Двутавровые деревянные балки своими руками

Планируя строительство загородного коттеджа, владельцу приходится решать непростой вопрос выбора перекрытий. Одни подрядчики советуют ему использовать железобетонные панели, другие настаивают на использовании в качестве перекрытия деревянных балок.

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий

В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.

Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:

  • Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
  • Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
  • На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
  • Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
  • Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).

Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий
  • Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
  • Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
  • Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.

К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).

Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

  • плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;
  • снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;
  • необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.

В пределах статьи будут приведены несколько распространенных способов усиления перекрытия (ремонт, реконструкция). Но, точно ответить на вопрос, как усилить деревянные балки перекрытия может только профессионал и только после анализа состояния конструкции. Ведь в каждом случае решение будет индивидуально.

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке.

Допустимое сечение балок при нагрузке

Материал подготовлен для сайта

Особенности производства двутавровой деревянной балки

  1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы с целью последующей установки стойки. Она должна располагаться строго в вертикальном положении, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
  2. Каждая плита перед применением основательно осматривается. Незначительный недостаток (а он отразится на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
  3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
  4. Сборка оставляется в таком состоянии до абсолютного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по использованию состава.
Читайте также:  Схема и чертеж арматуры плиты перекрытия

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно гарантировать отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), вплоть до абсолютного отвердевания клея.

И только лишь после этого древесную балку-двутавр можно применять для обустройства перекрытия.

Процесс производства опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не предполагает. Работа, сделанная собственными руками, экономит и время, и средства. Однако это целесообразно только в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. В случае если нет полной уверенности, что это удастся совершить самостоятельно, подвергать себя риску не нужно. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может быть оправданием нарушению проектных характеристик.

Назначение

Двутавровая балка получила свое название за счет уникальной конструкции. Вид, имеющий Т-образную конфигурацию, называется тавром. Поскольку сечение рассматриваемой конструкции похоже на 2 буквы Т, она приобрела название двутавровой. Её сечение можно сравнить и с буквой Н. Подобные двутавры обладают увеличенной прочностью. При сравнении с обычным профилем можно понять, насколько двутавровые балки оказываются более надежными. Они обладают прочностью, в 7 раз большей обычного профиля. При этом их прочность выше в 30 раз.

Благодаря большому количеству положительных характеристик материал достаточно широко используется в области строительства. Он особенно популярен при создании конструкций каркасного типа. Помимо изделий из металла, при создании различных конструкций могут использоваться и двутавры из бревна.

Даже под большой нагрузкой эти пиломатериалы не будут прогибаться. Они не станут изменять форму, что считается значимым превосходством при возведении разных систем. В ходе постройки частного здания древесные двутавры укладывают для монтажа перекрытий. Их стоимость не очень высокая, по этой причине такие элементы пользуются популярностью среди частных застройщиков. Главное – грамотно подготовить элементы конструкции. Это даст возможность сделать ее долговечной и надежной.

Двутавры отличаются по конструкции. Они могут быть стандартными и с широкой полкой. Первые имеют полку 64х39 мм. Вторые — 89х39 мм.

Самыми прочными из представленных считаются двутавры, серии L (клееный шпон). В их изготовлении используется LVL-брус. Благодаря LVL-брусу можно выполнить элементы до 12 метров в длину. При этом это не отражается на стоимость.

В независимости от того, какой материал применялся для изготовления балок, они характеризуются достаточно высоким уровнем жесткости и прочности. По этой причине конкурентов у подобных изделий достаточно мало. Помимо этого, такие элементы отличаются легкостью. Его транспортировка не составляет сложностей. Балки стоят относительно недорого, что привлекает большинство потребителей. Работы с материалом проводятся весьма просто.

Оценок: 5 5146

Что делать, если усиление балок перекрытия невозможно?

Случается и так, что усилить балки – сложно осуществимый процесс или даже совершенно невозможный. При этом заменять перекрытие на данный момент не планируется.

В этом случае есть два варианта исправить ситуацию:

  • установка опор под имеющиеся элементы, не выдерживающие нагрузки;
  • установить балки-дублеры в промежутках между старыми.

Стойки-опоры установить проще, но они уменьшают полезную площадь помещения, создают помехи при эксплуатации. Кроме того, они уменьшают визуальную привлекательность интерьера, поэтому потребуются дополнительные затраты времени и средств на декорирование стоек. Дублирующие балки устанавливаются по тому же принципу, что и имеющиеся – врезаются в предварительно вырезанные гнезда несущей стены. Технически этот вариант более сложен, чем установка деревянных опор, но лишен тех недостатков, которые свойственны первому способу.

Читайте также:  Технология возведения фундаментной плиты от А до Я

Монтажные работы

Подготовительные работы и монтаж начинается с подготовки деревянных балок, выбирать необходимо материал влажностью до 20%. Перед началом всех работ необходимо очистить материал от коры и обработать антисептическим составом и специальной противопожарной смесью. Можно купить уже готовый материал, который прошел полностью все технические обработки.

