Безбалочные перекрытия: виды, расчет, достоинства и недостатки

Каждый человек, который когда-либо сталкивался со строительством зданий или сооружений своими руками знает, что одним из самых сложных элементов является потолочное перекрытие.

Общая информация о железобетонных балках

ЖББ, используемые в жилищном и промышленном строительстве, представляют собой бетонные конструкции, армированные стальными прутками и имеющие специальные приспособления (стропы) для их подъема и перемещения с помощью грузоподъемной техники. Ж/б балки, для изготовления которых используют бетон марок М300, М400 или М500, обладают повышенными прочностными характеристиками: поэтому они способны выдерживать существенные вибрационные нагрузки и изгибающие моменты.

К другим достоинствам ЖББ относят:

  • их надежность и прочность;
  • способность обеспечивать хорошую устойчивость возводимому зданию;
  • длительный эксплуатационный срок, так как изделия, практически, не подвержены коррозии и гниению;
  • их использование позволяет значительно сократить сроки строительства (благодаря простоте и скорости монтажа этих изделий);
  • высокий класс пожароустойчивости.

Но ЖББ имеют и некоторые минусы. Это:

  • Повышенная теплопроводность балок (по сравнению с деревом).
  • Возможность образования трещин, в которые с течением времени попадает влага и начинается коррозия металла. Все это привлдит к выводу конструкций из строя, то есть, уменьшению их надежности.

Важно! Как правило, трещины образуются в ЖББ, при изготовлении которых использовали обычную арматуру. Если заменить ее на предварительно напряженную (то есть, растянутую еще до заливки бетона), то существует возможность увеличить срок эксплуатации ж/б изделий, а, значит, и всего здания в целом.

  • Внушительный вес изделий. Поэтому для погрузки и разгрузки в обязательном порядке понадобится грузоподъемная машина.
  • Значительные денежные затраты, которые понадобятся для приобретения балок. В случае же самостоятельного их изготовления избежать определенных капиталовложений тоже не удастся (понадобятся материалы, приспособления и инструменты).

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам

В нашей стране, где много природного материала — леса, дерево является традиционным строительным материалом. В каменных домах перекрытия часто выполняют по деревянным балкам. Безусловно, дерево является экологически чистым материалом, особенно не обработанное с целью повышения огне- и биостойкости.

Вопреки расхожему мнению о недолговечности дерева, деревянные перекрытия при грамотном устройстве и надлежащей эксплуатации служат долго.

Это интересно . Примером могут служить дома Санкт-Петербурга, которые построены в его бытность Российской столицей. Деревянные перекрытия имеют не только малоэтажные усадьбы, но и шести-, семиэтажные дома в центре Санкт-Петербурга, бывшие доходные дома. Уже 200 лет в условиях сырого климата дома стоят без реконструкции и являются жилым историческим фондом.

Также можно поставить в пример Москву. Правда, здесь этажность домов в большинстве меньше, но и дома значительно старше домов Санкт-Петербурга. Так, в старых центральных районах Москвы (к примеру, в районе ул. Рождественки и Кузнецкого моста, на Бульварном кольце и других улицах) домам по 300 и более лет, и далеко не во всех произведена реконструкция.

Конечно, в те далёкие времена укладывали не брус, а брёвна, которые, по сравнению с брусом, являются более крепким и долговечным строительным материалом.

Деревянные балки просты в изготовлении и не требуют сложного механического оборудования.

Материал и параметры деревянных балок

В качестве деревянных балок используют, как правило, брус. Брус — это опиленное с четырёх сторон бревно. Изготавливают из древесины хвойных пород. На малых, до 2 м, пролётах можно укладывать доски толщиной 25, 32 или 40 мм, поставленные на ребро и сбитые между собой гвоздями — по 2 или 3 доски. Конечно, могут быть использованы и брёвна как наиболее прочный материал: но в современной жизни это оправдано только при особом дизайне помещения, либо при соответствующей отделке потолка и конструкции пола по такому перекрытию.

Параметры сечений балок зависят от размеров перекрываемых пролётов и шагов, с которыми балки укладываются, а также от величины постоянных и временных нагрузок, воспринимаемых перекрытием. Ориентировочно можно воспользоваться данными таблицы.

