Деревянные перекрытия. Расчет деревянных балок перекрытия

Балочные перекрытия применяются в малоэтажном строительстве (в деревянных и каменных зданиях), при реконструкции зданий старой постройки путем замены деревянных балок на более долговечные металлические или железобетонные.

Подробный обзор

Как сделать надёжные перекрытия в домах из дерева?

Для создания прочной конструкции используют деревянные балки, которые являются главным несущим элементов в монтаже межэтажных перекрытий. Балки устанавливаются на одинаковом расстоянии, а пространство между брусом заполняется изоляционным материалом и утеплителем, чтобы поддержать комфортный микроклимат в жилом помещении и создать шумопоглощающую среду. Утеплитель помещается в пространство между брусом на предварительно обработанное слоем пароизоляции.

Не рекомендуется в качестве утеплителя использовать пенопласт. На материале собирается конденсат, так как пенопласт паронепроницаемый. Из-за этого древесина под материалом начинает гнить. К тому же, пенопласт – не экологический материал с низкими показателями звукоизоляции. Кроме того, материал грызут мыши.

При монтировании балочных перекрытий под цоколем, сложно прошивать брёвна снизу. Поэтому, на предварительно прибитый черепной брусок 5х5 сантиметров, под гидроизоляцию и утеплительный материал кладут деревянный настил. Затем на балки устанавливают пароизоляционную систему. После, к брёвнам прикрепляют лаги и прокладывают пол.

Деревянные перекрытия

Перекрытия этого типа долгое время пользовались популярностью в частном строительстве. Это доступный, экологичный материал, который обладает небольшим весом и приятным внешним видом. Несущим элементом в таком полу являются балки в виде бревна или бруса. Они должны отвечать всем необходимым характеристикам, включая показатели прогиба (лучше, чтобы был запас).

Также надежность и характеристики готового перекрытия зависят от его типа. Например, они могут быть изготовлены из массива дерева, быть составного сечения или и вовсе представлять собой двухуровневые конструкции.

Так как балки принимают на себя основную нагрузку, важно учесть их сечение. Оно подбирается исходя из расстояний между несущими стенами. В конструкции могут быть как просто балки, так и лаги, на которое впоследствии укладываются доски. Если вы решили установить только балки, то такая конструкция будет менее затратной, но не будет защиты от ударного шума. То есть любое движение людей по перекрытиям можно отчетливо слышать. Если же на балки сначала укладываются лаги, то между ними устанавливается звукоизолирующий материал. Поэтому никакого шума не будет.

Сам потолок выполняется из так называемого наката. Он представляет собой деревянный настил из щитов или досок, который помещается между балками. Отделка потолка может быть самой разнообразной. Кто-то выполняет привычную штукатурку, но более прогрессивным решением будет обшить его поверхность плитами из гипсокартона.

Плюсы и минусы деревянных перекрытий

Если говорить о преимуществах подобного рода конструкций, то стоит выделить то, что они:

  • Отличаются низкой стоимостью как самого материала, так и доставки и монтажных работ.
  • Отлично подходят для облегченных оснований.
  • Используются в условиях «сложных» грунтов.
  • Могут быть установлены вручную, без специализированного оборудования или строителей.
  • Просто и быстро монтируются.
  • Экологичностью. В состав дерева не входит никаких агрессивных препаратов, нет арматуры.

Полезно! При покупке материала нужно внимательно осмотреть все балки. На них не должно быть трещин или следов заражения паразитами.

С другой стороны, есть у таких конструкций и масса недостатков. Например,:

  • Дерево могут прогрызть грызуны или насекомые. Оно подвержено образованию плесени и грибка.
  • Требуется обработка специальными консервирующими составами. В противном случае древесина будет гнить. Периодически нужно пропитывать древесину и антисептиками. Однако даже если выполнить качественную обработку дерева, то 100-процентной защиты от гнили вы не получите. Также чтобы препятствовать процессу гниения потребуется организовать качественную систему вентиляции.
  • Обшивать балки придется с обеих сторона, а пространство между ними необходимо заполнить утеплителем и звукоизоляцией.
  • Укладка деревянных элементов требует много сил и времени.
  • Срок службы таких конструкций значительно меньше, чем у бетонных. Кроме этого со временем дерево начнет немного проседать, может появиться скрип.
  • Деревянные перекрытия не рекомендуется использовать при строительстве многоэтажных домов, а также в том случае, если постройка находится в сейсмоопасной зоне, где показатели доходят до 7 баллов.
  • Так как дерево обладает легкой возгораемостью, то придется еще обработать балки и антипиренами. Либо можно использовать специальные огнезащитные лаки или краски.
  • Если пролет довольно большой (более 6 метров), то в этом случае конструкция потребует усиления, а значит и дополнительных материалов. Нужно будет покупать балки с большим поперечным сечением. Это значит, что и толщина всего перекрытия будет увеличена.
  • Подобные изделия невозможно использовать во влажных помещениях. Это означает, что для душевой, санузлов, прачечных и ванных комнат нужно использовать ЖБИ конструкции.
  • В тех местах, где перекрытия примыкают к дымоходу, придется сделать теплоизоляционные швы.

Поэтому если позволяют финансы и особенно, если речь идет о постройке в несколько этажей, то стоит рассмотреть вариант с железобетонными конструкциями.

Читайте также:  Бюджетный ремонт гостиной: идеи вдохновения (40 фото)

Защита перекрытий

Противопожарная защита

Особые требования к строительным материалам и конструкциям предъявляют нормы противопожарной защиты. Конструкции из разных по своим свойствам материалов различают по способности задерживать огонь в течение некоторого времени (полуогнестойкие) и полностью останавливать его распространение (огнестойкие).

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). Бетоны, в том числе и легкие, огня не боятся, по крайней мере, успешно его сдерживают в течение 3—4 ч. Древесину обычно обрабатывают растворами, придающими ей эффект дают негорючие материалы, в частности гипсоволокнистые и гипсокартонные плиты, широко применяемые для облицовки помещений. При проектировании перекрытий по открытым деревянным балкам необходимо учитывать и то, что эти балки подвержены воздействию огня не только снизу, но и с боков, и соответственно располагать огнестойкую облицовку.

При определении параметров стойкости конструкций из цельной древесины (например, хвойной) скорость ее выгорания принимают равной 0,8 мм/мин. При расчете перекрытий по открытым деревянным балкам высотой 24 см при ширине пролета 580 см ширину балок с учетом огнестойкости увеличивают до 12 см и более.

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 междуэтажного перекрытия важна только в помещениях с повышенной влажностью (как правило, в зоне душа, ванных, прачечных и бани). Для всех приведенных 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. В отдельной, специально устроенной вентиляции такое перекрытие не нуждается вовсе. При устройстве дощатых полов на лагах вентиляция желательна, и для этого в полу устраивают вентиляционные решетки или плинтусы с нащельниками.

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.

Какой брус используется для перекрытия?

  • Необходимо только хорошо просушенное дерево – уровень влажности не более 20%. При высыхании дерево изменяется в объеме, порой даже коробится, что приведет к деформации потолка.
  • Порода дерева, если речь идет о деревянном строении, должна совпадать с породой остальной древесины. Степень усадки и реакция на температурные изменения у разного материала заметно отличается.
  • Бруски необходимо тщательно и со всех сторон, не забывая торцы, обработать антисептиками, так как дерево, обычно, подвержено гниению и составляет лакомый кусочек для насекомых.
  • Рекомендуется обработать материал также антипиренами – составы увеличивают огнестойкость.

При сооружении балочной системы выполняется еще ряд требований, которые влияют на выбор материала – его размеры и способ изготовления. Так, над помещениями с высокой влажностью балочная система дополнительно гидроизолируется. А если балки разделяют этажи с разным температурным режимом – например, жилой этаж и неотапливаемый чердак, то теплоизоляция должна быть усилена и выполняться по тем же требованиям, что и теплоизоляции стен. В этом случае утеплитель составляет ощутимую дополнительную нагрузку, и брус придется подбирать больших размеров.

Монолитное перекрытие по профнастилу: на что обратить внимание

Отличием создания перекрытия по профнастилу от бетонного является тот факт, что в первом случае специальная опалубка не требуется, и в итоге имеют готовый потолок. Кроме этого технология с использованием профнастила не нуждается в отделке или доработке.

