Перекрытие больших пролетов деревянными балками: клеенные балки, деревянные фермы. Деревянные балки на перекрытия для большого пролета Какой доской перекрыть пролет 6 метров

Балки в доме относятся обычно к стропильной системе или перекрытию, и, чтобы получить надежную конструкцию, эксплуатация которой может осуществляться без каких-либо опасений, необходимо использовать калькулятор балок .

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать , во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.

На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине . Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Вам также может быть интересна статья о расчёте количества необрезной и обрезной доски в кубе:

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Расстояние между стенами называется пролетом, и в помещении их насчитывается два, причем один пролет обязательно будет меньше другого, если форма комнаты не квадратная. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого – от 3 до 4 метров. При большем расстоянии могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторой зыбкости настила. Оптимальным выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.

Что касается сечения деревянного бруса, есть определенный стандарт, требующий, чтобы стороны балки соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, и 5 из них должны составить ширину профиля. В этом случае деформация сечения исключается, если же отклониться от вышеуказанных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, либо, при обратном несоответствии – загиб в сторону. Чтобы подобное не получилось из-за чрезмерной длины бруса, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб вычисляется из соотношения к длине перемычки, как 1:200, то есть должен составлять 2 сантиметра на 4 метра.

Чтобы брус не провисал под тяжестью лагов и настила, а также предметов интерьера, можно выточить его снизу на несколько сантиметров, придав форму арки, в этом случае его высота должна иметь соответствующий запас.

Теперь обратимся к формулам. Тот же прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: f нор = L/200, где L – длина пролета, а 200 – допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу проседания бруса. Для железобетонной балки, распределенная нагрузка q на которую обычно приравнивается 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента выполняется по формуле М max = (q · L 2)/8. При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:

Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней

Диаметр, мм	Площадь поперечного сечения, см 2 , при числе стержней									Масса 1 пог.м, кг	Диаметр, мм
Проволочная и стержневая арматура
Семипроволочные канаты класса К-7

Нагрузка на любую балку из достаточно однородного материала рассчитывается по ряду формул. Для начала высчитывается момент сопротивления W ≥ М/R. Здесь М – это максимальный изгибающий момент прилагаемой нагрузки, а R – расчетное сопротивление, которое берется из справочников в зависимости от используемого материала. Поскольку чаще всего балки имеют прямоугольную форму, момент сопротивления можно рассчитать иначе: W z = b · h 2 /6, где b является шириной балки, а h – высотой.

Что еще следует знать про нагрузки на балку

Перекрытие, как правило, является заодно и полом следующего этажа и потолком предыдущего. А значит, нужно сделать его таким, чтобы не было риска объединить верхние и нижние помещения путем банального перегруза меблировкой. Особенно такая вероятность возникает при слишком большом шаге между балками и отказе от лагов (дощатые полы настилаются прямо на брус, уложенный в пролеты). В этом случае расстояние между поперечинами напрямую зависит от толщины досок, например, если она составляет 28 миллиметров, то длина доски не должна быть более 50 сантиметров. При наличии лагов минимальный промежуток между балками может достигать 1 метра.

Также обязательно следует учитывать массу , используемого для пола. Например, если укладываются маты из минеральной ваты, то квадратный метр цокольного перекрытия будет весить от 90 до 120 килограммов, в зависимости от толщины термоизоляции. Опилкобетон увеличит массу такого же участка в два раза. Использование же керамзита сделает перекрытие еще тяжелее, поскольку на квадратный метр будет приходиться нагрузка в 3 раза больше, чем при укладке минеральной ваты. Далее, не следует забывать про полезную нагрузку, которая для межэтажных перекрытий составляет 150 килограммов на квадратный метр минимум. На чердаке достаточно принять допустимую нагрузку в 75 килограммов на квадрат.

Компания Sminex собирается построить премиальный жилой комплекс общей площадью около 45 тыс. кв. м. на Красноказарменной набережной рядом с Лефортовским парком. Начало строительства запланировано на IV квартал 2020 года. В проекте премиум-класса будут предусмотрены разные форматы жилья, апартаменты, квартиры, пентхаусы и таунхаусы, а также трехуровневый подземный паркинг. Особенностью и преиму...