Наименование материала*, параметры bxh**, мм Пролёт П, мм Шаг Ш (не более), мм*** Наименование материала*, параметры bхh**, мм Пролёт П, мм Шаг Ш (не более), мм***
Брус 50×150 Брус 100×200
Брус 100×150 Брус 150×200
Брус 150×150 Брус 175×200
Брус 150×175 Брус 200×200
Брус175×175 Брус 200×250

* Данные действующего сортамента пиломатериалов по ГОСТ 24454-80*; длина бруса от 1 до 6,5 м с градацией 250 мм.

*** В расчёт шага заложена полезная нагрузка на перекрытие 200 кгс/м 2 , масса деревянных балок и звукоизолирующего слоя из минераловатных плит с плотностью 100 кг/м 3 . В случае засыпки керамзитом шаг уменьшается на 20% (это приближение можно принять только в учебных целях, на практике нужен грамотный расчёт).

Особенностью деревянных балок является тот факт, что на больших пролётах они гарантируют прочность перекрытия, но не обеспечивают жёсткость пола: пол становится «зыбким». В принципе «зыбкость» пола проверяется расчётом, что не всегда представляется возможным сделать. Поэтому, чтобы исключить возможную «зыбкость» пола, балки кладутся с небольшим шагом — мм, даже если расчёт балок на прочность показывает возможность большего шага. В противном случае нужно применять лаги (см. ниже).

Раскладка балок перекрытия и заделка их в стену

Длина балок подбирается в зависимости от величины перекрываемого пролёта. Балки, как правило, укладывают по наименьшему пролёту, если перекрываемое помещение прямоугольное. Если помещение квадратное, то не имеет значения направление укладки балок. Дело в том, что все стены каменного дома можно отнести к несущим, так как они достаточно прочные, чтобы выдержать нагрузку от деревянных балочных перекрытий.

На рисунке показан пример раскладки деревянных балок перекрытия. Параметры балок выбраны в зависимости от величин пролётов и шагов. Интересен участок между координационными осями А/2 и Б. Для формирования перекрытия здесь введены две вспомогательные балки с сечением 150×150 мм, на которые опираются балки с сечением 100 х 150 мм. Чтобы выйти на один уровень пола, вспомогательные балки заложены в несущие стены ниже остальных на высоту своего сечения, т.е. на 150 мм.

Также, возможно, нужно пояснить, почему небольшой пролёт между осями 3 и 4 перекрыт балками 150×150 мм? На самом деле этими балками перекрыт шестиметровый пролёт между осями 1и4,а несущая стена по оси 3 служит для балок дополнительной опорой. Но, разумеется, можно готовить и отдельно балки для пролётов 1 -За 3-4.

Внимательный читатель, конечно, обратил внимание, что шаг балок не везде подчиняется модулю. Почему это подчинение необязательно, увидим, когда будем изучать состав слоёв межбалочного заполнения. Кроме того, здесь шаги показаны безотносительно к конкретному материалу стен, в которых будут устраиваться ниши для балок, а это может несколько, незначительно, повлиять на величину шагов.

Пример раскладки балок перекрытия

Балки укладываются в специально подготавливаемые в процессе кладки ниши в стене. Чтобы обеспечить надёжное и долговечное опирание, глубина заделки балки в кирпичную или любую другую каменную стену должна составлять не менее 150 мм. Глубина ниши определяется с таким расчётом, чтобы обеспечить глубину заделки балки в стену и оставить некий воздушный зазор ( мм), который исключает контакт дерева с каменной задней стенкой ниши. Кроме того, воздушный зазор поможет предотвратить загнивание дерева, если в нишу будет доступ воздуха.

Ниша ничем не заполняется, если конструкция стены содержит утепляющий слой с внешней стороны. В том случае, когда в конструкцию стены не заложен утеплитель (например, стена возведена из керамического камня, и теплозащита такой стены обеспечена), ниша может быть проводником холода, так как оставшейся толщины стены здесь недостаточно. Тогда в нише мы можем получить промораживание и конденсацию влаги. Чтобы это предотвратить, нишу заполняют теплоизолирующим материалом. В качестве такого материала предпочтителен пенополистирол, так как, имея замкнутые поры, он не напитывается влагой, которую может нести с собой тёплый воздух из помещения. Конечно, пенополистирол относится к горючим материалам, но мы говорим о деревянных перекрытиях, при которых и так нужно быть особенно внимательными с точки зрения пожарной безопасности.

Читайте также:  Можно ли резать плиту перекрытия поперек?

