Балки перекрытия — виды, особенности, устройство

Балки перекрытия – это опорные несущие конструкции в доме, необходимые для распределения различных типов нагрузок от вышележащих элементов и сооружений: предметов интерьера, верхних этажей, крыши. В зависимости от габаритов строения и типа предполагаемой эксплуатации, межэтажные перекрытия возводят либо из металлических двутавров, либо из более дешевых деревянных балок (цельных, клееных).

Как определяется длина деревянных балок перекрытия: эксперты FORUMHOUSE рассказывают о нюансах расчёта и самостоятельного изготовления.

Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.

Технические характеристики – как не ошибиться при выборе

Деревянные балки эффективны при закрытии пролёта в 2,5-4 м. Максимальная длина – 6 м, при большей протяжённости не обойтись без монтажа опорных колонн или иных конструкций.

Крепление стропил к балкам перекрытия из дерева осуществляется посредством стальных пластин, уголков и скользящих опор. При определении сечения за стандарт принимают общую нагрузку в 350-400 кг/м2 для перестраховки. Оптимальное соотношение высоты и ширины изделия 1,4:1. Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать, дополнительно нужно учесть размеры заступов на стену — не менее 12 см, для бруса — не менее 15 см.

Ширина доски для балки варьируется в пределах 4-20 см, высота 10-30 см, диаметр брёвен может достигать 11-30 см. В зависимости от габаритов балки, шаг укладки составляет 0,3-1,2 м (как правило, 0,6-1 м).

Расстояние между балками перекрытия из металла колеблется в пределах 1-1,2 м. Номер (размер) балки при нагрузке в 400 кг/м2 выбирается исходя из длины обустраиваемого пролёта и шага укладки. Так, при пролёте в 6 м и шаге 1-1,2 м оптимален 20 двутавр (высота 20, ширина 10 см); пролёт 4 м, шаг 1-1,2 м — №12 (высота 12, ширина 6,4 см); пролёт 3 м, шаг 1-1,2 м — №10 (высота 10, ширина 5,5 см).

Современная бетонная балка перекрытия способна закрыть проём длиной в 3-7,5 м, а укладка проводится с шагом в 1-1,5 м. Минимальная высота элемента составляет 1/20 часть длины пролёта, ширина рассчитывается исходя из пропорции 5:7 (5 — ширина, 7 — высота).

Размеры балок перекрытия комбинированного типа могут быть самыми разными. Для серии W наибольшая длина составляет 6 м, категория L предусматривает длину до 13,5 м. Основное отличие между группами заключается в типе бруса. В первом случае это струганое изделие, прошедшее камерную сушку, во втором — клееные балки перекрытия, соединённые из отдельных элементов посредством особой технологии, что придаёт итоговому продукту повышенную жёсткость, прочность и надёжность.

Допустимая нагрузка

Важнейший показатель при выборе стройматериала для несущих конструкций – допустимая нагрузка на деревянную балку перекрытия. Этот параметр показывает, какую эксплуатационную нагрузку смогут выдержать элементы без утраты функциональных свойств.

Показатели допустимой нагрузки различаются в зависимости от расположения балок. Если они используются в качестве чердачного перекрытия, то постоянная нагрузка на элементы будет небольшой – в пределах 50 кг/м2. При этом эксплуатационная нагрузка будет 90 кг/м2. Для строений, где балки выполняют роль пола для второго этажа, нагрузка составляет 150 – 250кг/м2.

Однако это лишь усредненные показатели, которые нельзя применять в качестве объективных данных. Для каждого сооружения требуется профессиональный расчет, учитывающий все параметры нагрузки и прочие факторы влияния.

Установка и обработка

Чтобы сделать правильное деревянное перекрытие между этажами своими руками нужно разобраться с устройством его конструкции. Она состоит из балочного каркаса и обшивки из доски или листовых стружечных материалов.

