Можливість безперечного перекриття великих площ значно розширює архітектурні можливості під час проектування будинку. Позитивне вирішення балкового питання дозволяє "грати" з об'ємом кімнат, встановлювати панорамні вікнабудувати великі зали. Але якщо перекрити «деревом» відстань у 3-4 метри не важко, то які балки використовувати на прольоті 5 м і більше – це вже складне питання.

Дерев'яні балки перекриття - розміри та навантаження

Зробили дерев'яне перекриття у брусовому будинку, а підлога трясеться, прогинається, з'явився ефект «батута»; хочемо робити дерев'яні балкиперекриття 7 метрів; потрібно перекрити кімнату завдовжки 6, 8 метрів так, щоб не спирати лаги на проміжні опори; який має бути балка перекриття на проліт 6 метрів, будинок з бруса; як бути, якщо хочеться зробити вільне планування – такі питання часто задаються форумцями.

Maxinova Користувач FORUMHOUSE

Маю будинок приблизно 10х10 метрів. На перекриття я «кинув» дерев'яні лаги, їх довжина – 5 метрів, перетин – 200х50. Відстань між лагами – 60 см. У процесі експлуатації перекриття з'ясувалося, що коли діти бігають в одній кімнаті, а ти стоїш в іншій, то підлогою йде досить сильна вібрація.

І такий випадок далеко не єдиний.

олена555 Користувач FORUMHOUSE

Не можу зрозуміти, які балки для міжповерхових перекриттівпотрібні. У мене будинок 12х12 метрів, 2-х поверховий. Перший поверх складений із газобетону, другий поверх мансардний, дерев'яний, перекритий брусом 6000х150х200мм, укладеним через кожні 80 см. Лаги покладені на двотавр, що спирається на стовп, встановлений посередині першого поверху. Коли ходжу другим поверхом, то відчуваю тряску.

Балки на довгі прольоти повинні витримувати великі навантаження, тому щоб звести міцне і надійне дерев'яне перекриття з великим прольотом, їх потрібно ретельно розрахувати. Насамперед, необхідно зрозуміти, яке навантаження зможе витримати дерев'яна лагатого чи іншого перерізу. І потім продумати, визначивши навантаження для балки перекриття, які треба буде робити чорнове та фінішне покриття підлоги; чим підшиватиметься стеля; чи буде поверх повноцінним житловим приміщенням чи нежитловим горищем над гаражем.

Leo060147 Користувач FORUMHOUSE

1. Навантаження від своєї ваги всіх конструкційних елементів перекриття. Сюди входить вага балок, утеплювача, кріплення, покриття підлоги, стеля тощо.
2. Експлуатаційне навантаження. Експлуатаційне навантаження може бути постійним і тимчасовим.

При підрахунку експлуатаційного навантаження враховується маса людей, меблів, побутових приладіві т.д. Навантаження тимчасово зростає при приході гостей, галасливих урочистостях, перестановці меблів, якщо їх відсунути від стін до центру кімнати.

Тому при розрахунку експлуатаційного навантаження необхідно продумати все - аж до того, які меблі планується ставити, і чи є ймовірність у майбутньому встановлення спортивного тренажера, який теж важить далеко не один кілограм.

За навантаження, що діє на дерев'яні балки перекриття великої довжини, приймаються такі значення (для горищних та міжповерхових перекриттів):

• Горищне перекриття – 150 кг/кв.м. Де (по СНиП 2.01.07-85), з урахуванням коефіцієнта запасу – 50 кг/кв.м – це навантаження від власної ваги перекриття, а 100 кг/кв.м нормативне навантаження.

Якщо на горищі планується зберігати речі, матеріали та інші, необхідні у побуті предмети, то навантаження приймається 250 кг/кв.м.

• Для міжповерхових перекриттів та перекриттів мансардного поверху загальне навантаженнябереться із розрахунку 350-400 кг/кв.м.

Перекриття дошками 200 на 50 та інші ходові розміри

Ось які балки на прольоті 4 метри допускаються нормативами.

Найчастіше при будівництві дерев'яних перекриттів використовуються дошки та брус так званих ходових розмірів: 50х150, 50х200, 100х150 тощо. Такі балки задовольняють нормам ( після розрахунку), якщо планується перекривати отвір не більше чотирьох метрів.

Для перекриття довжиною 6 і більше метрів розміри 50х150, 50х200, 100х150 вже не підходять.

