Опирание балок на балки: виды перекрытий, минимальные допуски, советы опытных строителей. Висячая стропильная система двухскатной кровли. Перекрытия с лагами

Важность этого этапа строительства трудно переоценить. Надежность конструкции перекрытия - это, в конечном счете, гарантия жизни проживающих в доме. Поэтому в максимально наглядной форме будет освещен вариант заделки балок перекрытия в стену. Первое действие - концы балок отесываются под углом 60њ, антисептируются, просмаливаются, оборачиваются толем и укладываются так, чтобы они не доходили до задней стенки гнезда на 30-50 мм. После укладки балки ее боковые и верхнюю стороны заделывают раствором с щебенкой "Заделка концов деревянных балок раствором с щебенкой", 1 - толь в один-два слоя; 2 - балка; 3 - пол; 4 - лага ) , торцы не смолят.

Если толщина каменных стен 2 1 / 2 кирпича (640 мм) или больше, концы балок можно не замазывать раствором. В этом случае их заделывают так. Поскольку балка своими концами опирается на стены только на 150 мм, то между ее торцом и задней стенкой гнезда глубиной 250 мм остается пространство в 100 мм. Этого вполне достаточно для воздушной прослойки и укладки теплоизоляционного материала. Низ гнезда выравнивают бетоном, покрывают битумом, кладут на него два слоя толя, верх и боковые стенки гнезда закрывают слоем толя, а заднюю - слоем просмоленного войлока, который прижимают антисептированной доской толщиной 25 мм. Конец балки укладывают так, чтобы между ним и антисептированной доской был зазор в 40 мм "Заделка концов деревянных балок междуэтажных перекрытий в стену толщиной 2 1 / 2 кирпича", 1 - толь в один-два слоя; 2 - балка; 3 - пол; 4 - лага; 5 - конец балки; 6 - зазор 4 см; 7 - доска толщиной 2,5 см; 8 - толь; 9 - войлок в один слой ) .

В стены толщиной в два кирпича (510 мм) концы балок заделывают так. Заднюю стенку гнезда закрывают двумя слоями просмоленного войлока, делают ящик из трех стенок, просмаливают его и вставляют в гнездо, прижав им просмоленный войлок "Заделка концов деревянных балок междуэтажных перекрытий в стену толщиной в 2 кирпича", 1 - толь; 2 - лага; 3 - пол; 4 - доски толщиной 25 мм; 5 - войлок в два слоя ) .

При заделке концов балок чердачного перекрытия в стенах толщиной в 2 кирпича особое внимание уделяют защите гнезд. Прежде всего в них устанавливают ящик из трех стенок, которые просмаливают и обивают войлоком "Заделка концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича", 1 - толь; 2 - засыпка; 3 - доска толщиной 25 мм; 4 - войлок в три слоя ) .

Балки около дымоходов необходимо располагать не ближе 400 мм от внутренней поверхности ближайшего дымохода. Бывает, что нельзя отдалить балку от дымохода. В этом случае балку врубают в ригель, который, в свою очередь, врубают в две балки, что немного ослабляет их. Чтобы уменьшить ослабление, такие балки лучше укладывать более толстыми концами в сторону дымохода "Устройство ригеля около труб", а - общий вид стены и ригеля; б - способы крепления ригеля в балку; 1 - ригель; 2 - балки; 3 - ригели; 4 - балки ) .

В кирпичных, каменных и подобных им зданиях между крайними балками и стеной должен быть зазор не менее чем в 50 мм, который заделывают рейкой. Между рейкой и балкой желательно проложить полоску толя или рубероида. Для обеспечения жесткости балки через одну укрепляют. Для этого в кладке устанавливают стальной анкер. Его конец должен не доходить до наружной поверхности стены на 12 см (во избежание образования мостиков холода), другой конец должен выступать внутрь помещения на 20 см. Анкер прикрепляют к деревянной балке с помощью стальной накладки сечением 50х6 мм и гвоздей диаметром 5-6 мм. Иногда делают открытую заделку концов балки, однако это возможно в помещениях с нормальной влажностью (меньше 60%) при хорошей вентиляции перекрытия (при щелевых плинтусах) и достаточной теплоизоляционной способности задней стенки гнезда. При кирпичной стене толщина стенки гнезда должна быть не менее 46 см. При меньшей толщине необходимо делать утепление гнезда, обеспечивая при этом в средней полосе сопротивление теплопередаче.

При толщине стены в два кирпича (0,51 м) узел опирания деревянной балки на стену решают следующим способом. В стене делают гнездо глубиной 25 см (1 кирпич). У вертикальной стенки гнезда устраивают слой теплоизоляционного материала антисептированного или минерального войлока. На нижнюю поверхность гнезда укладывают два слоя толя, а затем в гнездо устанавливают деревянный короб из антисептированной (например, просмоленной) древесины, прижав им минеральный войлок. Балку перекрытия опирают на нижнюю поверхность короба на глубину 15 см таким образом, чтобы между его поверхностями и балкой образовалась воздушная прослойка. Одним из вариантов этого узла является установка деревянного короба, имеющего три вертикальных стороны и одну горизонтальную верхнюю поверхность, но без нижней горизонтальной. В этом случае антисептированный конец балки будет опираться в гнезде на два-три слоя рубероида. По бокам, сверху и с торца балки будут находиться деревянные доски.

При толщине стен в 2 1 / 2 кирпича и больше балку опирают в гнездо глубиной 25 см. В нижней части его покрывают битумом, по которому кладут два слоя толя или рубероида, верхние и боковые поверхности также покрывают толем. Затем около задней поверхности гнезда устраивают теплоизоляционный слой из минерального войлока, который прижимают к стенке деревянной доской толщиной 2,5 см. Балку перекрытия укладывают в гнезде так, чтобы между ней и стенками была воздушная прослойка толщиной около 4 см "Заделка концов балки в стену толщиной 0,64 м и более", 1 - балка; 2 - пол; 3 - лага; 4 - обернутый двумя слоями толя или рубероида конец балки; 5 - доска толщиной 25 мм; 6 - толь; 7 - утеплитель (1 слой войлока); 8 - толь в один-два слоя ) .

