Как правильно выбрать швеллер для перекрытий, расчеты на изгиб

Сегодня предлагаем статью на тему: Какой швеллер использовать для лестницы? с комментариями от наших мастеров. Мы постарались полностью осветить тему и подошли к вопросу со всех сторон. Надеемся, что статья будет полезна для вас. Все вопросы можно задать в комментариях после статьи.

Преимущества перекрытия из ЛСТК

Широкое применение строительство перекрытий по современной технологии из лёгких стальных тонкостенных конструкций получило относительно недавно. Перекрытие из ЛСТК стали использовать благодаря следующим преимуществам:

  • Металлическая конструкция не горит.
  • ЛСТК не нуждается в обработке химическими препаратами (антисептики, средство для защиты от огня и био защита).
  • Можно строить в любую погоду.
  • Все детали с высокой точностью геометрии, идеально стыкуются друг с другом образуя жесткую и прочную конструкцию.
  • Перекрытия из ЛСТК лёгкое, не дает нагрузку на стеновые панели.
  • Прочное и долговечное. Перекрытие строят из высокопрочных оцинкованных ЛСТК C и Z-образных профилей .
  • Не скрипит и не шумит в процессе эксплуатации.
  • Длительный срок службы. Перекрытие из ЛСТК – это надежная конструкция, срок службы которой при установке профессионалами составляет от 70 до 120 и более лет.
  • Низкие сроки монтажных работ (отличительная особенность всех быстровозводимых зданий по технологии ЛСТК).
  • Может использоваться в капитальном строительстве и в зданиях, стены которого не рассчитаны на высокие нагрузки обычного бетонного перекрытия.

Визуализация общего вида межэтажного перекрытия ЛСТК

Современное межэтажное перекрытие из ЛСТК должно соответствовать следующим требованиям:

  • Прочность. На этапе проектирования будущего здания должна быть определена прочность перекрытия с учётом возможных нагрузок в период эксплуатации.
  • Жёсткость. Жесткость также определяется проектом здания, нужна для того, чтобы не было движения перекрытия, прогибов, скрипов и посторонних шумов.
  • Тепло и звукоизоляция. Верхние и нижние помещения должны быть защищены от лишнего шума, для этого подходит минеральная вата и листы гипсокартона.
  • Перекрытие из ЛСТК должно быть огнеупорным.
  • Лёгкость и простота в установке.

Это стандартный список основных требований, которым должны соответствовать перекрытия из лёгких стальных тонкостенных конструкций ЛСТК. Более подробно нормативные требования расписаны в проектной документации быстровозводимого здания.

Межэтажное перекрытие ЛСТК конструкции

Полезная информация

Преимущества перекрытия из ЛСТК

Все перекрытия отличаются высокой прочностью, легкостью в установке и длительным сроком эксплуатации. Однако крайне важно соблюдать инструкцию по установке, избегать перепланировок, которые могут потребоваться для увеличения площади помещения и которые приведут к быстрому износу конструкции.

Виды междуэтажных перекрытий

Межэтажное перекрытие из лёгких стальных тонкостенных конструкций бывает трёх видов, которые делятся по назначению: междуэтажные, подвальные и чердачные.

Сколько стоит межэтажное перекрытие из ЛСТК

Стоимость перекрытия составляет около 7-20% от общей строительной сметы каркасного здания. Это значительная сумма, поскольку перекрытие в доме является важным устройством, которое должно отличаться высокими характеристиками надежности и прочности.

Преимущества перекрытия из ЛСТК

Устройство потолка в ЛСТК здании

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Для строительства перекрытий между этажами здания обычно использую всего три вида балок из дерева:

  1. Цельные.
  2. Клееные.
  3. Двутавровые.
Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Разберемся, какие из них наиболее подходят конкретно для каждой конструкции, выделим недостатки и преимущества каждого вида.

Из цельного бруса

Внимание!Для больших конструкций специалисты рекомендуют использовать перекрытия из других видов балок.

Из клееного бруса

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

У балок из клееного бруса имеется одно неоспоримое преимущество — их длина без прогиба может достигать 12 метров. У клееных балок выделяют такие преимущества:

  1. Особая прочность.
  2. Способность покрывать пролеты до 12 метров.
  3. Небольшая масса.
  4. Более долгий срок службы.
  5. Не деформируются с течением времени.
  6. Относительно пожаробезопасны по сравнению с обычным брусом.