Заделка деревянных балок в стену: а — глухая заделка балок в утеплённую стену; б — то же, в стену без утеплителя и при возможном возникновении мостиков холода в нише под балку; в — открытая заделка балок во внутреннюю стену; г — вид анкера; 1 — монтажная пена (предпочтительно) или раствор; 2- анкер; 3 — деревянная балка; 4 — зона антисептирования балки; 5 — обёрнутый толем конец балки; 6 — антисептированная доска толщиной 32 мм (предпочтительно) или несколько слоев толя; 7- эффективный утеплитель.

Не стоит утеплитель оборачивать плёнкой или помещать, скажем, в полиэтиленовый мешок. Это может привести к выпадению конденсата в замкнутом пространстве мешка и в последующем — к плохой работе утеплителя; как итог — промерзание стены.

Торцы балок перед укладкой на стену опиливают под углом около 60°° и обрабатывают антисептирующим материалом. Надёжно будет концы балок обернуть толем или рубероидом (толь предпочтительнее), но торцы балок не укрывают, чтобы обеспечить доступ воздуха к дереву через его торцевую часть. Менее надёжное решение — не оборачивать балку толем, но тогда нужно обязательно укладывать балку на изолирующую подложку: тот же толь, рубероид или кусок антисептированной доски, чтобы исключить контакт дерева и камня стены. В противном случае начнётся гниение древесины. Ещё более надёжный вариант — сочетать обёртывание балки и подложку, что и показано на рисунке.

Хорошо известно, что дерево долго служит, если остаётся сухим и проветриваемым. Чтобы дерево оставалось сухим, образовавшиеся вокруг балки щели целесообразно заделать монтажной пеной. Монтажная пена, «залепляя» верхние поры дерева, хорошо защищает его от воздействия влаги со стороны помещения, но, в то же время, позволяет воздуху проникать через микропоры в нишу. Если не полениться и положить доски не только в нижнюю часть ниши, но и обложить всю нишу вокруг балки досками, пропитанными дёгтем (так как в современном мире дёготь не достать, то подойдёт и антисептик), то балки простоят не один век. Именно так подготовлены ниши в московских домах, построенных 300 лет назад и радующих нас до сих пор.

Это интересно . А как же справлялись с загниванием дерева в древние времена? Ведь тогда не было современных антисептирующих составов. Оказывается, сажа прекрасный природный антисептик, а также специфический «лак», который защищает древесину от сырости и грибка. Ею и обрабатывали балки.

Заделанная тем или иным материалом ниша носит название глухой заделки, это распространённое решение. Реже делают открытую заделку, которая предполагает не заполнять ничем зазор между балкой и стеной. Здесь экономия материалов и трудозатрат небольшая, но страдает звукоизоляция перекрытия.

При опирании балок на внутреннюю стену изоляцию под них также нужно уложить, а концы балок обязательно антисептировать.

Для связи стен с перекрытием, а также для обеспечения жёсткости здания балки в нише необходимо закрепить. Дело в том, что стены двухэтажных домов достигают в высоту семи и более метров, соединяясь только в углах. Если не обеспечивается жёсткость, стена может выйти из своей плоскости со всеми вытекающими последствиями. Сделать пространственную систему «стены-перекрытия» жёсткой поможет анкеровка балок в стену — создание горизонтальных дисков перекрытий. Это можно сделать с помощью Т-образных анкеров, вырезанных из полосовой стали. Одним концом анкер прибивается к балке, другой конец заводится в кладку. Анкер прибивается поверху или понизу балки. Анкеры крепят на каждую или через одну балку.

Концы балок, опирающихся на внутренние стены, соединяют между собой стальными полосами, прибиваемыми с обеих сторон балок.

Это интересно . Затяжки применялись всегда при балочных перекрытиях даже в больших зданиях. Например, сегодня на здании фабрики «Трёхгорная мануфактура», построенном в конце 18 века, можно увидеть, как анкера затяжек выходят на фасад.

На рисунке показано разработанное решение узла опирания деревянных балок на стены, возведённые из газобетонных или газосиликатных блоков. Как и в случае с керамическим камнем, теплозащитные свойства газобетона позволяют не утеплять стену. Поэтому в нишу закладывается утеплитель.

Опирание деревянных балок перекрытия на наружную стену из газобетонных блоков: 1 — газобетонные основные блоки; 2 — доборные блоки; 3 — минераловатный утеплитель; 4- U-образные блоки; 5- обёрнутый толем (предпочтительнее) или рубероибом конец балки; 6 — деревянная балка перекрытия; 7- стальная пластина — соединитель (анкеровка); 8 — дюбель-винт; 9- монолитный железобетонный пояс.