Читайте также:  7 советов по дизайну маленькой детской комнаты

Профилированная конфигурация материала создает необходимую прочность и жесткость перекрытия, тем самым сокращается потребность в арматуре и бетоне. Это возможно за счет того, что раствор заполняет только пустоты ребер, а не занимает всю поверхность листа.

Для создания такого перекрытия важно использовать исключительно листы, предназначенные для кровли. Суть технологии заключается в использовании профнастила в качестве опалубки, которую не демонтируют после заливки бетоном. Полученная конструкция имеет в качестве несущих опор специальное сооружение, состоящее из металлических колонн, балок, лаг. В результате происходит перераспределение нагрузки с перекрытия на опоры, при этом стены не нагружаются. Такое конструктивное решение дает возможность выполнять облегченные стены.

Перекрытие по профнастилу

Кроме этого организация системы опор позволяет вместо дорогостоящего ленточного фундамента применить опору стаканного типа. Это существенно сократит смету на строительство.

Устройство балочных монолитных железобетонных перекрытий

Балочные железобетонные перекрытия изготовляют из балок таврового профиля и заполнения между ними. В качестве заполнения применяют накат из гипсобетонных или легкобетонных плит толщиной 80 мм и длиной 395 мм, армированных деревянными реечками, брусковыми каркасами для междуэтажных перекрытий, или легкобетонных плит толщиной 90 мм и длиной 385 мм, армированных стальными сварными сетками для чердачных перекрытий. В целях изоляции от воздушного переноса звука зазоры между накатом и балками заделывают раствором, а по накату насыпают шлак или другой утеплитель.

Вместо наката применяют легкобетонные двухпустотные камни — вкладыши высотой 250 мм и длиной 195 мм. Зазоры между камнями и балками тщательно заполняют цементным раствором. Это повышает жесткость перекрытия и придает ему монолитность. Заполнение швов обеспечивает улучшение звукоизоляции.

Для возможности использования в балочных монолитных железобетонных перекрытиях при различных по величине полезных нагрузках одних и тех же типов балок устанавливают различные расстояния между их осями — 600, 800 и 900 мм при плитных накатах и 600 мм при заполнении из камней — вкладышей. При этом ширина плит-накатов соответственно составляет 510, 710 и 910 мм, вкладышей — 510 мм.

Теплоизоляцию в балочных перекрытиях помещают между балками, применяя в качестве теплоизоляции минераловатные плиты.

Элементы балочных перекрытий имеют относительно небольшой вес и поэтому их применяют на постройках, оснащенных кранами малой грузоподъемности — до 1 т.

Виды деревянных перекрытий

  1. Малый вес конструкций. Его легко выдерживают стены и фундамент, а при монтаже можно обойтись без грузоподъемных механизмов.
  2. Простота монтажа. Работа посильна для людей без высокой строительной квалификации.
  3. Высокие теплоизоляционные свойства.
  4. Хорошая надежность, прочность и долговечность.
  5. Меньшая стоимость по сравнению с конструкциями из других материалов.

Существует несколько видов деревянных перекрытий по их основному назначению:

  • Цокольные. Предназначены для настила полов на первом этаже и разделения нежилого подвального помещения от жилых комнат. Поэтому основное требование, которое к ним предъявляется – это обеспечение качественной тепло- и звукоизоляции.
  • Межэтажные. Используются для разделения жилых помещений между этажами в коттеджах и таунхаусах. Поэтому требования к теплоизоляции минимальны, а вот к звукоизоляции, наоборот, повышенные, так как внутри здания способны распространяться звуковые волны не только по воздуху, а и по цельному материалу.
  • Чердачные. Выполняют практически те же функции, что и цокольные. Однако из-за нахождения холодного помещения над тёплым, дополнительно требуется уделять внимание установке пароизоляции, чтобы избежать образования в перекрытиях конденсата.

Монтаж деревянных перекрытий выполняется балками с соотношением сторон 7:5. Размеры подбираются в зависимости от их длины и предполагаемых нагрузок. Минимально допустимый прогиб должен составлять до 1/300 на всю длину. Иногда в целях снижения прогиба допускается применение строительного подъёма, когда производится монтаж изогнутой балки либо сращивание двух балок под определённым углом.

Рисунок 3. Монтаж деревянных балок на бетонную перегородку.

Длина балок должна быть больше расстояния между стенами минимум на 30 см, чтобы с каждой стороны она входила в стену по 15 см. Данные для выбора параметров балки приведены в таблице 1.

