Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

На самом деле это — целая наука, и в каждом виде кровельного узла есть свои плюсы и минусы, и один и тот же вид крепления может оказать самое разное влияние на прочность разных крыш. Поэтому давайте подойдем к этому вопросу со всей ответственностью!

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.

Необходимые пояснения к расчетам

  • Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
  • Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
  • Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
    • 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
    • 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
    • 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
  • Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
  • Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
  • Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности
Читайте также:  Армирование монолитного перекрытия

Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.

(Пока оценок нет)

Способы соединения стен

При строительстве сруба из бруса важным этапом является соединение двух звеньев между собой.

Соединение требуется в следующих случаях:

  • Рубка угла;
  • Наращивание по длине в случае, если стандартные размеры недостаточны.

Формируя деревянную стену, нужно точно знать, как собрать клееный брус в местах соединения и примыкания.

Есть стыковки вертикальные и горизонтальные. Сращивание бруса не сильно отличается от сращивания бревна, но имеет свои тонкости.

Классификация типов угловых соединений при рубке срубов из бруса такая же, как для срубов из бревна. Сруб из бруса может быть с остатком («в чашу») и без остатка («в лапу»), замки имеют те же названия: «в охряп», « в курдюк», «в полдерева».

Единственное название, которое не может быть использовано – «в обло»: брус имеет прямоугольную форму и сделать в нем округлую (облую) врубку не представляется возможным.

Существуют способы угловых врубок, присущие только этому виду строительного материала – «на шипах» (коренных или вставных).

Всего существует 4 основных способа соединения:

  1. Продольное.
  2. Соединение с остатками;
  3. Соединение без остатка;
  4. Т-образное; Соединение с остатком Соединение без остатка

Технология монтажа перекрытий из дерева

Для выполнения работ потребуются следующие инструменты:

  • топор;
  • циркулярная пила;
  • ножовка;
  • молоток;
  • шуруповерт;
  • саморезы и гвозди;
  • рубанок;
  • гидроизоляционный и теплоизоляционный материалы;
  • строительный уровень длиной не менее 80 см.
  1. При возведении стен в их верхней части формируют специальные проемы или углубления для балок. Перед началом работ эти гнезда очищают от пыли и мусора и настилают в них гидроизоляционный материал. Чаще всего используют рубероид. Если стены из кирпича, гнезда можно обработать битумом или мастиками на его основе.
  2. Торцы балок обмазывают битумом.
  3. Укладывают опоры в предварительно подготовленные проемы.
Технология монтажа перекрытий из дерева

Если строение возведено из дерева, балки врубают в верхний венец. Существует такой способ крепления опорных элементов к стене, как ласточкин хвост. Оно используется в домах, выстроенных из бревна или бруса. Этот метод соединения прост и надежен. Для фиксации балок необходимы металлические скобы.

Утепление межэтажных перекрытий из массива

Деревянные перекрытия в доме монтируют по следующим правилам:

  • уложенный в гнездо брус должен отстоять от стен углубления не менее, чем на 4 см;
  • балки должны располагаться на расстоянии 40-50 см от дымохода;
  • каждую 3-4 балку крепят к стене анкерами;
  • пространство между брусом и стенками гнезда заполняют паклей или стекловатой.

Схема монтажа межэтажных перекрытий предусматривает устройство тепло- и звукоизоляции. Поэтому оставшиеся после укладки балок щели заполняют монтажной пеной.

Технология монтажа перекрытий из дерева

Технология устройства настила

В зависимости от местонахождения наблюдателя, деревянные перекрытия между этажами могут представлять собой либо пол, либо потолок помещения. К устройству пола требования особые. Перед тем, как приступить к монтажу настила, каждую балку с обеих сторон подшивают черепными брусками сечением 40х40 см или 50х50 см.

Они послужат опорой для чернового пола. Аналогичным образом можно поступить и с устройством настила, образующего потолок. Но технология монтажа этого конструктивного элемента не имеет специальных требований для выполнения таких работ.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Устройство перекрытия по деревянным балкам начинают с крепления к нижней части опор неструганных досок толщиной от 15 мм. Они впоследствии послужат черновым потолком. На получившийся в процессе подшивки настил сверху укладывают гидроизоляционный материал: рубероид, специальную мембрану или плотный полиэтилен. На него — утеплитель.

Технология монтажа перекрытий из дерева

Монтируют обшивку верхней части перекрытия по деревянным балкам. Доски крепят гвоздями или саморезами. Зная последовательность работ, их несложно выполнить своими руками. Перекрытие дома должно представлять собой герметичную, прочную, качественно утепленную конструкцию. Этот элемент здания испытывает наибольшие весовые нагрузки, поэтому для его устройства выбирают исключительно качественные материалы.

