Как усилить балки перекрытия если длинный пролет?

Как усилить балки перекрытия если длинный пролет?

Укрепление деревянного перекрытия

Или Половые проблемы продолжение 2 часть
Во время капитального ремонта демонтаж пола проводился двумя частями ввиду того что, нужно было помещение куда все складировать — материалы, мусор, инструмент, и все что было не вывезено из квартиры. Разделение помещений было по капитальным стенам.

Первое помещение — бывший корридор, комната, туалет ванная и кухня между первыми двумя капитальными стенами.

перекрытие после снятия досок

Первоночально пол в каждом помещении был с порогами и отличался по высоте на 2,5 сантиметра.

По описанным причинам монтаж так же проводился двумя частями, в чем и была допущена ошибка, в результате которой получился порожек в 2 см между комнатой к корридором. Поднимать пол во всем первом помещении было уже поздно, когда вскрыли пол во втором, сразу поняли что его нельзя опускать как задумали первоначально т.к. это ослабит и без того очень слабую конструкцию.

Была мысль купить и уложить несколько кусков швеллера 5,7м длинной, сделав для каждого сквозное отверстие в центральной несущей стене и нишу во внешней на одном уровне с полом. Т.е. Первоночально отрезки швеллера подать через окно, пропустить через отверстие во внутренней стене и потом чуть чуть возвратить назад в нишу в капитальной внешней стене. Отговорили инженеры строители блин. Ну и зачем мы их послушали? Это теперь бы уже делали точно все по своему. Ну а в тот момент знаний мало. Нет чтобы просто кинуть на калькуляторе какой прогиб будет у бруса — все стало бы сразу понятно. При консультации делали упор на то что очень дорого укладывать метал (цена на него действительно дурная в тот момент была) и нужно технику вызывать кран и грузовик — и рабочих дополнительно т.к. швеллер такого сечения как мы предполагали и длинны имел приличную массу — а заводить его в стены руками. Что можно обойтись просто усилив конструкциию деревянным брусом мол это дешевле, не нужны дополнительно техника и люди. Ну и мы подались пути с наименьшим сопротивлением.

Небольшое отступление:
После капремонта мы стали противниками деревянных перекрытий как таковых Ребят не верьте что брусом можно чтото усилить нормально Простая проверка — просто подпрыгнуть — вибрация скажет вам обо всем. Если это у вас дачный домик — нет проблем все это допустимо. Если это квартира и снизу соседи, или если мебель с посудой в комнате 🙂 Как после прыжка все звенит а у соседа люстра качается. Просто впечатляет. А в нашем случае еще нужно было нагружать перегородками. Посему если исполниться старая мечта о своем доме — только нормальная плита или железобетонный монолит. Ходили к друзьям у кого деревянное перекрытие — у части есть такой эффект ( Все делали по проектам и не занимались самодеятельностью) . Только у одного у кого сделано не по расчетам 🙂 вместо бруса на ребро, лежат толстые бревна с тем же шагом и все стянуто сверху брусом под толстенные шурупы — понравилось перекрытие. Прыгали и скакали, а дрожания практически нет 🙂 Хотя пролёт перектытия больше 6 метров.

укладка деревянного бруса с одинаковым шагом в 60 см

Итак, перекрытие решено было усилить брусом — который укладываем через каждых 60см и притягиваем большими шурупами к балкам перекрытия. Брус укладываем по уровню, чтобы он мог служить одновременно и лагой для укладки пола из половой доски. Перед этим удалили часть вонючего утеплителя из черной золы или как там это называлось, уложили пленку и в ниши вложили стекловату.

укладка минеральной ваты в ниши полученные из пространством между балок

Получилось несколько сред с разной плотностью — звук практически полностью не пропускает. Поверх уложим половую доску до этого с одной стороны покрашенную средством — пропиткой защищающей древесину от различных грибков, плесени, и прочей напасти. Да, этой же пропиткой прошли все части торчащих деревянных балок из черного утеплителя, и все брусья которые испольовались в конструкции.

