Опирание железобетонной балки на кирпичную стену. Как выполняется опирание балки на кирпичную стену. Деревянный брус и его отличительные черты. Что такое балки перекрытия

6.2.1 Каркас перекрытия состоит из прогонов (главные балки), балок перекрытия (второстепенные балки), обвязочных балок (балки, встраиваемые в несущие стены и располагаемые между обвязками каркаса стен или на фундаментной стене).

Прогоны при двухпролетной схеме опираются одним концом на стеновой каркас или фундаментную стену, другим - на колонну (в подвале), на деревянную стойку или на несущую внутреннюю стену. Возможно применение неразрезных прогонов (на два или более пролетов между опорами).

Балки перекрытия опираются на прогоны (сверху или сбоку - на черепные бруски или полки) или на внутренние стены. Крайние балки прикрепляются к обвязочным балкам, через которые нагрузка передается на каркас стен. При опирании балок перекрытия на внутренние стены прогоны не предусматриваются.

Жесткость балочного перекрытия обеспечивается путем подшивки потолка и устройства черного пола из жестких листовых или плитных материалов, а также путем раскрепления балок жесткими связями.

Балки и прогоны разделяют внутреннее пространство перекрытия на замкнутые ячейки и выполняют функции противопожарных диафрагм.

6.2.2 Предусматривается применение балок из цельных пиломатериалов и прогонов составного сечения из сбитых гвоздями досок. В перекрытии, опирающемся на фундаментные стены, в домах высотой не более двух этажей могут применяться также стальные прогоны.

6.2.3 Стальные прогоны должны изготовляться из стального проката двутаврового сечения, соответствующего техническим требованиям ГОСТ 27772.

Минимальные размеры сечения и максимальные пролеты прогонов из двутавровой стали должны определяться на основе расчета. Также на основе расчетов должны устанавливаться минимальные размеры сечения и максимальные пролеты балок, конструкция которых отличается от установленной в данном Своде правил (например, балок комбинированного двутаврового сечения с полками из пиломатериалов и стенкой из древесноволокнистой плиты).

6.2.6 Деревянные прогоны составного сечения

6.2.6.1 Деревянные прогоны составного сечения должны изготовляться из отдельных деревянных элементов (досок) толщиной не менее 38 мм, установленных на ребро и сбитых гвоздями в соответствии с . Соединения элементов прогонов (отдельных досок) не должны совпадать с соединениями в смежных элементах (устраиваться "вразбежку"). При этом в одном сечении прогона допускаются соединения не более половины элементов.

"Рисунок 6-1 - Деревянные прогоны составного сечения"

6.2.6.2 Соединение прогонов составного сечения встык должно располагаться над опорой. Допускается использовать неразрезные прогоны (на 2 или более пролетов). Элементы таких прогонов (отдельные доски) должны соединяться встык на расстоянии четверти пролета от опоры +-150 мм в соответствии с . Элементы прогона, соединяемые на расстоянии четверти пролета от одной опоры, должны быть непрерывными над соседней опорой.

"Рисунок 6-2 - Стыки досок в неразрезных прогонах составного сечения"

6.2.6.3 В пределах любого пролета в любом элементе прогона составного сечения не должно быть более одного стыкового соединения.

6.2.7 Стальные прогоны

6.2.7.2 Стальные прогоны должны быть предварительно загрунтованы антикоррозионными составами.

6.2.8 Опирание прогонов и балок перекрытия

6.2.8.1 При опирании прогонов и балок перекрытия на каменную кладку опорные площадки под прогонами и балками должны быть достаточного размера для восприятия передаваемой нагрузки. Длина площадки опирания прогонов на каменную кладку или бетон должна быть не менее 89 мм, балок перекрытия - не менее 38 мм. Длина площадки опирания прогонов и балок, прибиваемых по торцам к обвязочным балкам, на деревянные элементы каркаса стен должна быть не менее 38 мм.

6.2.8.2 Концы прогонов и балок нижнего перекрытия (перекрытия над подвалом) должны либо заделываться в бетонную или каменную фундаментную стену в соответствии с , либо прикрепляться к нижним обвязочным балкам, установленным на опорную доску, уложенную на фундаментную стену (). Второй вариант предусматривается в случаях, если расчет ветровой нагрузки приводит к выводу о необходимости анкерного закрепления каркаса дома на фундаменте. Возможны другие варианты закрепления элементов каркаса нижнего перекрытия на фундаментных стенах (см. примеры на ).

6.2.8.3 Элементы деревянного каркаса перекрытий, опирающиеся на бетон или кладку, рекомендуется изготовлять из обработанных антисептиками пиломатериалов. Допускается применять не обработанные антисептиками пиломатериалы при соблюдении указанных на , а требований к заделке концов всех прогонов и балок, низ которых расположен выше уровня земли. В тех случаях, когда низ прогонов и балок из не обработанных антисептиками пиломатериалов находится на уровне или ниже уровня грунта, у их торцов, заделываемых в каменную кладку или бетон, должны оставляться незаполненные воздушные зазоры шириной не менее 10 мм, а опорная поверхность балок и прогонов должна быть отделена от бетона или кладки гидроизоляционным материалом (). Во всех случаях использования не обработанных антисептиками пиломатериалов наружные поверхности стен из бетона или кладки должны быть изолированы от проникновения влаги.