Дерев'яна балка понад 6 метрів: тонкощі

Балка для прольоту 6 метрів і більше не повинна робитися із бруса та дощок ходових розмірів.

Слід запам'ятати правило: міцність і жорсткість перекриття переважно залежить від висоти балки і меншою мірою – від її ширини.

На балку перекриття діє розподілене та зосереджене навантаження. Тому дерев'яні балки для великих прольотів проектуються не «впритул», а із запасом за міцністю та допустимим прогином. Це забезпечує нормальну та безпечну експлуатаціюперекриття.

50х200 - перекриття для отвору 4 та 5 метрів.

Для розрахунку навантаження, яке витримає перекриття, треба мати відповідні знання. Щоб не заглиблюватися в формули сопромату (а при будівництві гаража це надмірно), звичайному забудовнику достатньо скористатися онлайн-калькуляторами з розрахунку дерев'яних однопролітних балок.

Leo060147 Користувач FORUMHOUSE

Самобудівник найчастіше не є професійним проектувальником. Все, що він хоче знати, - які балки потрібно змонтувати в перекритті, щоб воно відповідало основним вимогам про міцності і надійності. Це і дозволяють вирахувати онлайн-калькулятори.

Користуватися такими калькуляторами просто. Щоб розрахувати необхідні значення, достатньо ввести розміри лаг і довжину прольоту, які вони повинні перекрити.

Також для спрощення завдання можна застосувати готові таблиці, представлені гуру нашого форуму з ніком Roracotta.

Roracotta Користувач FORUMHOUSE

Я витратив кілька вечорів, щоб зробити таблиці, які будуть зрозумілі навіть початківцю:

Таблиця 1. У ній подано дані, що відповідають мінімальним вимогампо навантаженню для підлог другого поверху – 147кг/кв.м.

Примітка: оскільки таблиці засновані на американських нормативах, а розміри пиломатеріалів за океаном дещо відрізняються від перерізів, прийнятих у нашій країні, то застосовувати у розрахунках потрібно графу, виділену жовтим кольором.

Таблиця 2. Тут наведено дані щодо усередненого навантаження для підлог першого та другого поверхів – 293 кг/кв.м.

Таблиця 3. Тут наведено дані під розрахункове збільшене навантаження 365 кг/кв.м.

Як вирахувати відстань між двотавровими балками

Якщо уважно ознайомиться з представленими вище таблицями, стає зрозуміло, що зі збільшенням довжини прольоту, насамперед, необхідно робити збільшення висоти лаги, а чи не її ширини.

Leo060147 Користувач FORUMHOUSE

Міняти твердість і міцність лаг у бік збільшення можна, збільшивши її висоту і зробивши «полиці». Тобто робиться дерев'яна двотаврова балка.

Самостійне виготовлення дерев'яної клеєної балки

Одне з рішень для перекриття прольотів великої довжини - використання в перекриттях дерев'яної балки. Розглянемо проліт 6 метрів – які балки можуть витримати велике навантаження.

На вигляд поперечного перерізудовга балка може бути:

• прямокутної;
• двотавровий;
• коробчасті.

Серед самобудівників немає єдиної думки, який перетин кращий. Якщо не брати до уваги покупні вироби (двутаври заводського виготовлення), то на перше місце виходить простота виготовлення в « польових умовах», без використання дорогого обладнання та оснащення.

Просто Дід Користувач FORUMHOUSE

Якщо подивитися на поперечний зріз будь-якого металевого двотавра, то видно, що від 85% до 90% маси металу зосереджено в полицях. На сполучну стінку доводиться трохи більше 10-15% металу. Це зроблено з урахуванням розрахунку.

Яку дошку використовувати для балок

Щодо сопромату: чим більше перетин«Полиць» і чим далі вони рознесені один від одного по висоті, тим більші навантаження витримає двотавр. Для самобудівника оптимальна технологіявиготовлення двотавра - це проста коробчата конструкція, де верхня і нижня полиці зроблені з дошки, покладеної плазом. (50х150мм, а бічні стінки виготовлені з фанери товщиною 8-12 мм та висотою від 350 до 400 мм (визначається розрахунком) тощо).

Фанера до полиць прибивається цвяхами або прикручується шурупами (тільки не чорними, вони не працюють на зріз) і обов'язково сідає на клей.

Якщо встановити такий двотавр на шестиметровий проліт з кроком 60 см, вона витримає велике навантаження. Додатково двотаврова балка для стелі 6 метрів може бути прокладена утеплювачем.