Инвестиции «САФМАР» в новый деловой кластер составят 500 млн.долларов

«САФМАР» инвестирует около 500 миллионов долларов в проект развития нового делового кластера, который реализуется на территориях, сопряженных со Сколково. Об этом сообщила в ходе 22-й Международной выставки коммерческой недвижимости и инвестиций Expo Real 2019 заместитель генерального директора по строительству и девелопменту Группы «Сафмар» Александра Волченко. Новый деловой кластер реализу...

Минвостокразвития заинтересовано в приходе крупных строительных компаний на Дальний Восток

Министр РФ по развитию Дальнего Востока Александр Козлов и глава ПАО «Группа компаний ПИК» Сергей Гордеев обсудили строительство новостроек на Дальнем Востоке. Строительная компания уже предметно рассматривает Приморский край, Сахалинскую область и Камчатский край. «Ипотека под 2% даст спрос на жильё на первичном рынке. С учетом того, что возможность получить льготную ипотеку будет у всех молод...

В октябре начинает работу MosBuild Академия

Образовательный онлайн-проект 2018 года имел грандиозный успех. Новый сезон стартует с курсов по архитектуре и световому дизайну В «учебном году» 2018—2019 состоялось 16 вебинаров, на которых выступили основатели архитектурных бюро, ведущие российские дизайнеры, главные редакторы авторитетных медиа, посвященных архитектуре. Спикерами были и бренд-амбассадоры выставки MosBuild Диана Балашо...

Новый терминал внутренних авиалиний международного аэропорта Хабаровск начнет работу с октября

В ходе рабочей поездки в Хабаровск заместитель Председателя Правительства РФ - полномочный представитель Президента РФ в ДФО Юрий Трутнев осмотрел новый терминал внутренних авиалиний международного аэропорта Хабаровска им. Г.И. Невельского, построенного при участии Фонда развития Дальнего Востока, и проинспектировал подготовку к переводу обслуживания пассажиров в новый аэровокзал. Вице-пр...

Минстрой пересмотрел норматив по площади земельных участков для строительства и реконструкции школ

В свод правил «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» внесены изменения. Соответствующий приказ подписал Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Владимир Якушев. Изменения №1 в СП 42.13330.2016 «СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» внесены в рамках реализации нацпроек...

назначается после выполнения ряда требований. Так удаление боковых элементов опалубки, не несущих нагрузки от веса конструкций, допускается только после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов.
Более строгие требования предъявляются к удалению несущей опалубки железобетонных конструкций, которую допускается снимать только после достижения бетоном значения прочности от проектной:

• несущих элементов конструкций пролетом до2 м– 50%;


• несущих конструкций балок, ригелей, прогонов, плит и сводов пролетом 2-6 м– не менее 70%;


• несущих конструкций пролетом более6 м– не менее 80%;


• несущих конструкций, армированных несущими сварными каркасами – не менее 25%.