6.2.8.4 Нижняя опорная доска сечением не менее 38 х 88 мм должна укладываться на фундаментную стену по уровню на слой строительного раствора или на уплотняющую прокладку из герметизирующего материала. Опорная доска должна крепиться к фундаментной стене анкерными стальными болтами диаметром не менее 12 мм по ГОСТ 1759.0. Анкерные болты должны размещаться с шагом, определяемым по расчету, но не более 2,4 м, закрепляться на нижней обвязке каркаса с помощью гаек и шайб и заделываться в фундамент на глубину не менее 100 мм ().

6.2.8.5 Балки и прогоны междуэтажных перекрытий опираются на верхние обвязки каркаса несущих стен. К их торцам прибивают обвязочные балки таким образом, чтобы наружная грань обвязочной балки находилась в одной плоскости с наружной стороной каркаса стены (см. пример на ).

6.2.8.6 Опирание балок перекрытий на прогоны может осуществляться либо по верху прогонов (), либо путем их прикрепления к боковым граням прогонов. Первый из этих вариантов применяется в основном в перекрытии над подвалом, когда концы прогонов заделываются в каменную или бетонную фундаментную стену. При этом стыки балок перекрытия устраиваются внахлест. Для междуэтажных и чердачных перекрытий предпочтителен второй вариант опирания балок.

6.2.8.7 При креплении балок к боковой поверхности деревянных прогонов описание осуществляется либо на металлические угловые накладки, либо на деревянные опорные бруски, прибитые гвоздями к боковой поверхности прогонов. Варианты крепления балок к боковой поверхности прогонов указаны на .

6.2.8.8 При креплении деревянных балок к стальным прогонам они должны опираться на нижнюю полку прогона или на подкладной брусок сечением не менее 38 х 38 мм, прикрепляемый к стенке прогона болтами диаметром 6 мм с шагом 600 мм ().

Балки должны соединяться над прогоном с помощью соединительного бруска сечением не менее 38 х 38 мм и длиной не менее 600 мм для описания черного пола над прогоном. Между этим бруском и верхней поверхностью прогона должен оставляться зазор не менее 10 мм (на случай усадки деревянных балок).

6.2.8.9 Балки перекрытия, опирающиеся на стальные прогоны, должны удерживаться от скручивания и коробления забивкой у каждого конца балки гвоздей под углом, загибаемых за полку прогона, либо устройством непрерывной обвязки из досок по низу балок у опор, либо созданием системы вертикальных перекрестных связей между балками в соответствии с .

6.2.9 Связи между балками

В остальных случаях между балками перекрытия должны устраиваться либо горизонтальные связи, либо вертикальные связи, либо одновременно горизонтальные связи у опор и вертикальные связи в пролете балок. Способы раскрепления балок указаны на .

6.2.9.2 Требования к пролетам и размерам сечения балок для случая, когда подшивка потолка не предусматривается, указаны в приложения Б, а когда подшивка потолка предусматривается по деревянной обрешетке из досок - в приложения Б. составлена с учетом того, что обрешетка устроена из досок сечением не менее 19х89 мм с шагом не более 600 мм (по осям) или сечением не менее 19х64 мм с шагом не более 400 мм (по осям), а подшивка выполнена из материалов, указанных в .

1. иметь сечение не менее 19 х 64 мм и прибиваться гвоздями к низу балок;
2. располагаться на расстоянии не более 2100 мм от каждой опоры балок и от других рядов связей;
3. прибиваться концами к крайним балкам в ряду или к опорным доскам по верху фундаментных стен.

6.2.9.5 При одновременном применении для раскрепления балок горизонтальных и вертикальных связей (наиболее надежный вариант) это раскрепление должно включать связи по , располагаемые вблизи опор, и по , располагаемые в пролете балок.

6.2.10 Консольные балки перекрытия

6.2.10.1 В случаях, когда консольная часть балок перекрытия, несущих нагрузку от крыши, не превышает 400 мм, при вылете консоли до 600 мм включительно сечение балок должно быть не менее 38 х 235 мм; при вылете консоли более 600 мм сечение балок должно определяться расчетом.

6.2.10.2 Сечение балок, консольные части которых несут нагрузку не только от крыши, но и от других этажей, должно определяться расчетом.

6.2.10.3 Консольные балки, перпендикулярные балкам перекрытия, должны заводиться внутрь перекрытия на расстояние не менее шести длин консоли и прибиваться гвоздями к внутренней сдвоенной балке перекрытия ().

6.2.11 Устройство проемов в перекрытии

6.2.11.1 При наличии в перекрытии проема длиной (перпендикулярно балкам перекрытия) более 1,2 м балки, ограничивающие проем в этом направлении, должны быть двойными. При длине проема более 3,2 м требуемое сечение этих балок должно определяться расчетом ( .

Таблица 6-1

Чтобы осуществить опирание балки на кирпичную стену, чаще всего используют опоры, выполненные из стали.

При опирании перекрытий на кирпичную стену между торцом и балкой перекрытия необходимо делать вентилируемый воздушный зазор.

Такой факт, как опирание балки на стену из кирпича, подразумевает, что конец балки может деформироваться достаточно свободно. В момент прогиба балка должна проворачиваться, а под воздействием температурных режимов она должна сместиться по оси (продольной).

Именно в этом случае эксплуатация будет безопасной и надежной и обойдется без дополнительного напряжения. Для достижения этой цели используются подвижные и неподвижные опоры.

К важным функциям такого процесса, как установка балок, относится обеспечение связи имеющегося перекрытия с конструкцией, поддерживающей его, например, со стеной (столбами). Наиболее важными факторами для надежности и прочности возводимого соединения перекрытия и опоры являются: степень глубины, на которую заделываются балки, их анкеровка в стене и, конечно, оптимальный выбор конструкции опирания.

