Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Деревянные балки перекрытия — самый распространенный вариант организации межэтажных перекрытий в дачных деревянных домах. Неправильный расчет сечения и шага балок приводит к тому, что пол будет «играть» и прогибаться под нагрузкой, что приносит обитателям такого дома определенные неудобства.Если в качестве балок используется прямоугольный брус и межэтажные перекрытия будут утеплятся плитами минеральной ваты, имеющими стандартный размер 600*1000 мм, ориентироваться следует на нижеследующую таблицу: Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. Если же в качестве балок перекрытий используются круглые бревна, воспользуйтесь таблицей ниже: Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2 Каковы преимущества деревянных балок в случае дачного строительства? Во первых, это экологичность материала, легкость обработки и подгонки, небольшой вес деталей, низкая теплопроводность. Недостатки: более низкая механическая стойкость (тонкие балки прогибаются под нагрузкой), необходимость антисептирования. Деревянные балки допустимо использовать на пролетах до 7,5 метров. sumeu.ru Расчет деревянного перекрытия Расчет деревянного перекрытия - одна из самых легких задач и не только потому, что древесина - один из самых легких строительных материалов. Почему так, мы очень скоро узнаем. При строительстве или ремонте деревянного дома использовать металлические, а тем более железобетонные балки перекрытия как-то не в тему. Если дом деревянный то и балки перекрытия логично сделать деревянными. Вот только на глаз не определишь, какой брус можно использовать для балок перекрытия и какой делать пролет между балками. Для ответа на эти вопросы нужно точно знать расстояние между опорными стенами и хотя бы приблизительно нагрузку на перекрытие. Пример упрощенного расчета деревянной балки перекрытия 1 этап. Определение расчетной длины балки. Помещения бывают разные, чаще не квадратные. Наиболее рационально делать балки перекрытия так, чтобы длина балок была минимальной. Например: если размер помещения 4х6 м, то если использовать балки длиной 4 метра, то требуемое сечение для таких балок будет меньше, чем для балок длиной 6 м. В данном случае размеры 4 м и 6 м условны, они означают длину пролета балок а не длину самих балок. Балки, само собой, будут длиннее на 30-60 см. 2 этап. Определение расчетной нагрузки. Ну а теперь приступим непосредственно к расчету. потому что определение длины балки - это еще не расчет, а так, небольшое уточнение. Расчет деревянного перекрытия вообще и в частности деревянных балок начинается с определения нагрузки на перекрытие. Обычно перекрытия жилых зданий рассчитываются на распределенную нагрузку до 400 кг/м2. Я тоже считаю, что для большинства расчетов перекрытий по деревянным балкам такой нагрузки достаточно, даже с учетом собственного веса и балок и перекрытия, а для расчета чердачного перекрытия хватит даже 200 кг/м2. Поэтому дальнейший расчет будет проводиться для вышеуказанной нагрузки при расстоянии между стенами 4 метра. Примечание: Определение расчетной нагрузки - отдельная большая тема. В состав расчетной нагрузки входит постоянная нагрузка от веса перекрытия и временная нагрузка. Временная нагрузка - это мебель, напольное покрытие, люди и животные. Причем люди и животные - это не просто временная нагрузка, но еще и динамическая, а иногда и ударная (если люди или животные любят прыгать или падать). Возможных сочетаний и комбинаций нагрузок - великое множество. Для упрощения расчетов для междуэтажных перекрытий обычно принимается указанная расчетная нагрузка 400 кг/м2, для чердачных перекрытий можно принимать 200 кг/м2. Но если по деревянным полам будет делаться стяжка, устанавливаться чугунные ванны, бильярдные столы с каменной плитой или будут выполняться тяжелые перегородки, то это конечно же нужно учитывать при расчетах. 3 этап. Выбор расчетной схемы. Деревянную балку перекрытия можно рассматривать как балку на двух шарнирных опорах, в этом случае расчетная модель балки будет выглядеть так: Если на балку перекрытия сначала будут укладываться лаги, а только потом настил, то такую балку следует рассматривать не как загруженную равномерно распределенной нагрузкой, а как загруженную несколькими сосредоточенными нагрузками и равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса. Впрочем, если количество лаг будет больше 5 и устанавливаться лаги будут на одинаковом расстоянии, то на разницу между сосредоточенными и равномерно распределенной нагрузкой можно не обращать внимания, так как мы берем нагрузку с хорошим запасом. При меньшем количестве лаг желательно использовать коэффициенты перехода от сосредоточенных к равномерно распределенной нагрузке. 1. Вариант. 4 этап. Определение максимального изгибающего момента. Если расстояние между балками будет 1 метр, то максимальный изгибающий момент: Мmax = ql2/8 = 400х42/8 = 800 кгм или 80000 кгсм (147.1) Теперь легко определить требуемый момент сопротивления деревянной балки Wтреб = Мmax/R (147.2) где R - расчетное сопротивление древесины. В данном случае балка на двух шарнирных опорах работает на изгиб. Значение расчетного сопротивления можно определить по следующей таблице: Таблица 3. Значения расчетных сопротивлений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12%, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) А если материал балки не сосна, то следует расчетное значение умножить на переходный коэффициент согласно следующей таблицы: Таблица 5. Переходные коэффициенты для других пород древесины, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)Пример упрощенного расчета деревянной балки перекрытия. Балки перекрытия деревянные расчет таблица
Расчет толщины деревянных балок перекрытий
пролёт (м)/шаг установки (м) 2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 5,0 0,6 75х100 75х150 75х200 100х200 100х200 125х200 150х225 1,0 75х150 100х150 100х175 125х200 150х200 150х225 175х250 ШИРИНА ПРОЛЕТА, М РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ БРЕВНАМИ, М ДИАМЕТР БРЕВЕН, СМ 2 1 13 0,6 11 2,5 1 15 0,6 13 3 1 0,6 14 3,5 1 19 0,6 16 4 1 21 0,6 17 4,5 1 22 0,6 19 5 1 24 0,6 20 5,5 1 25 0,6 21 6 1 27 0,6 23 6,5 1 29 0,6 25 7 1 31 0,6 27 7,5 1 33 0,6 29 Пример упрощенного расчета деревянной балки перекрытия
Поиск Лекций
Для конструкций, в которых напряжения, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80 % суммарного напряжения от всех нагрузок, расчетное сопротивление следует дополнительно умножить на коэффициент mд = 0,8. (п.5.2.в СП 64.13330.2011)
А если Вы планируете срок службы Вашей конструкции более 50 лет, то полученное значение расчетного сопротивления следует умножить еще на один коэффициент, согласно следующей таблицы:
Таблица 12. Коэффициенты срока службы для древесины, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)
5 этап. Определение требуемого момента сопротивления поперечного сечения деревянной балки.
Таким образом расчетное сопротивление балки может снизиться почти в два раза и соответственно сечение балки увеличится, но мы пока никаких дополнительных коэффициентов использовать не будем. Если будет использоваться древесина сосна 1 сорта, то
Wтреб = 80000/142.71 = 560.57 см3
Примечание: Расчетное сопротивление 14 МПа = 142.71 кгс/см2. Впрочем для упрощения расчетов можно использовать и значение 140 большой ошибки в этом не будет, а будет небольшой запас по прочности.
Так как поперечное сечение бруса имеет простую прямоугольную форму, то момент сопротивления бруса определяется по формуле
Wтреб = bh3/6 (147.3)
где b - ширина бруса, h - высота бруса. Если поперечное сечение балки перекрытия будет непрямоугольным, а, например, круглым, овальным и др, т.е. в качестве балок Вы будете использовать лес-кругляк, тесаные бревна или что-то еще, то определить момент сопротивления для таких сечений можно по формулам, приведенным отдельно.
6 этап. Определение высоты балки при известном требуемом моменте сопротивления.
Попробуем определить необходимую высоту бруса при ширине 10 см. В этом случае
(147.4)
высота бруса должна быть не менее 18.34 см. т.е. можно использовать брус сечением 10х20 см. В этом случае потребуется 0.56 м3 древесины на 7 балок перекрытия.