Когда производится монтаж, помимо материала необходимо иметь в наличии следующие инструменты.

1. Молоток. 2. Отвертка. 3. Ключи. 4. Анкерные болты. 5. Скобы. 6. Трап или лестница. 7. Топор. 8. Уголки. 9. Шурупы. 10. Гвозди. 11. Ножовка по дереву. 12. Прочная веревка. 13. Жидкостный уровень и строительный шнур. 14. Рулетка.

После приобретения необходимого инструмента и материала производится монтаж несущего строения, настила и подшивки. Из материала для монтажных работ специалисты рекомендуют приобрести клееные брусья, длиной 12 м, что является наиболее надежным вариантом для таких целей. Такой материал изготовляют под индивидуальный заказ, поэтому отпадает необходимость на строительной площадке подгонять сырье.

Выбор сечения и шага размещения балок зависит от длины пролета и предполагаемой нагрузки на перекрытие.

  • монтаж перекрытий начинается с укладки от краев к центру несущих брусьев, при этом одновременно следует контролировать соблюдение точного расстояния между брусьями и ровной укладки. Контроль производится строительным уровнем, особенно горизонтальность балок. Если при установке обнаружены неровности, то для выравнивания под их концы подставляются заранее просмоленные и покрытые гидроизоляционной мастикой доски;
  • в наружных стенах конструкции, для установки балок, оставляются специальные гнезда, глубиной 20 см, куда и закладывается материал. Опорная часть должна составлять не более 180 мм. Но при этом следует рассчитать таким образом, чтобы в нише оставался зазор около 3 см;
  • при монтаже в стеновую плоскость каждую 3-ю закрепляют анкерными болтами. Концы балок перед укладкой обворачивают несколькими слоями рубероида и покрывают слоем защитной мастики, чтобы избежать гниения. Нишу заполняют дополнительным утеплителем, в качестве изолятора можно использовать пенопласт или минеральную вату.

Способы укрепления перекрытий

Увеличить несущую способность балок межэтажных перекрытий можно двумя путями: усилив или разгрузив их.

Способы укрепления перекрытий

Усиление балок

Способы укрепления перекрытий

Способов, как усилить балки перекрытия второго этажа, несколько.

Способы укрепления перекрытий
  • Увеличение сечения деревянными накладками.
Способы укрепления перекрытий

Наиболее эффективным решением станет наращивание сечения балок по нижней горизонтальной плоскости с обязательным условием создания опоры для накладок. Для этого нужно либо углубить опорные гнезда в несущих стенах, либо использовать специальные стальные крепления или уголки. Доски расчетной толщины прибиваются к нижней грани бруса по всей его длине.

Способы укрепления перекрытий

Опорный уголок из оцинкованной стали Источник

Способы укрепления перекрытий

Способы укрепления перекрытий

Теплоизоляция и настил пола

При укладке утеплителя он должен подвергаться механическому воздействию как можно меньше. Остающиеся зазоры и стыки плит обязательно заполняются монтажной пеной. Если в перекрытии остается свободное пространство, как в нашем случае, это может привести к появлению гулких звуков при ходьбе.

Эффект достаточно характерный для двутавровых деревянных балок: при высокой длине пролета высота превышает толщину слоя утеплителя. Один из способов решить проблему — заполнить пространство менее плотным наполнителем, то есть стекловатой или пенопластовой крошкой.

Теплоизоляция и настил пола

Более затратный способ — подготовка двух слоев чернового пола. Первый выполняется из обрезной доски, второй — из влагостойкой фанеры 9–13 мм. Между слоями укладывается демпферная подложка, будет достаточно и обычного изолона. При определенных затратах такой пол действительно устойчив и не будет «простукиваться» насквозь.

После укладки теплоизолятора удобно проводить черновой электромонтаж, выполняя внутри перекрытия разводку на оба этажа. Для этого допускается изготавливать в ОСП отверстия около 50 мм с расстоянием между ними не меньше пяти диаметров.

Похожие товары:Устройство межэтажных перекрытий в деревянном домеКак подобрать качественный брус для строительства…Как крепить брус между собой: все способы соединенияКак выбрать обрезной пиломатериалЗвукоизоляция деревянного домаКупить брус для строительства баниБлок-хаус — применение и выбор материалаБрусок строганный 40х40

Теплоизоляция и настил пола

Расчет нагрузки на деревянные двутавровые балки

Определять сечение двутавровой балки для перекрытия приблизительно недопустимо. Рекомендуется для расчетов обратиться к специалисту. Полагаться на готовую документацию не следует: она включает множество поправок и обновлений, которые далеко не всегда имеются в свободном доступе.

Рассчитать самостоятельно габариты разрешается только в том случае, когда речь идет, например, о деревянной двутавровой балке для опалубки или перекрытия подсобного помещения, причем небольшой площади. В этих случаях риск обрушения и деформации невелик.