Ориентировочно можно считать, что через 3 суток бетон на портландцементе наберет прочность около 30%, через 7 суток – около 60% и через 14 суток – около 80% по отношению к 28-суточной прочности. Однако твердение бетона продолжается и после наступления 28 суточного возраста. Так к 90 суткам твердения бетон может набрать дополнительно 30-35% прочности.
Стандартными условиями твердения бетонов считаются: температура 20±5ºC и влажность воздуха выше
90%. Следует иметь в виду, что на практике, как правило, реальные условия не соответствуют стандартным нормативам, и процесс твердения бетона либо замедляется, либо ускоряется. Например, при температуре 10ºC через 7 суток бетон наберет прочность 40-50%, а при 5ºC – только 30-35%. В случае твердения при температуре 30-35ºC бетон уже через 3 суток наберет 45% прочности. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вообще не набирают прочность. Поэтому решение о распалубливании и нагружении конструкции следует применять после проведения испытаний бетона на прочность.
Сроки достижения бетоном заданной прочности устанавливает строительная лаборатория по результатам испытаний контрольных образцов или методами неразрушающего контроля. На объектах с общим объемом работ менее 50 м 3 , получающих товарную бетонную смесь с заводов или установок, расположенных на расстоянии не более20 км, допускается оценка прочности бетона по данным лаборатории предприятия-изготовителя бетонной смеси без изготовления контрольных образцов на месте укладки. Однако это указание не распространяется на ответственные парные и тонкостенные конструкции: балки, колонны, плиты перекрытий, а также на монолитные стыки сборных конструкций.
Конечно, при возведении загородных жилых домов обычно не производят замеры бетона на прочность, так как у большинства строительных фирм работающих в секторе частного домостроения просто нет строительных лабораторий. Поэтому в данном случае придется ориентироваться на данные лаборатории предприятия-изготовителя бетонной смеси. Дополнительно можно провести собственную проверку бетона на прочность. Для этого нужно взять металлический шарик диаметром не менее20 мми бросить с одинаковой высоты на бетонную поверхность: контрольную и испытуемую. По высоте отскока шарика можно будет, сразу оговорюсь – с большой натяжкой, определить, дошла ли прочность бетона до требуемой величины.
Полную расчетную нагрузку в распалубленной железобетонной конструкции можно допустить только после приобретения бетоном проектной прочности.
Металлическая балка перекрытий в виде двутаврового профиля – обладает рядом неоспоримых преимуществ. Так металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой. К тому же металлическая стальная балка абсолютно негорючая и устойчивая к биологическим воздействиям. Однако металлическая балка при воздействии агрессивной окружающей среды может коррозировать, поэтому на нее требуется наносить защитное покрытие.
В большинстве случаев в частном домостроительстве металлическая балка имеет шарнирные опоры – ее концы жестко не зафиксированы, например, так как в каркасной стальной конструкции. Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать без стяжки величиной 350 кг/м 2 и 500 кг/м 2 со стяжкой.
Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным1000 мм, однако в целях экономии можно увеличить шаг между металлическими балками до1200 мм.
В нижеприведенной таблице приведен выбор номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов.

Пролет3 м			Пролет4 м			Пролет6 м
№ двутавра при шаге			№ двутавра при шаге			№ двутавра при шаге

Как видно из таблицы при общей нагрузке 500 кг/м 2 и длине пролета6 м, Вам следовало выбрать двутавр более высокого номера, а шаг установки балок выбрать меньше.

Добавлено: 26.05.2012 08:21

Обсуждение вопроса на форуме:

Мы залили перекрытие между первым и вторым этажом по двутавру №12 пролет 6 метров с выпуском на 1 метр от несущей стены первого этажа. Расстояние между двутаврами 2 метра, снизу между ними из арматуры №12 связана сетка ячейка 20 сверху сетка №5 ячейка 10см. Вопрос: через сколько дней можно снять опалубку и через сколько дней можно делать кладку стен, в том числе на выпуске?

Таблица пролетов перекрытий

Таблица пролетов перекрытий каркасного дома помогает выбрать правильное сечение лаг пола, а значит избежать проблем в провисанием пола, скрипом и вибрацией при ходьбе. Наш доморощенный подход - взять балки побольше - экономически не оправдан. Доска стоит дешевле бруса, особенно большого сечения. Чаще всего длина пролетов перекрытий находится в пределах 3.5-4,5 метров и, соблюдая правильные сечение и шаг, можно установить надежное перекрытие.

Напомню, что лаги пола ставятся с определенным шагом, кратным длинной стороне плиты черновой обшивки, а именно 305 мм, 407 мм, 488 мм и 610 мм для плиты osb / фанеры размером 2240 х 1220 мм.

Для шага 305 мм (12" OC)

Для шага 407 мм (16" OC)

Для шага 488 мм (19.2" OC)

Для шага 610 мм (24" OC)

Откуда взялись данные в этих таблицах?

Как правильно работать с таблицами и что такое жилая и нежилая нагрузка?

Жилая - это все, что находится и перемещается по пространству перекрытия: люди, предметы. Нежилая нагрузка - это вес строительных элементов. Например, вес лаг пола и плит чернового пола.

Зависит от того, что будет расположено сверху: двуспальная кровать или обычный стул. Финишное покрытие пола может быть легкий ламинат, а может быть стяжка теплого пола с плиткой.