Для примера, если Вы планируете, что ваша конструкция простоит более 100 лет и при этом более 80% нагрузки будет постоянная + длительная, то расчетное сопротивление для древесины того же класса составит 91.33 кгс/см2 и тогда требуемый момент сопротивления увеличится до 876 см3 и высота бруса при этом должна быть не менее 22.92 см.
2 Вариант.
Если расстояние между балками сделать 75 см, то максимальный изгибающий момент:
Мmax = ql2/8 = 400х0.75х42/8 = 600 кгм или 60000 кгсм
тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки
Wтреб = 60000/142.71 = 420.43 см3
а минимально допустимая высота бруса 15.88 см при ширине бруса 10 см, если использовать брус сечением 10х17.5 см, то на 9 балок перекрытия потребуется 0.63 м3 древесины.
3 Вариант.
Если расстояние между балками сделать 50 см, то максимальный изгибающий момент:
Мmax = ql2/8 = 400х0.5х42/8 = 400 кгм или 40000 кгсм
тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки
Wтреб = 40000/142.71 = 280.3 см3
а минимально допустимая высота бруса 12.96 см при ширине балки 10 см, при использовании бруса сечением 10х15 см на 13 балок перекрытия потребуется 0.78 м3 древесины.
Как видно из расчетов, чем меньше расстояние между балками, тем больше может быть расход древесины на балки, но при этом чем меньше расстояние между балками, тем более тонкие доски или листовой материал можно использовать для настилки пола. И еще один важный момент - расчетное сопротивление древесины зависит от породы древесины и влажности древесины. Чем выше влажность, тем меньше расчетное сопротивление. В зависимости от породы древесины колебания расчетного сопротивления не очень большие.
7 этап. Определение прогиба деревянной балки.
Теперь проверим прогиб балки, рассчитанной по первому варианту. Большинство справочников предлагают определять величину прогиба при распределенной нагрузке и шарнирном опирании балки по следующей формуле:
f=(5ql4)/(384EI) (147.5)
где q - нагрузка на балку
l - расстояние между несущими стенами
E - модуль упругости. Для древесины не взирая на породы согласно п.5.3 СП 64.13330.2011 при расчете по предельным состояниям второй группы это значение обычно принимается равным 10000 Мпа или 10х108 кгс/м2 (105 кгс/см2) вдоль волокон и Е90 = 400 МПа поперек волокон. Но в действительности значение модуля упругости даже для сосны еще колеблется от 7х108 до 11х108 кгс/м2 в зависимости от влажности древесины и времени действия нагрузки. При длительном действии нагрузки согласно п.5.4 СП 64.13330.2011 при расчете по предельным состояниям первой группы по деформированной схеме нужно использовать коэффициент mдс = 0.75. Мы не будем определять прогиб для случая, когда временная нагрузка на балку длительная, балки перед установкой не обрабатываются глубокой пропиткой, препятствующей изменению влажности древесины и относительная влажность древесины может превысить 20%, в этом случае модуль упругости будет около 6х108 кгс/м2, но значение это запомним.
I - момент инерции, для доски прямоугольного сечения
I = bh4/12 = 10 х 203/12 = 6666.6667 см4
f = (5 х 400 х 44)/(384 х 10 х 108 х 6666.6667 х 10-8) = 0.01999 метра или 2.0 см.
СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) рекомендует рассчитывать деревянные конструкции так, чтобы для балок перекрытия прогиб не превышал 1/250 от длины пролета, т.е. допустимый максимальный прогиб 400/250=1.6 см. Это условие нами не выполнено. Далее следует подобрать такое сечение балки, прогиб которой устраивает или Вас или СНиП.
Брус LVL в качестве балок перекрытия.
Если для балок перекрытия Вы будете использовать клееный брус LVL (Laminated Veneer Lumber), то расчетные сопротивления для такого бруса следует определять по следующей таблице:
Таблица 4. Значения расчетных сопротивлений для клееных слоистых материалов, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)
8 этап. Проверка по касательным напряжениям.
