильный подбор сечения деревянной балки должен быть включен в расчетный план, в противном случае, конструкция перекрытия окажется недостаточно или избыточно жесткой (лишняя статья расходов).

    Деревянные двутавровые балки перекрытия — виды и типы, таблица

    Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

    Расчет деревянного перекрытия

    Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

    Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

    Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

    А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

    Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

    Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

    На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

    Расчет перекрытия по деревянным балкам

    Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

    Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

    Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

    Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

    Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

    R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

    В таблице приведено сопротивление лиственницы.

    Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины

    Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

    Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент

    Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

    Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома

    Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

    Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

    В-третьих, параметрами балки.

    Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

    Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

    Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

    Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

    Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

    Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

    Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

    Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

    Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

    Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

    Государственные стандарты регулируют все аспекты использования деревянных балок перекрытия вне зависимости от их вида или места использования.

    Ниже представлена подборка наиболее важных документов по данной тематике.

    Деревянные балки перекрытия – ГОСТ — СНиП

    Заключение

    В данной статье вы ознакомились с факторами, оказывающими влияние на выбор материала для устройства деревянных балок перекрытия. А также научились определять сечение и выполнять расчёт деревянных балок перекрытия.

    ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

    ■ Размеры поперечного сечения балок:200 х 280 мм;
    ■ Величина перекрываемого пролета:L = 5,13 м;
    ■ Шаг балок:b = 1,2 м;
    ■ Материал балок:сосна;
    ■ Расчетное сопротивление на изгиб:Ru = 140 кг/см2.

    В ходе обследования чердачных перекрытий были зафиксированы следующие дефекты и повреждения:
    ■ следы протечек на поверхности потолков и стен в т.ч. на приопорных участках (в местах опирания балок на кирпичные стены), что свидетельствует о перенасыщении засыпки перекрытий влагой;
    ■ обрушение штукатурки потолков с обнажением дранки и деревянной подшивки;
    ■ поражение приопорных участков балок деструктивной гнилью на 25-30% сечения.

    Появление перечисленных дефектов обусловлено протечками кровли в течение длительного периода времени. Находясь в режиме постоянного замачивания деревянные конструкции чердачного перекрытия, получили поражения гнилью и грибом, что со временем привело к снижению их несущей способности. По совокупности выявленных дефектов принято, что сечение несущих балок ослаблено не менее чем на 20%.

    СБОР НАГРУЗОК

    Сбор эксплуатационных равномерно-распределенных нагрузок на 1 кв.м. чердачного перекрытия приведен в таблице ниже.

    Расчетное значение равномерно-распределенной нагрузки на 1 м2 перекрытий: q=387 кг/м2.
    Собственный вес 1 погонного метра балки равен: G = b*h*1*γ = 0,2*0,28*1*500 = 28 кг/м.
    Тогда погонная нагрузка на балку составит: Q = 387*1,2 + 28*1,3 = 500,8 кг/м = 0,51 т/м.

    РАСЧЕТ БАЛКИ ПО I ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

    Максимальный изгибающий момент, действующий в середине пролета:
    Момент сопротивления поперечного сечения балки:
    Расчетный момент сопротивление ослабленного сечения балки (с учетом влияния дефектов – деструктивной гнили):
    где: kw=0,85 – коэффициент, принятый по Таблице 13 СНиП II-25-80.

    Условие прочности для изгибаемых элементов (1):
    Расчетное сопротивление сосны (на изгиб) согласно Таблице 3 СНиП II-25-80 составляет: Rи=140 кг/см2.

    Приведенное табличное значение расчетного сопротивления древесины (Rи) требует корректировки с учетом фактических условий эксплуатации, а также выявленных в ходе обследования дефектов и повреждений:

    где:
    mв = 0,75 – коэффициент условий работы при эксплуатации конструкций в условиях длительного увлажнения ([2], Табл.6);
    mи = 0,7 – коэффициент, учитывающий ослабление сечения несущих деревянных балок вследствие поражения гнилью на 20% ([1], Табл.13).

    Проверим выполнение условия прочности (1):

    [ σ = 75,63 кг/см2 ] > [ Ru = 73,5 кг/см2 ] – условие прочности не выполнено !

    Выполненный расчет показал, что фактическая прочность несущих деревянных балок чердачного перекрытия не достаточна для восприятия действующих эксплуатационных нагрузок. Требуется усиление или замена конструкций по индивидуальному проекту!

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector