Двутавровые балки перекрытия деревянные:инструкция по монтажу

Эффективность использования

Спрос на такие изделия во время строительных работ объясняется определенными преимуществами:

существенная несущая способность позволяет возводить опалубку под перекрытия больших площадей;
стоят балки относительно не дорого, позволяют снизить количество прочих материалов. К примеру, двутавр снижает общую массу конструкции и исключает некоторые монтажные части опалубочной системы и опорные элементы;

балка бдк для опалубки не покрывается трещинами, не деформируется и не раскалывается;
если запилить замок и применять обычные болты, то балки можно сращивать;
даже от воздействия влаги балки сохраняют свои первоначальные геометрические формы;
элементы отличаются экологичностью, способны противостоять воздействию осадков, вредных паразитов и т. п.;
легкий вес элементов позволяет исключить использование грузоподъемной техники, ускоряет выполнение монтажных работ, увеличивая рентабельность строительства;
высококачественное изделие можно эксплуатировать длительный срок.

Стенд для кратковременных динамических испытаний

Кратковременные динамические испытания были проведены на копровой установке. Копровая установка представляет собой две направляющие стойки с закрепленным на них металлическим ригелем на котором подвешена лебедка для подъема груза на нужную высоту. Нагрузка на образец создается за счет энергии падающего груза, выполненного в виде наборной кассеты из стальных пластин.

Серией ударов (1-2 удара) образцы клеедощатых балок доводились до предельного состояния. За предельное состояние принималось: образование и раскрытие скалывающих трещин в приопорной зоне, нормальных трещин в растянутой зоне образцов. В процессе эксперимента проводились измерения деформаций, ускорений и скоростей.

Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:

Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.

Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.

Увеличение сечения изделия производится с помощью:

Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.

Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:

листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.

Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.

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.

Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.

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.

Следует знать: Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.

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.

Назначение

Металлические двутавровые балки являются основой многих современных конструкций. Они широко применялись в прошлые века, заслужив надежную репутацию. Поэтому их применение можно встретить практически повсеместно.

Они используются при строительстве жилых, производственных и коммерческих помещений, ангаров, различных технических сооружений, машиностроении, автомобилестроении, вагоностроении и так далее.

Благодаря высоким показателям прочности, стойкости к динамическим нагрузкам и несущей способности они также применяются:

при возведении опор сооружений с высокой нагрузкой (башни, высотные здания, площадки и так далее);
в строительстве железнодорожных и автомобильных мостов;
в горнодобывающей промышленности, при строительстве шахт.

Общие сведения

Разновидности перекрытий

Чердачное перекрытие может быть установлено в качество элемента крыши, и тогда оно будет являться частью стропильной системы. Оно может быть установлено в качество независимого элемента. Для сохранения тепла следует обязательно использовать слои с теплоизоляцией и пароизоляцией. Перекрытие цокольного этажа и подвала должно быть очень прочным и способным выдерживать большие нагрузки. Такие пролеты тоже утепляют и прокладывают слои материала для пароизоляции, чтобы холод ни в коем случае не проник из подвала в дом.

Между собой балки отличаются по видам, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Для того чтобы сделать цельные балки, используют древесину твердых пород. Большим недостатком являются цельномассивные деревянные балки, так как у них есть ограничение по длине – не более 5 метров. Балки из клееной древесины отлично сочетают в себе эстетику и высокую прочность. Их использование помогает существенно увеличивать предельную длину, которая может быть до 20 метро и идеально подойдет для перекрытия больших пролетов. Учитывая то, что этот материал выглядит очень красиво, его зачастую не перекрывают потолком, и он является элементом дизайна.

Преимущества

Есть несколько весомых преимущества, к которым можно отнести:

Простоту установки.
Способность к перекрытию больших пролетов.
Небольшой вес.
Большой срок эксплуатации.
Высокий уровень безопасности от пожаров.
Материал не поддается деформации.

Перекрытия балками между этажами делается материалом с прямоугольным сечением, что характерно для доски или бруса, или же используется круглое, которое изготовлено из бревна.

Требования к балкам перекрытия

Установка перекрытий из деревянных балок способно повлечь за собой ряд особых требований, которые следует учитывать.

Состоят они в следующем:

Балочные изделия обязательно должны быть сделаны из хвойных пород дерева, так как именно они имеют высокий запас прочности. При этом влажность древесины должна быть не больше 14%, так как в противном случае лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
Запрещено для создания балок перекрытия использовать древесину, которая подверглась заболеваниям, грибку или она была испорчена насекомыми.
Перед началом монтажа элементы для создания балок следует обрабатывать антисептиками.
Для того чтобы в будущем пол или потолок не прогибался из-за нагрузки, следует сделать строительный подъем. Чтобы это выполнить, потолок нижнего этажа должен иметь незначительный подъем – это не будет вам мешать, наоборот, при нагрузке все выровняется и будет в нужном положении.
Если вы планируете укладывать брусья с большой частотой, то вместо них можно использовать доски, которые нужно обязательно устанавливать на ребра.

Порядок расчета

Перед началом установки деревянного перекрытия балками следует выполнить некоторые расчеты, благодаря которым вы узнаете размеры и количество балок.

Для этого вам потребуется:

Определить, какова будет длина пролета, на которой и будет производиться установка.
Сделать расчеты на предполагаемую нагрузку, которая будет после установки.
С указанными данными можно выполнить расчеты на сечение балок и шага установки. Для этого используйте специальные калькуляторы онлайн или таблицы.

Длина балок будет сложены из таких данных, как длина пролета, который следует перекрыть и запаса балки, который будет установлен в самой стене. Узнать пролет можно при помощи любых измерительных приборов, а запас балок, который будет установлен в стене, напрямую зависит от материала, из которого выполнена стена.

Самый популярный вариант пролета, который перекрывают балками, равен от 250 до 400 см. Но учтите, что самая большая допустимая длина балок, сделанных из доски или бруса, не может быть более 600 см. В случае, если длина пролета больше допустимого размера, советуем сделать балки из клееного бруса. Кроме этого, для перекрытия пролета, который более 600 см, можно поставить специальную деревянную ферму. Нагрузка, которая идет на деревянную балку, в целом состоит из веса деталей пролета (внутреннего наполнения, балок, обшивка пола и потолка) и веса элементов временного назначения (бытовая техника, предметы мебели, люди, присутствующие в помещении).

Способы усиления деревянной балки перекрытия

Если выяснилось, что несущий элемент требует ремонта, есть несколько методов, которые помогут восстановить способность балки к выдерживанию нагрузок.

Наращивание площади сечения. Один из самых эффективных методов. С двух сторон деревянной доски или бруса, поврежденных по тем или иным причинам, устанавливают накладки с толщиной не менее 50 мм. Усиливающие детали могут монтироваться как по всей длине, так и на поврежденном участке. Перед проведением работ следует поднять балку домкратом, чтобы полностью убрать существующий прогиб. Монтаж проводится с помощью винтов или шпилек, проникающих сквозь первоначальный несущий элемент и скрепляющих обе накладки между собой.
Металлические накладки. Вариация на тему предыдущего метода, только в качестве усилителей выступает не деревянная доска, а швеллер либо металлическая полоса.
Прутковый протез. Этот метод чаще всего применяют для восстановления несущей способности торцевых частей балок. В качестве материала используют металлическую арматуру. Работы проводятся после установки опоры под поврежденную балку и разборки перекрытия. Восстановленный несущий элемент имеет меньшую способность сопротивляться нагрузкам, чем новый, это следует учитывать в период эксплуатации.
Армирование углеволоконными элементами. Современный инновационный метод усиления и укрепления балок перекрытия. Подходит даже в том случае, если нарастить размеры конструкции невозможно. Углепластиковые элементы имеют малый вес и значительную несущую способность. Для ремонта балок используют различные типы углеволоконных материалов – пластины, листы, пруток. Монтаж проводят с применением специального эпоксидного клея, после застывания полученный конструктивный элемент по прочности не уступает стали.

Вне зависимости от выбранного способа реставрации несущей конструкции, необходимо выполнить требования безопасности во время проведения работ. Следует установить опорные поддерживающие стойки или леса во избежание обрушения во время ремонта.

Балки из клееного бруса: положительные и отрицательные стороны

Достаточная длина и прочность бруса дает возможность создать конструкцию с меньшими опорами.
Вес бруса меньший нежели у большинства строительных материалов, используемых в стропильной системе.
Как правило, изготовление из другого материала подразумевает больше расходов.
При грамотном уходе готовая конструкция сможет прослужить долгое время.

Минусы клееного бруса:

Если балки плохого качества, то ламели будут расслаиваться и лопаться.
Клееные перекрытия не являются экологически чистым материалом.
Хоть брус довольно легкий, без дополнительной техники монтаж стропильной системы крайне сложен.

Как правильно рассчитать количество балок из клееного бруса для стропильной системы?

Естественная эксплуатационная нагрузка на перекрытие подразумевает необходимость в точном выборе материала. Рассчитать сечение балок строящегося здания можно в соответствии со СНиП II-25-80.

В процессе расчета можно взять сечение стандартного бруса, но для сложных конструкций следует учитывать коэффициент для клееных пиломатериалов. Как правило, сечение балки бруса должно ровняться примерно 1/10-1/16 части ширины планируемого пролета. Существует таблица И. Стоянова, которая упрощает данные расчеты. Например, если пролет равен 6 м, с нагрузкой на метр в 350 кг, то сечение должно составлять не меньше 20х22 см. Если пролет меньше, к примеру, 3 м с нагрузкой в 200 кг, сечение должно быть не менее 5х16 см.

Особенности монтажа балок перекрытия из клееного бруса. Цена

Клееный брус перед началом работ следует пропитать антисептиком и огнеупорным составом. Естественно, при производстве данного материала уже использовался подобный состав, однако сделать это еще раз не будет лишним.

Опорные концы стропил необходимо изолировать рубероидом. Устанавливать балки следует с расчетом нагрузки на всю конструкцию. Для повышения звукоизоляции под них между этажами прокладывается войлок или резина.

Снизу для крыши конструкция устилается утеплителем, к примеру, «Изоспаном», и монтируется черновой потолок. Для этого доски можно брать с толщиной в 20 мм. Потолок необязательно делать сплошным, поскольку это просто несущее сооружение. Балки сверху покрываются гидроизоляцией. Между этажами прокладывается теплоизолятор, к примеру, минвата, которая также служит как звукоизолятор. Вся конструкция крепится саморезами, сечение которых зависит от толщины балок.

Цена на балки перекрытия из клееного бруса

Балки из клееного бруса традиционно производят из ели и сосны, а значит их стоимость примерно одинаковая. Однако и тут имеются свои нюансы. Цена на балки зависит от:

производителя;
сечения балки;
качества балки.

Покупать более длинные балки намного выгоднее. Производители также могут делать скидку покупателям, приобретавшим материал от 5 кубов.

Кроме того, большинство производителей предлагают сделать надпилы на брусе за 20-30% от общей стоимости.

Вывод

Покупать балки для перекрытия из клееного бруса можно, однако только у проверенного производителя. Траты на покупку этой продукции будут меньшими, нежели на аналогичный товар из какого-либо другого материала. Помимо этого, стропильная система подобной конструкции будет оперативна в сборке, и экономна при доставке. А форму балки при точном расчете нагрузки и соблюдении всех технологий будут удерживать долгие годы. Естественно, многое зависит от квалификации работников, которые будут производить монтаж стропил.

