Балка в строительстве: виды, сечения, материал и маркировка

При расширении существующих или устройстве новых проемов в несущих стенах, проект перепланировки квартиры может содержать различные способы металлоусиления. Здесь мы рассмотрим такой распространенный вариант, как усиление швеллером.

Классификация деревянных перекрытий

Практически невозможно построить дом и при этом не использовать деревянные перекрытия. Кому-то они нужны для сооружения подвала, кому-то для возведения мансарды. Установка балок перекрытия помогает в доме отделить подсобные помещения от жилых. Каждое такое перекрытие имеет свое назначение, в связи с которым оно и принадлежит к той или иной классификационной группе:

  • Цокольное или подвальное перекрытие. Его основной функцией является полная изоляция подвала от этажа, на котором находятся жилые комнаты. Самое главное для такого перекрытия – хорошая теплоизоляция, поскольку цокольный этаж, как правило, не отапливается, и с него может веять холодом.
  • Чердачное перекрытие. Оно изолирует чердак от верхнего этажа дома. Для него тоже очень важен высокий уровень теплоизоляции, а также пароизоляции.
  • Междуэтажное перекрытие. Их часто делают в современных коттеджах на несколько этажей. Главный показатель такого перекрытия – качественная звукоизоляция.

В компании «ИнноваСтрой» вы можете заказать уже готовый проект коттеджа, в котором спроектированы и детально расписаны все перекрытия в будущем вы самостоятельно производите перекрытие между цокольным и первым этажом своего дома, ознакомьтесь с тремя типами конструкций для таких систем. Крайние конструкции, которые еще называют торцевинами, обеспечивают хороший крепеж потолка; промежуточные конструкции, их называют также внутренними, дают хороший упор и обеспечивают прочность; пристенные конструкции стыкуются с основой обвязки.

Виды перекрытий

По назначению перекрытия можно разделить на:

  • цокольные — отделяют первый этаж здания от цокольного этажа или подвала
  • межэтажные — направлены на разделение между собой этажей здания
  • чердачные. Первые. Из названия второго вида следует, что они. Последние отделяют чердачное помещение от жилого здания.

В зависимости от конструктивных особенностей перекрытия их можно разделить на плиточные и балочные:

  • Плиточные перекрытия чаще всего монтируют в крупногабаритных каменных домах с использованием железобетонных плит.
  • Балочные перекрытия используются при строительстве малоэтажных жилых домов. Для их монтажа могут применяться металлические или деревянные балки.

Разновидности перекрытий: какие бывают?

В зависимости от назначения, можно выделить такие разновидности перекрытий:

  1. Цокольное. Поскольку оно является основой для пола, к балкам предъявляются повышенные требования. Стоит ли говорить, насколько прочными они должны быть?

Небольшой совет. Если планируете строить гараж или подвал под 1-м этажом, перекрытие лучше делать по балкам, сделанным из металла. Дерево подвержено гниению, выдержать солидную нагрузку сможет далеко не всегда.

Разновидности перекрытий: какие бывают?
  1. Чердачное.
  2. Междуэтажное.
Читайте также:  Крепление стропил к балкам и стенам здания

Деревянные балки перекрытий бывают:

  • Цельные. Производятся из твердых пород – как хвойных, так и лиственных.
  • Клееные. Благодаря данной технологии, возможно изготовление планок приличной длины – вплоть до двадцати метров. Обладают повышенной прочностью, способны выдержать очень большие нагрузки. Еще одна особенность – идеально гладкая поверхность. Благодаря ей, снизу дерево оставляют открытым – оно становится настоящей изюминкой помещения.

Эксплуатация перекрытий

Если в конструкции были использованы балки с большим запасом прочности, уложенные с небольшим шагом, то такое перекрытие долго не будет нуждаться в ремонте. Но все же проверять балки на прочность нужно регулярно!