Також, використовуючи подібний принцип, можна поєднати дві довгих дошки, Зібравши їх в «пакет», і потім поставити їх один на одного на ребро (взяти дошки в 150х50 або 200х50), в результаті перетин балки складе 300х100 або 400х100 мм. Дошки садяться на клей і стягуються шпильками або садяться на глухарі/шканти. До бічних поверхонь такої балки можна прикрутити або прибити фанеру, попередньо змастивши її клеєм.

Також цікавий досвід форумчанина під ніком Тарас174,який вирішив самостійно виготовити клеєну двотаврову балку, щоб перекрити проліт 8 метрів.

Для цього форумчанин придбав листи ОСП завтовшки 12 мм, нарізав їх по довжині п'ять рівних частин. Потім купив дошку 150х50 мм, завдовжки 8 метрів. Фрезою « ластівчин хвіст» вибрав посередині дошки паз глибиною 12 мм і шириною 14 мм - так, щоб вийшла трапеція з розширенням донизу. ОСП у пази Тарас174вклеював за допомогою поліефірної смоли (епоксидки), попередньо «пристреливши» степлером до торця плити смужку скловолокна шириною 5 мм. Це, на думку форумчанина, посилило б конструкцію. Для прискорення просушування склеєну ділянку прогрівали обігрівачем.

Тарас174 Користувач FORUMHOUSE

На першій балці я тренувався «набивав руку». Другу зробив за 1 робочий день. За вартістю, з урахуванням всіх матеріалів, включаю цільну дошку 8 метрів, вартість балки становить 2000 руб. за один шт.

Незважаючи на позитивний досвід, подібний «самобуд» не уникнув кількох критичних зауважень, висловлених нашими експертами. А саме.

Монтаж дерев'яних балок у перекриттях будинків не є рідкістю. Їхнє головне призначення – це рівномірний розподіл навантаження на стіни та фундамент будівлі. Щоб балочна конструкціявиконувала свої функції, необхідно правильно підібрати матеріал для неї, провести розрахунки довжини та перерізу.

Усі балкові перекриття з дерева діляться між собою за призначенням та видом матеріалу, з якого вони виготовлені. За призначенням вони можуть бути: міжповерховими, горищними, підвальними та цокольними.На вигляд матеріалу балки можуть бути виготовлені з цільної деревини або клеєної.

дерев'яні перекриття в будинку з газобетону

Межетажний проліт має бути міцним та надійним. У внутрішній об'єм між стелею та підлогою укладаються звуко- та пароізоляційні наповнювачі. Стельова частина зашивається необхідним матеріалом, зверху укладається підлога.

Горищне перекриття може встановлюватися як елемент даху, будучи частиною його кроквяної конструкції. Може бути встановлено як окремий незалежний елемент. З метою збереження тепла обов'язково обладнується паро- та теплоізоляцією.

Перекриття підвалу та цокольного поверху має бути великою міцністю та витримувати високе навантаження. Ці прольоти обладнуються тепло та пароізоляцією, щоб не допустити проникнення холоду з підвалу.

Балки відрізняються між собою за видами, які мають свої переваги та недоліки.Для виготовлення цілісних балок використовується деревина твердих порід. Істотним недолікомсуцільномасивних дерев'яних балок є обмеження за довжиною, яке не може перевищувати 5 метрів.

Балки з клеєної деревини поєднують високу міцність та естетику. Їхнє застосування істотно збільшує граничну довжину, яка може становити до 20 метрів. Враховуючи те, що клеєні перекриття виглядають красиво, їх часто не закривають стелею і вони є елементом дизайну.

Вони мають ще кілька істотних переваг, до яких належать:

• здатність перекрити великі прольоти;
• простота їх встановлення;
• невелика маса;
• великий період експлуатації;
• високий рівень пожежної безпеки;
• не піддаються деформації.

Дерев'яні частини балок перекриття можуть мати прямокутний переріз, що характерно для бруса або дошки, або кругле, виготовлене з колоди.

Вимоги до дерев'яних балок перекриттів

Монтаж дерев'яних балкових перекриттівтягне у себе низку вимог, які потрібно врахувати. Вони полягають у наступному:

1. Балочні вироби мають бути виготовлені їх хвойних поріддерева, які мають високий запас міцності. При цьому вологість деревини повинна бути не більше 14 відсотків, інакше лаги під навантаженням матимуть великий прогин.
2. Забороняється для виготовлення балок застосовувати деревину, схильну до грибкових захворювань або зіпсовану комахами.
3. Перед монтажем балочних елементів необхідно обробити антисептиком.
4. Щоб стеля або підлога не прогинали навіть при навантаженні, необхідно виконати будівельний підйом. Стеля нижнього поверхуотримає в центрі незначне піднесення, яке при навантаженні стане рівним.
5. Якщо брус планується укладати з великою частотою, то замість них можна застосувати дошки, які необхідно встановлювати на ребра.