При строительстве одноэтажных домов широко используются перекрытия по сборным железобетонным балкам "Перекрытия по сборным железобетонным балкам с накатом из сплошных плит (а) и с заполнением двухпустотными вкладышами (б)", 1 - гипсобетонная плита; 2 - легкобетонный вкладыш; 3 - засыпка (из шлака); 4 - звукоизоляционная прокладка; 5 - лага; 6 - дощатый пол; 7 - оргалит; 8 - толь; 9 - легкий бетон; 10 - чистый пол; 11 - затирка ) и перекрытия по железобетонным плитам "Перекрытия по железобетонным плитам", а - виды несущих плит; б - конструкции перекрытия; 1 - сплошная плита; 2 - круглопустотная плита; 3 - ребристая плита; 4 - плита типа ТТ; 5 - изоляция от ударного шума (минераловатные плиты на синтетическом связующем, мягкие древесно-волокнистые плиты); 6 - пол по стяжке; 7 - гипсобетонные плиты по лагам для звукоизоляции; 8 - пол ) .

В табл. 23 даны допустимые сечения балок перекрытий в зависимости от пролета.

Таблица 23. Допустимые сечения балок междуэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м 2 .

Важнейшим элементом при строительстве любого дома является перекрытие. Конструкция перекрытия может быть основана на применении балки и плиты, которые, в свою очередь, могут быть деревянными, металлическими, бетонными. Особый интерес представляет специфика установки перекрытий на , так как строительство именно кирпичных домов очень распространено. Опирание балки на кирпичную стену или, соответственно, опирание плиты на кирпичную стену является важнейшим фактором надежности и безопасности всего перекрытия.

Выбор конструкции опоры зависит от материала, глубины заделки, крепления (анкеровки) в стене.

Основным характерным признаком опирания конструкции на кирпичную стену является возможность достаточно свободного деформирования концов балки при ее прогибе. Безопасность и надежность конструкции могут быть достигнуты только при обеспечении правильной связи балки со стеной, исключающей опасные напряжения в материале даже при воздействии экстремальных температурных режимов. При выборе конструкции опоры в полной мере учитываются материал, глубина заделки, крепление (анкеровка) в стене.

Материал и конструкция перекрытия

Таблица расчета сечения балок перекрытий.

В общем случае перекрытие — это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).

При строительстве частных домов наибольшее применение находят сборные перекрытия с использованием деревянных балок. Такой материал изготавливается из прочных пород лиственной и хвойной древесины. Размер стандартного экземпляра, в зависимости от назначения перекрытия и нагрузок, колеблется в пределах:

• высота — 150-300 мм;
• ширина — 100-250 мм.

Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.

Усиленные несущие конструкции иногда выполняются с использованием металлических балок. Для этих целей предлагаются стандартные стальные балки. Нормы безопасности устанавливают, что в случае применения таких балок их концы должны опираться на кирпичную кладку через распределительные подушки.

Монолитные перекрытия изготавливаются из железобетонных плит. Используются заводские плиты, состоящие из арматуры и бетонной массы со стандартными размерами. Для уменьшения веса плиты, как правило, выполнены пустотелыми.

Вернуться к оглавлению

Способы заделки балки

Схема заделки концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича.

Надежность и безопасность перекрытия во многом определяются правильностью заделки балки в стену. Заделка определяет характер опирания на кирпичную стену, и этот этап строительства является важнейшим.

Деревянная балка устанавливается в нишу, сделанную в кирпичной кладке, глубиной до 150 мм. Торцевые концы проходят определенную обработку: торец стесывается под углом порядка 60º, пропитывается антисептиком и смолой, обертывается толем или рубероидом. Обернутые концы укладываются в кирпичную стену с зазором от задней стенки ниши на 30-50 мм. Зазор заполняется теплоизоляцией (минеральная вата, войлок и т. д.). Уложенные концы, как правило, промазывают (заделывают) раствором бетона, битумом или покрывают слоем толя.

Вернуться к оглавлению

Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки

В случае когда толщина кирпичной стены превышает 600 мм (2,5 кирпича), рекомендуется несколько отличный способ заделки. Гнездо в кирпичной кладке выполняется таким образом, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось расстояние не менее 100 мм. Общая глубина ниши выбирается с учетом того, что балка должна опираться на стену на длине не менее 150 мм. Оставленный зазор позволяет уложить в него теплоизоляционный материал и обеспечить воздушную прослойку.

Нижняя часть гнезда усиливается при помощи бетонного раствора, битумного слоя и двух слоев толя или рубероида. Таким образом создается подушка для укладки, которая при этом выравнивает поверхность кладки. Ниша в ее верхней и боковых частях покрывается толью.

Вернуться к оглавлению

Опирание балки при уменьшении толщины стены

Схема заделки концов балки в стену толщиной 0,64 м и более.

При выполнении перекрытия на кирпичных стенах толщиной порядка 500 мм (2 кирпича) методику заделки следует изменить. В нишу глубиной до 250 мм, оставленную в кирпичной кладке, устанавливается деревянный ящик (короб) с 2-3 стенками. Между задней стенкой ниши и ящиком укладывается просмоленный войлок. Стенки ящика обрабатываются антисептиком и пропитываются смолой.

Нижняя часть ниши выравнивается двумя слоями толя или рубероида. Боковые стенки гнезда утепляются войлоком. Ящик устанавливается в нишу так, чтобы он прижимал войлок. Брус перекрытия опирается на нижнюю часть ящика на длине не менее 150 мм.

При уменьшенной толщине кирпичной стены следует контролировать толщину стенки, оставшейся после формирования ниши. При толщине стенки менее 50 мм возникает опасность проникновения холода, и, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительное утепление в зоне опирания балки на кирпичную стену.

Вернуться к оглавлению

Монтаж и крепление балок

Процесс монтажа балок при изготовлении перекрытий зависит от назначения перекрытия, его площади и нагрузок. Обычно деревянный брус распределяют вдоль несущих кирпичных стен на расстоянии от 600 до 1500 см друг от друга. Заделку балок начинают с крайних и равномерно распределяют по длине стены. Рекомендуется обеспечить зазор между крайней балкой и краем стены не менее 5 см.