Эксплуатация перекрытий

При повреждении балок насекомыми или в результате переувлажнения, выполняется их укрепление. Для этого ослабленная балка вынимается, заменяется на новую либо усиливается при помощи прочных досок.

Эксплуатация перекрытий

Похожие записи: Отделка лестницы ламинатом: технология реставрации бетонных и деревянных лестниц Делаем полы по грунту: порядок строительства деревянного и бетонного оснований Монолитная бетонная лестница своими руками: разбор этапов строительства по шагам

Эксплуатация перекрытий

Особенности металлических балок перекрытия

Для перекрытий металлические балки применяют не так часто, как деревянные, но среди их преимуществ можно назвать такие факторы, как более долгий по сравнению с деревом срок эксплуатации, огнеустойчивость и безопасное перекрывание пролетов в 5 метров.

В качестве металлических балок служат уголки, швеллеры и двутавры.

Расстояние между металлическими балками должно быть вдвое больше, чем между деревянными. Оно зависит от размеров плит настила, оказывающих определенную нагрузку. Также их нельзя применять как лаги для пола, да и подшить к ним потолок будет нелегко.

Однако, непопулярность использования металлических конструкций связана с такими недостатками, как:

  1. при повышенной влажности образовывается ржавчина;
  2. при монтаже следует применять грузоподъемник;
  3. необходимость устранения звукопроводности путем обертывания торцов при помощи войлока.

Как видите, произвести нужные расчеты при использовании балок перекрытия очень нелегко, но это можно сделать самому, не используя при этом специальные вычислители или калькуляторы.

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

  • общий вес;
  • нагрузочную способность;
  • площадь формируемой поверхности;
  • расстояние между балками;
  • ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

  • 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
  • 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.
Расчет перекрытия по металлическим балкам

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

  • прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
  • при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.
Читайте также:  Опалубка для монолитного перекрытия своими руками

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Виды и типы железобетонных балок

Рассматриваемые элементы отличаются по виду и габаритам. Последний параметр зависит от шага колонн, типа строения и ширины его пролета. Поэтому изделия различаются:

  • поперечным сечением;
  • некоторыми конструктивными особенностями;
  • назначением изделия;
  • габаритами.

Поперечное сечение железобетонных деталей бывает таким:

  • трапеция;
  • тавр;
  • прямоугольник;
  • двутавровое очертание;
  • форма латинской буквы L.

Обычно строители используют тавровые межэтажные элементы, поскольку они гарантируют равномерное распределение возникающего постоянно давления, формируют плоский пол. Когда длина пролета значительная, делают дополнительную опору.

Как рассчитать несущую способность и прогиб

Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:

M/W

Расшифруем значение каждой переменной в формуле:

Как рассчитать несущую способность и прогиб
  • Буква М вначале формулы указывает на изгибающий момент. Он исчисляется в кгс*м.
  • W обозначает момент сопротивления. Единицы измерения см 3 .

Расчёт прогиба деревянной балки является частью, представленной выше формулы. Буква М указывает нам на данный показатель. Чтобы узнать параметр применяется следующая формула:

M=(ql 2)/8

В формуле расчёта прогиба есть всего две переменных, но именно они в наибольшей степени определяют, какой в конечном итоге будет несущая способность деревянной балки:

  • Символ q показывает нагрузку, которую способна выдержать доска.
  • В свою очередь буква l — это длина одной деревянной балки.

Внимание ! Результат расчёт несущей способности и прогиба зависит от материала из которого сделана балка, а также от способа его обработки.

Как рассчитать несущую способность и прогиб

Насколько важно правильно рассчитать прогиб

Этот параметр крайне важен для прочности всей конструкции. Дело в том, что одной стойкости бруса недостаточно для долгой и надёжной службы, ведь со временем его прогиб под нагрузкой может увеличиваться.

Прогиб не просто портит эстетичный вид перекрытия. Если данный параметр превысит показатель в 1/250 от общей длины элемента перекрытия , то вероятность возникновения аварийной ситуации возрастёт в десятки раз.