Расчет на смятие опорных участков балки как правило не требуется, поэтому пример расчета прочности опорных участков приводится отдельно. А вот расчет на прочность при действии касательных напряжений сделать не сложно и здесь. Максимальные касательные напряжения при выбранной расчетной схеме будут в поперечных сечениях на опорах балки, там, где изгибающий момент равен нулю. В этих сечениях значение поперечной силы будет равно опорной реакции и будет составлять:
"Q" = ql/2 = 400x4/2 = 800 кг (147.6)
тогда значение максимальных касательных напряжений составит:
т = 1.5Q/F = 1.5x800/200 = 6 кг/см2 < Rcк = 18 кг/см2 (147.7)
где F - площадь поперечного сечения бруса сечением 10х20 см;
Rcк - расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон, определяется по таблице 3.
Как видим, имеется трехкратный запас по прочности даже для бруса, имеющего максимальную высоту сечения.
Теперь рассчитаем какие материалы, используемые в качестве напольного покрытия, выдержат расчетную нагрузку (принцип расчета точно такой же).
poisk-ru.ru
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
Плюсы:красивый внешний вид;малый вес дерева;ремонтопригодность;высокая скорость монтажа.
Минусы:-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
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 — классификация1. По назначению
Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкамОсновное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.
Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.
Чердачное перекрытие по деревянным балкамПринцип 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 балкамКонструктивная 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.
2. По виду
Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.*Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытияДля 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 перекрытияСнимают 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.
Сечение деревянных балок перекрытияКак 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 сеченияВ деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.
Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).
Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.
Деревянные двутавровые балки перекрытияМогут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.
Деревянные двутавровые балки перекрытияПреимущества 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).
Расчет деревянного перекрытияРасстояние 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 балкамПредположим, 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.
Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).
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.
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.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.
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.
adcitymag.ru
Перекрытие по деревянным балкам. Расчет балок. Двутавровые балки перекрытия
Содержание статьи:
Для обустройства перекрытий при строительства дома потребуются балки. В частном строительстве чаще всего используют деревянные варианты. Для выбора конкретных размеров требуется произвести расчет деревянных балок перекрытия.
Перекрытие по деревянным балкам. Фото
Какой длины нужны балки?
Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется несколькими моментами. Балки должны перекрывать пролет и иметь некоторый запас, чтобы можно было заделать их в стены. Если стены сделаны из кирпича или бетонных блоков, то углубление балок выполняется на 10 – 15 см. Нижняя граница для досок, верхняя для бруса. В стенах из дерева углубление делают на семь сантиметров.
В некоторых вариантах балки крепятся уголки, хомуты и другие приспособления. В таком случае длина деревянных балок перекрытия равна расстоянию от одной стены до другой. Иногда балки выводят на 30-50 см наружу и они участвуют в создании ската крыши.
Оптимальны балки из дерева для перекрытия расстояний от двух с половиной метров до четырех. Максимальная длина, которую может перекрыть такой элемент из дерева – 6 м. Далее прочность оказывается недостаточной. Для более длинных пролетов используют варианты из клееного бруса или ставят дополнительные опоры, например, колонны.
Как определить нагрузку?
На деревянные балки перекрытия постоянно воздействует нагрузка, складывающаяся из нескольких составляющих. Первым слагаемым является собственный вес всех деталей, составляющих перекрытие. Второе слагаемое – эксплуатационная нагрузка. Она бывает временной или постоянной. Точный расчет достаточно сложный, но вполне возможно применять упрощенный вариант формулы.
Если рассчитывается нагрузка для перекрытия чердака, в котором не будут что-либо хранить, то постоянная нагрузка принимается за 50 кг/м2.
Эксплуатационная нагрузка в таком варианте будет: 70*1,3=90 кг/м2. 70 – нормативное значение для данного чердака, 1,3 – коэффициент запаса.
Общая расчетная нагрузка – сумма из двух названных, т.е. 50+90=130 кг/м2. Округляем и получаем 150 кг/м2.