Заделываем балки в стену

В строительстве этап заделки балок в стену является наиболее важным и ответственным. Конструкции перекрытий должны отвечать высоким требованиям надежности и прочности, так как именно они являются гарантией безопасности всех проживающих в доме.

1. Первое, что необходимо выполнить, — это отесать торцевые концы балок под углом, равным 60 градусам.
2. Выполнить обработку торцевых концов балок при помощи антисептического состава. Еще одним действием, характерным для этого этапа, является процедура обработки смолой.
3. Далее необходимо обернуть концы балок толем и уложить их таким образом, чтобы они не достигали задней стенки гнезда, примерно на 40 мм (+- 10 мм).
4. После того как балка уложена, ее стороны (боковые и верхнюю) заделывают при помощи раствора, в который в качестве составляющей входит щебенка.

Опирание балок на кирпичные стены: а – с заделкой в стену, б – с помощью хомутов, в – на консоли, г – на пилястры,. 1 – хомут, 2 – консоль, 3 – пилястра.

При имеющейся толщине стен, равной 2,5 кирпичам (это приблизительно 640 мм) либо больше, балки, точнее их концы, не замазывают раствором. Для этого более подходит другой вариант заделки.

Так как балка своими торцевыми концами имеет опору на стены (обычно, не более чем в 150 мм), понятно, что между ее концом и стенкой гнезда (задней) есть свободное пространство, примерно 100 мм.

Такое расстояние подойдет для того, чтобы соблюдалась воздушная прослойка и чтобы была выполнена укладка теплоизоляции. Что касается гнезда, то его дно подлежит выравниванию при помощи бетона, затем наносится слой битума и два толевых слоя.

Верхнюю часть гнезда и его боковые стены укрывают при помощи толя.

Схема заделки перекрытия в наружную стену: 1 – стена; 2 – подкладка; 3 – заделываемый конец балки; 4 – плита перекрытия.

А вот для задней стенки используют просмоленный войлок. Этот слой войлока прижимается при помощи доски, прошедшей антисептическую обработку. Ее толщина обычно соответствует 25 мм.

Обратите внимание, что конец балки должен быть уложен таким образом, чтобы пространство, получившееся между ним и доской, составляло примерно 40 мм.

Если же стены вашего дома менее вышеназванного размера, например, в два кирпича, то вам подойдет следующий способ.

1. Так же, как и в первом случае, задняя стенка гнезда укрывается просмоленным войлоком в два слоя.
2. Затем изготавливается ящик с тремя стенками, его поверхность просмаливается, и он устанавливается в гнездо, им прижимается уложенный ранее войлок.
3. Если же заделка балок происходит при устройстве чердачного перекрытия, и стены при этом отвечают толщине в два кирпича, то особое внимание необходимо уделить гнездам, точнее их защите. Как и в вышеназванном примере, необходимо изготовить ящик с тремя стенами, просмолить его поверхность и обить войлоком.
4. Балки, расположенные вблизи дымоходных труб, располагают на расстоянии не меньше, чем 400 мм до ее внутренней поверхности.

Схема заделки деревянной балки перекрытия в кирпичную стену: 1 – деревянная балка; 2 – конец балки, обмазанный смолой и обернутый толем;
3 – гидроизоляция; 4 – кирпичная стена; 5 – воздушный зазор между стеной и скошенным торцом балки.

Конечно, случается и так, что балку невозможно расположить на более дальнем расстоянии от дымохода. При таких обстоятельствах осуществляют врубку балки в конструкцию ригеля.

А сам ригель врубают уже в две балки, в результате чего происходит их ослабление. Уменьшение ослабления добивается укладкой балок более толстым концом по отношению к дымоходной трубе.

При строительстве кирпичного, каменного и других подобных им строений необходимо соблюдать условие, при котором между стеной и крайними балками будет иметься зазор минимум в 50 мм. Его заделку производят с использованием рейки. Не забудьте, что рейка и балка отделяются друг от друга при помощи слоя толя либо слоя рубероида.

Инструменты

• перфоратор;
• дрель;
• молоток;
• кисть;
• болгарка;
• топор.

Кроме того, различные уровни, рулетка и т.п.

Нюансы анкерного крепления и устройства узла опирания балки

Для того чтобы придать жесткость, необходимо выполнить дополнительное крепление балок. Крепление выполняется не всех балок, а через одну.

1. Для этого при выполнении кирпичной кладки производится установка стального анкера. Он располагается таким образом, что его конец не доходит до наружной стены (ее поверхности), примерно на 12 см.
2. Делается это для исключения возникновения, так называемых, «мостиков холода». Другой его конец выступает в помещение на расстояние около 20 см.

Крепление анкера и деревянной балки осуществляется при помощи стальной накладки, сечение которой равно 50 на 6 мм, а также гвоздей с диаметром около 5 мм.

Существуют и такие варианты заделки, при которых она считается открытой. Но, учтите, что при выборе подобного способа в помещении должна быть нормальная влажность (меньше, чем 60%) и достаточно хорошая вентиляция перекрытия, а еще будет необходимо выполнить достаточную теплоизоляцию гнезда, в частности, его задней стенки.

Нужно знать, что в данном случае при имеющейся кирпичной стене стенка гнезда должна иметь толщину минимум 46 см. Если толщина все же меньше, то необходимо дополнительное утепление.

