Шаг балок перекрытия: Балки перекрытия – разновидности, классификация и методика расчета

размеры, требования, виды, расчет, нагрузка

Каждый этап строительства важен. Работая с перекрытиями, необходимо учитывать мощность и долговечность конструкции, ведь она является несущей.

Дом будет теплый только с присутствием хорошей теплоизоляции в перекрытиях, а строителей интересует, насколько удобно работать с предложенным материалом.

Это стало причиной частого использования деревянных балок при строительстве небольших загородных домов.

Требования

Чтобы деревянные перекрытия максимально эффективно выполняли свои функции, необходимо:

  1. Если перекрытие устанавливается между помещениями, у которых планируется разный температурный режим, тщательно утепляем его. Иначе в отапливаемой части будет большая потеря тепла.
  2. При расчете запаса прочности учитывать нагрузку от мебели, техники и жильцов.
  3. Тщательно заделать отверстия на стыках для улучшения звукоизоляции.
  4. В подвалах часто бывают специфические запахи, сырость и прочие неприятные явления. Дополнительная вентиляция не даст им пробиваться в жилую часть дома.
  5. Утеплительный слой не обязательно должен состоять из специальных материалов. Доступный керамзит, шлак, пенопласт выполнят его функцию. Главное – наличие утеплителя.

Перекрытие из дерева – экономичный вариант для небольшого здания, особенно в местности, где леса за околицей населенного пункта. Если для эпохальных строек несущей прочности будет недостаточно, частникам несомненно можно воспользоваться. Монтировать быстро, природный материал, работать с которым – одно удовольствие.

Вопросы о сроке службы отпадают, если придерживаться строительных технологий. При грамотной обработке и правильном выборе бревен дом простоит очень долго.

Если балки по старинке вытесывают из цельного дерева, выбирать необходимо хвойные породы. Лиственные не обладают достаточной прочностью.

Чаще балки делают с прямоугольным сечением, поскольку так с ними легче работать. Но круглый вариант предпочтительнее: самые прочные части дерева находятся сразу под корой, а обтесанная средняя часть более хрупкая.

Промышленный вариант представляет собой клееный брус. Бывает сочетание дерева с плитами ОSB, металлическими элементами, которые усиливают конструкцию.

В любом случае предстоит серьезная обработка антипиренами и всевозможными антисептиками: нужно убрать вероятность появления грибков, процессов гниения, повысить огнестойкость материала.

Прочность перекрытия во многом зависит от точного выполнения технологических процессов и правильного выбора размеров балок.

Размерные данные

Для деревянных балок перекрытия размеры определяются по двум основным замерам: длина и сечение. Первый зависит от размера ширины перекрываемого пролета, второй – от нагрузки (собственной, слоя утеплителя, пола, имущества, которое будет храниться на нем далее, живущих людей).

Для правильного вычисления длины балка необходимо учитывать, что улаживать его придется в специально оставленные ниши в стене. Для каменной кладки запас оставляется 15 см, для деревянных домов зарубки около 7 см. Если балками формируется скат крыши, они выходят за стены на 40-50 см, которые тоже требуется прибавить к замерам вместе с шириной стен.




При выборе сечения разумно делать упор в сторону перестраховки. Например, если вы не планируете делать чердак жилым, но размеры позволяют в дальнейшем изменить сове мнение, лучше подготовиться к возможным изменениям заранее.

Виды

Если балки по старинке вытесывают из цельного дерева, выбирать необходимо хвойные породы. Лиственные не обладают достаточной прочностью.

Чаще балки делают с прямоугольным сечением, поскольку так с ними легче работать. Но круглый вариант предпочтительнее: самые прочные части дерева находятся сразу под корой, а обтесанная средняя часть более хрупкая.

Промышленный вариант представляет собой клееный брус. Бывает сочетание дерева с плитами ОSB, металлическими элементами, которые усиливают конструкцию.

В любом случае предстоит серьезная обработка антипиренами и всевозможными антисептиками: нужно убрать вероятность появления грибков, процессов гниения, повысить огнестойкость материала.

Прочность перекрытия во многом зависит от точного выполнения технологических процессов и правильного выбора размеров балок.

Расчет

Определившись с размерами деревянных балок перекрытия, необходимо сосчитать их количество. Шаг балок обычно соответствует шагу лаг. Сколько раз проставлены лаги, столько бревен придется заготовить.

Иногда при строительстве небольших домов позволяют себе слишком широко ставить лаги или использовать балки с меньшим сечением, частично компенсируя это более частым шагом для перекрытия. Такое нарушение технологий довольно опасно и может привести к разрушению конструкции в течении короткого срока или после сложных погодных условий, небольшого землетрясения.

Нагрузки

Стандартный выбор нагрузки 400 кг. на м. кв. для жилых помещений и 150-30 кг. а м. кв. для нежилых не всегда соответствует истине. Надо принимать во внимание, чем именно придется заниматься в каждом из помещений.

Если на межэтажное перекрытие будет установлен каменный фундамент под бильярд или огромная чугунная ванна, планировать добавочную нагрузку надо загодя и учитывать ее при строительных работах.

Кроме того, если количество лаг достаточное, больше 5, нагрузка рассчитывается как равномерно распределенная. В случае недостаточного количества, груз начинает действовать сосредоточенной нагрузкой на одно место, что требует от перекрытия большей прочности. Тогда расчеты ведутся с учетом коэффициента перехода от равномерной нагрузки до сосредоточенной.

Кроме того, учитывается, какое именно дерево используется. Расчеты сопротивления для них, как и для промышленных деревянных балок, будут разные.