Таблица 1. Распределение нагрузки между балками в зависимости от расстояния между ними и ширины пролётов.

Собираем перекрытие на этажах своими руками

После того как была достигнута требуемая высота стен до уровня следующего этажа, необходимо делать перекрытие. Следующий ряд кирпича или блока выкладывается с нишами под брус. Чтобы обеспечить необходимую прочность деревянного каркаса, нужно сделать проверочный расчет или подобрать сечение бруса по справочным таблицам и номограммам.

Ориентировочно для двухметрового пролета будет достаточно использовать брусовую опору сечением 75х150 мм, для пятиметрового сечение бруса должно быть не менее 150х225 мм. Стандартный шаг составляет 80-90 см, но иногда его величину сознательно уменьшают, чтобы увеличить жесткость коробки нижнего этажа.

Перекрытие пола второго этажа: дополнительные рекомендации

При сооружении пола потолка второго этажа рекомендуется воспользоваться балками, которые устанавливаются на участок расположения пола. Затем, они состругиваются при помощи электрического рубанка, с той стороны, которая будет потолком первого этажа. Данный процесс сделает деревянный потолок более привлекательным. Далее необходимо произвести установку брусков, которые сформируют черновое покрытие как пола, так ка потолка. Для отделки потолка лучше всего подойдет деревянная вагонка, которая создаст гармонию с балками. А, для оборудования пола необходимо предварительно уложить слой гидроизоляции, теплоизоляции, пароизоляции, а после приступать к установке полового покрытия и финишной отделке.

Читайте также:  Дом 8*9 из газобетона на УШП в Новоселье

Рассмотрим вариант отделки пола второго этажа, для проведения работ потребуется наличие:

Собираем перекрытие на этажах своими руками
  • ламината,
  • гипсокартона,
  • утеплителя.

Ламинатное покрытие укладывается на готовую поверхность деревянного или бетонного пола. А гипсокартон крепится к потолочному участку.

Перед установкой ламината рекомендуется провести ряд подготовительных работ по утеплению гидро- и шумоизоляции пола.

Советы по обустройству пола на втором этаже:

  • при установке теплого водяного пола на втором этаже необходимо перед установкой труб разложить утеплитель рулонного типа, а межтрубные участки заполнить толстым гипсокартоном, который повысит жесткость конструкции, далее устанавливается еще один слой утеплителя и монтируется ламинат;
  • при установке настоящего экологически чистого деревянного пола, нужно тщательно подбирать материалы, в качестве чернового пола приобретите обыкновенные доски, имеющие невысокую влажность, для основного пола необходимо, чтобы на досках отсутствовали сучки, темные пятна, и они должны быть полностью сухими;
  • при сооружении панельного дома, в качестве пола используйте перекрытия панельного типа, которые будут отделаны ламинатом, при этом необходима установка подкладки, на основе вспененного полиэтилена, которая создаст демпфирующий эффект;
  • регулируемые полы помогут повысить звукоизоляцию и обеспечат вентилируемое пространство под полом, в следствие этого отсутствует появление конденсата, грибков или плесени.

Особенности установки цокольного перекрытия

Установка цокольного перекрытия может быть сделана с применением любого из трёх описанных видов конструкций.

При установке по балкам используется дополнительный элемент — черепной брусок — размером 50 х 50 см. Он закрепляется снизу к балке на одном уровне, и вспомогательное покрытие крепится на него. Далее укладывается слой теплоизоляции (пенопласт, пенополистирол, вата) толщиной не менее 10 см, который накрывается пароизоляцией, желательно в рулонах.

При расстоянии между балками более 60 см сначала устанавливаются лаги, к которым крепится второе черновое покрытие (фанера, ОСП или ДСП). Сверху можно укладывать финишное напольное покрытие.

Для установки по рёбрам черепные бруски не используются. Черновой потолок (фанера или ОСП) нашивается непосредственно к рёбрам с шагом не более 15 см. Теплоизоляция плотно укладывается между рёбрами. Далее укладывается пароизоляция и черновой пол.

Установка балочно-ребристого перекрытия производится аналогично.