Виды опорных узлов

Все узлы крепления стропил выбираются с таким расчетом, чтобы обеспечить каркасу кровельной системы достаточную прочность. Монтаж конструкции выполняется с учетом конкретных технических условий.

В строительной практике используются следующие способы фиксации:

  • к балкам перекрытия;
  • к мауэрлату;
  • к верхнему брусу стены.

При креплении стропил к балкам перекрытия или к мауэрлату очень важно исключить возможность смещения стропила с опоры.

Те места, где к стенам крепятся стропила, называются опорными узлами. Согласно действующим строительным нормам, в конкретных местах узлы должны обладать определенной степенью свободы.

Жесткое крепление

К балкам перекрытия домов из кирпича, газобетона или пеноблоков стропила крепятся жестко.

Читайте также:  Деревянное перекрытие в доме из газобетона своими руками (фото)

В данном случае опирание стропильной ноги выполняется изначально с максимальной надежностью. Такой подход обусловлен особенностью основного строительного материала.

Главное заключается в том, что кирпичное строение не дает усадки. Из этого следует, что кровельная система не будет испытывать асимметричных нагрузок и возникающих в результате этого внутренних напряжений в течение всего периода эксплуатации.

Монтаж кровли выполняется с использованием специальных крепежных элементов.

Жесткое крепление стропила на балку перекрытия можно выполнить следующим способом:

  • болтовым соединением;
  • врубкой на стропильной ноге;
  • нашивкой подпорных стоек.

В настоящее время для более прочного соединения элементов кровельной системы применяются металлические уголки. Предпочтительнее выбирать крепежные элементы из оцинкованной стали.

Видео:

Стропила традиционно крепятся к балкам перекрытия гвоздями.

При таком способе гвозди забиваются с двух сторон так, чтобы внутри массива они из перечисленных способов обеспечивает жесткую фиксацию соединяемых деталей.

Шарнирное крепление

Жесткие узлы крепления стропил к балкам перекрытия выполняются не всегда. Надо знать, что это правило применяют при возведении домов из бруса или бревна.

Древесина обладает свойством уменьшаться в объеме при высыхании.

Эту особенность не устраняют предварительная сушка и оцилиндровка бревен. В течение первого года после возведения деревянный дом «дает» окончательную усадку.

Если монтаж кровельной системы выполнен жестко, то велика вероятность нарушения целостности конструкции.

Чтобы не допустить последствий такого рода, стропила крепятся к балкам перекрытия с помощью шарнирных приспособлений.

Специальные механизмы из металлических деталей, которые иногда называют салазками, обеспечивают перемещение кровельной конструкции относительно стен дома. Крепление стропил такого вида к балкам перекрытия не снижает общей надежности здания.

Видео:

Основное назначение приспособлений такого типа заключается в том, чтобы предотвратить возникновение нежелательных внутренних напряжений в местах соединения кровли и стен.

Монтаж шарнирного соединения выполняется таким образом, чтобы обеспечить свободный ход стропильной ноги от 5 до 15 см.

Если предполагается, что кровля будет испытывать большие механические нагрузки, то шарнир крепится с обеих сторон стропила.

Достоинства и недостатки балок из дерева

Использование в строительстве зданий деревянных балок в отличие от других видов характеризуется следующими достоинствами:

  • доступная цена;
  • простота доставки на строительную площадку;
  • возможность установки без применения спецтехники;
  • экологическая безопасность;
  • ремонтопригодность.

Однако, несмотря на многие достоинства, такие перекрытия менее прочны, чем металлические и железобетонные. Требуют обработки антипиренами, а также средствами против гнили и плесени. Монтаж деревянных балок возможен только после тщательных расчётов.

В заключение статьи нужно добавить, что применение дерева в строительстве значительно сокращает расходы. Чтобы не нарушить конструкцию всего здания и установить прочные перекрытия, их проектирование и монтаж лучше доверить профессиональным строителям.