Читайте также:  Межэтажные перекрытия по деревянным двутавровым балкам

Гост 23682-79

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОЛОННЫ СТАЛЬНЫЕ СТУПЕНЧАТЫЕ ДЛЯ ЗДАНИЙ С МОСТОВЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ КРАНАМИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ДО 50 т

Технические условия

Гост 23682-79

Государственный комитет СССР по делам строительства

Москва

РАЗРАБОТАН

Государственным комитетом СССР по делам строительства Минмонтажспецстроем СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

А.Е. Лапук (руководитель темы), М.Ю. Бельская, С.И. Бочкова, У.П. Шибаев, А.Я. Болтянский, Э.М. Кулешова

ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по делам строительства

Начальник отдела В. А. Алексеев

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 22 мая 1979 года № 70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОЛОННЫ СТАЛЬНЫЕ СТУПЕНЧАТЫЕ ДЛЯ ЗДАНИЙ С МОСТОВЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ

КРАНАМИ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ ДО 50 т

Технические условия

Steel stepped columns for buildings with general-purpose overhead electric cranes of 50 m capacity.

Specifications

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 22 мая 1979 г. № 70 срок введения установлен

с г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на стальные сварные ступенчатые колонны с надкрановой (верхней) сплошностенчатой частью и подкрановой (нижней) решетчатой частью.

Колонны предназначаются для одноэтажных производственных зданий высотой от 10,8 до 18,0 м, пролетами от 18 до 36 м; с одноярусным расположением кранов, возводимых в районах с расчетной температурой наружного воздуха минус 65°С и выше и сейсмичностью до 9 баллов включительно, с неагрессивными, слабо-и среднеагрессивными средами. В зданиях для производств со среднеагрессивными средами шаг колонн должен быть не менее 12 м.

Колонны должны удовлетворять требованиям ГОСТ 23118-78 и требованиям, изложенным в соответствующих разделах настоящего стандарта.

1. ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

1.1. Колонны должны изготовляться двух видов:

с односторонней подкрановой ступенью для крайнего ряда;

с двусторонней подкрановой ступенью для среднего ряда.

Гост 23682-79

каждого вида могут изготовляться в двух исполнениях:

1-для зданий без проходов вдоль крановых путей;

2-для зданий с проходами вдоль крановых путей.

Колонны среднего ряда в исполнении 2 должны изготовляться с надкрановой частью, смещенной относительно продольной разбивочной оси здания для возможности прохода с одной стороны колонны.

1.3. Основные размеры колонн и привязки колонн к продольным осям здания должны соответствовать указанным на чертеже и в табл. 1.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Колонны должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и СНиП III-18-75, по рабочим чертежам КМД, утвержденным в установленном порядке.

2.2. Надкрановая часть колонн и ветви подкрановой части должны быть двутаврового сечения, решетка подкрановой части-двухплоскостной из одиночных уголков.

Допускается для наружной ветви колонн крайнего ряда швеллерное сечение. В зданиях для производств со среднеагрессивными средами наружная ветвь колонн должна быть только швеллерного сечения.

2.3. Колонны должны изготовляться из проката стали классов, приведенных в табл. 2.

2.4. Торцы надкрановых и подкрановых частей колонн, а также верхняя плоскость плит баз должны быть механически обработанными в соответствии с указаниями на чертеже.

Шероховатость механически обработанной поверхности-320 мкм (1-й класс) по ГОСТ 2789-73.

2.5. Сварные соединения элементов колонн должны быть выполнены автоматической и полуавтоматической сваркой по ГОСТ 8713-70 или ГОСТ 14771-76.

Допускается применение ручной сварки по ГОСТ 5264-69 для монтажных соединений.

2.6. Материалы для сварки, а также болты грубой или нормальной точности должны приниматься в соответствии со СНиП

2.7. Предельные отклонения линейных размеров колонн и их элементов от номинальных приведены в табл. 3.

2.8. Предельные отклонения формы и расположения поверхностей элементов колонн от проектных приведены в табл. 4.

2.9. К плитам баз колонн (для выверки и закрепления их в проектное положение перед подливкой бетона) должны быть приварены планки с отверстиями для специальных анкерных болтов.

На базах колонн должны быть накернены риски, необходимые при установке колонн в проектное положение.

Колонны должны быть огрунтованы и окрашены. Грунтовка и окраска должны соответствовать V классу покрытия по ГОСТ

Колонны крайнего ряда                           Колонны среднего ряда

_______________

* При обосновании допускается-0,900 м.