Технология проведения работ по утеплению перекрытий из дерева в частном доме

Теплоизоляцию планируют в зависимости от конструкции деревянного перекрытия, учитывая характеристики утеплителя и эффективность применения в конкретном случае.

Утепление потолочного перекрытия

Так как при теплозащите потолочной поверхности требуется приложить немало усилий, чаще всего работы организуются на верхнем этаже. Если же отсутствует такая возможность, плоскость утепляется экологически безопасным вариантом теплоизоляции и отделывается подвесным потолком.

Последовательность работы:

  1. Потолочная поверхность обшивается гидро- и парозащитной мембраной с припуском по периметру, для достижения эффекта монолитности швы заклеиваются скотчем.
  2. Выполняется каркас по деревянным брускам. При необходимости можно использовать металлические профили требуемого сечения.
  3. Между элементами конструкции фиксируется теплоизоляционный материал, для крепления используются метизы или клей в зависимости от вида утеплителя.
  4. Прокладывается второй влагозащитный слой и выполняется потолочное покрытие.

В качестве теплоизоляции потолка рекомендуется фольгированный материал как эффективное решение при максимально малой толщине пласта. В этом случае отпадает необходимость в обустройстве каркаса, как и в дополнительной парозащитной мембране.

Нюансы утепления чердака с деревянными перекрытиями

Технология утепления чердачного перекрытия по деревянным балкампредусматривает следующие этапы:

  1. Подготовительные работы. Требуется обработать древесину специальными составами, при необходимости выполняется усиление конструкции.
  2. Основание обеспечивается гидро- и пароизоляцией. Мембрана укладывается внахлест, крепится степлером, стыки зашиваются липкой лентой.
  3. Далее в пространство между балками следует плотно уложить слой мягкого утеплителя в виде рулонной минваты или матов.
  4. Второй пласт из жестких минераловатных плит с кашированным покрытием монтируется по верхней грани балок перекрытия. Данный вид утеплителя способен выдерживать ограниченное хождение без риска деформации.

В завершении выполняется гидроизоляционный слой из наплавляемых кровельных материалов.

Альтернативный вариант теплозащиты чердака:

  1. Конструкция из древесины обрабатывается антипиренами и антисептиками.
  2. Выполняется пароизоляция, укладывается утеплитель.
  3. По балкам устанавливаются лаги, между профилями монтируется второй слой теплоизоляции.
  4. Поверхность обшивается с помощью влагостойких панелей (ДСП, ОСП и других аналогов.).

Плиты минваты можно заменить пеноплексом или пенополистиролом, для фиксации утеплителя применяется клей.

Утепление межэтажных перекрытий

Для теплоизоляции межэтажного пространства рекомендуется использовать метод утепления сверху, то есть монтировать теплозащиту на полу второго этажа.

Алгоритм работы:

  1. Подготовка поверхности. Сначала выполняется демонтаж пола с учетом возможности повторного использования финишного покрытия, подложки и других составных элементов напольного пирога. Далее снимается черновой пол, освобождается пространство между несущими балками, удаляется старый теплоизоляционный слой и мусор. Деревянные конструкции покрываются антипиренами и другими защитными составами для улучшения эксплуатационного ресурса.
  2. Для удобства работы на балки устанавливаются доски, так как конструкция потолка первого этажа не способна выдержать вес человека.
  3. Первым слоем укладывается пароизоляционная мембрана.

Между деревянными балками монтируют утеплитель, не оставляя зазоров. Для этого теплоизоляцию подрезают с запасом, учитывая плотность стыков как по периметру деревянной конструкции, так и между элементами утепляющего материала. Сверху следует уложить защитную мембрану. Финальные работы подразумевают монтаж досок или панелей, укладку подложки и напольного покрытия.

Безбалочные перекрытия между этажами

По способу изготовления безбалочные конструкции классифицируются на следующие группы:

Безбалочные перекрытия между этажами
  • составные. Монтируются из отдельных частей, изготовленных, преимущественно, промышленным образом;
  • монолитные. Цельные основания бетонируются непосредственно на участке работ в специально установленную опалубку;
  • монолитно-сборные. Сооружаются из отдельных брусьев, пространство между которыми заполняется армированным бетоном.
Безбалочные перекрытия между этажами

Рассмотрим преимущества и недостатки каждого варианта.

Безбалочные перекрытия между этажами

Безбалочные перекрытия между этажами