Однако, стоит такой материал гораздо дороже.

Деревянные двутавровые балки

Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида

Двутавровые балки считают одними из самых прочных и надежных благодаря форме профиля, ведь состоят они из нескольких слоев, каждый из которых защищен различными пропитками. К плюсам двутавров можно отнести:

  1. Высокую прочность, жесткость благодаря своей форме.
  2. Отсутствие прогибов.
  3. Бесшумность в эксплуатации — конструкции не скрипят при оказывании на них давления в отличие от остальных видов перекрытий.
  4. Материал не трескается, не рассыхается с течением времени.
  5. Легкость в монтаже.

Как выполнить работы

Расчеты

Точные расчеты для несущей способности балок, как правило, выполняют особые организации с достаточным опытом. При выполнении расчетов самостоятельно используется следующая система:

  • Чердачное перекрытие с подшивкой, утеплителем в котором является минеральная вата, имеет постоянную нагрузку 50 кг/м2. По стандартам СНиП при такой нагрузке нормативом будет 70 кг/м2, если коэффициент запаса прочности равен 1.3. Итак, узнать общую нагрузку несложно – 1.3*70+50=130 кг/м2.
  • Если вы производите расчеты для мансардного помещения, то следует учесть вес материала, из которого выполнен пол и предметы, которые находятся в этом помещении. В таком случае нагрузка будет 350 кг/м2.
  • Если же деревянные балки перекрытия играют роль межэтажных пролетом, то величина нагрузки будет равна 400 кг/м2.
Читайте также:  Возводим деревянные перекрытия между этажами, технология строительства

Определение шага и сечения балок

Когда известны данные о длине и нагрузке балок, можно узнать шаг установки и размер сечения/диаметр.

Учтите, что показатели взаимосвязаны между собой, и их можно рассчитать по установленным правилам:

  1. Высота и ширина балок должна иметь пропорцию 1.4:1. При этом учтите, что ширина балок должна быть от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см (это с расчетом на утеплительный материал). Бревна для перекрытия обязательно должны быть с диаметром от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки обязательно должен иметь предел от 0.3 до 1.2 метра (с учетом материала для утепления и материала для подшивки). Если дом каркасный, то шаг обязательно должен быть такой же, как и между каркасов.
  3. Произвести определение сечения балок из дерева можно по специальным таблицам или программам. При проведении расчета сечения следует учесть, что максимально допустимый изгиб балок на чердаке равен 1 от 200, а для межэтажных 1 от 350.

Использование деревянных ферм – преимущества и недостатки

Как выполнить работы

Выполненные из дерева фермы перекрытий по виду напоминают два параллельно расположенных друг под другом бруска или бревна, которые между собой соединены опорами, а те в свою очередь находятся по отношению к бревнам или брускам вертикально или же под углом. Главной задачей ферм является перекрытие длинных пролетов, если невозможна установка дополнительных опорных стоек. Чтобы сделать фермы, используют специальные разработанные таблицы и программы, в которых учитываются типы соединений, шаг установки, общие размеры и сечение деталей. Чаще всего фермы делают по промышленному методу с использованием оборудования высокой точности. Вместе с тем есть вариант самостоятельного изготовления фермы.

Если сравнить деревянные фермы и балки перекрытия, можно выявить все достоинства и недостатки, которые есть у ферм.

К достоинствам отнесем:

  • Возможность накрыть пролет больших размеров и при этом не использовать дополнительные опорные стойки.
  • Небольшой общий вес, благодаря чему нагрузка на несущие элементы строения тоже будет небольшой.
  • Высокая прочность и никаких прогибов, что дает длительный срок эксплуатации напольного и подшивочного материала.
  • Простота установки на все несущие элементы в независимости от материала изготовления.
  • Есть возможность изменить ширину шага укладки.
  • Можно установить внутренние коммуникационные линии.
  • Отличная звукоизоляция.
  • Если фермы были выполнены красиво, их можно даже не зашивать и тогда они будут играть роль декоративного элемента.

Но помимо достоинств есть и некоторые недостатки, а именно:

  • Из-за особенностей конструкции сильно увеличивается толщина межэтажного перекрытия.
  • Большие затраты в плане труда при изготовлении фермы собственноручно, требуется специальное оборудование.
  • Готовые конструкции достаточно дорогие.

Выбирать фермы или деревянные балки – решать только вам.