Схема укладки перекрытий и последующей фиксации.

Важным элементом монтажа перекрытия является проверка горизонтальности крепления балок и равного уровня расположения всех балок относительно пола. Отклонение горизонтальности или неравномерность уровня вызовет дополнительную нагрузку в зоне опирания на кирпичную стену, особенно после дальнейшей укладки поперечных досок перекрытия.

Увеличить надежность и жесткость опирания на кирпичную стену можно путем использования дополнительных крепежных элементов. Наибольшее применение нашли стальные анкеры. Анкер укрепляется так, чтобы между наружной поверхностью стены и его концом оставалось расстояние не менее 15 мм. Анкер и брус перекрытия скрепляются гвоздями и металлической накладкой размером не менее 6х50 мм.

Вернуться к оглавлению

Монтаж перекрытия

После завершения монтажа и заделки балок производится монтаж поперечного настила перекрытия. Для изготовления настила используются доски толщиной в 25-45 мм, толстая фанера. Установку настила производят поверх слоев теплоизоляции. При изготовлении междуэтажных перекрытий настилается еще и шумоизолирующий слой. Монтаж настила производится поверх брусков (лагов), которые крепятся поперек несущих балок.

При изготовлении перекрытия необходимо использовать стандартный инструмент. Рекомендуется следующий набор инструментов.

Для обработки и крепления деревянных элементов:

• ножовка;
• топор;
• молоток;
• болгарка;
• дрель;
• перфоратор (для работ с кирпичом).

Для проведения измерений и замеров:

• рулетка;
• линейка;
• уровень.

1 – анкер; 2 – гвозди и шурупы; 3 - антисептическая паста (на 750 мм от торца); 4 – 2 слоя толя.

Узел опирания балки на внутреннюю стену.

3. Несущие конструкции стропильных крыш. Принципы конструирования и детали крыш.

Крыша – часть здания, обеспечивающая защиту его от атмосферных осадков и состоящая из несущей части (стропила, плиты) и ограждающей (кровля и ее основание). По конструкции крыши разделяются на чердачные и бесчердачные (совмещенные). Совмещенные крыши проектируются малоуклонными (с уклоном 1-5%) с кровлей из рулонных материалов или мастик. Чердачные крыши состоят из чердачного покрытия, чердачного перекрытия и опорных конструкций (стропильной системы). Различают наслонные (рис. 64) и висячие (рис.65) стропильные системы.

Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной или столбчатыми промежуточными опорами. Их концы опираются на наружные стены дома, а средняя часть - на внутреннюю стену или опоры. В результате их элементы работают как балки - только на изгиб.

Висячие стропила опираются только на две крайние опоры. Их стропильные ноги работают на сжатие и изгиб. Кроме того, конструкция создает значительное горизонтальное распирающее усилие, которое передается стенам. Уменьшить это усилие помогает затяжка (деревянная или металлическая), соединяющая стропильные ноги. Она может располагаться как у основания стропил (и в этом случае служит балкой перекрытия, - именно этот вариант наиболее часто используется при строительстве мансардных крыш), так и выше.

Наслонная стропильная система четырехскатной кровли.

1 – лежень; 2 – мауэрлат; 3 – подкос; 4 – стропильная нога; 5 – стена; 6 – перекрытие; 7 – стойка; 8 – прогон; 9 – распорка; 10 – схватка.

Конструкции наслонных стропильных систем.

Висячая стропильная система двухскатной кровли.

1 – стропильная нога; 2 – мауэрлат; 3 – затяжка; 4 – подвесная бабка; 5 – распорка; 6 – стойка; 7 – подкос.

Конструкции висячих стропильных систем.

4. Виды скатных крыш малоэтажных зданий. Основные элементы крыш.

Крыша – часть здания, обеспечивающая защиту его от атмосферных осадков и состоящая из несущей части (стропила, плиты) и ограждающей (кровля и ее основание). По конструкции крыши разделяются на чердачные и бесчердачные (совмещенные). Совмещенные крыши проектируются малоуклонными (с уклоном 1-5%) с кровлей из рулонных материалов или мастик. Чердачные крыши состоят из чердачного покрытия, чердачного перекрытия и опорных конструкций (стропильной системы).

Различают следующие виды крыш:

Односкатная;

Двускатная;

Вальмовая;

Шатровая.

Основные элементы крыш: скат, гориз. свес, торцевой свес, мансрадное окно, слуховое окно, фронтон, щипец, вальма, конёк, ребро, полувальма, ендова.

Элементы: 1 – скат; 2 – конёк; 3 – свес; 4 – фронтон; 6 – щипец; 7 – вальма; 8 – полувальма; 9 – накосное ребро; 10 – ендова;

а – односкатная; б – двускатная; в – с мансардой; г – шатровая; д,е – общий вид и план дома; ж – план двускатной крыши; полувальмовые торцы.

1. Стены из штучных материалов для малоэтажных зданий, отвечающие современным теплотехническим требованиям.

Основными штучными материалами для стен служат кирпич керамический и блоки газосиликатные.

По структуре могут быть:

Однослойные стены;

Слоистые стены с прослойками из других, менее теплопроводных материалов или с воздушными прослойками.

Порядок теплотехнического расчёта ограждающих конструкций и требования по нормативному сопротивлению теплопередачи установлены ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника» и тремя изменениями к нему.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции определяется по формуле:

м 2  С/Вт

 в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м 2 С), принимаемый по таблице 5.4 ТКП;

R к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м 2 С/Вт,

 н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м 2 С), принимаемый по таблице 5.7 ТКП.

Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями R к, м 2 С/Вт, следует определять по формуле

где R 1 , R 2 , ..., R n - термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м 2 С/Вт, и замкнутых воздушных прослоек.