Возможно Вам будет также интерестно:

балки для перекрытия
балки перекрытия из клееного бруса
войлок или резина
гидроизоляция
достаточная длина
изолировать рубероидом
Изоспан
клееный брус
клееный брус для стропил
конструкция устилается утеплителем
коэффициент для клееных пиломатериалов
монтаж стропил
огнеупорный состав
опорные концы стропил
особенности монтажа балок
прокладывается теплоизолятор
пропитать антисептиком
расчет нагрузки
сечение балки
сечение балки бруса
сечение балок
СНиП
сосна
стропильная система
устанавливать балки
ширина планируемого пролета
эксплуатационная нагрузка на перекрытие

Особенности, преимущества и недостатки перекрытий из дерева

Деревянные конструкции устраиваются по балкам, которые также выбираются из этого материала. Чаще всего они используется в небольших малоэтажных домах.

Балки могут быть изготовлены из:

досок, толщина которых составляет от 3,8 до 5 см;
бруса, толщина которого составляет от 7,5 см до 17,5 см;
бревен;
проклеенного бруса;
клееных балок (деревянного двутавра).

Такой вид перекрытия по балкам обладает следующими преимуществами:

его достаточно легко сделать и смонтировать;
обладает хорошими теплоизоляционными свойствами;
дерево является экологически чистым материалом, что гарантирует отсутствие в доме вредного воздействия на организм человека;
можно использовать в домах, которые стоят на легком фундаменте, поскольку перекрытия не будут давать большой дополнительной нагрузки;
доступность.

В то же время, необходимо помнить и о недостатках данной конструкции:

перекрытия из дерева по балкам имеют не такую высокую прочность, как железобетонные;
нуждается в дополнительной обработке антипиренами – благодаря этому деревянное покрытие будет не горючим;
без обработки антисептиком, деревянное покрытие по балкам может быть поражено грибком, насекомыми-вредителями или плесенью;
из-за сырости, колебаний температур, влажности и нагрузок присутствует риск образования деформации деревянного перекрытия.

Основные этапы при монтаже перекрытия из дерева

Данный вид перекрытия устанавливается по балкам. Так что, первый шаг в технологической схеме устройства – это установка балок. Устройство этих элементов в доме происходит согласно следующей инструкции:

Первоначальной задачей стоит обработка древесины антисептиком. В противном случае, они будут со временем гнить, и перекрытие по деревянным балкам будет неустойчивым.
Концы балок срезаются по углом от 60 до 80 градусов. Помимо антисептика, они также просмаливаются.
Далее концы балок должны быть обернуты рубероидом.
В стене должны быть подготовлены ниши, глубина которых должна составлять от 15 см. В них укладываются балки. При этом зазор между стеной и балкой должен составлять от 3 до 5 см. После установки балки, он заполняется минеральной ватой.

Устройство необходимо начинать с самых крайних элементов. После того, как все они будут установлены, необходимо чтобы по балкам был одинаковый горизонтальный уровень.

В некоторых случаях, необходимо позаботиться об обеспечении большей жесткости. Для этого обычно прибегают к стальным креплениям – анкерам, скобам либо пластинам. Если анкера и пластины используются крайне редко, то скобы можно встретить достаточно часто в деревянных домах.

После завершения этих этапов, можно приступать к устройству перекрытия по балкам. В качестве настила обычно выступают листы фанеры, строганные доски либо панели OSB. Но это далеко не единственный элемент. Пирог перекрытия состоит из чернового пола, изоляции (ветро-, тепло-, гидро-), небольшого воздушного зазора и половой доски. Пирог: от верхних слоев к нижним слоям (наглядный пример):

Ламинат.
Подложка под ламинат.
Плиты ОСП.
Доска с характеристиками 50х100.
Утеплитель толщиной 20 см.
Брус 70х195 мм.
Брус 20х20 см.
Защита от ветра.
Доска 25х100.

Пирог, а точнее его слои, могут немного изменяться в зависимости от конструктивных решений. В зависимости от того, какая плита используется в качестве чернового пола, рекомендуется либо покрыть финишным покрытием и класть плитку, линолеум или другое покрытие. В том случае, если сверху в качестве чернового пола выступают струганные доски, их можно покрыть лакокрасочным составом и больше ничего не укладывать.