Технология перекрытия пола по деревянным балкам

Максимальная несущая нагрузка на пол в жилых помещениях составляет около 400 кг на 1 м 2. На основании данной величины закупаются брусья соответствующего сечения.

Таблица сечений для пола

Технология перекрытия пола по деревянным балкам

В хозяйственных постройках, банях, гаражах и прочих нежилых помещениях нагрузка варьируется от 100 до 300 кг. на м 2. На основании этих показателей подбирают балки с меньшим сечением (см. Табл. 1 и 2).

Стоит отметить, что каждая балка должна иметь припуск в 30 см к основной длине. Это необходимо для монтажа бруса в стену. Так, например, для пролетов в 3 метра используются балки длиной в 3.3 метра.

Технология монтажа балок имеет ряд особенностей, среди которых выделяют следующие:

  • Шаг зависит от типа строения. В деревянных постройках брусья укладывают параллельно друг другу на расстоянии в 1 метр, в каркасных домах – на расстоянии в 50 — 60 см;
  • Высота балки не должна быть менее 1/24 от ее длины. Меньшие показатели снижают прочность конструкции;
  • Оптимальная ширина бруса равна его высоте, либо половине высоты.
  • Расстояние от ближайших балок до печи должно превышать 30 см.
Технология перекрытия пола по деревянным балкам

Подвальные перекрытия монтируются по принципу «пирога». Несущая конструкция состоит из следующих слоев:

  1. черновой пол;
  2. гидроизоляция;
  3. утеплитель;
  4. несущие балки;
  5. лаги;
  6. половые доски.

Конструкция половых перекрытий по деревянным балкам

Технологии обустройства пола отличаются только по типу крепления балок. При установке половых балок применяют навесной и заглубленный способы крепежа. В первом случае на противоположные стены на равном расстоянии друг от друга монтируются металлические навесы – опоры бруса. После того, как все опоры будут расставлены, в них защелкиваются половые балки. Данный тип крепежа подходит для помещений с ленточным фундаментом, кирпичной кладкой, а также в газобетонных конструкциях.. Навес обеспечит брусу максимальную фиксацию в паз.

Технология перекрытия пола по деревянным балкам

Крепление балок в металлические навесы

Читайте также:  Плитный фундамент с ребрами жесткости вниз: этапы возведения

При заглубленных способах крепления в основании стен прорубается отверстие для балок. Перед монтажом бруса данное углубление прокладывается паклей. При этом концы балок могут быть обработаны по типу замка. Так, например, шип и отверстие часто стачивают до трапециевидной формы и крепят по принципу «ласточкиного хвоста».

Крепление бруса по системе «ласточкин хвост».

Данный способ считается наиболее сложным и эффективным.

Технология перекрытия пола по деревянным балкам

Технология монтажа подвального перекрытия состоит из нескольких этапов:

  1. Разметка и сооружение гнезд. С помощью строительного уровня и мерочной ленты по первой балке (порядовке) от фундамента выставляется шаг балок. После этого на отметках бурятся, либо прорубаются гнезда с сечением на 5-6 см больше балочного и глубиной от 10 до 15 см. Гнезда прокладываются утеплителем.
  2. Установка бруса. Бревна монтируются в углубления. Первая и последняя балка плотно прилегают к смежной стене. Щели между гнездом и балками конопатят паклей, либо другим утеплителем. При необходимости на брусья и стену крепят фиксирующие навесы. В случаях, когда гнезда пробурить невозможно, перекрытия устанавливают только на навесы (кирпичная кладка), либо крепятся с помощью боковых реек (деревянные стены).
  3. Стяжка пола. На балки выстилают доски. Торец первой доски плотно прижимают к смежной стене. Гвозди вбиваются под углом в 45 градусов. Торец второй доски прижимают к торцу первой и крепят к балкам по той же технологии. В зависимости от длины пролета на 1 доску может уходить от 4 до 10 гвоздей. Для полов в жилых помещения оптимальны доска-пятерка и гвозди №12.

После монтажа подвального перекрытия на черновой пол выстилают облицовочный материал: ДВП, ламинат, линолеум и прочие.

Усиление железобетонной балки перекрытия

Усиление готовой, находящейся в эксплуатации железобетонной конструкции может потребоваться в следующих системных случаях:

  • Частичное разрушение и оголение арматурного пояса изделия, вследствие вредных атмосферных и других факторов.
  • Надстройка дополнительных этажей или уровней (увеличение нагрузки на балку).
  • Ошибки проектирования, приведшие к появлению предвестников разрушения сооружения: продольные и поперечные трещины, отслаивания и обрушения частей тела конструкции.