Читайте также:  Способы усиления деревянных балок перекрытий

При этом нужно выполнять следующие рекомендации:

Расчет нагрузки на деревянные двутавровые балки
  • если речь идет о нежилом чердаке, то постоянную нагрузку определяют в пределах 50 кг/кв. м, а эксплуатационную – в пределах 90 кг/кв, отсюда общая нагрузка на перекрытие составляет порядка 130 кг/кв. м, а учитывая необходимый запас прочности, ее увеличивают до 150 кг/кв. м;
  • если чердак будет часто использоваться, например, в качестве мастерской, то эксплуатационная нагрузка перекрытия возрастает до 195 кг/кв. м, а общая достигает 245 кг/кв. м, с учетом запаса прочности – до 250 кг/кв. м;
  • если чердак преобразуется в мансарду, это предполагает больший вес пола и перегородок за счет отделки, кроме этого, в жилой комнате появляется мебель, соответственно, суммарная нагрузка увеличивается до 300 кг/кв. м;
  • если речь идет о межэтажном перекрытии, нагрузку для него считают максимальную – не менее 420 кг/кв. м.

Затем следует определить длину балки для перекрытия и необходимую частоту расположения. Как правило, для межэтажного перекрытия или чердачного показатель составляет 50 см. В таблице подбора сечения двутавровой балки находят величину пролета и выбирают изделие допустимого сечения.

Важно! Такое определение является приблизительным, так как таблица не учитывает особенностей конкретного здания и используемых материалов.

Принцип расчета

На подготовительном к строительству этапе нужно заранее выполнить расчет стропил с балками перекрытия. В проектировании каркаса кровли учитываются климатические и другие особенности конкретного региона, характерная для него снеговая, ветровая нагрузка. На основании этих данных и СНиПа, определяющих относительные и допустимые прогибы, и будет выполняться расчет сечения для всех элементов системы: кровельных балок, стропил, других частей фермы. Требуется также выполнить и конструкционные вычисления, определяющие шаг укладки для балок. А межбалочное расстояние в свою очередь определяет шаг для размещения стропильных ног.

Принцип расчета

Как видим, возвести систему стропил крыши вполне реально и своими руками, если изучить весь процесс пошагово: от покупки материала до определения выдерживаемой конструкцией здания нагрузки и способов крепления стропил к балкам перекрытия.

Принцип расчета
Принцип расчета

Кол-во блоков: 17 | Общее кол-во символов: 29392Количество использованных доноров: 4Информация по каждому донору:

  1. -krepit-stropila-k-balkam-perekry: использовано 2 блоков из 3, кол-во символов 15562 (53%)
  2. -stropil-k-balkam-perekrytiya: использовано 4 блоков из 8, кол-во символов 3606 (12%)
  3. -stropil-k-balkam-2/: использовано 4 блоков из 11, кол-во символов 6752 (23%)
  4. : использовано 4 блоков из 7, кол-во символов 3472 (12%)
Принцип расчета

Конструктивные особенности перекрытий

Любые перекрытия деревянные потолочныенастилают на каркасную и каркасно-щитовую конструкцию дома, так как его стены не рассчитаны на тяжелые нагрузки.

Здесь потолок — горизонтальное ограждение, своеобразная стена, но монтаж этого перекрытия отличаются от возведения стен.

Сечения потолочных балок

  • Несущая основа потолка из дерева — балки, размер которых рассчитан в схеме силового каркаса дома.
  • Балки получаем из кругляка, обработанного до бруса, канта или досок толщиной не менее 60 мм, которые устанавливаем на ребро. Можно использовать спаренные гвоздями или скобами доски толщиной 50 мм. Но лучше сконструировать из досок короб.

На больших пролетах балку опирают еще и на внутренние стены, а то и на промежуточные столбы

  • Простильный настил делают в нежилых помещениях из-за низких шумопоглощающих и теплоизоляционных его качеств. Суть перекрытия: на несущие балки набивают дощатый настил — пол чердака.
  • Подшивное перекрытие делают в дачном, мансардном домике, так как теплоизоляционные свойства такого потолка достаточные лишь для сезонной эксплуатации помещения. Для этого с 2 сторон балок набиваем шпунтованные доски.
  • На нижнюю подшивку укладываем шумопоглощающий материал. Утепляющая засыпка на доски нижнего перекрытия должна быть легкой, чтобы не оторвать доски от балки. Подойдут опилки или лузга. Это потолок нижнего этажа.
  • Верхний настил — это пол мансарды.

1 –листы гипсокартона; 2 — шпунтованные доски — щит перекрытия; 3 — гидроизоляция; 4 — звукоизоляция; 5 – балка перекрытия; 6 — лага; 7 — доски пола; 8 — бруски балки черепные

Чердачное деревянное перекрытие со щитовым накатом