Поскольку прочность газобетонных блоков ниже, чем у кирпича, то под балку готовят монолитный железобетонный пояс — он будет воспринимать нагрузку от перекрытия. Утеплитель и железобетонный пояс закладывают в полость, образованную специальными U-образными блоками. Заходящий в нишу конец балки антисептируют и обёртывают рубероидом, толем и пр.

Анкеровка балок производится с помощью согнутой под прямым углом листовой полосы — соединителя, который закрепляется к балке и железобетонному поясу дюбель-винтами.

Это решение можно дополнить теми действиями и элементами, о которых мы так подробно говорили, рассматривая рисунке.

Межбалочное заполнение при конструкции перекрытия без применения лаг и с лагами

Межбалочное заполнение имеет по своей сути ограждающее значение и содержит слои и элементы, каждый из которых выполняет определённые функции.

Конструкция перекрытия без применения лаг

Конструкция перекрытия без применения лаг годится только в том случае, если шаг балок не превышает мм. В противном случае, при большем шаге, не будет обеспечена жёсткость пола, пол становится «зыбким», прогибается.

План раскладки балок и досок чёрного пола показан на рисунке. Рассечём перекрытие и проанализируем назначение каждого слоя.

Основным, понятно, является слой звукоизоляции. Для него годится звукопоглощающий материал, который применяется и в качестве теплоизолирующего: пенополистирол, пенопласт и т.п. или минеральная вата. Надо сказать, что предпочтительнее минеральная вата: она относится к негорючим материалам. К достоинствам минеральной ваты можно отнести и то, что её боятся грызуны, а в пенопластах они легко и с удовольствием прогрызают ходы и устраивают норы. Однако все эти материалы не особенно эффективны в качестве звукоизолирующих, так как масса их невелика: так, масса слоя минеральной ваты или пенополистирола толщиной 10 см составляет м 2 . А мы помним, что набором массы конструкции решается вопрос звукоизоляции.

Лучше дело обстоит, если засыпать экологически чистый материал — керамзит: он не горюч, не токсичен. Но и у него масса невелика: слой керамзита толщиной 10 см имеет массу 70 кг/м2. Звукоизоляция значительно повышается при применении песка: масса слоя в 10 см — 200 кг/м 2 . Наибольшего эффекта достигнем, если межбалочный объём заполним так: вниз насыпаем песок, а на него кладём минеральную вату или пенополистирол. Для разделения слоёв положим геотекстиль. Таким образом мы создадим слоистую конструкцию, а все слоистые конструкции поглощают звук лучше, чем однослойные.

Звукоизолирующий материал помещают на деревянный настил, закреплённый на черепных брусках, подбитых к балкам. Сечение брусков, 30×40, 40×50 и 50×50 мм; оно зависит от массы звукоизолирующего материала: чем он тяжелее, тем больше сечение. Это понятно. Чтобы слой звукоизоляции не осыпался, на деревянный настил укладывают какой-либо рулонный материал (плёнку ПВХ, рубероид, пергамин, толь, мешочную бумагу и т.п.). Виды настилов показаны на рисунке.

Конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам без применения лаг: а — схема раскладки балок и досок черного пола; б — вид перекрытия; в-е- состав слоев балочного перекрытия; в — конструкция перекрытия со звукоизолирующим слоем из эффективного утеплителя; г — то же, из керамзита; д — то же, из песка; е — двухслойная звукоизоляция; ж — щитовой накат; з,и- виды настилов; 1 — конструкция чистого пола; 2 — доски чёрного пола; 3 — звукоизолирующая упругая прослойка (например, три слоя рубероида); 4 — рулонный материал, защищающий межбалочное заполнение от осыпи, мусора (например, пергамин); 5- эффективный утеплитель (минеральная вата, пенополистирол); 6- керамзит; 7- песок; 8- геотекстиль; 9-балка перекрытия; 10-черепной брусок 30×40, 40×50 или 50×50 мм; 11 — отделка потолка; 12 — доски настила; 13 — рулонный материал (толь, рубероид, пленка ПВХ или полиэтиленовая и пр.); 14 — доски наката; 15- брусок наката; 16- горбыль настила; 17-плинтус.