Технический смысл и суть усиления балок перекрытия заключается в увеличении сечения изделия или уменьшении величины нагрузки с помощью возведения дополнительных элементов: колонн (стоек), разгружающих кронштейнов и подкосов, портальных рам.

Увеличение сечения изделия производится с помощью:

Усиление железобетонной балки перекрытия
  • Наращивания тела балки бетоном снизу. Технология реализуется с помощью установки опалубки нижней части изделия, дополнительной арматуры и заливки бетонной смесью.
  • Железобетонной обоймы. В этом случае опалубка устанавливается по всему периметру поперечного сечения по всей длине балки. В процессе установки опалубки формируется дополнительный арматурный пояс, связанный со штатным арматурным поясом. В конечном итоге, полученный «пирог» бетонируется тем или иным способом.

Также, строительные и строительно-ремонтные компании используют в своей практике усиления бетонных ЖБИ с помощью обвязки наружной поверхности балки стальным прокатом:

  • листовой арматурой на полимерном растворе и анкерных болтах;
  • тальных уголках приваренных к штатной арматуре;
  • дополнительных арматурных стержнях расположенных в специально прорезанных пазах впоследствии залитых полимербетоном;
  • стальных шпренгельных затяжках и затяжках из арматурной стали.

Стоит заметить, что выбор вида усиления балки перекрытия должен осуществляться по результатам обследования объекта и инженерного расчета.

Швеллер для перекрытий

Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:

Швеллер для перекрытий
Швеллер для перекрытий
Швеллер для перекрытий
  • швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
  • схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке
Швеллер для перекрытий
Швеллер для перекрытий
Швеллер для перекрытий

Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.

Швеллер для перекрытий
Швеллер для перекрытий
Швеллер для перекрытий

Швеллер для перекрытий
Швеллер для перекрытий

Расчет необходимых материалов

Схема устройства монолитного перекрытия на двутаврах.

Объем необходимого раствора на монолитное межэтажное перекрытие высчитывается по формуле площадь*высоту опалубки – 5% (армирование). К примеру, для 100 м² при высоте в 15 см – это будет 15 м³ раствора (итог расчета равен 14,25, но лучше взять немного больше).

Расчет количества армирующего прута: длина*высота*4(обрешетка предполагает под собой 2 сплетенных слоя), т.е. для площадки 10*10 – это будет 400 м.

Расчет прута для скоб (прут на данном месте можно использовать самый простой, гораздо тоньше армирующего) – 0,4*площадь/4, где 0,4 м – это длина прута на 1 шт., каждая из них ставится в центр отдельно взятого квадрата в 4 м².

Расчет количества балок производится индивидуально в зависимости от шага.

При расчете монолитных панелей он производится аналогично, а смущающие распорки можно принять за ноль, т.к. их все равно придется накрывать.

Особенности пробивки отверстия под лестницу

Размер будущего проёма, его форма и местоположение проектируется в зависимости от ряда факторов. Основные – это:

  • конструктивная схема строения (поперечно- / продольно-крестовая и т.п.);
  • тип перекрытия (монолитное / бетонное с разной степенью армирования и пр.).
Читайте также:  Монтаж плит перекрытия на фундамент – технология укладки

К примеру, если вы имеете дело с перекрытием с преднаряжённой арматурой , то при разрушении даже небольшой его части несущая способность конструкции будет сведена на нет, и никакие усиления тут не помогут. В таком случае перекрытие целесообразнее полностью демонтировать.

Но в подавляющем большинстве случаев вырезать фрагмент в перекрытии, не демонтируя его, возможно. Но обязательно устройство усилений перед началом работ. Его основные виды:

  • кромка среза укрепляется металлоконструкциями , приваренными к арматуре перекрытия;
  • Края перекрытия по срезу удерживают опорные колонны .

Что касается инструментов для непосредственного проведения работ, здесь лучше всего подойдёт технология алмазной резки . Проём в перекрытии под лестницу прорежут электро- либо бензорезчиком, рабочая часть которых – «зубастый» диск с фрагментами из прочнейших технических алмазов. Этот способ по всем параметрам превосходит обычное выдалбливание при помощи перфоратора и отбойного молотка. «Алмаз» гарантирует:

  • низкий уровень шума и вибрации;
  • относительно небольшую загрязнённость помещения;
  • идеально ровный рез по разметке проёма;
  • высокую скорость проведения работ.