Нормативное сопротивление теплопередаче R т.норм установлено в изменениях к ТКП:

Наружные стены зданий R т.норм = 3,2м 2 ·С/Вт

Покрытия R т.норм = 6,0 м 2 ·  С/Вт

Перекрытия над неотапливаемыми подвалами R т.норм = 2,5 м 2 ·  С/Вт

Заполнение световых проемов для всех типов зданий R т.норм = 1,0 м 2 ·  С/Вт

Наиболее распространённые конструкции, удовлетворяющие установленным требованиям: вентилируемая система утепления, лёгкая штукатурная система, тяжёлая штукатурная система.

1 - Утепляемая стена

2 - Плиты утеплителя

(минераловатные -

специальные фасадные

плиты повышенной

жесткости марки;

пенополистирольные

3 - Клеящий состав

4 - Армирующая сетка

5 - Штукатурный состав

6 - Дюбель для крепления плит утепления

Деревянные перекрытия (рис. 1 ) в большинстве случаев состоят из несущих балок, пола, межбалочного заполнения и отделочного слоя потолка. Звуко- или теплоизоляция обеспечивается настилом, который называют накатом.

Балки чаще всего представляют собой деревянные брусья прямоугольного сечения. Для накатов целесообразно применять деревянные щиты. В целях экономии древесины дощатые накаты можно заменять накатами из ребристых или пустотелых гипсовых или легкобетонных блоков. Такие элементы несколько тяжелее деревянных накатов, зато они невозгораемые и не загнивают.
Для обеспечения лучшей звукоизоляции от воздушного переноса звука по накату делают глинопесчаную смазку толщиной 20-30 мм, поверх которой насыпают шлак или сухой прокаленный песок толщиной 6-8 см. Засыпка из пористого материала поглощает часть звуковых волн.
В конструкцию деревянного перекрытия входит настил пола из строганных шпунтованных досок, прикрепляемых гвоздями к лагам, из пластин или досок, которые укладывают поперек балок через 500-700 мм.

Деревянные балки перекрытий

Несущими элементами балочных перекрытий являются деревянные балки прямоугольного сечения высотой 140-240 мм и толщиной 50-160 мм, уложенные через 0,6; 0,8; 1 м. Сечение деревянных балок перекрытий зависит от нагрузки, подшивки (наката) с засыпкой, и дощатого пола, настеленного по лагам как непосредственно по лагам (Таблица 1. ).

Таблица 1. Минимальное сечение деревянных балок перекрытия прямоугольного сечения

Использование лиственных пород дерева в качестве балок перекрытия не допустимо, так как они плохо работают на изгиб. Поэтому в качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке. Чаще всего концы балок заводятся в специально оставляемые для этой цели гнезда в кирпичных стенах непосредственно в процессе кладки (рис. 2 а. или рис. 2 б. ), либо врубаются в верхний венец бревенчатых, брусчатых и каркасно-щитовых стен.

Длина опорных концов балки должна быть не менее 15 см. Укладку балок ведет "маячковым" способом - вначале устанавливают крайние балки, а затем промежуточные. Правильность положения крайних балок проверяют уровнем или ватерпасом, а промежуточных - рейкой и шаблоном. Балки выравнивают, подкладывая под их концы просмоленные обрезки досок разной толщины. Подкладывать щепки или подтесывать концы балок не рекомендуется.
Деревянные балки перекрытий укладывают как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними . Концы балок, опирающиеся на наружные стены, срезают наискось под углом 60 град., антисептируют, обжигают или обертывают двумя слоями толя или рубероида. При заделке деревянных балок в гнезда кирпичных стен мы рекомендуем концы балок обработать битумом и просушить, чтобы снизить вероятность гниения от увлажнения. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Пространственные ниши при заделке деревянных балок перекрытий заполняют вокруг балки эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). При толщине кирпичных стен до 2-х кирпичей зазоры между концами балок и кирпичной стенкой заливают цементным раствором. Можно также как вариант утеплить концы балок деревянными коробами, предварительно просмолив их. В толстых стенах (2,5 кирпича и более) концы балок не прикрывают, оставляя вентиляционные продушины. Это предохраняет концы балок от конденсации влаги. Диффузия влаги в деревянной балке показана на рис. 3.

При опирании балок на внутренние стены под их концы подкладывают два слоя толя или рубероида.
Каждую третью балку, заделываемую в наружную стену, закрепляют анкером. Анкеры крепят к балкам с боков или снизу и заделывают в кирпичную кладку.
При отсутствие бруса подходящего сечения можно использовать сколоченные и поставленные на ребро доски, при этом общее поперечное сечение, по сравнению с целой балкой, не должно уменьшиться.

Кроме того, вместо брусчатых балок можно использовать бревна соответствующего диаметра, обтесанные с трех сторон, что более экономично (круглый лес значительно дешевле пиломатериалов), но в этом случае бревна должны быть выдержаны в сухом помещении не менее одного года, подобно бревенчатому срубу.
Для усиления несущей способности перекрытия может быть использована перекрестная схема установки силовых балок. При применении такой схемы перекрытие опирается на все стены здания по контуру. Узлы пересечений балок стягивают хомутами или проволочными скрутками. Перекрестная схема перекрытий применяется крайне редко, так как гораздо проще уменьшить шаг несущих балок и сделать обыкновенное перекрытие, но на изготовление перекрестного перекрытия расходуется меньшее количество пиломатериалов, чем на традиционное, при одинаковой несущей способности перекрытий.
Конструктивные различия перекрытий наблюдается при их утеплении (рис 1. ). Междуэтажное перекрытие не утепляют, чердачное (с холодным чердаком) - утепляют с устройством нижнего пароизоляционного слоя, а надподвальное - утепляют с устройством верхнего пароизоляционного слоя.

Накат

Следующим этапом в сооружении перекрытий является настил наката. Для его крепления к балкам прибивают черепные бруски сечением 5 х 5 см, непосредственно на которые и укладывают доски наката. (рис 4. )

Пластины наката плотно подгоняют друг к другу, убирая все щели между отдельными досками. Стремитесь к тому чтобы нижняя поверхность наката была в одной плоскости с балками перекрытия. Для этого необходимо в досках наката выбрать четверть (фальц). Для сооружения наката не обязательно использовать полноценные доски, их вполне можно заменить горбылем. Подшивку из досок толщиной 20-25 мм крепят гвоздями, забиваемыми под углом. Как мы уже отмечали вместо досок для наката можно использовать фибролитовые, гипсошлаковые и другие легкобетонные плиты, что повышает огнеустойчивость перекрытий. Уложенный накат покрывают слоем толя или рубероида и засыпают или закладывают утеплитель: как и в стенах, здесь можно использовать минеральную вату, опилки, шлак. При утеплении перекрытий сыпучие утеплители не утрамбовывают, а их засыпку осуществляют на высоты балок. Вид утеплителя и его толщину определяют от расчетной наружной температуры воздуха, применяя данные Таблицы 2 .