Совет 1: Как усилить деревянное перекрытие

УСТАНОВКА НОВЫХ ДОСОК

Подходящую по размерам доску подгоняют к предназначенному для неё месту, для чего:

— если доска — слишком толстая, размечают на ней положения лаг и стамеской выбирают под них пазы;

— если доска — очень широкая, простругивают кромки, скашивая их немного книзу;

— если доска — тонкая, до её крепления подкладывают на лаги плотный картон или фанеру.

Если старая доска отпилена рядом с лагой, к последней шурупами крепят опорный брусок для новой доски. (В будущем при замене доски шурупы легче удалить.)

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ С ЛАГАМИ

Множество покоробленных мест, просевший пол, треснувшие или повреждённые доски — признаки плохого состояния лаг. Проблемы с лагами чаще всего возникают на первых этажах, где велика вероятность появления влаги. Но в любом случае, если приходится поднимать более двух досок, надо проверить и состояние лаг.

Гниль и древоточцы видны сразу, и поражённые ими лаги надо ремонтировать немедленно. Потемнение или наличие на лагах участков с мягкой древесиной свидетельствуют о начале гниения из-за повышенной сырости. Лаги можно спасти, если вовремя принять меры.

Причинами провисания пола при исправных лагах могут быть:

— чрезмерная нагрузка;

— ослабление лаг из-за выборок под трубы и кабели;

— недостаточная исходная прочность лаг или материала, из которого они сделаны.

Эти дефекты можно устранить, если усилить лаги накладками или повысить их жёсткость, вставив распорки между лагами. Но для такого ремонта придётся снять значительную часть половых досок.

Если доска отпилена около лаги, к боковой стороне последней крепят шурупами брусок для опоры новой доски.

На полу первого этажа можно усилить провисшую лагу накладкой, опирающейся на ближайшие балки перекрытия.

В слишком толстой половой доске над лагами выбирают пазы. Под тонкую доску на лаги подкладывают плотный картон или фанеру.

перекрещивающиеся распорки из брусков 50×50 мм. Их крепят с шагом 600 мм между дефектной лагой и соседними лагами.

не менее 900 мм. Болты устанавливают с шагом 300 мм. Между накладкой и лагой закладывают звёздчатые шайбы.

52 Советы профессионалов №3′ 11

Балки перекрытия – одно из слабых мест в старом доме. Под влиянием времени и внешних факторов они изнашиваются, что приводит к скрипу полов на верхних этажах, прогибу перекрытия или даже его обрушению. Как справиться с проблемой и усилить балки перекрытия? Давайте разберемся.

Пример расчета деревянной балки перекрытия.

Расчет выполняется в соответствии со СНиП II-25-80 ( СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» и применением таблиц .

Исходные данные.

Требуется рассчитать балку междуэтажного перекрытия над первым этажом в частном доме.

Материал — дуб 2 сорта.

Срок службы конструкций — от 50 до 100 лет.

Состав балки — цельная порода (не клееная).

Шаг балок — 800 мм;

Длина пролета — 5 м (5 000 мм);

Пропитка антипиренами под давлением — не предусмотрена.

Расчетная нагрузка на перекрытие — 400 кг/м2; на балку — q_р = 400·0,8 = 320 кг/м.

Нормативная нагрузка на перекрытие — 400/1,1 = 364 кг/м2; на балку — q_н = 364·0,8 = 292 кг/м.

Расчет.

1) Подбор расчетной схемы.

Так как балка опирается на две стены, т.е. она шарнирно оперта и нагружена равномерно-распределенной нагрузкой, то расчетная схема будет выглядеть следующим образом:

2) Расчет по прочности.

Определяем максимальный изгибающий момент для данной расчетной схемы:

М_max = q_p·L2/8 = 320·52/8 = 1000 кг·м = 100000 кг·см,

где: q_p— расчетная нагрузка на балку;

L — длина пролета.