Поскольку балки перекрытия опирались только на 2 несущие стены в первом помещении — а была еще и третья стена, решили к третьей стене прикрутить уголок металлический на анкерах, а на него уже сделать опору одного конца всех поперечных деревянных брусов которые укладывали поверх существующих балок пола.

уголок прикрученный к капитально стене будет опорой

Задачи поставленные в первой статье выполнены частично
— водяной теплый пол был отброшен из за деревянного перекрытия
— звуко, теплоизоляция получилась отлично.
— соседям снизу урон нанесен небыл (кроме звукового 🙂 что радовало
— перекрытие было укреплено, с нашей точке зрения слабо,
осталась надежда на половую доску, что она еще внесет свою лепту в усиление перекрытия. И так далее покрытие пола доской …

Comments

Здравствуйте. У меня аналогичная ситуация с деревянным перекрытиями и я только начинаю размышлять над будующим ремонтом, в т.ч. и ремонтом/ усилением (вскрытие покажет)деревянных балок. Балкам предположительно сто лет и какое их состояниэ на сегодняшний день остается только догадываться, поэтому и рассматриваю варианты дублирования стальными швеллерами (пролет 7 м), но опять таки как их затащить в квартиру при их немалой массе без спецтехники… Также рассматриваю вариант дублирования профильной трубой 80*60. Следующий момент, каким образом крепить весь этот новый конструтив? вдалбливаться в стены, либо же проще и не менее надежно закрепить на мощьных штырях специальные кронштейны? Очень интересно Ваше мнение, т.к. у меня сухие предположения и домыслы а у вас реальный опыт.

На Ваших фотографиях видо, что промежутки между балками заложены, то ли глиной, то ли пескоп, а это как по мне дополнительный аккумулятор влаги (мое личное мнение, непрофессиональное) — не лучше было бы очистить это пространство до деревянного наката?

Если бы повторять этот процесс то теперь бы использовали бы швелера, или натурально бревна а не брус. Теперь детишки когда начинают прыгать и устраивать игрища — натурально в комнате все подпрыгивает. Собрать компанию и повесилиться с танцами тоже большой вопрос. Словом вот — теперь сожалеем что не кинули дополнительно 4 швелера в каждую комнату с перевязкой на существующий пол.

Укладывать швеллер думали в ниши выдолбленые в несущих стенах.
С одной стороны (где соседи) на глубину достаточную для опоры швеллера 12 см (стена же 38 плюс штукатурка)
думали чуток больше продолбить чтобы вставить а потом чуток вынуть для облегчения укладки швеллера.
А с другой сторны использовать ниши под батареями (батареи сняты — сбивали штукатурку ведь) с дополнительными продольными углублениями — чтобы можно было сделать разворот и попадание концов балок в углубления.
И еще использовать балконный порог, и дверной проём между комнатами просто углубив пороги на высоту швеллера. Еще думали пробить одну стену между комнатами нашей квартиры насквозь для того чтобы можно было уложить по швеллеру в каждой комнате т.к. напротив небыло ниш балконов и проёмов.

Поднимать нужно было бы на второй этаж — рассматривали 2 варианта — автокран и простую физическую силу. И то и другое вполне реально было сделать — 2 этаж — балконный дверной проём. Высота около 4.5 метров — а если еще и с борта машины то меньше — подъем веревкой до

45 градусов — затем втягивание.

Между балками остатки черного шлака из кательной. Во всяком случае это очень его напоминает. Жутко вонючая штука и довольно тяжелая. Мы оставили часть — т.к. уже паковать в мешки было сложно, да и остатки не играли существенной роли как по объему так и по весу. да и места для минваты было уже предостаточно. В помещении очень очень сухо, и шлак был сухой. Все интенсивно опрыскивали водой т.к. иначе дышать просто не реально несмотря на маски.