Установка и обработка

Роль теплоизоляционного и звукоизоляционного слоя выполняет рулонный материал. Чаще всего для этого используют стекловату, минвату или подобные ей изоляторы. Иногда применяют керамзит или пенопласт. Однако первый очень утяжеляет конструкцию, а второй легко воспламеняется.

Для деревянного перекрытия между этажами в саунах и банях очень важно правильно устроить гидроизоляцию. В данном случае оптимальны паронепроницаемые пленки, пропускающие влагу лишь в одном направлении. Материал состоит из расширяющихся колбочек, впитывающих влагу лишь с пористой стороны. С обратной стороны покрытия влага не выделяется.

Установка и обработка

Важно! Паронепроницаемые покрытия укладывают пористой стороной к утеплителю, «лицом» к помещению. А для комнаты выше пленку монтируют наоборот.

Что делать, если усиление балок перекрытия невозможно?

Случается и так, что усилить балки – сложно осуществимый процесс или даже совершенно невозможный. При этом заменять перекрытие на данный момент не планируется.

В этом случае есть два варианта исправить ситуацию:

  • установка опор под имеющиеся элементы, не выдерживающие нагрузки;
  • установить балки-дублеры в промежутках между старыми.

Стойки-опоры установить проще, но они уменьшают полезную площадь помещения, создают помехи при эксплуатации. Кроме того, они уменьшают визуальную привлекательность интерьера, поэтому потребуются дополнительные затраты времени и средств на декорирование стоек. Дублирующие балки устанавливаются по тому же принципу, что и имеющиеся – врезаются в предварительно вырезанные гнезда несущей стены. Технически этот вариант более сложен, чем установка деревянных опор, но лишен тех недостатков, которые свойственны первому способу.

Чердачное перекрытие при холодном чердаке

Чердачное помещение может быть тёплым или холодным.

В холодном чердаке крыша не утепляется, и отопление не предусматривается. Чтобы холодный воздух из такого чердака не проникал в помещение под чердаком, чердачное перекрытие утепляют.

Однако из жилого тёплого подчердачного помещения в большей или меньшей степени тёплый воздух всё равно диффузирует (приникает) в чердак, неся с собой водяной пар. Пар поднимается выше и, сталкиваясь с холодной внутренней поверхностью крыши, превращается в конденсат. Иногда капли конденсируемой влаги настолько обильны, что, собираясь в ручейки, текут по стенам. Появляется сырость, плесень, грибок и прочие явления, ухудшающие не только влажностный и санитарный режим дома, но и разрушающие конструкции стен и крыши. Ясно, что это недопустимо.

Меры борьбы с появлением конденсата различны. Для начала нужно уменьшить, а по возможности отсечь поступление пара в объём чердака. Это делается с помощью пароизоляционных материалов, укладываемых со стороны подчердачного тёплого помещения, т. е. под утеплителем. Чердак, не используемый как жилое помещение, не требует полной звукоизоляции и высококачественной отделки пола, поэтому некоторые элементы чердачного перекрытия могут быть в него не заложены. Как решает этот вопрос одна из крупных проектных московских фирм показано на рисунке.

При желании сделать чердачное перекрытие таким же, как и междуэтажное, нужно настелить под утеплителем не любой рулонный материал (вспомним, что в обычном междуэтажном перекрытии он играл роль барьера от осыпи звукоизолирующего материала), а именно пароизоляционный.

Если пар всё-таки проникает через неплотности конструкции или иные пути, что чаще всего и происходит, то принимаются конструктивные меры: например, устраиваются продухи для проветривания крыши, о чём будет рассказано в разделе «Крыши».

Читайте также:  Монтаж опалубки перекрытий: теория и практика

При тёплом чердаке в конструкцию крыши закладывается утеплитель (подробнее об этом говорится в разделе «Крыши»), а чердачное перекрытие не утепляют.

Крепление балок к стене

Отличительной особенностью балочных перекрытий, является размещение несущих элементов на одинаковом друг от друга расстоянии, с последующим заполнением пространства между ними утеплителем. Это помогает не только улучшить микроклимат в помещениях, но и создать эффективный звуконепроницаемый слой.