Таблица 2. Толщина засыпки чердачного перекрытия в зависимости от температуры наружного воздуха

В последнюю очередь верхнюю грань балок застилают толем или рубероид, а сверху накладывают лаги. Заметим, что лаги не являются обязательным элементом перекрытия. Укладка лаг экономически обоснована, если балки имеют редкое расположение.

Также обращаем ваше внимание на то, какие элементы перекрытий окажутся лишними при сооружении цокольных и чердачных перекрытий:
- в цокольном перекрытии нет подшивки
- в чердачном перекрытии нет лаг и чистого пола

Цокольное перекрытие можно сконструировать таким образом, что лишними окажутся накат и утеплитель (разумеется, без ущерба для эксплуатационных качеств), однако в этом случае будет обязательна рубероидная прокладка по всей площади пола, а засыпка будет гравий или утрамбованный щебень (Рис 5. )

Устройство дымохода (дымовой трубы)

В местах соприкосновения деревянных перекрытий с дымовыми каналами устраивают разделку (Рис 6. )

Расстояние от края дымового канала до ближайшей деревянной конструкции принимается не менее 380 мм . Проемы перекрытий в местах прохода дымовых труб обшивают несгораемыми материалами. В местах перекрытий в дымовых трубах устраивают разделку - утолщение стенок трубы. В пределах разделки толщина стенок дымовой трубы увеличивается до 1 кирпича, то есть до 25 см. Но и в этом случае балки перекрытия не должны касаться кирпичной кладки трубы и отстоять от горячей поверхности не менее чем на 35 см. Это расстояние может быть уменьшено до 30 см путем прокладки между разделкой и балкой смоченного в глиняном растворе войлока или асбестового картона толщиной 3 мм. Конец укороченной балки, расположенной напротив разделки, опирают на ригель, подвешенный на хомутах (Рис 7. ) к двум соседним балкам.

Экономичное перекрытие

Экономичным считают перекрытие, состоящее из деревянных щитов с односторонней и двухсторонней обшивкой, воспринимающей вместе с каркасом щитов вертикальные нагрузки. Несущую функцию обшивка может выполнять только в том случае, если она прочно соединена с рёбрами досок каркаса щита. Прочно связанные друг с другом рёбра и обшивка обладают высокой несущей способностью.

В качестве обшивки отлично показали себя ДСП и строительная фанера. Пригодны для этого и доски, но они, однако, ввиду большого количества одинаково ориентированных швов, не способствуют повышению несущей способности перекрытия.

Гипсоволокнистые или гипсокартонные плиты в качестве дополнительных несущих элементов рассматривать нельзя. Не способны нести нагрузку и такие листовые материалы, как цементностружечные и столярные плиты. К тому же они значительно дороже ДСП и фанеры. На рис. 8 изображены несколько вариантов устройства перекрытий.

Рис. 8. .

Способы расчёта деревянных перекрытий

Раньше несущую способность перекрытий мастера-строители определяли, руководствуясь своим опытом. Нередко это и подводило их, особенно при возведении зданий сложной конфигурации, что приводило к обрушению строений.
В наше время на помощь строителям пришла вычислительная техника, обеспечивающая вместе с достижениями в области материаловедения высокую точность расчёта. На рис. 9 в качестве примера даны результаты расчета перекрытий, показанных на рис. 8 .

Видно, что несмотря на меньшую толщину брусьев в каркасе (почти на 40%) щиты могут перекрывать примерно такие же пролёты, как деревянные балки. Максимально допустимая ширина помещения и ширина пролёта в нашем случае составляет около 6 м.

Для одно- и двухпролётных конструкций при превышении расчётных значений под перекрытие требуется подвести дополнительные опоры, что существенно повышает стоимость сооружения.
Для однопролётного перекрытия, где щиты лежат на опорах только концами рёбер жёсткости, ширина пролёта, которая несколько больше ширины в свету помещения, не должна превышать примерно 5 м. Для двухпролётного перекрытия допустимая ширина пролёта и, соответственно, помещения увеличивается до 6м.

Во многих проектах, предлагаемых различными фирмами, глубина дома определяется двухпролётным перекрытием. Ширина между продольными стенами дома обычно колеблется в пределах 9... 12 м, а в его середине ставят несущую стену. При расчете конструкций перекрытия определяют прежде всего её собственный вес. В варианте, по-казанном на рис. 9 , он принят равным 100 кг/кв.м. , как чаще всего и бывает. Дополнительную нагрузку (вес обитателей дома и обстановки интерьера) принимают равной 275 кг/кв.м. . Во внимание принимают и легкие перегородки, устанавливаемые на перекрытии без проведения каких-либо статических расчётов. Такая нагрузка могла бы быть создана, например, в ситуации, если на площади перекрытия в 20 кв.м. разместить одновременно 73 человека. На этом простом примере видно, что нормативные показатели ориентированы на безусловную безопасность обитателей дома. При расчете деревянных конструкций обычно предусматривают тройной запас прочности, исключающии вероятность их обрушения. Иначе говоря, в помещении общей площадь 20 кв.м., то есть размерами 5,90 х 3,40 м (см. допустимую ширину пролета перекрытия, указанную на рис. 9 ) можно было бы разместить 220 человек, что, конечно же, просто нереально. Однако этот пример говорит о том, что расчётная несущая способность перекрытия настолько высока, что на этом перекрытии можно спокойно ставить камин, полки, кафельную печь, кровать с водяным матрацем, аквариум и многое другое.