Данные расчеты предполагают, что будет использоваться легкий утеплитель. Если же будут применяться материалы с большим весом или чердак будет активно использоваться для разных целей, то нормативная нагрузка, действующая на перекрытие повышается до 150 кг/м2. В этом случае 150*1,3+50=245 кг/м2. Данное значение можно округлить до 250 кг/м2.
При создании мансарды учитывается вес напольного покрытия и основы пола, мебели, людей. В результате нагрузка получается от 350 до 400 кг/м2.
Балки перекрытия: сечение и шаг
Когда значение длины балок известно и проведены расчеты общей нагрузки, то можно определить требуемое сечение этой детали и шаг монтажа, который должен использоваться.
При расчете деревянных балок перекрытия учитывается, что оптимальным вариантом сечения является прямоугольное. Высота и ширина должны иметь соотношение 1,4:1.
Ширина балок варьируется от 4 см до 20, а высота от 10см до 30. Высоту стараются выбрать такую, чтобы было удобно укладывать утеплитель.
На сечение балок деревянного перекрытия влияет и такой показатель, как шаг, с которым они укладываются. Обычно шаг балок деревянного перекрытия находится в диапазоне от 60 см до 1м. но может изменяться в меньшую сторону до 30 см и в большую до 1,2 м. Иногда шаг подбирают по ширине плиты теплоизоляционного материала. В каркасных постройках его привязывают к шагу каркасных стоек для обеспечения максимальной жесткости.
Для проверки и расчетов подходят онлайн-калькуляторы, которые широко представлены в интернете.
Экономичный вариант перекрытия
Экономичным называется перекрытие, состоящее из деревянных щитов. Эти детали бывают с обшивкой с одной или с двух сторон. Они соединены с каркасом, что помогает им хорошо выдерживать все нагрузки вертикального характера. Щиты являются несущими только тогда, когда они надежно соединяются с каркасными досками. Доски повернуты ребрами к щитам и соединяются именно этими поверхностями. Поскольку ребра из досок и обшивка прочно соединены в единую конструкцию, они имеют несущую способность не меньше, чем деревянные балки перекрытия.
Отличным материалом для обшивки являются строительная фанера и плиты ДСП. Применяются и обычные доски, но они не создают перекрытие, обладающее высокими несущими характеристиками. При их применении получается значительное количество швов, имеющих одно направление.
Не могут быть дополнительными несущими элементами и гипсокартонные плиты, а также столярные и цементостружечные плиты. Рациональность их использования невелика еще и потому, что они стоят дороже, чем ДСП и фанера.
Звукоизоляция перекрытий
Обычно производится утепление перекрытий по деревянным балкам, но межэтажные перекрытия не требуют высокого уровня теплоизоляции. Уровень звукоизоляции является более важным показателем в данном случае. Высокая прочность перекрытий не всегда сочетается с необходимыми показателями шумозащиты. Нередко балки перекрытия в деревянном доме приходится дополнительно изолировать, чтобы избавиться от проникающих звуков. Особенно сложно приходится проектировщикам сборных домов. Им необходимо совместить два направления. Необходимо создать конструкцию, которая будет отличаться высокой прочностью и выдерживать значительные нагрузки. При этом в ней должны быть «мягкие» элементы, поглощающие звуковые волны. Именно они создают наилучшую звукоизоляцию.
Балки, заполненные шлаком или керамзитом, не соответствуют современным нормам. Они не подходят ни по уровню гидроизоляции, ни по технологическим особенностям создания.
Современные нормы содержат требования по сокращению количества ударных шумов, которые могут пропускаться перекрытием. При этом шумозащита должна повышаться даже в ущерб несущей способности конструкции. В результате были созданы новые варианты, объединяющие показатели.
Стали использоваться пружинные скобы. Они разъединяют нижнюю обшивку и балки, благодаря чему ударные шумы передаются меньше и быстрее гасятся.
Улучшить звукоизоляцию помогают и специальные утяжелители внутри конструкции. Для этой цели используют песок и прочие материалы, уменьшающие звукопередачу.
Поскольку песок материал сыпучий, то с этим связан его основной недостаток. При свободной отсыпке в пространство перекрытия он может просыпаться вниз через щели между плитами. Чтобы этого избежать, пространство застилают пленкой или используют специальные маты, состоящие из двух слоев пленки и песка между ними.