Правильно подобранные размеры деревянных балок перекрытия должны учитывать, что нагрузка будет подаваться постоянно (сопротивляемость умножаем на 0.8), и хватить конструкции должно хотя бы на 50 лет (сопротивляемость умножаем на 0.9) а то и 100 лет (вместо 0.9 – 0.8).

И только тогда можно получить приблизительно реальную картину размеров балок для проектируемого дома.

Создание деревянных перекрытий: 5 актуальных вопросов

Среди множества конструктивных элементов частного дома перекрытие является одним из самых ответственных и сложных для проектирования, монтажа узлов. Именно тут неопытные строители допускают, пожалуй, наиболее опасные ошибки, именно по обустройству этой системы задаётся больше всего вопросов. 

Балки деревянного перекрытия — брус 100х200 мм

1. Почему стоит выбрать дерево

В любом здании перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, которая выступает основой для создания пола. Кроме того, будучи перевязанным с несущими стенами дома, оно обеспечивает строению поперечную стабильность, равномерно распределяя возможные нагрузки. Поэтому к надёжности этой конструкции предъявляются самые высокие требования.

Вне зависимости от того, какой материал используется при строительстве дома, в частном секторе наибольшее распространение получили как раз деревянные перекрытия. Их часто можно увидеть в различных каменных коттеджах, и вполне очевидно, что в деревянном строительстве (бревно, брус, каркасная и каркасно-щитовая технология) такому решению – альтернативы не существует. Тому есть множество объективных причин. Рассмотрим достоинства и недостатки перекрытий из древесины.

В частном малоэтажном строительстве перекрытия монтируются в нескольких вариантах:

  • Готовая железобетонная плита,
  • Монолитная железобетонная плита,
  • Готовые железобетонные балки,
  • Балки и фермы из металлопроката,
  • Перекрытие из пиломатериалов. 

Лаги перекрытия из бруса

Лаги перекрытия из доски на глухарях

Балка из бруса на монтажных пластинах

Плюсы

Или почему деревянные перекрытия так популярны.

  • Небольшая масса. Применяя доску или брус, мы не перегружаем несущие стены и фундамент. Вес перекрытия в разы меньше, чем у бетонных или металлических конструкций. Обычно не требуется привлечение техники.
  • Минимальные сроки выполнения работ. Минимальная трудоёмкость среди всех вариантов.
  • Универсальность. Подходит для любых зданий, в любых условиях.
  • Возможность монтажа при минусовых и очень высоких температурах.
  • Отсутствие «мокрых» и грязных процессов.
  • Возможность получения любого уровня теплоизоляционных и звукоизоляционных характеристик.
  • Возможность использования полостей для прокладки инженерных коммуникаций (электросеть, отопление, водоснабжение, канализация, слаботочка…).
  • Сравнительно невысокая цена сборного каркасного перекрытия из пиломатериалов, как по стоимости деталей/комплектующих, так и по оплате труда подрядчика.

Прокладка коммуникаций в полостях

Минусы

Минусы у деревянной перекрывающей системы из дерева довольно условны.

  • Сложность выбора сечения материалов и конструктивных решений для обеспечения расчётной несущей способности.
  • Необходимость выполнения дополнительных противопожарных мероприятий, а также обеспечения защиты от влаги и вредителей (антисептирование).
  • Необходимость покупки звукоизолирующих материалов.
  • Строгое соблюдение технологий во избежание строительных ошибок.

2. Какой материал использовать для сборки

Деревянное перекрытие – всегда состоит из балок. Вот только сделанными они могут быть из самых разных пиломатериалов:

  • Бревно оцилиндрованное до 30 см в диаметре.
  • Брус четырёхкантный.
  • Доска большого сечения (толщиной от 50 мм, шириной до 300 мм).
  • Несколько досок относительно небольшой толщины, скрученных пластями друг к другу.
  • Двутавровые балки, верхний и нижний пояс которых выполнен из обрезной строганной доски/бруска, а вертикальная стенка — из OSB-3, фанеры или профилированного металла (деревянно-металлическое изделие).
  • Замкнутые короба из листовых материалов (фанера, ОСП).
  • СИП-панель. По сути, это — отдельные секции, в которых балки уже обшиты и имеют внутри изолятор.
  • Различной конструкции фермы, позволяющие перекрывать большие пролёты.   

Наиболее простыми для монтажа, а также наиболее дешёвыми и удобными для выполнения последующих операций считаются варианты, когда балки перекрытия выполнены из обрезных пиломатериалов.

Ввиду очень высоких требований, предъявляемых к несущим способностям, долговечности и геометрическим отклонениям, в качестве заготовок необходимо рассматривать пиломатериал первого сорта. Возможно применение изделий, относящихся ко второму сорту по ГОСТ, которые не имеют критичных геометрических отклонений, пороков и дефектов обработки, способных снижать прочностные характеристики и срок службы готовых деталей (сквозные сучки, свилеватоть, косослои, глубокие протяжённые трещины…).

В данных конструкциях исключено применение мёртвой древесины (сухостой, валежник, горельник) из-за недостаточной прочности и множественных поражений разрушающими древесину болезнями и насекомыми. Также большой ошибкой будет купить брус или доску «с воздухом», «с армянским размером», «ТУ» — ввиду заниженных сечений.

Это должен быть исключительно здоровый материал из зелёной ели или сосны, так как хвоя ввиду своей смолистости и строения массива намного лучше переносит изгибающие нагрузки и сдавливание, нежели большинство лиственных пород, причём имея относительно невысокую удельную массу. 

