Особенности, типы и расчет деревянных балок перекрытия

При строительстве крыши всегда особое внимание уделяется конструкции чердака. Ведь важно, чтобы его перекрытие было сделано технологически правильно, не оказывало излишнего давления на стены и было способно вынести нагрузку от хранящихся под крышей вещей и порой целого набора мебели.

Необходимые пояснения к расчетам

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

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

(Пока оценок нет)

Назначение калькулятора

Калькулятор для расчёта железобетонных балок перекрытий предназначен для определения габаритов, конкретного типа и марки бетона, количества и сечения арматуры, требующихся для достижения балкой максимального показателя выдерживаемой нагрузки.

Соответственно СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» габариты железобетонных балок перекрытия и их устройство подсчитываются по дальнейшим принципам:

  • Минимальная высота балки перекрытия должна составлять не меньше 1/20 части длины перекрываемого проёма. К примеру при длине проёма в 5 м минимальная высота балок должна составлять 25 см;
  • Ширина железобетонной балки устанавливается по соотношению высоты к ширине в коэффициентах 7:5;
  • Армировка балки состоит минимум из 4 арматур – по два прута снизу и сверху. Применяемая арматура должна составлять не меньше 12 мм в диаметре. Нижнюю часть балки можно армировать прутами большего сечения, чем верхнюю;
  • Железобетонные балки перекрытия бетонируются без перерывов заливки, одной порцией бетонной смеси, чтобы не было расслоения бетона.
Читайте также:  Двутавр из дерева своими руками. Балка двутавровая деревянная

Дистанцию между центрами укладываемых балок определяют длиной блоков и установленной шириной балок. К примеру, длина блока составляет 0,60 м, а ширина балки 0,15. Дистанция между центрами балок будет равна – 0,60+0,15=0,75 м.

Дом построить — не поле перейти

Расчёт чердачного перекрытия.

Исходные данные:Чердачное перекрытие из деревянных балок с поперечным сечением (высота×ширина) — 20×10 см, и шагом Ш = 0,58 м (шаг выбран под стандартный размер/ширину утеплителя/минваты — 0,6 м).Длина пролета L = 6 мдопустимый прогиб fдоп = 1/200Общая распределённая нагрузка на перекрытие — q = q’ + q(вр) = 55 + 91 = 146 кг/м²,где q’ — собственный вес чердачного перекрытия (балки+черновой потолок+утеплитель+внутр. отделка чп)q’ = 510кг/м³×0,2м×0,1м/0,58м + 510кг/м³×0,025м + 30кг/м³×0,2м = 17,6 +12,75 + 6 = 36,35 кг/м² + вес внутренней отделки чердачного перекрытия ≈ 55кг/м²По данным из СНиП «Нагрузки и воздействия», распределенная нагрузка для чердачного перекрытия — q(вр)=70кгс/м² х 1,3 = 91 кгс/м²,где 70кгс/м² — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;1,3 — коэффициент надежности при q(вр) ≤ 200кг/м².

Максимальный изгибающий момент по центру чердачного перекрытия — M (max) = q(пог)×L²/8 = 85×6²/8 = 382,5 кгсм= 38250 кгссмqпог = q×Ш = 146×0,58= 85 кгмопределяем требуемый момент сопротивления деревянной балкиWтреб = Мmax / R,где R -расчетное сопротивление древесины хвойных пород на изгиб (-72891995_334)R = 14 МПа = 142,71 кгс/см²Wтреб = 38250/142,71 = 268,02 см³ Wбалки ≥ Wтреб Wбалки = b x h² / 6 = 10×20²/6= 666,67 см³ ≥ 268,02 см³,b,h — см предыдущие расчеты в группе построим свой по прочности чердачного перекрытия прогиба балки.f=5q(пог)×L⁴/384EJ,где q — нагрузка на балкуL — расстояние между несущими стенами (длина пролёта)Е — Модуль упругости древесины, при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным вдоль волокон Е = 10 000 МПа (100 000 кгс/см2 или 10х10^8 кгс/м²)J — момент инерции, для доски прямоугольного сеченияJ = b×h³ / 12 = 10×20³ / 12 = 6666,67 см4,где b,h — те же обозначения что и в моих предыдущих расчётах (//-72891995_213)f = 5×85×6⁴/ 384×10×10^8×6666,67×10-8 = 0,021 м или 2,1 см.