Вместо песка могут быть использованы плиты на цементной основе. Основной их недостаток – высокий вес. В результате необходимо увеличивать прочность балок, что делает конструкции менее экономичными.
Невозможно обеспечить высокую звукоизоляцию для открытого снизу перекрытия. Если балки снизу не обшиваются, а внутрь не закладываются изолирующие материалы, то уровень проникновения шумов будет достаточно высокий.
Защита балок от влаги и прочих внешних воздействий
Специальная защита от влаги и климатических воздействий балкам перекрытия в деревянном доме не требуется. Все конструкции мансарды, чердачное перекрытие по деревянным балкам, деревянные элементы наружной стены надежно защищены в том случае, если кровля выполнена правильно и не протекает.
Защищать древесину перекрытий специальными средствами требуется только в том случае, если перекрытие располагается над влажной зоной. Это может быть ванная комната, баня, прачечная и любое другое помещение с высокой влажностью. Вентиляция для перекрытий не требуется.
Для защиты любых конструкций достаточно стандартной обработки. Открытые балки или другие виды невентилируемых перекрытий можно обработать лакокрасочными материалами. Специальные химические средства для обработки не нужны.
Защита деревянных перекрытий от огня
Строительные материалы должны отвечать нормам пожарной защиты. Все материалы разделяют на две группы: горючие и негорючие. Конструкции бывают полуогнестойкие и огнестойкие. Первые только задерживают распространение огня, снижают скорость возгорания. Вторые же не горят, поэтому не дают огню распространяться.
В жилом строительстве эти нормы должны соблюдаться максимально полно. Чтобы обеспечивать максимальную безопасность. В частности перекрытия, которые расположены в семи метрах над землей должны противостоять огню не менее, чем полчаса.
Поскольку для перекрытий часто используется дерево, то рекомендуется использовать цельную древесину. Если же применяются другие древесные материалы, то они должны обладать определенным уровнем плотности. Нередко дерево обрабатывают специальными веществами, придающими огнестойкость горючему материалу.
Когда проектируется конструкции с открытыми балками, то следует учитывать воздействие огня с нескольких сторон.
Для выявления устойчивости конструкции к огню используют специальные значения. Например, для хвойной древесины скорость выгорания принята за 0,8мм в секунду.
Рассчитывая конструкции с открытыми балками, учитывают необходимый уровень огнестойкости. Когда высота задается параметрами утеплителя, повышают ширину балок для увеличения времени задержки огня.
Вопросы к пожарной безопасности, также как и к шумозащите, еще имеются. Их продолжат решать в ближайшее время все заинтересованные стороны.
Несущая способность балок: способы повышения
Чтобы повысить несущие характеристики балок, используется несколько способов. Во-первых, крепятся накладки из досок, увеличивающие сечение.
Во-вторых, на балке можно закрепить П-образный профиль из металла. Это также увеличивает ее жесткость и прочность.
В-третьих, сокращается шаг между балками, т.е. они укладываются гораздо чаще, чем требуется. Это дает определенный запас прочности и дает свободу действий без беспокойства о надежности конструкции.
Периодически состояние перекрытий надо проверять. Поврежденные балки заменяют или ремонтируют с помощью накладок. Разрушают их вредители. Влага совместно с гниением.
Двутавровые балки перекрытия
Современные двутавровые балки перекрытия деревянные изготавливаются из нескольких материалов. Для их производства используют брус, плиты OSB и хвойные породы дерева. Эти балки обладают множеством положительных характеристик. Они экологичны, поскольку производятся исключительно из материалов, не выделяющих вредных веществ. Служат двутавровые балки долго, а благодаря особой форме и надежно. Они отличаются уникальным сочетанием небольшого веса и высокой прочности. Эти балки не изменяют свои геометрические параметры и не деформируются. Их легко применять, поскольку все поверхности тщательно выверены, а все элементы имеют одинаковые параметры.