вот вроде и все 🙂

Вот это да — между балками шлак…. Он небось и противогрибковым средством служит из-за своего не самого приятного запаха да и влагу не должен впитывать. После Вашего ответа окончательно убедился, что дерево нужно продублировать металлом. А из чего делали новые перестенки? Я думаю делать каркас из профильной трубы и зашивать гипслокартом. Нынешние перестенки сделаны из кирпича, при чем выложен не в четверть, как обычно делают, а в половину, при это высота полтоков 3,5м и остается только догадываться какая приходится нагрузка на перекрытие…

Мы решили сделать новые стены из гипсокартона, в качестве каркаса использовали металический профиль, и в стены заложена минеральная вата в качестве звукоизолятора, потому как очень не хотелось чтобы сидя в одной комнате было слышно что творится в туалете :). Мы не рискнули делать новые перегородки из кирпича, очень хлипким нам показалось деревянное перекрытие, таких нагрузок оно точно выдержать не смогло бы. Правда мы еще сделали укрепленную стену в кухне, потому как планировали повесить на нее кухонные ящики.

Особенности, типы и расчет деревянных балок перекрытия

Балки перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию. Именно по этой причине выбору несущих элементов и их установке стоит уделить особое внимание.

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

  • привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
  • небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
  • возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
  • скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

  • горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
  • меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
  • усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
  • подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

  • соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
  • хорошая прочность и жесткость;
  • пожарная безопасность;
  • отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород. Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше. По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

Какими бывают деревянные перекрытия

Балки перекрытия деревянные используются практически для всех уровней дома. Балочный каркас необходимо предусмотреть для следующих типов конструкции:

  • подвальное или цокольное перекрытие (пол первого этажа);
  • междуэтажное перекрытие;
  • чердачное перекрытие.

Толщина несущего бруса для чердака составляет от 10 до 20 см

От типа зависит нормируемая полезная нагрузка, которая берется в расчет деревянных балок перекрытия. Также разница будет в толщине утеплителя и его необходимости.

Между балками над подвалом обычно укладывают от 5 до 15 см минеральной ваты, пенопласта или экструдированного пенополистирола. В междуэтажных конструкциях достаточно будет предусмотреть пару сантиметров для звукоизоляции. На холодном чердаке требуется больше всего материала. Здесь толщина может составлять от 10 до 20 см. Точные значения зависят от климатического района строительства.

Между балками подвального перекрытия укладывают минеральную вату

Иногда подвальное перекрытие предпочитают делать не из дерева, а из металла и железобетона. В этом случае в качестве несущих балок используют двутавр или швеллер, а бетон заливают в опалубку из профлиста. Такой вариант будет надежнее при вероятности подтопления. Также он будет лучше сопротивляться сырости из подвала.

Какие бывают балки

Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.

По материалу элементы разделяют на следующие виды:

  • из цельного бруса или доски;
  • из клееного бруса.

Из клееного бруса изготавливают гнутые балки

Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые. Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).

Сечение балок может быть следующих типов:

Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.

Чаще всего применяют брус прямоугольной формы

Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.

Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.

Расчеты

Расчет сечения позволит не сомневаться в прочности и жесткости конструкции. При этом определяется максимальная длина, которая допускается при каком-либо сечении. Чтобы выполнить расчёт, нужны следующие данные:

  • длина деревянной балки перекрытия (точнее, расстояние между несущими стенами);
  • расстояние между балками (их шаг);
  • нагрузка на конструкцию.

Для расчета нужно знать расстояние между балками, ширину пролета и нагрузку на конструкцию

Нагрузка складывается из двух значений: постоянного и временного. Постоянное включает в себя массу самих балок (пока предварительную), утепление, подшивка потолка, черновой и чистый пол. Временная нагрузка — это масса людей и мебели. По нормативным документам для жилых помещений она принимается равной 150 кг/м2. Для чердака можно взять меньше, но рекомендуется — такую же. Это не только обеспечит определенный запас прочности, но и даст возможность в будущем переоборудовать свой чердак в мансарду без реконструкции несущих элементов.