В помещении прямоугольного исполнения, балки рекомендуют располагать параллельно короткой стене. Чтобы избежать деформации балок под действием массы, следует правильно определить расстояние между балками перекрытия в деревянном доме, где будет осуществлен крепеж. Рассчитывается оно с учетом материала и поперечного сечения бруса.

Крепление балок к стене

Укладку производят маячным способом: сначала крепят балки по краям, а затем все остальные, промежуточные.

Мембранная звукоизоляция перекрытий в деревянном доме по потолку

Технология мембраной звукоизоляции перекрытий дома появилась недавно, но уже смогла завоевать популярность за счет своего качества, эффективности и надежности, что не может не радовать. Появилась методика не специалистами, а простыми людьми, которые постарались продумать все детали и опробовать на практике.

Звукоизоляция балочных перекрытий создается с помощью минеральной или базальтовой ваты, которая сочетает в себе не только прочность, но и легкость, благодаря чему выполнить все работы не составит огромного труда. Акустический материал предоставляется в большом ассортименте, поэтому всегда есть возможность выбрать наиболее качественный и практичный вариант.

@Derevyannii dom

Преимущество акустической ваты в том, что она имеет высокий уровень звукопоглощения, поэтому даже самые большие звуковые волны будут заглушены без неудобств для жильцов.

Мембранная звукоизоляция перекрытий в деревянном доме по потолку

Обустройство мембранного звукопоглотителя

«Пирог» звукоизоляции требует внимательного отношения не только к выбору сырья, но и к соблюдении технологических особенностей, поскольку только так можно рассчитывать на практичность и удобство последующего применения. Важно учитывать такие моменты:

  1. Изначально создается каркас с относительно небольшими ячейками, куда и устанавливается шумоизоляция. Важно монтировать его не только поверх брусьев, но и между ними.
  2. А после этого устанавливается гипсокартон, который не только выступает в качестве мембраны, но и создает пространство для последующего декорирования потолочного покрытия.

Повышаем несущую способность перекрытия

При необходимости несущую способность балок можно повысить за счет крепления специальных накладок из толстых досок. Очень часто применяется способ, когда концы накладок, как и балки, лежат на опорах.

Вместо досок можно использовать стальные швеллеры. Такие накладки крепятся сбоку балки при помощи болтов, при этом можно укреплять только одну сторону бруса, но все таки надежнее укрепление обоих сторон.

Самый простой способ повышения несущей способности — укладка дополнительных балок. Но такой процесс более трудоемкий и дорогой. Дополнительные брусья перекрывают пролеты между основными балками.

Как можно заметить, в старых домах балки уложены с небольшим шагом и имеют достаточное сечение, что свидетельствует о качественной постройке.

Очень важно проверять состояние балок и перекрытия, а в случаи повреждения вредителями или влагой обязательно укреплять. Если при длительном воздействии влаги повредились оголовки балок на опорах, то поврежденную часть нужно удалить, а оставшуюся — усилить и удлинить с помощью прочных толстых досок.

Элементами перекрытия являются чистый пол и подшивка, но они относятся к разделу отделочных работ и о них поговорим в другой раз.

Какой брус лучше выбрать для перекрытия?

Если вы сейчас плавно подошли к вопросу устройства чердачного перекрытия, первая проблема, с которой вам придется столкнуться, – это поиск досок хорошего качества. Очень важно, чтобы ни балки, ни половой настил не имели никакого изъяна, не были ослаблены и уж точно не болели никакой плесенью. В противном случае такие перекрытия опасны для жизни для жизни домочадцев.

Вариант #1 — балки из обычных досок

Давайте отдельно отметим, какие балки нужно использовать при устройстве чердачного перекрытия. Лучший вариант – доски шириной 20-30 сантиметров. В качестве материала берется сосна или лиственница, которые хорошо работают на прогиб. Именно такая древесина прочна в плане деформации и меньше подвержена трещинам. По официальным подсчетам, при применении такого материала получается снизить расход всей древесины на целых 20%.