Ограничение прогиба под нормативной нагрузкой

Однако даже под нормативной нагрузкой перекрытие прогибается, что можно ощущать даже при ходьбе по нему. Во избежание этих неприятных ощущений прогиб перекрытия должен быть не более 1/300 . Это означает, что при ширине пролёта, равной 6 м, перекрытие может прогибаться под нормативной нагрузкой (пусть даже возникающей лишь в исключительных случаях) не более чем на 2 см .

Перекрытие, естественно, может нести на себе нагрузку не более той, которую допускают нагруженные стены, перемычки и опоры. В связи с этим застройщику, не обладающему соответствующими специальными знаниями, который намерен разместить на перекрытии тяжёлые сооружения или предметы, следует обратиться за советом к специалисту по статическим расчётам устойчивости строительных конструкций.
Перекрытие придает зданию дополнительную жёсткость. Ветровые нагрузки, воздействующие на здание через крышу, на фронтоны и наружные стены, через перекрытие передаются на всю конструкцию здания. Для компенсации этих нагрузок упрочняют верхнюю обшивку перекрытия. При укладке отдельных балок перекрытия плиты обшивки (как правило, из ДСП) располагают с взаимным смещением швов и крепят к балкам. При использовании готовых элементов перекрытия, что принято в строительстве сборных домов, их прочно соединяют друг с другом, а по краям - с несущей опорой (стенами, перегородками).
Если размер здания по любому из фасадов превышает 12,5 м, необходимы дополнительные несущие перегородки, придающие ему требуемую жёсткость. Эти стены должны быть опять же соединены с перекрытием.

В отличие от теплоизоляции междуэтажного перекрытия, имеющей второстепенное значение, его звукоизоляции уделяют особое внимание. Конструкции с хорошей прочностью, к сожалению, не всегда отвечают требованиям защиты от шумов. Проектировщикам, работающим в сфере строительства сборных домов, приходится решать противоречивую проблему: создание статически надёжных соединений с одной стороны, а с другой - и одновременно "мягких" разъединённых конструкций, обеспечивающих оптимальную звукоизоляцию.
Балки с накатом и заполнением керамзитом или шлаком (рис. 10 а,б ) уже не отвечают требованиям ни с точки зрения технологии работ, ни в отношении звукоизоляции и ряда других проблем.

В новые нормы вынужденно включили требования по улучшению защиты от ударных шумов даже в ущерб несущей способности конструкций. Чтобы совместно разрешить проблему звукоизоляции, за один стол сели специалисты из сферы строительства сборных домов и производства гипсовых и изоляционных плит. В результате были созданы новые конструкции, которые вскоре включили в нормы (рис. 11 ).

Рис. 11. Варианты перекрытий по действующим нормам с ослаблением воздушных шумов до 52...65 dB и ударных - до 7...17 dB : 1 - шпунтованые ДСП; 2 - деревянные балки; 3 - гипсокартонные плиты; 4 - волокнистая изоляционная плита; 5 - волокнистый изоляционный мат или плита; 6 - сухой песок; 7 - реечная обрешетка, в которой расстояние между рейками по осям - 400 мм и крепление пружинными скобами; 7а - древесные плиты; 8 - соединения саморезами или на клее; 9 - звукопоглощающее покрытие пола; 10 - лаги сечением 40х60 мм; 11 - гипсокартонные плиты толщиной 12 - 18 мм или ДСП толщиной 10...16 мм; 12 - бетонные плиты, уложенные на холодный битум; 13 - обшивка из шпунтованных досок.

Впервые разговор зашёл об использовании так называемых пружинных скоб, разъединяющих балки и нижнюю обшивку перекрытия. (рис. 12 )

Практика показала что данное нововедение привело к снижению уровня шумов примерно на 14 дБ - результат, заслуживающий внимания. Чтобы улучшить звукоизоляцию, внутри перекрытий такой конструкции необходимо разместить утяжелители, например, песок, бетонные плиты различных форм и другие материалы, снижающие передачу звуков высоких частот.
Недостатки отсыпки песком состоят в вероятности его просыпания сквозь швы и отверстия в нижерасположенные помещения. Но это можно предотвратить, например, укладкой плёнки или специальных матов. Эти маты состоят из двух сваренных между собой плёнок, между которыми расположен песок.
Вместо песка можно использовать и плиты на основе цементного связующего. Недостаток же этих решений в том, что такие наполнители - тяжёлые, что требует более прочных балок в ущерб экономичности конструкций.
Сделать перекрытие с открытыми (то есть не обшитыми снизу) деревянными балками, которое бы обеспечивало надёжную защиту от шумов, на сегодняшний день вряд ли возможно. Новые научные исследования положительных результатов, к сожалению, не дали. Так что вопрос о совершенстве защищающих от шума конструкций ждёт своего решения.

Защита от климатических воздействий

В специальной защите от климатических воздействий деревянные конструкции наружной стены, плоской крыши, перекрытия чердачного (технического) этажа или мансарды с наклонными стенами при исправной кровле не нуждаются. Защита же древесины межэтажного перекрытия важна только в "мокрых" помещениях (как правило, в зоне душа, ванных, прачечных и бани). В вентиляции перекрытие вовсе не нуждается, поэтому и не следует принимать её в расчет.
Для всех представленных в статье конструкций невентилируемых перекрытий, в том числе и для открытых балок, вполне достаточна защита древесины лакокрасочными покрытиями или другой отделкой. Специальные химические средства здесь не нужны.

Противопожарная зашита перекрытий

Особые требования к строительным материалам и конструкциям предъявляют нормы противопожарной защиты. Все материалы разделяют на горючие и негорючие. Конструкции из различных по своим свойствам материалам различают по возможности задерживать огонь в течении некоторого времени (полуогнестойкие) и полностью препятствующие распространению возгорания (огнестойкие). Эти характеристики зафиксированы в строительных нормах.
В жилищном строительстве, в частности, в зданиях, где пол верхнего перекрытия расположен более чем в 7 м от уровня земли, конструкции междуэтажного перекрытия должны обладать по меньшей мере огнезадерживающими свойствами (продолжительность сопротивления огню - не менее 30 мин в опытных условиях). Для изготовления деревянных конструкций допускается применение цельной древесины и других древесных материалов обычных размеров и плотности. Однако в общественных зданиях древесину обрабатывают растворами, придающими ей огнестойкость. Могут применять, естественно, и негорючие материалы, в частности, гипсоволокнистые и гипсокартонные плиты.
Типичные примеры перекрытий из деревянных щитов с противопожарной изоляцией приведены на рис. 12.