В любом случае обрезной пиломатериал должен быть освобождён от остатков коры и лубовых волокон, обработан антисептиком и антипиреном. Лучше всего тут покажет себя сухая строганная пилопродукция, но материал естественной влажности (до 20 процентов) при нормальной обработке тоже активно (а главное – результативно) используют, тем более что цена обрезного бруса или доски такого типа заметно ниже. 

Перекрытие из обрезной доски

Балки склеены из ОСБ по технологии СИП (SIP)

Перекрытие из обрезного бруса

3.

Как выбрать размер балок и с каким шагом их расставить

Длина балки рассчитывается таким образом, чтобы она перекрывала имеющийся пролёт и имела «запас» для обеспечения опоры на несущие стены (о конкретных цифрах допустимых пролётов и захода в стену читайте ниже).

Для набора расчетной толщины и длины балки — можно использовать технологию сращивания

Как бы не была устроена балка — необходима гидроизоляция

Сечение доски/бруса определяется в зависимости от расчётных нагрузок, которые будут оказываться на перекрытие в процессе эксплуатации здания. Нагрузки эти разделяют на:

  • Постоянные. 
  • Временные.

К временным нагрузкам в жилом доме относят вес людей и животных, которые могут передвигаться по перекрытию, перемещаемых объектов. К постоянным нагрузкам относят массу самих пиломатериалов конструкции (балки, лаги), заполнения перекрытия (утеплитель/шумозащита, изоляционные полотна), подшива (накат), черновых и чистовых настилов, финишного напольного покрытия, перегородок, а также встроенных коммуникаций, мебели, оборудования и предметов обихода…

Также не стоит упускать из виду возможность складирования предметов и материалов, например, при определении несущих способностей перекрытий нежилого холодного чердака, где могут храниться ненужные, редко используемые вещи.   

В качестве отправной точки берётся сумма постоянных и временных нагрузок, и к ней обычно применяется коэффициент надёжности 1,3. Точные цифры (в том числе сечение пиломатериалов) должны определять специалисты согласно положениям СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», но практика показывает, что значения нагрузок в частных домах с деревянными балками получаются примерно идентичными:

  • Для межэтажных (в том числе под жилой мансардой) и цокольных перекрытий суммарная нагрузка составляет порядка 350 — 400 кг/м2, где доля собственного веса конструкции составляет около 100 килограмм.
  • Для перекрытия ненагружаемого чердака – около 130 — 150 кг/м2.
  • Для перекрытия нагружаемого нежилого чердака до 250 кг/м2.

Очевидно, что безусловная безопасность ставится во главу угла. Тут учтён хороший запас и рассматривается вариант не столько распределённых нагрузок на всё перекрытие (в таких количествах они практически нереальны), сколько возможность локальной нагрузки, способной привести к прогибам, вызвавшим в свою очередь:

  • физиологический дискомфорт жильцов, 
  • разрушения узлов и материалов,
  • потерю конструкцией эстетических свойств.   

К слову, определённые значения прогибов допускаются нормативными документами. Для жилых помещений они могут составлять не более 1/350 части от длины пролёта (то есть 10 мм на 3-х метрах или 20 мм на шести метрах), но при условии, что выше перечисленные ограничивающие требования не нарушены.

При выборе сечения пиломатериалов для создания балки обычно руководствуются соотношением ширины и толщины бруса или доски в пределах 1/1,5 – 1/4. Конкретные цифры будут зависеть, прежде всего, от: нагрузок и длины пролётов. При самостоятельном проектировании можно воспользоваться данными, полученными на основании расчётов при помощи онлайн-калькуляторов или общедоступных таблиц.

Оптимальное усреднённое сечение балок деревянного перекрытия, мм

Нагрузка, кг/м2Пролёт 3 мПролёт 3,5 мПролёт 4 мПролёт 4,5 мПролёт 5 мПролёт 5,5 мПролёт 6 м
15050Х15050Х15050Х200150Х150100Х200100Х200100Х220
20050Х15050Х20070Х18080Х200100Х200120Х220140Х220
25060Х15060Х18070Х200100Х200150Х200150Х220160х220
350100Х15070Х180100Х200150Х200150Х220160Х220200Х220

Как видим, чтобы увеличить несущие способности перекрытия – достаточно выбирать пиломатериал с большей шириной или большей толщиной. В том числе можно собирать балку из двух досок, но так, чтобы полученное изделие имело сечение не меньше расчётного. Нужно также отметить, что несущие свойства и стабильность деревянного перекрытия возрастают, если применять поверх балок лаги или различного рода черновые полы (листовые настилы из фанеры/ОСП или из обрезной доски).

Ещё одним способом улучшить силовые качества перекрытия из дерева – это уменьшить шаг расстановки балок. Инженеры в своих проектах частных домов определяют в разных условиях дистанцию между балками от 300 мм до полутора метров. В каркасном строительстве шаг балок ставят в зависимость от шага расстановки стоек, чтобы под балкой находилась стойка, а не просто прогон горизонтальной обвязки. Практика показывает, что наиболее целесообразными с точки зрения практичности и стоимости конструкции является шаг в 600 или 1000 мм, так как он лучше всего подходит для последующего монтажа утеплителей и шумоизоляции враспор (изоляционные материалы как раз имеют такой форм-фактор плит и рулонов). Такая дистанция также создаёт оптимальное расстояние между точками опоры для монтажа лаг пола, устанавливаемых перпендикулярно балок. Зависимость сечения от шага хорошо видно по цифрам таблицы.