1-плита; 2-ребро на уровне верха подкрановой балки; 3-подкрановая ступень; 4-стенка подкрановой ступени; 5-диафрагма; 6-анкерная плитка; 7-траверса базы; 8-плита базы; 9-шаблон для сборки на монтаже

Таблица 1

, мм От 6200 до 14200 включ.
, мм От 3200 до 5200 включ.
, м 10,8; 12,0; 13,2; 14,4; 15,6; 16,8; 18,0

Таблица 2

Наименование элемента Прокат Класс стали
Вид Обозначение нормативно-технического документа
Надкрановая часть колонны Ос­новной элемент Двутавр с парал­лельными гранями полок

Как крепить каркасные системы?

Крепление стропильных систем начинают с монтажа мауэрлатного бруса. Его устанавливают на наружные стены дома, предварительно покрыв поверхность для крепления материалом с гидроизоляционными свойствами. Способов крепления три:

Как крепить каркасные системы?
  • Шпильками. В стене делают отверстия глубиной в половину шпильки и с шагом 30—40 см. Их заливают мастикой и вставляют в них стержни из металла. Брус устанавливают на эти стержни заранее просверленными отверстиями соответствующего размера.
  • Клиньями из дерева. Во время кладки кирпича оставляют специальные пустоты, в которые затем устанавливают деревянные клинья нужного размера. Мауэрлат устанавливают на эти клинья попадая в подготовленные в нем отверстия.
  • Стальными стержнями. Заменой деревянных клиньев могут стать стержни из металла.

После монтажа мауэрлатного бруса на него крепят стропила. Для этого используют жесткие или скользящие крепления. В дополнение стропильные ноги прикручивают проволокой к внутренней стороне стены. Проволочную скрутку монтируют на вбитый в стену костыль. Расстояние между ним и мауэрлатом должно быть 250—300 мм.

Типы металлических двутавровых балок

Двутавровая эллиптическая балка инженера Кларка

Ржавая клёпаная стальная двутавровая балка Двутавровая металлическая балка широко применяется в строительстве перекрытий и мостовых сооружений. Также стальные двутавровые балки часто используются для армирования шахтных стволов, в автомобильной промышленности и вагоностроении.

Типы металлических двутавровых балок

В США чаще всего используют балки с широкими полками (wide-flange (WF) shape

Максимальная нагрузка на двутавровые балки по стандарту ASTM:

  • A36 — до 36 ksi
  • A572 — от 42 ksi до 60 ksi (обычно 50 ksi)
  • A992 — от 50 ksi до 65 ksi

Номер профиля обозначает высоту сечения, например двутавр с номером профиля 20, имеет высоту сечения 20 см.

Типы металлических двутавровых балок

Помимо прочего, двутавровые балки бывают:

  • Нормальный — обозначение символом «Б»
  • Широкополочный — обозначение «Ш»
  • Колонный — обозначение буквой «К»

Если балка опорная

Несущие конструкции тоже нуждаются в отделке. Если балки хочется скрыть совсем, их просто включают в систему каркаса для обшивки плитными материалами, вагонкой или панелями.

Но это не всегда возможно, если высота потолка небольшая. Например, в бане или старом доме. Тогда остается только облицевать саму балку деревом или, если позволяет размер, «одеть» её в полиуретановый чехол.

Облицовка деревом

А что делать, если балка прогнулась или растрескалась, и есть опасность, что она не выдержит нагрузки от перекрытия? Существует минимум три способа решить эту проблему самостоятельно.

  1. Первый – установка подпорного бруса. О нем я уже упоминала.
  2. Второй способ, как усилить балку – стянуть её металлическими полосами. Для этого её сначала подпирают, возвращая на изначальный уровень, затем прикладывают с обеих сторон длинные полосы металла толщиной не менее 5 мм, просверливают их через каждые 15-20 см и стягивают сквозь брус болтами. После этого опору можно убирать.

Усиление будет более надежным, если пластины расположить не вдоль бруса, а под углом вверх к точке максимального прогиба

  1. Третий – использовать вместо металлических пластин брус такого же сечения с одной стороны. После установки подпорки он стягивается с основным шпильками.

Конечно, об эстетике усиленных такими способами балок говорить не приходится, поэтому после ремонта их тоже желательно облагородить, закрыв коробом из дерева или гипсокартона.

Так как в ближайшем будущем, если все сложится, мы собираемся купить деревянный дом, то проблема его электрификации и водоснабжения меня волнует уже сейчас: не люблю провода и трубы на виду. А потолочные балки, которые мне ничто не может помешать установить и на стены, отлично эти проблемы решают, одновременно удовлетворяя вдруг проснувшуюся тягу к деревенскому уюту.