Двутавровые балки перекрытия деревянные. Фото
Цены на двутавровые балки зависят по большей части от двух характеристик. Первая – площадь сечения, а конкретно, высота балки. Вторая – материалы, из которых изготовлены полки.
Использование двутавровых изделий позволяет ускорить строительные работы, т.к. балки удобны в применении. Они обезопасят дом от возникновения перекосов перекрытий и появления на них трещин, т.к. не усаживаются.
Используя двутавровые балки, можно существенно облегчить конструкцию перекрытия. Такая балка состоит из частей, которые имеют совсем небольшую толщину и массу. Однако благодаря особой конструкции они обеспечивают необходимый для конкретного перекрытия уровень прочности.
Такие балки могут изготавливаться на заказ, нужного размера. Это избавит от необходимости подгонки, на которую тратится дополнительное время.
Для работы с двутавровыми балками не требуется специальный инструмент. Вполне достаточно обычного плотницкого. В балках легко сделать отверстия, ели требуется проложить элементы коммуникаций.
Используют двутавровые балки не только для перекрытий. Они применяются и для создания стропильной системы.
Горячие темы. Советуем почитать!
postroiv.ru
Таблицы расчета перекрытий
Расчет балок перекрытия
Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам). Относительный прогиб 1/250 (по СНиП "Нагрузки и воздействия"). На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L - расчетная длина балки (расстояние в свету между опорами).
Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е. в данном примере 24 мм - максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия - не будет вибраций, скрипов, ощущения "батута".
Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.
Примечания:
- Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
- Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
- Рекомендуемые шаги - 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий; 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
- Максимальный пролет - расстояние "в свету" между соседними опорами.
- Шаг балок - межосевое расстояние двух соседних балок.
Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия
Расчет для нагрузки 400 кг/м2
| 240 | Балка GreenLum-240W | 4,95 | 4,50 | 4,16 | 3,93 |
| 300 | Балка GreenLum-300W | 5,80 | 5,35 | 4,96 | 4,70 |
| 360 | Балка GreenLum-360W | 5,80 | 5,80 | 5,75 | 5,38 |
| 400 | Балка GreenLum-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка GreenLum-240L | 5,45 | 4,95 | 4,55 | 4,30 |
| 240 | Балка GreenLum-240L с полкой 89 мм | 6,05 | 5,50 | 5,10 | 4,80 |
| 300 | Балка GreenLum-300L | 6,50 | 5,90 | 5,45 | 5,15 |
| 300 | Балка GreenLum-300L с полкой 89 мм | 7,20 | 6,55 | 6,10 | 5,75 |
| 360 | Балка GreenLum-360L | 7,45 | 6,75 | 6,30 | 5,90 |
| 360 | Балка GreenLum-360L с полкой 89 мм | 8,30 | 7,50 | 7,00 | 6,60 |
| 400 | Балка GreenLum-400L | 8,10 | 7,35 | 6,80 | 6,40 |
| 400 | Балка GreenLum-400L с полкой 89 мм | 9,00 | 8,15 | 7,50 | 7,10 |
| 460 | Балка GreenLum-460L | 9,00 | 8,15 | 7,50 | 7,10 |
| 460 | Балка GreenLum-460L с полкой 89 мм | 10,00 | 9,05 | 8,40 | 7,90 |
| 500 | Балка GreenLum-500L | 9,60 | 8,70 | 8,05 | 7,60 |