При проектировании перекрытий по открытым деревянным балкам (рис. 13 ) необходимо учитывать и то, что эти балки подвержены воздействию огня не только снизу, но и с боковых сторон.
При определении параметров стойкости конструкций из цельной древесины (например, хвойной) скорость её выгорания принимают равной 0,8 мм/мин.
При расчёте перекрытий по открытым деревянным балкам высотой 24 см при ширине пролёта 5,80 или 5,85 м ширину балок увеличивают до 120 мм и более, так что с учётом огнестойкости надо выбрать их с поперечным сечением 11x24 см.
На основании сказанного выше можно сделать вывод, что в отношении надёжности звукоизоляции и пожарной безопасности перекрытий ещё остаётся достаточно вопросов и в ближайшие годы их предстоит решать совместными усилиями учёных, конструкторов, производителей строительных материалов, проектировщиков и строителей.

Повышение несущей способности балок перекрытия

Несущую способность балок перекрытия при необходимости можно повысить. Увеличение поперечного сечения балок за счет крепления к ним накладок из толстых досок, концы которых, как и балки, должны лежать на опорах - один из самых распространенных способов решения этой задачи.

Рис. 14. .

Можно использовать и стальные швеллеры П-образного профиля, прикрепив их к балке сбоку на болтах. Достоинство этого способа в том, что балки перекрытия будет достаточно раскрыть ("оголить") для крепления только с одной стороны.
Но, пожалуй, самым простым, однако требующим серьезных трудозатрат, будет усиление перекрытия укладкой дополнительных балок (между имеющимися), перекрывающих пролет от опоры до опоры.
В большинстве старых домов сечение балок перекрытия достаточное (и даже с запасом) и уложены они с небольшим шагом, что свидетельствует о добротном строительстве.
Состояние балок и перекрытия проверять необходимо в любом случае. Балки, поврежденные вредителями и влагой, а значит - ослабленные, следует укрепить.
При длительном воздействии влаги вследствие протечек в зоне свесов не исключено повреждение оголовков балок на опорах. В этом случае поврежденную часть балки лучше удалить до здоровой древесины, а оставшуюся часть усилить и удлинить накладками из достаточно толстых досок, обеспечивающих требуемую прочность.

Чистый пол и подшивка являются элементами междуэтажного перекрытия, но относятся к разряду отделочных работ. Поэтому о них мы поведем разговор в следующей статье.

При строительстве любого дома особое внимание следует обращать на перекрытие балок. Конструкция перекрытия может состоять из плит и балок, которые бывают деревянными, бетонными либо металлическими. Важнее всего рассмотреть способ опирания таких опор на кирпичную стену, так как строительство кирпичных домов считается самым распространенным. Опирание балки на балки и стену в проектируемом здании станет самым важным элементом, так как именно он будет определять надежность сооружения и безопасность его эксплуатации.

Для чего служат балки?

Они являются не только опорой под настилы полов и межэтажных переходов, но также помогают скреплять между собой все детали сооружения, придавая им нужную крепость и надежность. При изготовлении балки применяют большое количество различных перекрытий. Но к главным и самым распространенным видам несущих элементов следует относить металлические, деревянные и железобетонные.

Деревянный брус и его отличительные черты

Балки для опирания на балки и стены, выполненные из дерева, должны соответствовать основным строительным нормам, а именно, быть крепкими, жесткими, а также отвечать правилам пожарной безопасности. Расчет такого элемента осуществляется в зависимости от применяемого при строительстве материала.

Балка - важная часть любого перекрытия. Ее главной функцией является разделение этажей дома, а также равномерное распределение нагрузки, оказываемой на верхние стены, крышу дома, коммуникации, а также мебель в помещении.

Основные плюсы опирания деревянных балок:

• минимальная трудоемкость при проведении монтирования установки (если сравнивать с металлическими и железобетонными конструкциями);
• доступная стоимость древесины;
• возможность самостоятельного монтажа без применения дорогостоящей техники и другого строительного оборудования;
• привлекательный внешний вид;
• небольшой вес;
• возможность их замены либо восстановления.

Недостатки конструкций из дерева

К основным минусам таких брусьев можно отнести:

• высокую степень возгорания (чтобы предотвратить внезапное возгорание, нужно обрабатывать материал специальной защитной пропиткой);
• по сравнению с металлическими и железобетонными аналогами такая конструкция непрочна;
• на деревянном материале может начаться активное распространение грибка, живых организмов, в него может легко проникнуть влага;
• дерево подвержено деформации в условии регулярного перепада температуры в помещении.

Какие разновидности деревянных перекрытий существуют?

Деревянные можно разделить по их типу сечения, размеру и материалу, используемому для их изготовления. Ее длина будет напрямую зависеть от расстояния между соседними стенками. К этой величине дополнительно прибавляют 200-250 мм с каждой стороны.

По все конструкции можно поделить на следующие виды:

• прямоугольные;
• двутавровые;
• квадратные;
• овальные либо круглые.

Квадратное сечение балки считается оптимальным, так как именно оно помогает добиться наиболее равномерного распределения нагрузки по конструкции. Также строители рекомендуют выбирать деревянные перекрытия с прямоугольным сечением. При монтировании их короткая сторона помещается горизонтально, а длинная - вертикально (для хорошей прочности важно увеличивать высоту конструкции).

Материал и особенности перекрытия

Перекрытием называют соединение балки с несущей строительной стеной, которая может быть чердачной, мансардной либо междуэтажной. Конструктивно их делят на два типа: сборные (поперечный настил и продольная балка), а также монолитные (опора осуществляется на плиту).

При проектировке частных сооружений большее предпочтение отдают перекрытиям с деревянными балками. Такая конструкция считается довольно прочной и хорошо подходит для жилого сектора. Оптимальный размер опоры, в зависимости от целей ее использования и прилагаемых нагрузок, будет варьироваться:

• высота - от 150 до 300 миллиметров;
• ширина - от 100 до 250 миллиметров.