Возможное сечение балок перекрытия при изменении шага (суммарная нагрузка на квадратный метр порядка 400 кг)

Шаг, ммПролёт 3 мПролёт 4 мПролёт 5 мПролёт 6 м
600100Х200100Х200150Х200200Х200
1000100Х225150Х200150Х225200Х225

4. Как правильно устанавливать и закреплять балки

С шагом мы определились – от 60 сантиметров до метра будет золотой серединой. Что касается пролётов, то лучше всего ограничиться 6-ю метрами, в идеале: четыре-пять метров. Поэтому проектировщик всегда старается «положить» балки вдоль меньшей стороны дома/помещения. Если пролёты слишком велики (более 6 метров), то прибегают к установке несущих стен или опорных колон с ригелями внутри дома. Такой подход позволяет применить пиломатериалы меньшего сечения и увеличить шаг расстановки, снижая тем самым массу перекрытия и его стоимость для заказчика при тех же (или лучших) несущих характеристиках. Как вариант, создаются фермы из более лёгкого пиломатериала с применением металлических перфорированных крепежей, например, гвоздевых пластин.

В любом случае балки выставляют строго горизонтально, параллельно друг другу, с выдержкой одинакового шага. На несущие стены и прогоны деревянная балка должна опираться не менее чем на 10 сантиметров. Как правило, используют 2/3 толщины наружной стены со стороны помещения (чтобы торец балки не выходил на улицу и оставался защищённым от промерзания). В деревянных стенах делают врубку, в каменных – оставляют проёмы во время кладки. В местах касания балок несущих конструкций необходимо уложить изолирующие материалы: демпферные упругие прокладки из резины/войлока, несколько слоёв рубероида в качестве гидроизоляции и т.п. Иногда применяют обжиг скрываемых впоследствии участков балки или их обмазку битумными мастиками/праймерами.

Опора бруса

Гвоздевая пластина

Демпферная лента

В последнее время всё активнее для создания перекрытия используются специальные перфорированные кронштейны «держатели/опоры бруса», которые позволяют монтировать балку встык со стеной. При помощи данного типа кронштейнов также собирают узлы с поперечными ригелями и усечёнными по длине балками (проём для лестничного марша, проход дымохода и прочее). Достоинства такого решения очевидны:

  • Получаемое Т-образное соединение очень надёжное.
  • Работа выполняется быстро (врубки делать не приходится, выставлять единую плоскость намного проще).
  • Мостиков холода по телу балок не образуется, ведь торец удаляется от улицы.
  • Есть возможность купить пиломатериал меньшей длины, так как не нужно заводить брус/доску внутрь стены.

В любом случае очень важно после подгонки пиломатериалов по размеру тщательно антисептировать торец балки.

5. Какие изоляционные прослойки нужно использовать внутри деревянных перекрытий

Чтобы ответить на этот вопрос, прежде всего, следует разделить перекрывающие конструкции (в круглогодично обитаемом доме) на три отдельных типа:

  • Цокольное перекрытие,
  • Межэтажное,
  • Чердачное.

В каждом конкретном случае набор пирога будет отличаться.

Межэтажные перекрытия в подавляющем большинстве случаев разделяют помещения, в которых температурный режим схожий или близкий по значению (если есть покомнатная/поэтажная/зонная регулировка отопительной системы). К таковым также стоит отнести чердачное перекрытие, которое отделяет жилую мансарду, так как это помещение отапливается, а утеплитель располагается внутри кровельного пирога. По этим причинам теплоизоляция тут не нужна, но очень актуальным становится вопрос борьбы с шумами, воздушными (голоса, музыка…) и ударными (шаги, перестановка мебели…). В качестве звукоизоляции в полости перекрытия укладываются акустические волокнистые материалы, созданные на основе минеральной ваты, а также под обшивки устилаются полотна звукоизоляционных мембран. 

Конструктив для сухих помещений

Конструктив для влажных помещений

Цокольная конструкция предполагает, что под перекрытием находится грунт или подвал, погреб, цокольный этаж. Даже если внизу будет оборудовано эксплуатируемое помещение, то этот вид перекрытия нуждается в полноценном утеплении, свойственном ограждающим конструкциям конкретной климатической зоны и конкретного здания с его неповторимым тепловым балансом.  Согласно нормам, в среднем для Московской области толщина современного утеплителя с хорошими показателями теплопроводности будет составлять порядка 150-200 мм.

Аналогичные требования по теплоизоляции предъявляются к чердачному перекрытию, над которым нет отапливаемой мансарды, ведь именно он будет главным барьером на пути тепловых потерь через крышу здания. Кстати, ввиду большего перетока тепла через верхнюю часть дома, толщина утеплителя тут может потребоваться больше, чем в других местах, например, 200 мм вместо 150-ти или 250 мм вместо 200-от.

Применяют пенопласт, ЭППС, минеральную вату плотностью от 35 кг/м3 в плитах или нарезанную матами из рулона (подходит та, что допускается к использованию в ненагружаемых горизонтальных конструкциях). Укладывают теплоизоляцию между балками, как правило, несколькими слоями, с перевязкой стыков. Нагрузка от утеплителя передаётся на балку через черновой подшив (часто он крепится к балкам посредством черепных брусков).  

Там, где в конструкциях работает ваттный утеплитель/звукоизолятор, его следует защитить от увлажнения. В цокольном перекрытии влага может в виде испарений подниматься от грунта или из подвала/погреба. В межэтажные перекрытия и чердачные может попадать водяной пар, который всегда насыщает воздух жилых помещений в процессе бытовой деятельности человека. В обоих случаях снизу под утеплителем нужно простелить строительную пароизоляционную плёнку, которой может выступать обычный или армированный полиэтилен. Но, если теплоизоляция выполняется с помощью экструзионного пенополистирола, не имеющего сколько-нибудь значимого уровня водопоглощения, то пароизоляция не понадобится.