1. Если толщина стены соответствует размеру в два кирпича, то опирание балки (узел) выполняют следующим образом. В стене выполняется гнездо, глубина которого соответствует 25 см (примерно, один кирпич).
2. Вертикальная стенка гнезда покрывается теплоизоляционным материалом, в качестве которого можно использовать антисептированный либо минеральный войлок. Нижняя часть гнезда укрывается толем, желательно в два слоя.
3. После чего выполняется установка деревянного короба. Он изготавливается с использованием просмоленной антисептированной древесины. С помощью него осуществляется прижатие войлока. Балка перекрытия должна опираться на поверхность короба (нижнюю его часть), на глубину примерно в 15 см.

Но учтите, что необходима воздушная прослойка между балкой и поверхностями короба. В качестве варианта такой конструкции можно рассматривать установку короба из дерева, который имеет три стороны вертикального характера и одну горизонтального (верхняя часть). Нижняя горизонтальная поверхность полностью отсутствует.

При такой установке конец балки с антисептической обработкой будет иметь опору в гнезде на рубероид (два-три слоя). А по боковым, торцевой и верхней сторонам балки будут располагаться деревянные поверхности короба.

Опирание балок перекрытий на кирпичные стены: вверху - заделка балок междуэтажного перекрытия: 1 - толь; 2 - лага; 3 - пол; 4 - доски (25 мм); 5 - войлок (2 слоя); внизу - заделка балок чердачного перекрытия: 1 - толь; 2 - засыпка; 3 - доски (25 мм); 4 - войлок (3 см).

Если толщина ваших стен соответствует размеру в 2,5 кирпича и более, то опирание балки необходимо выполнить в гнездо, глубина которого составит 25 см. Гнездо, его нижняя часть, подлежит обработке при помощи битума, сверху которого укладывается толь в два слоя, либо рубероид.

Поверхности, расположенные по бокам и сверху, тоже укрываются при помощи толя. Задняя поверхность гнезда должна быть хорошо изолирована с помощью теплоизоляционного материла, например, войлока (минерального). Прижатие войлока к стене выполняется при помощи деревянной доски с толщиной в 2,5 сантиметра.

Не забудьте о четырехсантиметровой воздушной прослойке между балкой перекрытия и поверхностями гнезда.

Ряд дефектов, допускаемых при монтаже балки (ригеля) и стропильной фермы

Как и любой другой вид строительных работ, монтаж железобетонных балок и ригелей может

Заделка перекрытия в наружную стену: а - опирание балки на стену; б - заделка плит перекрытия: 1 - стена, 2 - подкладка, 3 - заделываемый конец балки, 4 - плита перекрытия.

быть выполнен с различными дефектами. Наиболее часто встречающимися считаются:

• смещение оси балки (ригеля) с оси колонны;
• смещение балки (ригеля) в плоскости рам поперечного характера;
• неверно выполненное соединение балки (ригеля) с колонной;
• осуществление укладки балки (ригеля) на стену из кирпича без обеспечения специальной опорной подушки;
• имеющееся отклонение ригеля (его плоскости) от вертикали;
• выполнение монтажных работ с использованием балки (ригеля) с имеющимися явными дефектами.

Дефекты и их последствия

При имеющемся смещении оси балки (ригеля) с оси колонны появляются дополнительные усилия в колонне изгибающих моментов, которые действуют в перпендикулярном направлении по отношению к плоскости рам поперечного характера. Следствием таких дефектов является снижение несущей способности колонн.

Если же имеется смещение балки (ригеля) в плоскости рам поперечного характера, то одна из опор площадки будет иметь меньшую длину при сравнении с проектной.

Это может вызвать продергивание арматуры (продольной), появление трещин и разрушение балки (ригеля). И еще, так как площадь опирания маленькая, возможно появление разрушения бетона в месте опоры, поскольку происходит его смятие либо скалывание.

1. Еще один дефект предусматривает отклонение балки (ригеля), точнее его плоскости, от вертикали. Это становится возможным в результате перекоса закладной детали опорного характера в балке. В результате этого появляются крутящие моменты, на которые конструкция балки (ригеля) не рассчитана.
2. В основном все вышеназванные дефекты могут быть допущены и при выполнении монтажных работ по установке железобетонной фермы. Последствия, вызванные этими дефектами (при монтаже фермы), также схожи с вышеназванными.
3. Хочется отметить, что изготавливая фермы, особое внимание необходимо уделить процедуре армирования узлов. Если будет выполнена анкеровка высокой степени надежности в узлах фермы, то это гарантирует хорошую прочность.

Еще один важный момент: менять такие параметры, как количество и диаметральный размер арматуры (конструктивной), не получив согласие проектной организации, не представляется возможным, точнее, не допускается. Железобетонные фермы хранятся и перевозятся только в вертикальном положении.

Выполняя монтаж фермы, до того как будете осуществлять установку плит, не забудьте проверить такое качество, как устойчивость сжатого пояса в плоскости горизонтального характера.

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

Перекрытия представляют собой конструкции, выполняющие одновременно несущие и ограждающие функции. В гражданских зданиях со стенами из мелкоразмерных элементов в качестве несущей части могут применяться балочные или плитные перекрытия. Состав ограждающей части определяется конструкцией несущей чести и назначением перекрытия.

Перекрытия по деревянным балкам применяют в зданиях высотой до четырех этажей. Балки чаще всего выполняют прямоугольного сечения из цельной или клееной древесины. Для опирания межбалочного заполнения к балкам с одной или с двух сторон прибивают черепные бруски. Номенклатура балок с черепными брусками приведена на рисунке 3.1, б. Черепные бруски сечением 40x50 мм прибивают к балкам гвоздями ø-4,5 мм, ℓ=125 мм с шагом 300 мм.