Определяем требуемый момент сопротивления деревянной балки:

W_треб = γ_н/о·M_max/R = 1,05·100000/121,68 = 862,92 см3,

где: R = R_и·m_п·m_д·m_в·m_т·γ_с_c= 130·1,3·0,8·1·1·0,9 = 121,68 кг/см2 — расчетное сопротивление древесины, подбираемое в зависимости от расчетных значений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12% согласно СНиП — таблицы 1 и поправочных коэффициентов:

m_п = 1,3 — коэффициент перехода для других пород древесины, в данном случае принятый для дуба (таблица 7 ).

m_д = 0,8 — поправочный коэффициент принимаемый в соответствии с п.5.2. , вводится в случае, когда постоянные и временный длительные нагрузки превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

m_в = 1 — коэффициент условий работы (таблица 2 ).

m_т = 1 — температурный коэффициент, принят 1 при условии, что температура помещения не превышает +35 °С.

γ_сс = 0,9 — коэффициент срока службы древесины, подбирается в зависимости от того, сколько времени вы собираетесь эксплуатировать конструкции (таблица 8 ).

γ_н/о = 1,05 — коэффициент класса ответственности. Принимается по таблице 6 с учетом, что класс ответственности здания I.

В случае глубокой пропитки древесины антипиренами к этим коэффициентам добавился бы еще один: m_a = 0.9.

С остальными менее важными коэффициентами вы можете ознакомится в п.5.2 СП 64.13330.2011.

Примечание: перечисленные таблицы вы можете найти здесь.

Определение минимально допустимого сечения балки:

Так как чаще всего деревянные балки перекрытия имеют ширину 5 см, то мы будем находить минимально допустимую высоту балки по следующей формуле:

h = √(6W_треб/b) = √(6·862,92/5) = 32,2 см.

Формула подобрана из условия W_балки = b·h2/6. Получившийся результат нас не удовлетворяет, так как перекрытие толщиной более 32 см никуда не годится. Поэтому увеличиваем ширину балки до 10 см.

h = √(6W_треб/b) = √(6·862,92/10) = 22,8 см.

Принятое сечение балки: bxh = 10×25 см.

3) Расчет по прогибу.

Здесь мы находим прогиб балки и сравниваем его с максимально допустимым.

Определяем прогиб принятой балки по формуле соответствующей принятой расчетной схеме:

f = (5·q_н·L4)/(384·E·J) = (5·2,92·5004)/(384·100000·13020,83) = 1,83 см

где: q_н= 2,92 кг/cм — нормативная нагрузка на балку;

L = 5 м- длина пролета;

Е = 100000 кг/см2 — модуль упругости. Принимается равным в соответствии с п.5.3 СП 64.13330.2011 вдоль волокон 100000 кг/см2 и 4000 кг/см2 поперек волокон не взирая на породы при расчете по второй группе предельных состояний. Но справедливости ради нужно отметить, что модуль упругости в зависимости от влажности, наличия пропиток и длительности нагрузок только у сосны может колебаться от 60000 до 110000 кг/см2. Поэтому, если вы хотите перестраховаться, то можете взять минимальный модуль упругости.

J = b·h3/12 = 10·253/12 = 13020,83 см4 — момент инерции для доски прямоугольного сечения.

Определяем максимальный прогиб балки:

f_max = L·1/250 = 500/250 = 2,0 см.

Предельный прогиб определяется по таблице 9 , как для междуэтажных перекрытий.

Сравниваем прогибы:

f_балки = 1,83 см < f_max= 2,0 см — условие выполняется, поэтому увеличения сечения не требуется.

Вывод: балка сечением bxh = 10×25 см полностью удовлетворяет условиям по прочности и прогибу.