Сверху утеплители и волокнистые звукоизолирующие материалы защищают водонепроницаемыми полотнами, в качестве которых могут выступать мембраны или неперфорированная гидроизоляция.

Надёжный гидробарьер особенно актуален в помещениях с повышенной влажностью: кухня, прачечная, ванная комната… В таких местах его расстилают поверх балок, обязательно с перехлёстом полос на 100-150 мм и проклейкой шва. Полотна по всему периметру помещений в обязательном порядке заводят на стену – на высоту не менее чем 50 мм над финишным покрытием.

Перекрытие, которое в дальнейшем будет облицовано кафельной плиткой, есть смысл дополнять черновым настилом пола из водостойких листовых материалов – различного типа цементосодержащих плит, желательно шпунтованных. По такому сплошному настилу можно провести дополнительную обмазочную гидроизоляцию, выполнить тонкослойное выравнивание плоскости нивелирмассой или сразу укладывать плитку.

Можно избрать другой вариант – собрать из обрезной доски сплошной настил, уложить гидробарьер, залить тонкослойную стяжку (до 30 мм), смонтировать лпитку.

Существуют также современные клеевые составы (и эластичные затирки), позволяющие производить облицовку плиткой деревянных оснований, в том числе подвижных и нагреваемых. Поэтому часто тут реализуются кафельные полы по влагостойкой фанере или ОСБ.

Важно! Учитывая возрастающие нагрузки (общие или локальные – крупная ванна, чаша джакузи, напольный котёл…), расчёт сечения и шага балок под такими помещениями нужно выполнять индивидуально.  

При желании, полы в санузле или на кухне деревянного дома можно укомплектовать греющим кабелем или трубами водяного контура отопительной системы. Их монтируют как в стяжках и слое плиточного клея, так и между лагами в заведомо созданной воздушной прослойке. При любом выбранном варианте перекрытие должно быть хорошо утеплённым, чтобы не греть потолок комнаты снизу, желательно укомплектованным гидроизоляцией с отражающим фольгированным слоем.  

Рассчет деревянных балок межэтажного перекрытия и стропил крыши |

Обучение расчетам строительных конструкций включено в 5 этап Школы проектирования загородных домов.

Шаг 1. Находим значение нагрузки на перекрытие (сбор нагрузок).

q = qкв х

B

q – величина нагрузки на перекрытие (кгс/м)
B – «грузовая полоса» или шаг наших балок перекрытия, в среднем это 0,6м.
qкв – величина квадратичной нагрузки на перекрытие (кгс/м2) собирается путем сложения всех нагрузок на перекрытие:

  • Масса пола и перекрытия (плотность х толщину материала).
  • «Полезная» нагрузка (вес людей) – 150 кгс/м2 х 1,3.
  • Вес перегородок – 50 кгс/м2 х 1,3.
  • Снеговая нагрузка для Подмосковного региона – 180 кгс/м2 (только для расчета стропил крыши).

В среднем для балок перекрытия в деревянных домах qкв = 250 кгс/м2

Шаг 2. Находим внешний момент.

М = (q x L2) / 8

М – величина внешнего момента
q – величина нагрузки на перекрытие (кгс/м)

L – величина пролета перекрытия (м)

Шаг 3. Находим расчетный момент сопротивления.

Wр = M х 100 / Ry

Wр – величина расчетного момента сопротивления
М – величина внешнего момента
Ry – величина расчетного сопротивления (для дерева это 130 кгс/см2)

Шаг 4. Находим момент сопротивления нашей балки перекрытия.

Wдер = (b x h2) / 6

W – величина момента сопротивления нашей балки перекрытия
b – толщина балки в см (размер всегда кратный 5см)
h – высота балки в см (размер всегда кратный 5см)

Шаг 5. Сравниваем

Wр и Wдер

WрWдер

Пример расчета деревянной балки межэтажного перекрытия

Дано: балка 50мм х 150мм с шагом 0,6м для перекрытия пролета в 5м.

Задача: проверить, проходит балка такого сечения для указанного пролета?

Шаг 1. Находим значение нагрузки на перекрытие (сбор нагрузок).

q =

qкв х B
q = 250 кгс/м2 х 0,6м = 150 кгс/м

Шаг 2. Находим внешний момент.

М = (q x L2) / 8
М = (150 кгс/м x 52м) / 8 = 468,75 кгс х м

Шаг 3.

Находим расчетный момент сопротивления.

Wр = M х 100 / Ry
Wр = 468,75 кгс х м х 100 / 130 кгс х см2 = 360,57 см3

Шаг 4. Находим момент сопротивления нашей балки перекрытия.

Wдер = (b x h2) / 6
Wдер = (5см x 152см) / 6 = 187,5 см3

Шаг 5. Сравниваем W

р и Wдер

WрWдер
360,57 > 187,5 (не проходит).

Шаг 6. Увеличиваем сечение деревянной балки до 50мм х 200мм и проверяем.

Wдер = (b x h

2) / 6
Wдер = (5см x 202см) / 6 = 333,3 см3
360,57 > 333,3 (не проходит).

Снова увеличиваем сечение деревянной балки до 100мм х 200мм и проверяем.

Wдер = (b x h2) / 6
Wдер = (10см x 202см) / 6 = 666,6 см3
360,57 ≤ 666,6 (проходит).