Опирание балок на стены должно быть не менее 180 мм. Концы балок на участке 50-75 см от торца антисептируют, а при опирании на наружные стены или внутренние стены сырых помещений обмазывают смолой или битумом и обертывают толем. Торцы балок оставляют открытыми для удаления влаги из балок в процессе эксплуатации перекрытия. При опирании балок на внутренние и на наружные слоистые стены при толщине несущего слоя менее 510 мм выполняется закрытая заделка (рис. 3.1, д и е). Крепление балок в наружных стенах осуществляют с помощью анкеров, заложенных в кладку стены и соединенных с балкой гвоздями. На внутренних стенах две встречные балки соединяют металлическими: пластинами.

Между балками по черепным брускам укладывают накат из деревянных щитов длиной до 2 м (рис.3.1, в, г), горбылей или гипсовых плит. По щитам наката устраивают глиняную смазку толщиной 20-30 мм или укладывают слой рулонной гидроизоляции. В междуэтажных перекрытиях на глиняную смазку или толь укладывают слой звукоизоляции из шлака или прокаленного песка толщиной 50-60 мм, а в чердачных перекрытиях - слой теплоизоляции из тех же материалов толщиной 200-260 мм. В качестве звукоизоляции и утеплителя можно также использовать минераловатные плиты и другие негорючие теплоизоляционные материалы. Пол в таких перекрытиях настилается по лагам или непосредственно по балкам при шаге балок 0,6 м.

Конструкции перекрытий по деревянным балкам показаны на рисунках 3.2 и 3.3.

На рисунке 3.1, а дан фрагмент плана перекрытия по деревянным балкам с накатом их деревянных щитов.

Рисунок 3.1. Перекрытия по деревянным балкам с черепными брусками

а – фрагмент плана перекрытия; б – номенклатура деревянных балок; в –щиты наката с опиранием через накладные планки; г – то же со сплошным опиранием на черепные бруски; д – опирание балки на наружную стену; е – опирание балок на внутреннюю стену помещений с нормальной влажностью;

1 – несущий кирпичный слой; 2 – антисептированные концы балок (включая торец); 3 – обертка концов толем (исключая торцы); 4 – глухая заделка цементно-песчаным раствором; 5 –стальной Г-образный анкер 50х5 мм; 6 – два слоя толя; 7 – анкер из полосовой стали

Рис. 3.2. Конструкции перекрытий по деревянным балкам с черепными брусками

а – междуэтажное с накатом из горбылей; б – междуэтажное с накатом из деревянных щитов; в – чердачное с накатом из щитов; г – междуэтажное с подвесным потолком;

1 – деревянная балка; 2 – накат из горбылей; 3 – накат из деревянных щитов;

4 – глиняная смазка; 5 – толь; 6 – засыпка из стекла; 7 – эффективный утеплитель;

8 – пакет из толя; 9 – лага; 10 – доски чистого пола; 11 – ходовые доски

Рис. 3.3. Перекрытия по балкам из клееной древесины с подвесным потолком

1 – клееная деревянная балка; 2 – пружинная скоба; 3 – поперечная подшивка 25х50 мм; 4 – гипсокартонные плиты; 5 – минераловатные плиты; 6 – древесностружечные плиты; 7 – войлочная прокладка; 8 – лага 40х60 мм; 9 – паркетные доски

Железобетонные балки перекрытия укладываются с шагом 0,6 - 1,1 м (рис. 3.4). Глубина заделки балки в каменную стену - 180-200 мм. Торцы балок с наружной стороны утепляют (рис. 3.5). По балкам укладывают вкладыши межбалочного заполнения (рис. 3.6). Варианты устройства междуэтажных и чердачных перекрытий по железобетонным балкам приведены на рис. 3.7.

Перекрытия по металлическим балкам имеют аналогичное конструктивное решение (рис. 3.8).

При опирании балок на стены из газосиликатных, ячеистобетонных или керамзитобетонных блоков следует предусматривать устройство монолитных или сборно-монолитных (рис. 1.3) армированных поясов.

Рис. 3.4. Фрагмент плана перекрытия по железобетонным балкам

Рис. 3.5. Узлы сопряжения сборных железобетонных балок со стенами

а – опирание на наружную стену; б – опирание на внутреннюю стену; в – примыкание к самонесущей стене

1 – железобетонная балка; 2 – стальной анкер; 3 – утеплитель; 4 – цементно-песчаный раствор

Рис. 3.6. Вкладыши межбалочного заполнения

а – гипсовый или гипсобетонный; б – легкобетонный двухпустотный; в - железобетонная верхняя плита; г – керамзитобетонный вкладыш сплошного сечения; д – железобетонный корытного сечения; е – железобетонный сводчатый

Рис. 3.7. Перекрытия по железобетонным балкам

а, б – междуэтажные; в – чердачные

Рис. 3.8. Междуэтажное перекрытие по стальным балкам

Перекрытия в виде настилов из многопустотных плит приведены на рисунке 3.9. Наиболее часто применяются плиты с круглыми пустотами толщиной 220мм для пролетов 2,4-7,2 м (с градацией 0,3 м), 300 и 360 мм для пролетов 9 и 12 м соответственно. Плиты работают только в продольном направлении, а, следовательно, должны опираться на несущие стены из кирпича или керамических камней короткими сторонами на величину не менее чем 90 мм. Опирание на стены из ячеистого бетона – на 120-150 мм. Для усиления опорных сечений предусматривается уменьшение размеров пустот с одного торца, а с другого, опирающегося на наружную стену - заглушка бетонными вкладышами. Совместная работа перекрытий обеспечивается соединением панелей стальными сварными связями.