допустимый прогиб f доп = L/200 = 600/200 = 3см ≥ 2, по прогибу выполняется.

Определение прогиба балки чердачного перекрытия от точечной нагрузки P = 200 кг приложенной к балке по середине пролёта.f(max) = P∙L³/48EJ,J = b × h³ / 12 = 10 × 20³ / 12 = 6666,67 см4f = 200 кг × (6м)³ / 48 × 10 × 10^8 кг/м² ×6666,67 × 10-8 м⁴= 0,013 м или 1,3 см.

Программа расчета деревянных балок однопролетных

Программа расчета деревянных балок перекрытия — небольшой и удобный инструмент, который упростит основные расчеты по определению сечения бруса и шага его установки при устройстве межэтажных перекрытий.

Почему стоит выбрать именно нашу компанию?

ООО «НПП АСИ» ставит своим приоритетом интересы клиента, выполняя поставленные задачи на высоком уровне. Индивидуальный подход, оперативная работа, доступные расценки и гарантии на выполняемые процедуры — далеко не единственные наши преимущества. При заказе расчета нагрузок на фундаменты, монолитные конструкции, швеллер, балку из бруса/досок или плиту согласовываются все сроки и особенности будущих мероприятий. Мы гарантируем своевременное получение результатов в виде детального отчета с профессиональными рекомендациями по устранению рисков, нарушений и дефектов строительства. Официальное заключение обладает юридической силой и может использоваться в суде для решения спорных вопросов и конфликтов между двумя сторонами.

Если вам требуется качественная проверка строительных работ или вы сами занимаетесь строительством объектов, позвоните специалистам Научно-Производственного Предприятия «Альянс Строителей и Инженеров» или оставьте заявку на сайте. Мы обладаем всеми необходимыми допусками и лицензиями для выполнения экспертизы любой сложности. Компания завоевала репутацию надежного и добросовестного партнера, а наши услуги высоко ценятся среди клиентов в Москве. Мы работаем с разными заказчиками и готовы предложить выгодные условия сотрудничества!

Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

Читайте также:  Дом из пеноблоков своими руками пошаговая инструкция

MaxinovaПользователь FORUMHOUSE

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

елена555Пользователь FORUMHOUSE

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

  1. Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
  2. Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

  • Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП ), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.

Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.

  • Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Маркировка

Каждый тип пустотелых плит перекрытий оснащается маркировкой, которая соответствует стандартам качества. Благодаря этому заказчик и проектировщик могут определить нужные параметры. На торце конструкции потребитель может увидеть маркировку, дату изготовления, массу и штамп ОТК.

В стандартной маркировке имеются несколько букв, которые обозначают серию, а также 3 группы цифр, определяющие размеры, несущую возможность. Обе группы имеют вид двух цифр, которые считаются обозначением длины, а также ширины в дециметрах. Данные показатели округляются до целых чисел в большую сторону. Последняя группа представлена в виде единой цифры, она определяет равномерность распределения нагрузок в кПа.

Пример маркировки: ПК 23-5-8. Ее расшифровка такая: плита имеет круглые пустоты, она характеризуется длиной в 2280, шириной в 490 миллиметров, при этом конструкция обладает несущей способностью в 7,85 кПа. Есть такие виды изделий, что оснащаются маркировкой, дополненной латинскими обозначениями, что определяют типы прутьев. Один из примеров маркировки: ПК ,5 обозначает, что изготовление каркаса осуществлялось из напряженной арматуры. В качестве дополнения на пустотелых конструкциях имеются следующие обозначения:

  • т – бетон тяжелого типа;
  • а – наличие вкладышей для уплотнения;
  • э – формирование при помощи экструзионного метода.

Какие бывают балки

Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.

По материалу элементы разделяют на следующие виды:

  • из цельного бруса или доски;
  • из клееного бруса.
Какие бывают балки

Из клееного бруса изготавливают гнутые балки

Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые. Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).

Читайте также:  Таблица пайки полипропиленовых труб

Сечение балок может быть следующих типов:

  • квадратное;
  • прямоугольное;
  • двутавровое.

Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.

Чаще всего применяют брус прямоугольной формы

Какие бывают балки

Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.

Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.