Читайте также:  Как армировать плиту перекрытия и зачем это делать?

Вариант #2 — балки из клееного бруса

В качестве балок также сегодня нередко используется клееный брус, прочность которого в несколько раз выше прочности обычной древесины. Все дело в том, что любые склеенные деревянные изделия более крепкие. Весь секрет в том, что клей, который используется, попадает в поры двух склеиваемых деталей и образует между ними много крепких нитей – куда более крепких, чем волокна самой древесины. А поэтому клееный брус в качестве балок – вполне нормальный вариант.

На вид они не отличаются от массивной древесины, особенно, когда с целью эстетики в наружных слоях у них применяется древесина лучшего сорта. Такие балки изготавливают из досок-ламелей, которые очищается от дефектов и склеиваются вместе. Главное преимущество такого метода в том, что общая длина балок теперь может достигать 12 метров, и это будет намного прочнее, просто с деревянной балкой при тех же параметрах.

Вариант #3 — балки из OSB

Чтобы изготовить крепкие балки из OSB плит, их разрезают на полосы разной ширины и фрезеруют. Далее заготовки склеивают между собой, и они образуют длинную бесконечную полосу, из которой делают шаблоны определенной длины. Главное преимущество использования таких балок для устройства чердачного перекрытия – это небольшая масса и отличные показатели прочности и сопротивления изгибу.

Вариант #4 — двутавровые балки

Еще один популярный в России вид балок – это двутавровые. Это один из самых прочных видов балок, и поверх них можно устраивать любой настил, а не только фанеру. А снизу подшиваются гипсокартон. Эти балки настолько прочны, что их более целесообразно устанавливать в качестве междуэтажного перекрытия для полностью жилых комнат, о не только для мансарды и тем более для холодного чердака.

Еще также популярны также так называемые канадские двутавровые балки. Их изготавливают в заводских условиях из деревянных брусков, OSB плит, специальных влагостойких плит, клееного бруса или хвойной древесины.

Вариант #5 — балки из готовых ферм

Например, одна из самых последних разработок – это готовые чердачные фермы. Их высота – 350 миллиметров. Изготавливаются они из сухой древесины сечением 100х50 мм. В заводских условиях на специальном прессе с металлическими пластинами такие элементы соединяют в одну конструкцию. Причем в процессе изготовления таких ферм внутри их даже размещают инженерные коммуникации.

Вариант #6 — LVL-балки

Отдельно стоит заметить, что сравнительно новый материал на отечественном рынке – LVL балки. Это высокопрочные однородные материалы, которые изготавливают путем склеивания под особым давлением. В расход берется нескольких слоев шпона, и в процессе изготовления брусьев волокна располагаются строго параллельно.

Характеристики у таких балок особенные. Главное преимущество состоит в том, что какие балки обладают большим выбором размеров. Сам материал отлично поддается обработке практически любыми режущими инструментами. Но учитывая цену на LVL брус, мы советуем вам приобретать его только в том случае, если ваше чердачное перекрытие будет расположено над большим пролетом и для вас в приоритете – качество и безопасность.

Вариант #7 — HTS-балки

Еще один новый вид чердачных балок — немецкие HTS. Они тоже представляют собой двутавр, где верхний и нижний слой – из древесины, а вот средний слой сделан из OSB плиты.

Между этими слоями также может быть вставлен лист профилированный стали толщиной 0,5 миллиметров со специальным полимерным покрытием. При этом сама сталь имеет волнистую форму, благодаря чему балка обладает высокими несущими характеристиками. И таких стенок может даже не одна, а две, что еще лучше для сопротивления изгибу. А чтобы HTS-балка не изгибалась и не скручивалась, между слоями с определенным шагом устанавливаются скрытые поперечные связи.