| 500 | Балка GreenLum-500L с полкой 89 мм | 10,60 | 9,60 | 8,95 | 8,40 |
| 600 | Балка GreenLum-600L | 11,00 | 9,95 | 9,25 | 8,70 |
| 600 | Балка GreenLum-600L с полкой 89 мм | 12,00 | 11,00 | 10,20 | 9,60 |
Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия
Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузкой на перекрытие от стропильной системы
| 240 | Балка GreenLum-240W | 5,65 | 5,52 | 4,95 | 4,68 | 4,50 |
| 300 | Балка GreenLum-300W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,60 | 5,35 |
| 360 | Балка GreenLum-360W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 400 | Балка GreenLum-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка GreenLum-240L | 6,20 | 5,80 | 5,45 | 5,15 | 4,95 |
| 240 | Балка GreenLum-240L с полкой 89 мм | 6,90 | 6,45 | 6,05 | 5,75 | 5,50 |
| 300 | Балка GreenLum-300L | 7,40 | 6,90 | 6,50 | 6,15 | 5,90 |
| 300 | Балка GreenLum-300L с полкой 89 мм | 8,25 | 7,70 | 7,20 | 6,90 | 6,60 |
| 360 | Балка GreenLum-360L | 8,50 | 7,90 | 7,50 | 7,10 | 6,80 |
| 360 | Балка GreenLum-360L с полкой 89 мм | 9,45 | 8,80 | 8,30 | 7,90 | 7,55 |
| 400 | Балка GreenLum-400L | 9,25 | 8,60 | 8,10 | 7,70 | 7,40 |
| 400 | Балка GreenLum-400L с полкой 89 мм | 10,25 | 9,55 | 9,00 | 8,50 | 8,15 |
| 460 | Балка GreenLum-460L | 10,25 | 9,55 | 9,00 | 8,50 | 8,15 |
| 460 | Балка GreenLum-460L с полкой 89 мм | 11,40 | 10,60 | 10,00 | 9,50 | 9,05 |
| 500 | Балка GreenLum-500L | 11,00 | 10,15 | 9,55 | 9,10 | 8,65 |
| 500 | Балка GreenLum-500L с полкой 89 мм | 12,15 | 11,30 | 10,60 | 10,05 | 9,65 |
| 600 | Балка GreenLum-600L | 12,50 | 11,65 | 11,00 | 10,40 | 9,95 |
| 600 | Балка GreenLum-600L с полкой 89 мм | 13,30 | 12,90 | 12,15 | 11,55 | 11,05 |
Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия
Расчет для нагрузки 250 кг/м2 с нагрузкой на перекрытие от стропильной системы
| 240 | Балка GreenLum-240W | 5,25 | 4,95 | 4,60 | 4,35 | 4,15 |
| 300 | Балка GreenLum-300W | 5,80 | 5,80 | 5,50 | 5,20 | 4,95 |
| 360 | Балка GreenLum-360W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,70 |
| 400 | Балка GreenLum-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка GreenLum-240L | 5,77 | 5,36 | 5,04 | 4,79 | 4,58 |
| 240 | Балка GreenLum-240L с полкой 89 мм | 6,43 | 5,97 | 5,61 | 5,33 | 5,10 |
| 300 | Балка GreenLum-300L | 6,88 | 6,39 | 6,01 | 5,71 | 5,46 |
| 300 | Балка GreenLum-300L с полкой 89 мм | 7,68 | 7,13 | 6,70 | 6,37 | 6,09 |
| 360 | Балка GreenLum-360L | 7,92 | 7,35 | 6,92 | 6,57 | 6,28 |
| 360 | Балка GreenLum-360L с полкой 89 мм | 8,80 | 8,17 | 7,69 | 7,31 | 6,99 |
| 400 | Балка GreenLum-400L | 8,58 | 7,97 | 7,50 | 7,12 | 6,81 |
| 400 | Балка GreenLum-400L с полкой 89 мм | 9,54 | 8,85 | 8,33 | 7,91 | 7,57 |
| 460 | Балка GreenLum-460L | 9,54 | 8,85 | 8,33 | 7,91 | 7,57 |
| 460 | Балка GreenLum-460L с полкой 89 мм | 10,59 | 9,83 | 9,25 | 8,79 | 8,40 |
| 500 | Балка GreenLum-500L | 10,16 | 9,43 | 8,87 | 8,43 | 8,06 |
| 500 | Балка GreenLum-500L с полкой 89 мм | 11,27 | 10,46 | 9,84 | 9,35 | 8,94 |
| 600 | Балка GreenLum-600L | 11,64 | 10,81 | 10,17 | 9,66 | 9,24 |
| 600 | Балка GreenLum-600L с полкой 89 мм | 12,89 | 11,97 | 11,26 | 10,70 | 10,23 |
enter-city.ru