Читайте также:  Утепление холодного чердачного перекрытия в частном доме

Конструкция междуэтажного перекрытия по деревянным балкам с применением лаг: а — схема раскладки балок, лаг и досок черного пола; б — вид перекрытия; в — соединение лаг внахлест; г — соединение лаг встык; д — конструкция пола со звукоизолирующим слоем из эффективно™ утеплителя; е — то же, из керамзита; ж — то же, из песка; з — двухслойная звукоизоляция; 1 — конструкция чистого пола (показана условно); 2 — доски черного пола; 3 — лага 50×75 мм, положенная плашмя; 4-рулонный материал, защищающий межбалочное заполнение от осыпи, мусора (пергамин, толь); 5 — эффективный утеплитель (минеральная вата, пенополистирол); 6- керамзит; 7- песок; звукоизолирующая упругая прослойка; 9 — геотекстиль; 10- балка перекрытия; 11- отделка потолка; 12 — черепной брусок 30×40,40×50 или 50×50 мм; 13 — доски настила; 14 — рулонный материал (толь, рубероид, пленка ПВХ или полиэтиленовая и пр.); 15- фанерная или дощатая накладка.

Для поддержки межбалочного заполнения годится также щитовой накат. Фрагменты щитового наката заранее готовятся, а затем укладываются опорными брусками на черепные бруски; как это выглядит, показано на рисунке.

Далее по балкам настилают доски чёрного пола, которые впоследствии будут служить основанием для конструкции чистого пола. Для чёрного пола берут доски низкого сорта, их толщина 25 или 32 мм. Для исключения звукового мостика, который возникает от ударной волны, между балкой и досками чёрного пола укладывается звукоизолирующая подкладка, например, несколько слоёв рубероида, толя, или другого упругого материала. По балкам возможен настил из досок чистого пола, но этот вариант годится не для дорогой отделки пола.

На рисунке, показан ещё один материал — пергамин, толь, настланный поверх слоя звукоизоляции. Его функциональное назначение состоит в том, чтобы защитить межбалочное заполнение от мусора или повреждения в ходе строительства.

Конструкция перекрытия с применением лаг

Как видно из таблицы, шаг балок и их сечение — величины взаимосвязанные: чем мощнее балки, тем с большим шагом они могут быть уложены. Это хорошо, потому что уменьшается трудоёмкость при заделке балок в ниши. Однако при шаге балок, превышающем 600 мм, не будет обеспечена жёсткость пола.

Повысить жёсткость пола помогут лаги — доски с сечением 50×75 или 50х 100 мм. Лаги кладутся поперёк балок плашмя или ставятся на ребро, а на них, перпендикулярно к ним, укладываются доски чёрного пола. Соединение лаг между собой должно производиться в месте опирания на балку — внахлёст или встык. Скрепляющим элементом служит фанерная или металлическая накладка.

Конструкция перекрытия с лагами и щитовым накатом: а — вид перекрытия; б — вид и параметры щитового наката; 1 — доски черного пола; 2 — лаги, положенные плашмя; 3 — звукоизолирующий слой; 4 — рулонный материал; 5 — брусок щитового наката; 6 — доски щитового наката; 7- гвозди для крепления черепного бруска; 8 — черепной брусок; 9 — балка; 10 — упругий материал для исключения звукового мостика.

Межбалочное заполнение такое же, как и в конструкции без лаг. При этом у лаг появляется и другое назначение: за счёт увеличения высоты межбалочного пространства умещается большее количество или толще слои звукоизолирующего материала. Звукоизолирующие слои укладываются на настил или щитовой накат.

Лаги располагают с шагом мм; при этом соблюдается закономерность: нем больше шаг балок, тем меньше шаг лаг.

Лаги примыкают к стене, но в стену не заделываются.

Опирание деревянных балок на вертикальные опоры

При каркасной или комбинированной конструктивной системе балки перекрытия опираются на отдельно стоящие опоры: стойки, колонны, столбы.

В случае необходимости соединить балки нужно, чтобы место стыковки приходилось над вертикальной опорой. Если опоры деревянные, то балки крепят к опорам забитыми под углом гвоздями и соединяют скобами. Крепление может производиться с помощью фанерных накладок, которые крепят с обеих сторон соединяемых встык балок. Используются также различные металлические узлы крепления, например, показанные на рисунке. Для круглых стоек площади опирания балок может не хватать, тогда нижние грани соединяемых встык балок крепят на болтах к металлической накладке.

Лаги стыкуют также над опорами.