Онлайн калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Доступ к самому калькулятору и всем расчетам в личном кабинете системы только после регистрации

Основные параметры

Список «Из какого материалы стены» в перекрытии по деревянным балкам отсутствует, т.к. предполагается, что паз под балку будет делаться прямо в кладке ряда, ну естественно кроме кирпича, где конец балки будет «обыгран» кладкой. Важно! При вводе высоты кладки в коробке дома, если перекрытие будет делаться по деревянным балкам, необходимо учесть и высоту ряда, который является периметром перекрытия.

Шаг балок и пленки

Обратите внимание, что шаг между балками указан в миллиметрах. Если у вас уже есть готовый проект дома, где шаг между балками не нормирован, то необходимо высчитать его среднее значение – (Min+Max)/2, где Min – минимальное расстояние между балками, Max – максимальное расстояние между балками.

Пароизоляционная и гидроизоляционная пленки по умолчанию применяются при перекрытии по деревянным балкам, но вы можете от них отказаться, выбрав «Нет».

Раскладка балок перекрытия и их количество

Ниже представлен набор параметров для ввода размеров комнат или участков для точного подсчета количества балок. Принцип работы аналогичен принципу раскладки плит, с тем лишь отличием, что постоянно идет сравнение остаточной длины балок с шириной последующих комнат. Например, если ширина 1-й комнаты 1,8 метра, а ширина второй комнаты 3,6 метров, то эти две комнаты будут перекрыты одними и теми же балками. Всё во многом зависит от того как грамотно вы укажите раскладку балок с учетом всех комнат и участков.

Чтобы данный инструмент был более полезен и работал правильно, рассмотрим изображения ниже, где на примере конкретной планировки мы грамотно разложим балки.

Разбиваем планировку на участки и комнаты

Давайте внимательно посмотрим на планировку и разобьём её на комнаты и участки. Участки – это 2 и более комнаты. У нас получился всего лишь один участок (выделено зеленым) и мы понимаем по каким стенам мы будем укладывать балки, т.е. на какие стены будут опираться концы балок.

Раскладку балок комнат, кроме 1 и 2, можно делать по любой из сторон. Но всегда помните, что ваша задача – разложить балки так, чтобы было меньше остатков материала.
Альтернативный вариант

Комнаты 1, 3, 4 и 6 можно объединить как один участок, где раскладка пойдет по стороне «А», т.к. ширина участка 5 метров, что запросто перекрывается 6-ти метровой балкой.

Комнаты 3,4, 5 и 8. Почему именно так и не как иначе!?

Если бы у нас не было комнаты 8, то комнаты 2, 5 и 7 тоже можно было бы сделать как один участок. Итого вся планировка представляла собой бы два участка, но у нас есть комната 8, поэтому как-то нужно разложить балки, чтобы было меньше остатка.

Можно конечно, комнаты 3, 4, 5 и 8 сделать как один участок, но тогда у нас останется достаточно много остатков, т.к. ширина участка 3 метра плюс 12 см на опирание минимум. В итоге мы получим остатки 2,88 метра каждой балки, которые мы нигде не сможем применить. Если конечно данное перекрытие является перекрытием второго этажа и у нас есть небольшое крылечко, которое необходимо перекрыть балками и ширина этого крылечка не более 2,5 метров, то тут конечно мы можем применить такое решение.

На изображении ниже (мы сделали две схемы, чтобы не было путаницы) зеленым выделены балки, которые являются остатками от перекрытия комнаты 5 и эти остатки применяются для перекрытия комнаты 8. Красным выделены остатки бруса, которые уже не будут применены к данному перекрытию.

Итого

Расчет деревянных балок перекрытий: онлайн калькулятор

Деревянные брусья для перекрытий в частном строительстве используют часто. Легкость, доступность по цене и возможность самостоятельного монтажа компенсируют способность к возгоранию, поражению грибком и гниению. В любом случае при возведению второго и более этажей просто необходимо произвести расчет деревянных балок перекрытия. Онлайн-калькулятор, который мы представляем в этом обзоре, поможет справиться с этой задачей просто и быстро.

Деревянные брусья для перекрытия – только качественная древесина

Читайте в статье

Польза онлайн-калькулятора для расчета деревянных перекрытий

Самостоятельные расчеты утомительны и чреваты риском не учесть какой-либо важный параметр. Так, деревянные балки для перекрытий должны обладать определенным сечением, учитывающим возможную нагрузку на них от мебели и техники, находящихся в помещении людей. При таких расчетах крайне важно знать возможный прогиб балки и максимальное напряжение в опасном сечении.

Разное сечение бруса

Преимущества калькулятора в следующем:

  • Точность. Формулы расчета учитывают множество параметров. В специальных полях задаются: тип поперечного сечения (круглое или прямоугольное), длину балки между опорами и шаг, параметры используемой древесины, предполагаемую постоянную нагрузку.
  • Сроки. Ввести готовые параметры и получить результат выйдет значительно быстрее, чем рассчитывать вручную требуемые значения.
  • Удобство. Онлайн-калькулятор расчета деревянных балок составлен таким образом, что после введения всех постоянных величин, вам остается просто подбирать сечение балки до тех пор, пока не будет обеспечена необходимая прочность.

Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

До расчетов и покупки рекомендовано обратить внимание на типы перекрытий. Брус для надежной связки строительных конструкций, бывает следующих видов:

  • Балки. Массив квадратного или прямоугольного сечения, уложенный с шагом от 60 см до 1 м. Стандартная длина – 6 м, на заказ изготавливаются балки до 15 м.
  • Ребра. Балки, напоминающие широкую (20 см) и толстую доску (7 см). Шаг укладки на ребро не более 60 см. Стандартная длина – 5 м, под заказ – 12 м.
Ребра перекрытия для одноэтажных построек
  • Комбинация двух типов бруса. Наиболее надежные перекрытия, служащие опорой для пролетов, до 15 м.