Виды чердачных перекрытий

Для устройства перекрытия холодного чердака используют материалы, отличающиеся по весу, долговечности, стоимости и несущей способности.

Различают несколько видов перекрытий в зависимости от того, из чего они сделаны:

  1. Деревянные элементы. Для их изготовления можно задействовать балки, имеющие сечение 150х150 или 200х200 миллиметров. Достоинство этого варианта заключается в том, что дерево является достаточно прочным и одновременно относительно легким материалом, поэтому деревянные элементы не оказывают дополнительную нагрузку на фундамент дома. Кроме этого их большим преимуществом можно назвать небольшую цену и доступность. Но такое чердачное перекрытие используют, когда размер постройки не превышает 6 -10 метров, поскольку это максимальная длина пиломатериалов.
  2. Металлическая продукция. Двутавры из металла отличаются прочностью, способностью выдерживать большой вес без деформации. Но они весят прилично, поэтому в деревянных домах их используют крайне редко, а вот для кирпичных и газобетонных зданий они являются оптимальным вариантом.
  3. Железобетонные изделия. Формованные балки перекрытий, произведенные из армированного сверхпрочного бетона, задействуют для многоэтажных домов, поскольку они отличаются большим весом и такой же длиной.

Из всех вышеперечисленных видов перекрытий в частном малоэтажном домостроении в большинстве случаев отдают предпочтение деревянным балкам. У них оптимальное соотношение между ценой и качеством. При грамотно выполненных расчетах и соблюдении технологии ремонт перекрытию в ближайшие годы не потребуется. Также необходима вентиляция на чердаке частного дома, для обустройства которой понадобятся дополнительные знания.

Материалы и инструменты

Работу над чердачным перекрытием стоит начинать только тогда, когда под рукой будет все необходимое. Стоит заранее закупить материалы и для несущих элементов, и для утепления, и для отделки ( статью “Чем и как утеплить стены в деревянном доме внутри и снаружи правильно”).

Для теплоизоляции лучше всего использовать минеральную вату

Материалы и инструменты

Примерную раскладку необходимых компонентов по операциям приведем в таблице:

Операция Необходимые материалы
Возведение несущей части
  • Брусья деревянные сечением не менее 150х150 мм и длиной до 6 м.
  • Пропитка влагозащитная с антисептическими и огнезащитными компонентами.
  • Крепеж металлический – гвозди, скобы, стальные накладки.
  • Рубероид или плотный полиэтилен.
Формирование чернового настила
  • Доски необрезные толщиной 25 мм и более.
  • Плиты на древесной основе (ДСП, ОСБ, ЦПС) толщиной не менее 20 мм.
  • Брусья деревянные сечением 40х40 или 50х50 мм.
  • Гвозди или саморезы для фиксации.
Гидроизоляция и утепление
  • Полимерная пленка или влагозащитная мембрана.
  • Пергамин.
  • Фольгированный теплоизоляционный материал.
  • Плитный утеплитель – минеральная вата или экструдированный пенополистирол.
  • Саморасширяющаяся полиуретановая пена для герметизации стыков.
Отделка
  • Гипсокартон для выравнивания потолка изнутри.
  • Металлический профиль для крепления гипсокартона.
  • Доски для чердачного настила.

Обратите внимание! Цена материалов и объем закупки могут быть самыми разными, потому окончательную смету вам придется составлять самостоятельно, исходя из габаритов вашего дома и утвержденного проекта теплоизоляции перекрытия.

Материалы и инструменты

Что касается набора инструментов, то для работы нам будет нужно следующее:

Без такой конструкции работать под потолком будет очень неудобно

  • Стремянка и подмости для выполнения операций на высоте.
  • Пилы по дереву (лучше сабельные или дисковые, поскольку с ножовкой придется работать очень долго).
  • Электролобзик для раскроя фанеры или ОСБ.
  • Шуруповерт.
  • Нож для резки утеплителя и мембран.
  • Ручной инструмент – молотки, пассатижи, стамески.
  • Измерительный инструмент – рулетки и уровни.
Материалы и инструменты

Также стоит помнить о спецодежде и средствах индивидуальной защиты: перчатках, респираторах, строительных очках и монтажных поясах для закрепления при выполнении работ на балках перекрытия.

Распил фанеры