Опирание деревянных балок на отдельно стоящие опоры и способы их соединения: а — опирание балки на опору; б — соединение балок с помощью фанерной фасонки; в — то же, с помощью металлических деталей; г — опирание балки на круглую стойку; 1 — балка; 2 — опора; 3 — фанерная фасонка; 4 — деталь металлического крепления; 5- металлическая площадка колонны.

Перекрытия из плит

Укладка плит перекрытия

В основном, плитное перекрытие применяется при возведении многоквартирных домов.

При постройке собственных домов такой вид перекрытия востребован реже. Плиты характеризуются большим собственным весом, а значит, при их монтаже потребуется использование специальной техники, а это связано с увеличением денежных расходов.

Обратите внимание!Плитные перекрытия отличаются неоспоримым преимуществом. Они не горят, характеризуются высокой прочностью и долговечностью.

Если вы произвели монтаж перекрытия из плит, согласно существующим правилам, то в итоге получите ровную потолочную поверхность, не требующую дополнительного выравнивания и шлифовки.

Для изготовления плит используют тяжелый и легкий бетон, они могут быть сплошными или пустотными внутри.

Обратите внимание!При постройке частного дома, лучше воспользоваться пустотными плитами. Они характеризуются отличными тепло- и звукоизоляционными параметрами. К тому же их вес намного меньше.

Перекрытия из плит

Ребристое перекрытие

Существует два вида перекрытия из плит: монолитные и сборные.

Перекрытия из плит

При монтаже перекрытия из плит они укладываются на несущие стены постройки, для большей надежности конструкции возводящиеся толщиной не меньше 150 мм. Несущие стены должны находиться на расстоянии 3 м друг от друга. Если оно превышает это значение, то вам придется монтировать поперечную балку, это сделает ваше строительство дороже.

Сборно-монолитное

Перекрытия из плит

Приступая к возведению частного дома, вы обязаны точно определить, какое перекрытие потолка — плитное или балочное – наиболее подходит в вашем конкретном случае. Запомните, что на конечный результат огромное влияние оказывает качество используемых материалов и соблюдение всех технологических требований монтажа перекрытий. Если вы все сделаете правильно, то получите в итоге ожидаемый результат.

Перекрытия из плит

Опирание железобетонной балки на кирпичную стену. Как выполняется опирание балки на кирпичную стену

Наружные несущие стены должны быть, как минимум, рассчитаны на прочность, устойчивость, местное смятие и сопротивление теплопередаче. Чтобы узнать, какой толщины должна быть кирпичная стена , нужно произвести ее расчет.

В этой статье мы рассмотрим расчет несущей способности кирпичной кладки, а в следующих статьях — остальные расчеты. Чтобы не пропустить выход новой статьи, подпишитесь на рассылку и вы узанете какой должна быть толщина стены после всех расчетов.

Так как наша компания занимается строительством коттеджей, то есть малоэтажным строительством, то все расчеты мы будем рассматривать именно для этой категории.

Несущими называются стены, которые воспринимают нагрузку от опирающихся на них плит перекрытий, покрытий, балок и т.д.

Также следует учесть марку кирпича по морозостойкости. Так как каждый строит дом для себя, как минимум на сто лет, то при сухом и нормальном влажностном режиме помещений принимается марка (М рз) от 25 и выше.

При строительстве дома, коттеджа, гаража, и с сухим и нормальным влажностным режимом рекомендуется применять для наружных стен пустотелый кирпич, так как его теплопроводность ниже, чем у полнотелого.

Соответственно, при теплотехническом расчете толщина утеплителя получится меньше, что сэкономит денежные средства при его покупке.

Полнотелый кирпич для наружных стен необходимо применять только при необходимости обеспечения прочности кладки.

Армирование кирпичной кладки допускается только лишь в том случае, когда увеличение марки кирпича и раствора не позволяет обеспечить требуемую несущую способность.

Пример расчета кирпичной стены.

Несущая способность кирпичной кладки зависит от многих факторов — от марки кирпича, марки раствора, от наличия проемов и их размеров, от гибкости стен и т.д. Расчет несущей способности начинается с определения расчетной схемы.

Читайте также:  Как лучше всего покрыть крышу гаража рубероидом своими руками

При расчете стен на вертикальные нагрузки, стена считается опертой на шарнирно-неподвижные опоры. При расчете стен на горизонтальные нагрузки (ветровые), стена считается жестко защемленной.

Важно не путать эти схемы, так как эпюры моментов будут разными.

Выбор расчетного сечения .