Сначала определяется прогиб балки, максимальное напряжение в опасном сечении и коэффициент запаса прочности. Если значение коэффициента получается меньше 1, то это значит, что прочность не обеспечена. В этом случае необходимо изменить условия расчета (изменить сечение балки, увеличить или уменьшить шаг, выбрать другую породу древесины и т.д.)

Длина балок, м
Шаг укладки, м2,03,04,05,0
0,675*10075*200100*200150*225
175*150100*175150*200175*250

Когда нужное сечение найдено требуется рассчитать его кубатуру. Это произведение длины, ширины и высоты. Далее по проекту находим количество балок перекрытия и умножаем на полученный результат.

Брус

Итог

Важно! Для строительства многоэтажных домов не рекомендовано приобретать балки недостаточной длины. Сращивание, даже качественное, снижает надежность конструкций.

Сращивание двух балок перекрытия = снижение надежности

Для наглядности пользователю предоставлено видео расчета древесины для перекрытий.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Перекрытие по деревянным балкам: расчет и монтаж

Межэтажное деревянное перекрытие

Перекрытия представляют собой конструкции в виде горизонтальных плоскостей, разделяющих этажи в многоэтажном здании или чердачное помещение от жилого в одноэтажном доме. В состав деревянного перекрытия в большинстве случаев входят несущие деревянные балки, настил пола, теплоизоляционное заполнение и отделочное покрытие потолка. Надежность конструкции обуславливают тщательный подбор материалов и точный расчет параметров ее составных элементов.

Содержание

, вы можете сбалансировать стоимость установки этой системы».

Помимо толщины, одобренный строительный клей поможет лучше закрепить черновой пол на балках и в пазовых швах примыкающих панелей. (Совет: используйте достаточно клея только для нескольких панелей за раз, чтобы обеспечить адгезию.)

Кроме того, строители могут улучшить эксплуатационные характеристики, расположив стыки чернового пола в шахматном порядке, чтобы они не проходили по одной длине балок, и прикрепив панели к каркасу пола в соответствии с предписаниями кодов с помощью гвоздей или винтов с кольцевым стержнем. «Это создает целостную систему, которая уменьшает количество мягких участков на полу», — говорит Льюис. То есть, простое прибивание чернового пола к балкам TJI уменьшает их допустимый пролет на 6 дюймов, что свидетельствует о влиянии целостной системы на прогиб балок и общие характеристики пола.

Такое внимание к деталям также может значительно снизить вероятность расшатывания гвоздей и металлических соединителей со временем, что приведет к скрипу пола.

«Чем меньше у вас креплений и оборудования, тем меньше вероятность возникновения шума», — говорит Муни. И, если кодекс требует блокировки для более длинных пролетов, чтобы управлять поперечными нагрузками и, возможно, повысить жесткость, их следует прибивать лицевой стороной к балкам.

«Делайте это просто, но делайте это хорошо», — говорит Муни.

Он также отмечает, что более молодым деревьям, используемым сегодня для производства пиломатериалов, требуется больше времени, чтобы должным образом достичь равновесного содержания влаги перед установкой, если кто-то надеется уменьшить усадку и скручивание, которые также могут привести к потере сцепления с гвоздями.

Проверьте свои пределы. Большинство строителей и конструкторов, говорит Муни, просто следуют таблицам минимального диапазона кода из-за удобства и привычки — и, возможно, из-за нежелания тратить деньги на дополнительное проектирование своих планов каркаса.

Тем не менее, дилеры могут использовать программное обеспечение от производителей пиломатериалов для виртуального создания различных комбинаций балок и черновых полов, соответствующих требованиям или превосходящих нормы. Более того, каждый сценарий может быть «оценен» по производительности и представлен с указанием стоимости на основе структуры ценообразования дилера — вплоть до последней подвески или тюбика клея — перед оформлением заказа на поставку.

Возможно, даже больше, чем умение читать таблицу пролетов, такие электронные инструменты могут превратить дилера в нечто большее, чем поставщик материалов, когда дело касается помощи строителям и строителям в сокращении количества обращений и удержании прибыли.

Как определить расстояние между балками перекрытия сарая [Простое руководство]

Когда я строил свой первый сарай, меня интересовало правильное расстояние между балками пола сарая. При этом я столкнулся с несколькими вопросами относительно того, какой размер пиломатериалов мне следует использовать и как лучше всего выполнить работу правильно.

Итак, каково правильное расстояние между балками перекрытия сарая? Расстояние между балками в вашем сарае 16 дюймов по центру даст вам ощущение большей жесткости с меньшим отскоком и увеличит несущую способность пола.Хотя вы можете быть в порядке с пролетом балок в 24 дюйма, пол будет максимально доведен до предела.

При строительстве вашего первого сарая может возникнуть множество других факторов и соображений. Ниже приведены некоторые из других вопросов и проблем, с которыми я столкнулся во время строительства моего первого сарая. Надеюсь, это краткое руководство может превратить этот проект в прогулку по парку для вас.

Как далеко должны быть балки перекрытия для сарая?

Итак, как далеко должны быть друг от друга балки пола для сарая? Ответ в том, что это зависит от нескольких факторов. Вес, который будет лежать на полу, будет иметь большое значение при определении размера и расстояния между балками. Кроме того, у вас могут быть строительные нормы и правила, которые также могут сыграть роль в вашем общем расстоянии между балками.

Некоторые из важнейших факторов, которые необходимо учитывать при выборе расстояния между балками, — это такие факторы, как размер пиломатериалов, сорт пиломатериалов, нагрузка и порода древесины. В большинстве случаев предпочтительной древесиной для строительства будет сосна.