В последнее время широкое применение получили плиты с вертикальными пустотами, изготовляемые методом безопалубочного формования (рис. 3.9).

В зданиях со стенами из мелкоразмерных элементов возможно также применение плит перекрытий из ячеистого бетона. Конструкция такого перекрытия приведена на рисунке 3.10.

На рисунке 3.11 даны примеры конструктивных решений полов по многопустотным настилам.

В зданиях без подвалов полы первого этажа могут быть выполнены по лагам или по грунту (рис. 3.12).

В последние годы при строительстве малоэтажных зданий все большее применение получают сборно-монолитные балочные (часторебристые) конструкции перекрытий (рис. 3.13 – 3.15). Такие перекрытия применяют при пролетах до 7,8 м.

Рис. 3.9. Многопустотные плиты перекрытий

а – основные размеры; б – варианты примыкания плиты к стене;

г) – фрагмент плана перекрытия

Рис. 3.10. Плиты перекрытий из ячеистого бетона

а – основные размеры плит; б – опирание ячеистобетонных плит на стену; в – сопряжение плит между собой; г – план перекрытия

Рисунок 3.11. Полы по плитам междуэтажных перекрытий

Рисунок 3.12. Полы первого этажа зданий без подвалов (гидроизоляция условно не показана)

Рис. 3.13. Сборно-монолитные перекрытия (сечение поперек балок)

Рис. 3.14. Сборно-монолитные перекрытия (опирание балок на стену)

Рис.3.15. Фрагмент плана сборно-монолитного перекрытия

Элементы соединяются между собой определённым образом, и конструкция работает как единое целое.

Балочные перекрытия классифицируются по материалу балок. В современном малоэтажном домостроении применяются балки деревянные, стальные и специальные для ячеистых блоков перекрытия - для сборно-монолитного варианта.

Вариант расположения балок перекрытия: а - вид перекрытия; б - передача нагрузок от балок перекрытия на стену; 7 - балки перекрытия; 2 - несущая стена; 3 - ненесущая стена; 4 - дощатый пол или основание для чистого пола (доски черного пола); 5 - передача нагрузок на несущую стену

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.

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

** В параметрах сечения меньший параметр b - ширина сечения, больший h - его высота.

*** 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 - 500...600 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 150x150 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 150x150 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 (20...30 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.

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°...70° 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 500...600 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 всего4...10кг/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, 30x40, 40x50 и 50x50 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 30x40, 40x50 или 50x50 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.

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 50x75 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 30x40,40x50 или 50x50 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 50x75 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 400...600 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.

Междуэтажное перекрытие по стальным балкам

Стальные балки более прочные и долговечные, чем деревянные. Также к их достоинствам справедливо отнести способность перекрывать большие пролёты - до 7...8 м. Такие обстоятельства делают стальные балки всё более привлекательными в малоэтажном частном домостроении, где возникает потребность в просторных помещениях. Широко применяются стальные балки при реконструкции зданий.

Это интересно. В Московских сталинских высотках, а их, как известно, семь, перекрытия железобетонные и с применением стальных балок. Как показали обследования, время не повредило перекрытия, и они простоят ещё очень долго.

Для стальных балок годится прокатный профиль - двутавры, швеллеры, уголки.

Расположение стальных балок на плане здания производится из тех же соображений, что и деревянных балок. Поэтому схема, показанная на рисунке, вполне сгодится для изучения узлов заделки стальных балок в стену и межбалочного заполнения.

Заделка стальных балок в стену

Заделка балок в ниши аналогична таковой в случае деревянных балок, но с некоторыми особенностями.

Стальные балки заделываются в специально подготовленные в стене ниши глубиной 250 мм. Для равномерного распределения усилий под балки подстилаются стальные пластины, или балки укладываются на распределительную бетонную подушку. Такой приём к тому же защищает стену из кирпича или ячеистых блоков от смятия в области опирания балок.

Заделка стальных балок в стену: а - неутепленная ниша, анкеровка балок с помощью стальной полосы или прута; б - утеплённая ниша, анкеровка балок с помощью уголков; в - заделка балок в нишу во внутренней стене; г - вид двутавровой балки; 1 - условное обозначение стены; 2 - цементно-песчаный раствор; 3 - анкер - стальная полоса или прут; 4 - стальной лист для распределения нагрузки от балки; 5 - набетонка с той же целью; 6 - сечение » двутавровой балки; 7- двутавровая балка; 8 - анкеры - уголки; 9 - эффективный утеплитель

Глубина опирания стальных балок должна быть не менее 200 мм.

Отделывают нишу по тем же соображениям, что и в случае деревянных балок. Если устройство ниши нарушает теплозащитные свойства стены, то между задней стенкой ниши и балкой закладывают утеплитель. При этом глубину ниши рассчитывают в зависимости от требуемой толщины утеплителя.

Полость ниши заделывают цементно-песчаным раствором. В отличие от балок деревянных, стальные «хорошо себя чувствуют» при контакте с раствором.

Анкеровка балки в стену производится с помощью металлического анкера, приваренного с одной стороны к балке, а с другой - заведённого в кладку. При этом длина отгиба должна быть не менее 200 мм. Для анкеровки сгодятся также уголки, приваренные к балке сверху и снизу и заведённые в кладку.

Опирание балок на внутреннюю стену, их анкеровка и отделка ниши производится так же, как и в случае наружных стен.

Межбалочное заполнение

Шаг балок зависит от материала межбалочного заполнения, а именно настила, на котором располагается звукоизолирующий слой.