В глухих стенах за расчетное принимается сечение I-I на уровне низа перекрытия с продольной силой N и максимальным изгибающим моментом М. Часто опасным бывает сечение II-II , так как изгибающий момент чуть меньше максимального и равен 2/3М, а коэффициенты m g и φ минимальны.

  • В стенах с проемами сечение принимается на уровне низа перемычек.
  • Давайте рассмотрим сечение I-I.
  • Из прошлой статьи Сбор нагрузок на стену первого этажа возьмем полученное значение полной нагрузки, которая включает в себя нагрузки от перекрытия первого этажа P 1 =1,8т и вышележащих этажей G=G п +P 2 +G 2 = 3,7т:
  • N = G + P 1 = 3,7т +1,8т = 5,5т

Плита перекрытия опирается на стену на расстоянии а=150мм. Продольная сила P 1 от перекрытия будет находиться на расстоянии а / 3 = 150 / 3 = 50 мм. Почему на 1/3? Потому что эпюра напряжений под опорным участком будет в виде треугольника, а центр тяжести треугольника как раз находится на 1/3 длины опирания.

  1. Нагрузка от вышележащих этажей G считается приложенной по центру.
  2. Так как нагрузка от плиты перекрытия (P 1) приложена не по центру сечения, а на расстоянии от него равном:
  3. e = h/2 — a/3 = 250мм/2 — 150мм/3 = 75 мм = 7,5 см,

то она будет создавать изгибающий момент (М) в сечении I-I. Момент — это произведение силы на плечо.

  • M = P 1 * e = 1,8т * 7,5см = 13,5 т*см
  • Тогда эксцентриситет продольной силы N составит:
  • e 0 = M / N = 13,5 / 5,5 = 2,5 см
  • Так как несущая стена толщиной 25см, то в расчете следует учесть величину случайного эксцентриситета e ν =2см, тогда общий эксцентриситет равен:
  • e 0 = 2,5 + 2 = 4,5 см
  • y=h/2=12,5см
  • При e 0 =4,5 см < 0,7y=8,75 расчет по раскрытию трещин в швах кладки можно не производить.
  • Прочность кл адки внецентренно сжатого элемента определяется по формуле:
  • N ≤ m g φ 1 R A c ω
  • Коэффициенты m g и φ 1 в рассматриваемом сечении I-I равны 1.

Система раздельного монтажа

Система раздельного армирования схема

Система раздельного монтажа

Суть метода, предложенного еще “Промстройпроектом”, заключается в том, что армирование производят раздельными прямыми стержнями без их сгибов. И в опорной, и в пролетной полосе половина нижних стержней доводится от центра пролета к краям не менее чем на 0,3 L, вторая часть – до 0,35 L, При этом в надколонной полосе стержни должны заходить за границу капители не меньше чем на десятикратный размер прямых стержней состоит и верхняя часть арматуры, они еще и должны быть проложены через один в каждую сторону от оси колонн на 0,3 L, а вторая половина – на 0,35 L. В пролетной части, соответственно, 0,2, и 0,25 L. Все прутья арматуры по этой методике ставят вразбежку в надколонной полосе сверху, а на опоры в пролетной полосе снизу проводят монтажное армирование. Достаточно спорным моментом являются точки обрыва арматуры от 0,2 L до 0,35 L при любой ширине капители. Остальными методиками рекомендуется обрыв верхних прутьев в надколонной части увязать с размерами самих капителей. Внимательный расчет показывает правильность такого подхода. Эта методика рекомендует делать одинаковый шаг прутьев при выборе арматуры в обоих типах полос. А что касается диаметра, то для верхних прутьев надколонной полосы его рекомендуется устанавливать не менее чем в 18 мм, это если речь идет о едином диаметре для всех стержней.

Схема системного раздельного армирования

Система раздельного монтажа

Но если принято решение использовать прутья двух диаметров, то можно использовать и более тонкие разновидности, но при этом в каждом направлении нужно установить 3-4 стержня диаметром как минимум в 20 мм. Элементарный расчет показывает, что такого количества более толстых стрежней вполне достаточно. Верхняя арматура пролетной полосы рекомендуется диаметром не менее 12 мм. Стержни арматуры рекомендуется заканчивать крюками – для нижней части полукруглыми, а для верхней – прямыми. Последние увязываются с опалубкой.

Крепление стропил к мауэрлату

Таким образом, они не способны ослабить несущую способность конструкции.