Строительные нормы и правила обычно строятся на основе инженерных требований.Во многих случаях стандартным шагом для балок перекрытия сарая будет 16 дюймов, но это всего лишь приблизительная рекомендация.

Два возможных варианта: более широкий 24 дюйма и более узкий 12 дюймов. 2x8s часто используются для этих проектов. Стандартно 2 × 8 имеют толщину 1 дюйма. В этой ситуации требуется, чтобы балки перекрытия находились на расстоянии 12 или 24 дюймов по центру .

При строительстве каркаса сарая следует учитывать и другие факторы.Давайте углубимся в некоторые из них.

Какой размер балки перекрытия мне нужен?

Самым распространенным вариантом для вашей балки пола является стандартная 2 × 6 . 2 × 8 обеспечит несколько дополнительных преимуществ и некоторые преимущества, но в целом 2 × 6 является наиболее часто используемым и экономичным вариантом для строительства пола сарая.

Чтобы получить более точные числа, вы можете использовать таблицы и калькуляторы, которые помогут вам сузить более точные измерения. При использовании калькулятора введите необходимую информацию о ширине пола, длине этажа и расстоянии между центрами.Это измерение даст вам только необходимое количество балок. Это хорошее начало, но необходимо еще кое-что.

Как я могу рассчитать расстояние между балками перекрытия для моего сарая?

Калькулятор поможет вам с основной частью уравнения. Теперь нам нужно обработать фактическую часть уравнения, касающуюся перекрытия / расстояния балок. Для начала, вот отличный калькулятор, который может рассчитать расстояние между балками в зависимости от породы дерева, размера и расстояния между балками.

Кроме того, этот калькулятор также позволит вам рассчитать общее количество балок перекрытия, необходимое для завершения вашего сарая, на основе предоставленных вами измерений.

Также могут быть задействованы другие факторы, такие как пролет и сорт пиломатериала. После этих определений вы должны быть готовы с легкостью погрузиться в цифры для вашего интервала.

2 × 4 или 2 × 6 или 2 × 8 для одноэтажного перекрытия: что лучше?

Определение пиломатериалов какого размера для пола сарая также может быть пугающим. Что вы должны использовать: 2 × 4, 2 × 6 или 2 × 8? В большинстве сценариев вы будете использовать 2 × 6 или 2 × 8 , но есть исключения.

Размер также зависит от нагрузки. Что вы планируете поставить в сарае? Если вы собираетесь хранить большие предметы, вам понадобится балка перекрытия большего размера, например, 2 × 6 или 2 × 8. Если вы храните легкие предметы, вы можете выбрать меньший размер.

Примечание , вариант 2 × 4 редко используется , если в ваши планы не входит очень маленький сарай, не предназначенный для тяжелого хранения.

Итак, прежде чем принимать окончательное решение о размере, спросите себя: «, для чего я собираюсь использовать этот навес и что я планирую хранить в нем?» Это должно помочь вам сделать правильный выбор.

Что делать, если мой сарай построен на бетонной плите?

Если вы строите навес на бетонной плите, вам не нужно беспокоиться о конструкции и планировке балки перекрытия. Однако, если ваш сарай находится на другом основании, таком как бетонные опоры, блоки настила, бетонные блоки или салазки, вы можете использовать 2 × 6 для достижения оптимальных результатов.

Как далеко можно пролететь балку перекрытия 2 × 6?

Опять же, это зависит от факторов, от породы дерева, сорта и предполагаемой нагрузки на дерево — все это имеет значение.

Однако, при вводе балок перекрытия SPF 2 × 6 в вычислитель балок перекрытия, упомянутый выше, вы получите максимальный пролет 9 футов 8 дюймов с минимальной длиной опоры 3 дюйма на каждом конце с 12-дюймовыми центрами. Это приблизительный ориентир. Эмпирическое правило — 6 футов размах с 2 × 6 на 16 дюймов центрах. Чем больше нагрузка, тем ближе должны быть балки.

Как далеко можно пролететь балку перекрытия 2 × 8?

Примените те же правила и убедитесь, что вы добавили в уравнение все необходимые вычисления.При всех равных ваш максимальный пролет пола с SPF 2 × 8 будет 12 футов 8 дюймов с минимальной длиной опоры 4 дюйма при 12-дюймовых центрах. Эмпирическое правило — 8-футовый пролет с 2 × 8 при 16-дюймовом центре.

Сколько веса может выдержать 2 × 8?

Количество веса, которое может выдержать 2 × 8, будет зависеть от пролета балки и расстояния до следующей балки. Поскольку вы можете пролететь 13 футов с балкой SPF 2 × 8 на центрах 16 дюймов, но в конечном итоге вы решите покрыть только 8 футов с балкой на 12 дюймовых центрах, весовая нагрузка увеличивается.Это увеличит вес, который может выдержать 2 × 8, с максимальной нагрузки 30 фунтов / фут² до 60 фунтов-сил / фут²; значительное увеличение!

Переменные вступают в игру при максимальных нагрузках. Например, другие элементы, такие как общий интервал, материал пола и добавление дополнительных опор средней длины, влияют на ваши максимальные значения. Еще одно соображение — это статическая нагрузка по сравнению с временной нагрузкой. Стационарный груз отличается от движущегося.

Не торопитесь, убедитесь, что вы учитываете все аспекты и аспекты проекта, чтобы гарантировать, что вы завершаете проект безопасным, совместимым и аккуратным образом.

Шаг балок перекрытия: Балки перекрытия – разновидности, классификация и методика расчета

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Scroll to top