Настил - деревянные щиты. Щиты предварительно сбиваются на земле. К брускам снизу подбивают доски, оставляя свободными концы брусков. Затем бруски свободными концами опирают на нижние полки двутавров, которые играют роль черепных брусков. Бруски в местах опирания на балки антисептируются.

Исходя из особенностей работы дерева, из которого сколачивается настил, шаг балок не может превышать 2 м; модулю шаг балок не подчиняется.

Все остальные слои межбалочного заполнения такие же, как и при деревянных балках; выбор вида заполнения остаётся за заказчиком, которому нужно поведать все «за» и «против» того или иного материала.

Для исключения контакта с металлическими балками доски чёрного пола должны обязательно изолироваться деревянными лагами или каким-либо другим изолирующим материалом. Лаги устанавливаются плашмя или на ребро. Соединение лаг на ребро встык производится с помощью фанерной фасонки. Для жёсткости между лагами вставляется распорка. При соединении внахлёст лаги несколько заходят за плоскости верхних полочек балок. Распорки здесь также могут понадобиться. Лаги должны быть защищены от контакта с металлом балок; для этого годится толь, рубероид и т.п.

Лаги, положенные плашмя, позволят несколько уменьшить высоту перекрытия.

Параметры сечения стальных балок, как и деревянных, зависят от перекрываемых пролётов, шагов, нагрузок. Ориентировочно параметры сечения можно принять из таблицы.

Конструкция междуэтажного перекрытия по стальным балкам с применением щитового наката: а - состав слоев конструкции перекрытия; б - соединение лаг встык; в - то же, внахлест; 1 - конструкция чистого пола; 2 - доски черного пола; 3 - лаги 50x75, поставленные на ребро; "/-рулонный материал, защищающий межбалочное заполнение от мусора, осыпи; 5 - эффективный утеплитель; 6- керамзит; 7- песок; 8- звукоизолирующая упругая прослойка; 9- геотекстиль; 10-рулонный материал (толь, рубероид и пр.); 11 - стальная двутавровая балка № 12 (только для этого конкретного примера); 12 - брусок щитового наката, опирающийся на полочки двутавра; 13 - доски наката; 14 - отделка потолка; 15 - лаги, соединенные встык 16- то же, внахлест; 17- фанерная фасонка; 18- распорка.

Сечения двутавровых балок при применении деревянных щитов

* Данные действующего сортамента прокатного профиля ГОСТ 27772-88*.

*** В расчёт шага заложена полезная нагрузка на перекрытие 200 кгс/м 2 , масса деревянных щитов и звукоизолирующего слоя из минераловатных плит с плотностью 100 кг/м 3 . В случае засыпки керамзитом шаг уменьшается примерно на 20%.

Преимуществом этого способа является использование дерева - материала доступного и недорогого. Кроме того, имеется возможность положить балки с небольшим шагом, при котором не обязательны лаги для повышения жёсткости пола. Это позволит уменьшить высоту сечения перекрытия.

Однако этот способ отличает высокая трудоёмкость и, как следствие, увеличение сроков строительства.

Удобнее и современнее использовать в качестве настила мелкоразмерные железобетонные плиты - ПРТМ . Особенно это будет удачным решением для устройства перекрытий в санитарных узлах, где возможны протечки. Вид плит ПРТМ показан на рисунке, а наименование и их параметры приведены в таблице.

Параметры мелкоразмерных плит ПРТМ*

Шаг балок не может быть взят произвольно, как в случае деревянного настила: он будет зависеть от длины плит. Поскольку самая маленькая плита имеет длину 1170мм (ПРТМ-1), то соответственно наименьший шаг балок составит 1,2 м. Масса такой плиты всего 65 кг, поэтому укладка именно этих плит практикуется в малоэтажном строительстве, если нет возможности задействовать подъёмно-транспортную технику.

Пример раскладки балок и плит, а также состав слоёв межбалочного заполнения показаны на рисунке. Здесь плиты положены на нижние полочки балок. При этом они располагаются рёбрами вверх. Участки, некратные ширине плит, замоноличиваются.

Плиты могут быть положены и на верхние полочки - рёбрами вниз.

Строго говоря, плиты ПРТМ способны воспринять значительную нагрузку, что явствует из их названия (рассчитаны на тяжёлую нагрузку). И для восприятия нагрузки они сконструированы таким образом, чтобы быть расположенными рёбрами вниз. Однако в балочном перекрытии нагрузка приходится на балки, поэтому в качестве межбалочного заполнения мы можем положить плиты рёбрами вверх.

На плиты ПРТМ укладывается звукоизолирующий слой. Затем, поскольку шаг балок не обеспечивает жёсткость чёрного пола, необходимо уложить лаги. Шаг лаг такой же, как в случае перекрытия по деревянным балкам, т.е. 400...600 мм.

Параметры сечения балок в случае заполнения плитами ПРТМ зависят от перекрываемых пролётов, шагов и, конечно, нагрузок. Ориентировочно параметры сечения можно принять из таблицы.

Пример устройства перекрытия по стальным балкам с применением плит ПРТМ: а - план раскладки балок и плит ПРТМ; б - вид и параметры плиты ПРТМ; 7 - двутавр № 18 (только для этого конкретного примера); 2- плита П РТМ-1; 3 - монолитный участок; 4- швеллер № 18; 5 - конструкция чистого пола; 6- доски черного пола; 7-лаги 50x75, положенные плашмя; 8 - рулонный материал, защищающий межбалочное пространство от осыпи; 9 - эффективный утеплитель; 10 - керамзит; 11 - песок; 12 - звукоизолирующая упругая прослойка; 13- геотекстиль; 14- рулонный материал (толь, рубероид, пленка ПВХи пр.); 15- отделка потолка; 16 - металлическая сетка (при отделке потолка штукатуркой).