В целях увеличения срока эксплуатации опоры пропитывают специализированным антисептиком, а также промасливают.

В более сложно устроенных сооружениях прибегают к опиранию на металлические балки. Для этого строительные компании создают специальные крепкие стальные опоры. Согласно нормам безопасности, при использовании балок такого типа их концы должны опираться на кирпичную кладку через специализированные подушки распределения.

Монолитные перекрытия создаются из железобетонных плит. Для этого принято использовать заводские плиты из арматуры и бетонной массы. В целях уменьшения нагрузки на готовую конструкцию их создают пустотелыми.

Как проходит заделка балки?

Надежность и качество перекрытия будут во многом определяться методом заделки балки в стену. Заделка будет определять тип опирания на кирпичную стену - именно этот этап монтирования конструкции является главным.

Деревянная балка монтируется в свободное пространство, созданное в кирпичной кладке, глубиной до 15 сантиметров. Торцовые концы предварительно обрабатываются: выполняют стесывание одного конца под углом 60 градусов, осуществляют обработку специальным антисептиком и смолой, обертывают толем либо рубероидом. Обработанные торцы балки аккуратно устанавливают в кирпичную стену с зазором от задней стены ниши на 3-5 сантиметров. Образованную щель заполняют войлоком либо минеральной ватой. Поперечные грани тщательно заделывают бетонной смесью, битумом либо покрывают толем.

Опирание на стену из кирпича

При опирании балки на кирпичную стену особое внимание важно обратить на толщину конструкции. Если из кирпича больше 600 миллиметров, то метод заделки будет немного отличаться. Это пространство в кладке создается так, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось свободное пространство не меньше 10 сантиметров. Полученная щель помогает уложить в нее материал для теплоизоляции и позволяет создать специальную воздушную прослойку.

Нижняя часть щели заделывается бетоном, рубероидом либо толем в несколько слоев. С помощью такой технологии удается создать подушку для укладки, которая ко всему прочему дополнительно выравнивает поверхность кладки. Боковые стороны полученного углубления обрабатываются толем.

При создании перекрытия с опорой на стену толщиной до 500 миллиметров (два кирпича) способ заделки должен немного отличаться от предыдущего. В свободное пространство (его глубина не больше 250 миллиметров) помещают деревянный ящик с несколькими стенками. Между задней стеной ниши и ящиком прокладывают просмоленный слой войлока. Стенки тщательно обрабатывают антигорючим составом и смолой.

Внизу углубление следует заделать двумя слоями рубероида либо толем. Боковые стены гнезда необходимо утеплить войлоком. Ящик встраивается в свободное пространство, чтобы он был плотно прижат к войлоку. Брус перекрытия устанавливается на низ короба на длину 15 сантиметров.

Если толщина стены меньше указанной отметки, то особое внимание важно обратить на общую толщину стенки, которая остается после создания свободного отсека. Если она меньше 50 миллиметров, существует риск свободного прохождения холодного воздуха в помещение. При наличии такой проблемы важно продумать дополнительное утепление того участка, на котором происходит опирание балок на балки и стену.

Осуществление монтирования балки

Установка опоры при создании перекрытия будет напрямую зависеть от дальнейших целей использования сооружения, площади и приходящейся на него нагрузки. Чаще всего деревянный брус устанавливают вдоль несущих стен на расстоянии от 600 до 1500 мм.

Заделка начинается от краев с последующим переходом на всю длину стены. Между крайними балками и самой стеной строители рекомендуют оставлять свободное пространство не меньше 5 сантиметров.

Еще одним довольно важным условием при опирании балок на балку и стену является учет горизонтального крепления опоры. Кроме этого, следует равномерно расположить все брусья по отношению к полу. Отклонение от горизонтальности и неравномерность уровня приведут к появлению дополнительных нагрузок на участок опирания кирпичной стены, особенно после установки дополнительных поперечных балок.

Опирание на колонну

Оно может быть шарнирного либо жесткого типа. Строители советуют выполнять сверху и переносить основную нагрузку на центр профиля колонны. При боковом креплении конструкции, кроме сжимающей нагрузки, в колонне дополнительно появляется момент от действия этой силы. Это провоцирует значительное увеличение нагрузки от колонны.

При опирании металлической балки на колонну сверху лучше всего передавать нагрузку ребру. Размер ребра будет определяться с помощью следующей формулы: F/Ap больше или равно RpYc.

• F в представленной формуле - это опорная реакция балки;
• Ap - площадь смятия опорного ребра;
• Rp - расчетное сопротивление стали смятию торцовой поверхности.

Чтобы вся нагрузка переходила к колонне через ребро, следует соблюдать выступ ребра, как правило, на 1,5-2 сантиметра. Ребро перед установкой важно тщательно сострогать, что поможет распределить всю оказываемую нагрузку равномерно по его площади.

Так как узел опирания балок перекрытия шарнирного типа, то для осуществления крепления хватит всего несколько болтов с одной стороны. Диаметр болтов от 16 до 20 миллиметров. Затягивать их слишком сильно не следует. Толщина опоры, как правило, доходит до 0-25 мм, толщина ребра - 8-12 мм.

Если в конструкции присутствует угол кровли, то ребро следует сострогать под необходимым углом и взять шайбы со скосом для монтирования болта.

Нормы опирания балки

В нормативных документах установлена минимальная длина опирания балки на балку и стену из кирпича - она доходит до 9 сантиметров. Такое значение было определено инженерами-проектировщиками в результате длительных расчетов и проверок. На минимальное опирание балки действуют следующие факторы:

• размер пролета и длина опоры;
• объем нагрузки, приходящейся на применяемую балку;
• тип нагрузки - динамический либо статический;
• толщина кирпичной стены, на которую приходится опора;
• тип сооружения - частное жилое, производственное и др.

Все описанные факторы важно в обязательном порядке учитывать при проведении расчетов. Конец балки должен накладываться на стену, чтобы получившийся размер нахлеста не превышал 12 сантиметров.