Порядок розрахунку дерев'яних балок

Перед тим, як проводити монтаж дерев'яного перекриття, необхідно провести розрахунки, в яких визначити кількість та розміри балок. Для цього необхідно:

• визначити довжину прольоту, куди вони встановлюватимуться;
• розрахувати можливе навантаження, яке вони нестимуть після монтажу;
• маючи зазначені дані, провести розрахунок перерізу балок та кроку, з яким вони встановлюватимуться. Для цього використовуються спеціальні таблиці та програми.

Довжина балок складається з довжини прольоту, який необхідно перекрити, та запасу балки, який буде вмонтовано у стіну. Проліт можна дізнатися за допомогою будь-якого вимірювального пристрою. Запас балок, який монтуватиметься у стіну, залежить від матеріалу, з якого стіна виготовлена.

Важливо!

Якщо будівля зведена з цегли, то запас для балок з дошки повинен становити не менше 10 см і не менше 15 см для балок, виготовлених із бруса. У дерев'яні будівлівиконуються спеціальні пази, глибиною від 7 см і більше, для укладання балок. Якщо балки є основою для крокв даху, то їх виготовляють на 4-6 см довше прольоту.

Найбільш використовуваний проліт, який перекривається балками, становить від 2.5 до 4 метрів. Найбільша довжинабалок, виготовлених із бруса або дошки, не може перевищувати 6 метрів. Якщо довжина прольоту перевищує цей розмір, рекомендується монтаж балок з клеєного бруса. Крім цього, для перекриття прольотів, що перевищує 6 метрів, можна встановити дерев'яну ферму.

Навантаження , яку несе дерев'яна балка, складається з маси деталей прольоту (балок, внутрішнього наповнення, обшивки стелі та підлоги) та маси тимчасових елементів (меблі, побутова техніка, присутні у приміщенні люди).

Точні розрахунки несучої здатностібалок зазвичай виконуються спеціалізованими організаціями. При самостійному виконаннірозрахунку застосовується така система:

• горищне перекриття з підшивкою, в якому утеплювачем є мінеральна вата, несе постійне власне навантаження 50 кг на квадратний метр. За такого навантаження, згідно зі стандартами СНиП, нормативне навантаження становитиме 70 кг на квадратний метр при коефіцієнті запасу міцності 1,3. Дізнатися загальне навантаження нескладно: 1,3х70+50=130 кілограм на квадратний метр;
• якщо як утеплювач використовується більш важкий матеріал, ніж вата, або як підшивка застосовувалися товсті дошки, то нормативне навантаження становитиме 150 кг на квадратний метр. І загальне навантаження матиме інше значення: 150х1, 3+50 = 245 кг на квадратний метр;
• якщо розрахунок проводиться для мансардного приміщення, то враховується вага матеріалу, з якого покладено підлогу, та предметів, що знаходяться в мансарді. Навантаження у цьому випадку становитиме 350 кг на квадратний метр;
• у разі коли балки виконують функцію міжповерхових прольотів, величина розрахункового навантаження становить 400 кг на квадратний метр.

Розрахунок дерев'яних балок перекриттів

Визначення перерізу та кроку дерев'яних балок

Розрахувавши навантаження та довжину балок, можна визначити їх крок та розміри перерізу або діаметр.

Ці показники взаємопов'язані і розраховуються по встановленим правилам:

1. Ширина та висота балок має бути в пропорції 1:1.,4. При цьому ширина балок повинна знаходитися в діапазоні від 4 до 20 см, а висота від 10 до 30 см з урахуванням товщини утеплювального матеріалу. Колоди для перекриттів повинні мати діаметр від 11 до 30 см.
2. Крок установки повинен знаходитися в межах від 30 до 120 см, з урахуванням утеплювального та підшивального матеріалів, що буде у міжбалочному просторі. Якщо будова каркасна, то крок повинен відповідати дистанції між каркасами.
3. Визначення перерізу балок з дерева проводиться за розробленими таблицями або із застосуванням певних програм. Проводячи розрахунок перерізів необхідно враховувати, що максимальний вигин горищних балокне повинен перевищувати 1/200, а міжповерхових 1/350.