Устройство деревянного пола первого этажа в доме

Шаг лаг для пола из досок зависит от размера пролета помещения, толщины используемой массивной доски. Также от этих характеристик зависит сечение бруса. Расстояние принимают тем меньше, чем меньше толщина половицы:

для наката толщиной 0,02 м шаг равен 30 см (применяют при двух и трехметровом пролете, сечение 0,11х0,06 м или 0,5х0,08 м);
для половиц высотой 24-30 мм шаг принимают равным 40-50 см (используют при четырех и пятиметровом пролете, сечение высотой 180 мм, шириной 0,1 м или 0,2х0,15 м);
покрытие толщиной 35-40 мм требует укладки лаг с шагом от 60 см до 0,7 м (подходят для пролета 6 м, сечение балок 0,22х0,18 м);
доски 45-50 мм – шаг лаг 80-100 см (укладывают при пролете более 6 м, сечение 22х18 см).

Пирог пола первого этажа по деревянным балкам выглядит следующим образом:

деревянные балки (лаги) могут опираться на края бетонного основания дома либо покоиться на столбиках;
к нижнему краю лаг крепят черновой пол;
затем следует слой гидроизоляции;
выше него в конструкции пирога идет материал для теплоизоляции;
поверх утеплителя идет пароизоляционная пленка;
далее деревянный настил из досок.

Укладка пола по лагам

Как выглядит пирог пола в деревянном доме, мы разобрались. Теперь пришла очередь рассказать, как производится укладка дощатого пола по лагам. Наша пошаговая инструкция:

Независимо от того, на что производится укладка бруса (на бетонную основу или на кирпичные столбики) под ним обязательно укладывается гидроизоляция из двух прослоек рубероида.
Далее приступают к монтажу двух крайних лаг у противоположных стен. Их выравнивают по уровню. Между ними натягивают шнур, по которому равняют и устанавливают промежуточные лаги. Брус крепим к основанию при помощи анкеров.
Самый простой способ устройства чернового пола – крепление черепных (опорных) брусков к нижней части боковых граней лаг. Для этого берем брус сечением 0,05х0,05 м и прикручиваем саморезами к бокам лаг внизу.
Теперь пришла очередь настилать черновой пол. Для этого на черепные бруски укладываем доску толщиной 0,025 м, фанеру или ОСБ и прикручиваем к брускам саморезами.

Полученная конструкция в сечении имеет вид буквы «Ш». Именно теперь пришла очередь стелить слой гидроизоляционного материала. Обычно для этого используют специальные водонепроницаемые мембраны, которые укладывают по черновому полу, огибая лаги. Полосы расстилают с нахлестом на 150 мм. Все стыки проклеивают скотчем.
При обустройстве пола в деревянном доме используют теплоизоляционный слой (на первом этаже) и звукоизоляционный материал (на втором этаже). Для этого в просветы между лагами закладывают плиты утеплителя. Для этих целей подойдут минераловатные плиты, базальтовая вата, пенопласт, пенополистирол и др. Обычно укладывается несколько слоев утеплителя на высоту лаг.
После этого по всей поверхности расстилается пароизоляция. Как правило, применяют специальные пароизоляционные мембраны, но подойдет и обычная полиэтиленовая пленка. Материал укладывают с нахлестом, а стыки проклеивают скотчем.
Далее можно крепить дощатый пол. Но него укладывают выбранное отделочное напольное покрытие или используют в качестве чистового пола.

ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ

Большинство помещений имеют прямоугольную форму. В таком случае рациональнее всего крепить балки перекрытия так, чтобы добиться минимально возможной длины самой балки. Так, например, если размер помещения 4 х 6 м, то лучше использовать балки длиной 4 м, так как требуемое сечение для них будет меньше, чем для 6-метровых балок

Обратите внимание, что в нашем случае 4 м и 6 м – это длина пролета балки, сама балка должна быть на 30 – 60 см длиннее

Теперь стоит вернуться к вопросу о нагрузке. Перекрытия жилых домов чаще всего рассчитаны на распределенную нагрузку 400 кг/м2, причем для расчета чердачного перекрытия достаточно будет даже 200 кг/м2. Весь дальнейший расчет будет произведен для такой нагрузки с учетом, что расстояние между стенами равно 4 м.

Двутавровые балки перекрытия деревянные