Специалисты имеют большой опыт работы с перекрытиями любых видов. А технология алмазной резки – наш безусловный «конёк».

Помимо чисто физического проведения работ наша организация, имеющая допуск СРО, поможет Вам собрать и оформить необходимую документацию, разработать и воплотить в жизнь проект. С нами вы сэкономите ваши силы, время и деньги.

Из монолитной плиты

Перекрытие из монолитной плиты

Такое перекрытие состоит из монолитной плиты, которая изготавливается на месте и опирается на стены. Для изготовления используют арматурную сетку и бетон.

Перекрытие из монолитной плиты отличается высоким качеством поверхности, может изготавливаться любой формы сложности.

Из монолитной плиты

Обратите внимание! Недостатком изготовления перекрытия из монолита является обязательная установка опалубки.

Если вы правильно выберите вариант перекрытия вашего дома и качественно выполните все монтажные и бетонные работы, то получите долговечное и надежное перекрытие.

Видео по технологии заливки ребристого монолитного перекрытия смотрите ниже:

Преимущества сооружения лестниц из швеллера: закрытый каркас

Швеллер как материал для строительства наружных и внутридомовых лестниц отличается следующими преимуществами:

Каркас винтовой конструкции

  • обеспечивает прочность конструкции даже при больших нагрузках (самое важное при этом – позаботиться о прочности стыковых соединений);
  • выдерживает максимальную нагрузку на прогиб;
  • каркасы из швеллера не скрипят и не вибрируют;
  • простота в изготовлении позволяет соорудить маршевую лестницу из швеллера своими руками;
  • изготовление лестниц из уголка и швеллера предоставляет широкие возможности для оформления.
Преимущества сооружения лестниц из швеллера: закрытый каркас

Чаще всего швеллер и уголок применяются для изготовления так называемого закрытого каркаса: предполагается, что все его элементы будут скрыты ступенями, облицовочными материалами и декоративными перилами. К внешнему виду материалов для лестницы из швеллера не предъявляется особых требований: самое главное – уверенность в том, что они способны выдержать высокую нагрузку.

Определяясь, какой швеллер лучше использовать, главным фактором считайте предполагаемую нагрузку и длину лестничного марша: предпочтительными будут швеллеры от № 8 до 12 и выше.

Простой закрытый каркас лестницы представляет собой конструкцию из несущей основы, выполненной из попарно соединенного между собой швеллера и приваренных к нему уголков – именно они являются опорой для укладки ступеней. На толщину уголка следует обратить особое внимание: от нее зависит надежность крепления проступей и подступенков.

Простая лестница из уголка и трубы

Ступени укладываются на уголки следующим способом:

Преимущества сооружения лестниц из швеллера: закрытый каркас
  1. Прямо поверху, полностью закрывая уголок.
  2. В раму из дополнительно приваренных к установленному уголку элементов.

Чтобы обеспечить максимальную устойчивость каркаса, лестницу крепят к полу и стене при помощи анкерных болтов, однако для большей надежности нижнюю часть конструкции рекомендуется забетонировать.

Облицовка сделанной своими руками лестницы из профиля в доме может быть любой: из гипсокартона, дерева, стекла и даже камня – все зависит от интерьера помещения. Отделка внешней лестницы обычно проще: для ступеней используют металлические рифленые листы, а перила украшают ковкой.

Облицовка уличных ступеней рифлеными листами

С помощью швеллера и уголка можно быстро создать каркас маршевой лестницы, однако сооружение винтовой или поворотной конструкции требует особых умений и значительных временных затрат: в этом случае понадобится точно вымерять места поворота, вырезать клинья, нагреть профиль, согнуть надлежащим образом и приварить металлическую пластину для повышения прочности изгиба. Изготовить винтовую лестницу из уголка своими руками возможно, но при этом необходимо умение обращаться со сварочным аппаратом, поэтому при нехватке навыков лучше все-таки заказать лестницу у специалиста.

Преимущества сооружения лестниц из швеллера: закрытый каркас

Металлические конструкции из уголка и профиля, даже сделанные своими руками, имеют большой вес, поэтому для их установки потребуется дополнительная помощь. Начинать грунтовку, покраску, отделку и установку перил можно только, убедившись в надежности крепления марша.

Готовый марш из металлических труб