Во-вторых, при работе с кронштейнами не требуется какого-либо профессионального оборудования, инструментов. Они крепятся простыми гвоздями, шурупами, анкерными болтами. 

Обычно кронштейны изготавливают из листовой оцинкованной стали, толщина которой составляет 2 миллиметра;

  • Крепление балок раздельного типа WBD. В этом случае балки могут быть нестандартного размера. 

Такой крепеж стропил к мауэрлату имеет также множество достоинств. Во-первых, не нужно врезать его в несущую балку, то есть, как и в предыдущем случае. Главным преимуществом является то, что этот кронштейн может применяться для брусьев нестандартных размеров. В-третьих, такой крепеж также не требует какого-либо дорогого профессионального оборудования, инструментов. Крепление происходит при помощи таких же анкерных болтов, гвоздей, шурупов;

  • Соединитель универсальный также востребован в подобных работах;
  • Соединитель бруса;
  • Крепеж для стропил LK. Такой элемент отлично подойдет для балок перекрытий и стропил стропильно-подстропильной системы деревянных построек. Преимущества в этом случае такие же, как и у крепления первого варианта;
  • Перфорированная монтажная лента ТМ. Такая лента необходима для усиления несущей способности узла конструкции. При помощи нее можно также прикреплять и поправлять вспомогательные элементы кровли. 

При помощи монтажной перфорированной ленты можно надежно соединить детали, важные элементы. Такая лента, как и кронштейны, не нуждаются во врезке в несущие балки. Крепится конструкция также при помощи обычных гвоздей и шурупов;

  • Усиленный уголок КР. Такой вид крепления предназначен для несущих элементов стропильно-подстропильной системы деревянного дома. При помощи этого уголка укрепляют стропила на мауэрлате, обеспечить надежность несущей конструкции.
Крепление стропил к мауэрлату
  • Уголок КР11 и 21. Они представляют собой усовершенствованные типы уголков. Обычно такие уголки используются профессиональными строителями. Риск обрыва болта в случае усадки здания или нагрузки стропильной системы практически нулевой;
  • Уголок КР5. Такая деталь отлично подойдет для крепления сложных, больших несущих конструкций;
  • Уголок КР 6. Такой уголок изготавливается из 3-миллиметровой стали. В детали есть овальное отверстие, которое помогает надежно закрепить анкерный болт. Таким образом, с ним ничего не случится во время усадки дома, тяжести кровельной системы;

Этот уголок также широко используется профессионалами. Он предназначен для конструкций с большой массой;

Крепление стропил на мансардной крыше, смотрите на видео:

Такой уголок не нужно врезать в конструкцию, он не нуждается в использовании специального оборудования и инструментов, нужны только шурупы и гвозди;

  • Уголок усиленный KMRP. Уголок такого типа отлично подойдет для соединений, которые имеют угол в 90 градусов. Кроме того, его можно регулировать. В такой конструкции имеется штамповка, которая может переносить очень большие нагрузки уголку. Установка стропил на мауэрлат при помощи этого уголка сделает конструкцию прочной и надежной. В такой детали есть уникальное отверстие, то есть, уголок можно использовать даже в случае смещения подпорки.
  • Закладная опора;
  • Забивной крепеж для стоек;
  • Перфорированная монтажная лента ТМ. Данный вид ленты способен усилить несущую способность узла конструкции. Она подойдет для крепления вспомогательных элементов, а также их фиксации.

При помощи такой ленты все элементы хорошо, прочно соединяются, отлично прилегают друг к другу. В этом случае также не нужна врезка ленты в несущую конструкцию балки. Монтажной перфорированной лентой пользуются не только профессиональные строители, так как при ее использовании не нужны специальные инструменты, оборудование. Для ее крепления подойдут гвозди, шурупы;

  • Саморезы;
  • Ершеные оцинкованные гвозди с конической головкой. 

Таким образом, можно сделать вывод, что для крепления стропил к мауэрлату сегодня существует множество деталей и специальных приспособлений. Все они продаются в строительных магазинах по приемлемым ценам. Стоит отметить, что приспособление в этом случае может быть доступно каждому, либо быть профессиональным, то есть, для его крепления потребуется специальное оборудование и, конечно, определенный опыт работы, знания ( «Как крепить мауэрлат к газобетону»).

В любом случае, устройство кровельной системы является одним из самых серьезных и трудоемких процессов в строительстве дома. Поэтому такие работы лучше доверить настоящим знатокам своего дела.