* Данные действующего сортамента прокатного профиля ГОСТ 27777-88.

** Большая величина h - высота профиля, меньшая b - ширина полки двутавра.

*** В расчёт шага заложена полезная нагрузка на перекрытие 200 кгс/м 2 , масса плит ПРТМ и звукоизолирующего слоя из минераловатных плит с плотностью 100 кг/м 3 . В случае засыпки керамзитом шаг уменьшается примерно на 20%.

Укладывая плиты на верхние полочки балок, их размещают рёбрами вниз. Здесь не нужны ни лаги, ни доски чёрного пола: конструкция пола устраивается, как по железобетонной плите (см. раздел «Полы»). Несомненно, это достоинство такого решения, а несовершенством его является низкая звукоизоляция, по сравнению с крупноразмерными плитами: ведь масса ПРТМ мала. Повысить звукоизоляционные качества мы сможем, если соответствующе заполним межбалочный объём. Для формирования межбалочного объёма на нижние полки балок укладываются либо деревянные щиты, если между балками не больше 2 м, либо плиты - гипсоволокнистые, стекломагнезиальные, кальциевосульфатные и другие, предлагаемые строительным рынком. Звукоизолирующий слой выбирается любым - от экологически чистых песка и керамзита до синтетических эффективных утеплителей.

Этот вариант не требует графического пояснения, поэтому, скомпилировав все выше приведённые решения, Вы сможете самостоятельно разработать сечение межбалочного пространства.

Монолитные железобетонные плиты по стальным балкам

Вместо сборной технологии - укладки плит ПРТМ - по стальным балкам может быть устроено монолитное железобетонное перекрытие. При этом стальная балка либо обетонируется, либо остаётся открытой. Во втором случае балки обязательно скрываются подвесным потолком, в первом - по желанию заказчика.

В обоих вариантах необходимо устанавливать опалубку, по которой производится бетонирование. Армирование и толщина сечения плиты определяются расчётом. Получаемая ребристая плита имеет жёсткую арматуру в рёбрах в виде стальных балок, и поэтому это самое прочное перекрытие. В малоэтажном жилищном строительстве применяется, как правило, при больших пролётах в каркасных конструктивных системах.

Чердачное перекрытие при холодном чердаке

Чердачное помещение может быть тёплым или холодным.

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

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

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

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

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

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

Цокольное (подвальное) перекрытие над холодным помещением

Холодным помещением может быть неотапливаемый подвал или цокольный этаж. Здесь ситуация аналогична той, что с холодным чердаком. Водяной пар, устремляясь в холодное помещение, конденсирует на стенах подвала (цокольного этажа) и нижней поверхности перекрытия, обращённой в помещение подвала. Сырое холодное помещение будет совсем непригодно для любых целей. Другая опасность: в сыром помещении деревянные балки быстро сгниют, а стальные покроются ржавчиной; это - к вопросу неверного конструктивного решения, которое уменьшает долговечность перекрытия.

Нормальные эксплуатационные условия в подвале (цокольном этаже) будут обеспечены, если:

• проложить пароизоляционный слой со стороны тёплого надподвального (надцокольного) помещения, т.е. над утеплителем;
• сделать продухи по периметру дома, дающие доступ воздуха в подвал для вентиляции, если подвал не полностью заглублён в грунт (наименьший размер продухов - в один кирпич). Продухи заделывают сетками, а на зиму, если необходимо, их чем-то закрывают, например кирпичом или специальными заглушками.

Устройство перекрытия по деревянным балкам над холодным помещением и вентиляция помещения: 1 - деревянная балка перекрытия; 2 - конструкция чистого пола; 3 - доски черного пола; 4- лаги; 5 - пароизоляция; 6 - теплоизоляция; 7- рулонный паропроницаемый материал; 8 - дощатый настил; 9 - черепной брусок; 10 - продух; 11 - конструкция пола по грунту.

В случае подземного этажа, т.е. когда подвал полностью заглублён в грунт, нужно вывести вентиляционные воздуховоды. Это уже к вопросу инженерного оборудования дома, которое в настоящей книге не рассматривается.

Отделка потолка балочного перекрытия

Отделка потолка перекрытия производится в зависимости от дизайнерской задумки. До этого мы изучали чертежи, на которых балки скрыты какой-либо отделкой или подшивкой. Для отделки годится штукатурка, профилированная натуральная доска типа «вагонка», гипсокартонные листы («сухая штукатурка»), специальные отделочные потолочные плитки и т.п.

Что касается стальных балок, то практически всегда их закрывают, поскольку красоты в них нет, если, конечно, дом не выполняется в определённом стиле.

Однако деревянные балки нередко хочется подчеркнуть. В таких случаях черепные бруски подбиваются к балкам на желаемую высоту. Более того, черепным брускам также можно придать фигурную форму. Обычные бруски скрываются подшивкой.

Принимая этот вариант решения потолка, не надо забывать, что межбалочный объём здесь уменьшится, и, следовательно, пострадает звукоизоляция перекрытия.

Совсем простой вариант - не устраивать межбалочное пространство вообще и набивать доски пола непосредственно на балки перекрытия. Для перекрытий капитальных домов это способ, по всей видимости, не подходит, но хорош для временных или непритязательного назначения построек.