Застосування дерев'яних ферм, переваги та недоліки

Ферми перекриттів, виконані з дерева, виглядають, як два паралельно знаходяться один над одним колоди або бруска, які з'єднані між собою опорами, що знаходяться по відношенню до цих колод або брусків під кутом або вертикально. Основне завдання, яке вирішують ферми, – це перекриття довгих прольотів, якщо монтаж додаткових опорних стійок неможливий.

Для виготовлення ферм застосовуються розроблені таблиці та програми, де враховуються тип з'єднань, крок монтажу, переріз деталей конструкції та її загальні габарити. Найчастіше ферми виготовляються промисловим способом із застосуванням високоточного обладнання. Поряд із цим, можна виготовити ферму своїми руками.

Порівнюючи дерев'яні балки і ферми перекриттів можна визначити переваги та недоліки, які мають ферми. До переваг можна віднести:

• здатність накрити проліт значного розміру без додаткових опорних стійок;
• незначну масу, що спричиняє невелике навантаження на несучі елементи будівлі;
• висока міцність і неподатливість до прогинів, що тягне за собою тривалу експлуатацію підшивочного та підлогового матеріалів;
• простота монтажу на будь-які елементи будівлі, що несуть, незалежно від матеріалу, з якого вони виготовлені;
• можливість змінювати ширину кроку укладання ферми;
• можливість монтажу внутрішніх комунікаційних ліній;
• чудова звукова ізоляція;
• красиво виконані ферми можна не зашивати та використовувати як елемент декору.

Крім достоїнств, ферми мають деякі недоліки, до яких можна віднести такі:

• за рахунок конструктивних особливостейзначно збільшується товщина міжповерхових перекриттів;
• значні трудовитрати під час виготовлення ферми своїми руками, необхідність наявності спеціального устаткування;
• найвища ціна на готову конструкцію.

Проектування дерев'яних ферм

Таблиця прольотів перекриттів

Таблиця прольотів перекриттів каркасного будинкудопомагає вибрати правильний переріз лаг підлоги, а значить уникнути проблем у провисанні підлоги, скрипом та вібрацією при ходьбі. Наш доморослий підхід - взяти більші балки - економічно не виправданий. Дошка коштує дешевше за брус, особливо великого перерізу. Найчастіше довжина прольотів перекриттів знаходиться в межах 3.5-4,5 метрів і, дотримуючись правильних перетинів і кроків, можна встановити надійне перекриття.

Нагадаю, що лаги підлоги ставляться з певним кроком, кратним довгій стороні плити чорнової обшивки, а саме 305 мм, 407 мм, 488 мм і 610 мм. плити OSB/ Фанери розміром 2240 х 1220 мм.

Для кроку 305 мм (12" OC)

Для кроку 407 мм (16" OC)

Для кроку 488 мм (19.2" OC)

Для кроку 610 мм (24" OC)

Звідки взялися дані у цих таблицях?

Як правильно працювати з таблицями і що таке житлове та нежитлове навантаження?

Житлова – це все, що знаходиться та переміщається по простору перекриття: люди, предмети. Нежитлове навантаження – це вага будівельних елементів. Наприклад, вага лаг підлоги та плит чорнової підлоги.

Залежить від того, що буде розташоване зверху: двоспальне ліжко або звичайне крісло. Фінішне покриттяпідлоги може бути легкий ламінат, а може бути стяжка теплої підлоги з плиткою.

Зазвичай для житлових приміщень загальне навантаження в діапазоні 200-250 кг на кв.м. Якщо плануєте встановити чавунну ваннуто дивіться на її вагу і додавайте масу води і себе коханого в ній.

Для якої породи дерева взято ці значення?

Так як у нас на ринках не діє система якості та точного визначення сортності пиломатеріалу, то в таблицях вказано значення для звичайної ялини та сосни ІІ сорту за північноамериканською класифікацією.

Фактичні розміри перерізу дощок в американських таблицях менші, ніж європейські, що робити?

Це правда. Якщо американці заявляють, що дошка перерізом 2" х 6", це не 50.8 мм x 152.4 мм. За фактом це 38.1 мм x 139.7 мм. Зменшення перерізу дошки відбувається в результаті сушіння та стругання. На наших пилорамах, лісобазах та ринках теж не меблевий магазин. Продавці заявляють, що дошка перерізом 50 мм x 150 мм, але за фактом вона може бути 40-50 мм x 135-150 мм.