Обычно для жилых помещений общая нагрузка находится в диапазоне 200-250 кг на кв.м. Если планируете установить чугунную ванну, то смотрите на ее вес и добавляйте массу воды и себя любимого в ней.

Для какой породы дерева взяты эти значения?

Так как у нас на рынках не действует система качества и точного определения сортности пиломатериала, то в таблицах указаны значения для обычной ели и сосны II сорта по североамериканской классификации.

Фактические размеры сечения досок в американских таблицах меньше, чем европейские, что делать?

Это правда. Если американцы заявляют, что доска сечением 2" x 6", то это не 50.8 мм х 152.4 мм. По факту это 38.1 мм х 139.7 мм. Уменьшение сечения доски происходит в результате сушки и строгания. На наших пилорамах, лесобазах и рынках тоже не мебельный магазин. Продавцы заявляют, что доска сечением 50 мм х 150 мм, но по факту она может быть 40-50 мм х 135-150 мм.

Монтаж деревянных балок в перекрытиях домов не является редкостью. Их главное предназначение – это равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент здания. Чтобы балочная конструкция выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать материал для нее, провести расчеты длины и сечения.

Все балочные перекрытия из дерева делятся между собой по назначению и виду материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: межэтажными, чердачными, подвальными и цокольными. По виду материала балки могут быть изготовлены из цельной древесины или клееной.

деревянные перекрытия в доме из газобетона

Межэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Во внутренний объем между потолком и полом укладываются звуко- и пароизоляционные наполнители. Потолочная часть зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.

Чердачное перекрытие может устанавливаться как элемент крыши, являясь частью ее стропильной конструкции. Может быть установлено, как отдельный независимый элемент. С целью сохранения тепла, обязательно оборудуется паро- и теплоизоляцией.

Перекрытие подвала и цокольного этажа должно быть большой прочности и выдерживать высокую нагрузку. Эти пролеты оборудуются тепло и пароизоляцией, чтобы не допустить проникновение холода из подвала.

Балки отличаются между собой по видам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Для изготовления цельных балок применяется древесина твердых пород. Существенным недостатком цельномассивных деревянных балок является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.

Балки из клееной древесины объединяют высокую прочность и эстетику. Их применение существенно увеличивает предельную длину, которая может составлять до 20 метров. Учитывая то, что клееные перекрытия выглядят красиво, их зачастую не закрывают потолком и они служат элементом дизайна.

Они имеют еще несколько существенных преимуществ, к которым относятся:

• способность перекрыть большие пролеты;
• простота их установки;
• небольшая масса;
• большой период эксплуатации;
• высокий уровень пожарной безопасности;
• не поддаются деформации.

Деревянные части балок перекрытия могут иметь прямоугольное сечение, что характерно для бруса или доски, или же круглое, изготовленное из бревна.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Монтаж деревянных балочных перекрытий влечет за собой ряд требований, которые необходимо учесть. Они состоят в следующем:

1. Балочные изделия должны быть изготовлены их хвойных пород дерева, которые обладают высоким запасом прочности. При этом, влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
2. Запрещается для изготовления балок применять древесину, подверженную грибковым заболеваниям или испорченную насекомыми.
3. Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
4. Чтобы потолок или пол не прогибался даже при нагрузке, необходимо выполнить строительный подъем. Потолок нижнего этажа получит в центре незначительный подъем, который при нагрузке станет ровным.
5. Если брусья планируется укладывать с большой частотой, то вместо них можно применить доски, которые необходимо устанавливать на ребра.

Порядок расчета деревянных балок

Перед тем, как проводить монтаж деревянного перекрытия, необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого необходимо:

• определить длину пролета, на которые они будут устанавливаться;
• рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после монтажа;
• имея указанные данные, провести расчет сечения балок и шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого используются специальные таблицы и программы.

Длина балок складывается из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, который будет вмонтирован в стену. Пролет можно узнать при помощи любого измерительного приспособления. Запас балок, который будет монтироваться в стену, зависит от материала, из которого стена изготовлена.

Важно!

Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен составлять не меньше 10 см и не меньше 15 см для балок, изготовленных из бруса. В деревянных строениях выполняются специальные пазы, глубиной от 7 см и больше, для укладывания балок. Если балки служат основой для стропил крыши, то их изготавливают на 4-6 см длиннее пролета.

Наиболее используемый пролет, который перекрывается балками составляет от 2.5 до 4 метров. Наибольшая длина балок, изготовленных из бруса или доски, не может превышать 6 метров. Если длина пролета превышает этот размер, то рекомендуется монтаж балок из клееного бруса. Помимо этого, для перекрытия пролетов, который больше 6 метров, можно установить деревянную ферму.

Нагрузка, которую несет деревянная балка, состоит из массы деталей пролета (балок, внутреннего наполнения, обшивки потолка и пола) и массы временных элементов (мебель, бытовая техника, присутствующие в помещении люди).

Точные расчеты несущей способности балок обычно выполняются специализированными организациями. При самостоятельном выполнении расчета применяется следующая система:

• чердачное перекрытие с подшивкой, в котором утеплителем является минеральная вата, несет постоянную собственную нагрузку 50 кг на квадратный метр. При такой нагрузке, согласно стандартам СНиП, нормативная нагрузка будет составлять 70 кг на квадратный метр при коэффициенте запаса прочности 1,3. Узнать общую нагрузку не составляет труда: 1,3х70+50=130 килограмм на квадратный метр;
• если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем вата, или в качестве подшивки применялись толстые доски, то нормативная нагрузка будет составлять 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
• если расчет проводится для мансардного помещения, то учитывается вес материала, из которого положен пол, и предметов, находящихся в мансарде. Нагрузка в этом случае будет составлять 350 кг на квадратный метр;
• в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, величина расчетной нагрузки составляет 400 кг на квадратный метр.

Расчет деревянных балок перекрытий

Определение сечения и шага деревянных балок

Рассчитав нагрузку и длину балок, можно определить их шаг и размеры сечения или диаметр.

Эти показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:

1. Ширина и высота балок должна быть в пропорции 1:1.,4. При этом, ширина балок должна находиться в диапазоне от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см, с учетом толщины утеплительного материала. Бревна для перекрытий должны иметь диаметр в диапазоне от 11 до 30 см.
2. Шаг установки должен находиться в пределах от 30 до 120 см, с учетом утеплительного и подшивочного материалов, которое будет в межбалочном пространстве. Если строение каркасное, то шаг должен соответствовать дистанции между каркасами.
3. Определение сечения балок из дерева проводится по разработанным таблицам или с применением определенных программ. Проводя расчет сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки

Фермы перекрытий, выполненные из дерева, выглядят, как два параллельно находящиеся друг над другом бревна или бруска, которые соединены между собой опорами, находящимися по отношению к этим бревнам или брускам под углом или вертикально. Основная задача, которую решают фермы – это перекрытие длинных пролетов, если монтаж дополнительных опорных стоек невозможен.

Для изготовления ферм применяются разработанные таблицы и программы, где учитываются тип соединений, шаг монтажа, сечение деталей конструкции и ее общие габариты. Зачастую, фермы изготавливаются промышленным способом с применением высокоточного оборудования. Наряду с этим, можно изготовить ферму своими руками.

Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий можно определить достоинства и недостатки, которыми обладают фермы. К преимуществам можно отнести:

• способность накрыть пролет значительного размера без дополнительных опорных стоек;
• незначительную массу, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
• высокая прочность и неподатливость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочного и напольного материалов;
• простота монтажа на любые несущие элементы здания, независимо от материала, из которого они изготовлены;
• возможность изменять ширину шага укладки фермы;
• возможность монтажа внутренних коммуникационных линий;
• прекрасная звуковая изоляция;
• красиво выполненные фермы можно не зашивать и использовать как элемент декора.

Кроме достоинств, фермы обладают некоторыми недостатками, к которым можно отнести следующие:

• за счет конструктивных особенностей, значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
• значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, необходимость наличия специального оборудования;
• высокая цена на готовую конструкцию.

Проектирование деревянной ферм