Балочный каркас следует рассчитывать по таким формулам:

В этих формулах q — это нагрузка на кв. м перекрытия, которая включает в себя массу конструкций и 150 кг полезного значения. При этом указанные величины требуется умножить на расстояние между балками. Это вызвано тем, что для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный. l2 — расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытие. W = b*h2/6. Зная W, можно легко составить уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Чаще всего деревянная балка уже имеет известную ширину. Удобнее изготавливать ее из доски шириной 50 или 100 мм. Также можно рассмотреть вариант с составным сечением. Его изготавливают из нескольких досок толщиной 50 мм.

Расчетом в указанном случае находят необходимую высоту элемента. Но бывают такие случаи, что нужно вписаться в определенный пирог перекрытия, чтобы не уменьшить высоту помещений. В этом случае в качестве известной величины в уравнение добавляют высоту сечения, а находят ширину. Но чем меньше высота, тем более неэкономичным будет каркас перекрытия.

Для стягивания двух или трех досок между собой удобно использовать металлические шпильки. При этом при закручивании гаек обязательно используют более широкие шайбы. Они предотвращают вдавливание металла в более мягкое дерево. Между деревом и стальными крепежами нужно обязательно предусмотреть изоляцию. Для этого можно использовать такой материал, как ТЕХНОЭЛАСТ марки ЭПП.

Деревянные бруски перед монтажом необходимо гидроизолировать

Перед использованием деревянных элементов их обрабатывают антисептическим составом. Это нужно для предотвращения заплесневения и загнивания. Также рекомендуется выполнить обработку антипиренами, которые повысят пожарную безопасность. При опирании прогонов на стену из кирпича или бетона их концы оборачивают техноэластом, линокромом, гидроизолом или рубероидом.

Строительные калькуляторы – ProstoBuild.ru

Пример расчета деревянного перекрытия

Основной задачей расчета деревянного перекрытия является подбор сечения и шага деревянных балок. Шаг деревянных балок обычно принимают 0.5-1.5м, а сечение приходится рассчитывать. Непосредственно этой задачей мы и будем заниматься в данном примере.

Расчет перекрытия будем вести между 1-ым и 2-ым этажами. Зададимся исходными данными.

1. Размер перекрытия 4х6 м (балки располагаем по стороне 4 метра)
2. Шаг балок – 0.6 м
3. Порода древесины – сосна
4. Сорт древесины – 2 сорт
5. Состав перекрытия:

a. Балка перекрытия (для примерного подсчета нагрузки от собственного веса возьмем сечение 200х100)
b. Черепной брусок 40х40 (крепим к балке перекрытия)
c. Щит наката толщиной 20 мм
d. Шумоизоляция толщиной 140 мм (пусть плотность равна 100 кг/м3)
e. Черновой пол толщиной 50 мм
f. Чистовой пол толщиной 15 мм

Для начала соберем распределенную нагрузку на балку.

Все постоянные и временные нагрузки на балку сведем в таблицу:

Сперва найдем все нормативные нагрузки на площадь (кг/м2) – столбец №3.

3.1 Для определения нормативной нагрузки в кг/м2 для балок перекрытия воспользуемся следующим методом: найдем массу всех балок перекрытия и разделим на площадь, которую они перекрывают (4,8х4м).
Масса одной балки – 0.2м * 0.1м * 4м * 500 кг/м3 = 40 кг
Масса всех балок – 40 кг * 9 шт = 360 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от балок перекрытия – 360 кг / 4,8м / 4м = 18,75 кг/м2

3.2 Для определения нагрузки от черепного бруска воспользуемся тем же методом:
Масса одного бруска – 0,04м * 0,04м * 4м * 500 кг/м3 = 3,2 кг
Масса всех брусков – 3,2 кг * 18 шт = 57,6 кг
Нормативная нагрузка в кг/м2 от черепного бруска – 57,6 кг / 4,8м / 4м = 3 кг/м2

3.3 Щит наката – 0,02 м * 500 кг/м3 = 10 кг/м2
3.4 Шумоизоляция – 0,14 м * 100 кг/м3 = 14 кг/м2
3.5 Черновой пол – 0,05 м * 500 кг/м3 = 25 кг/м2
3.6 Чистовой пол (паркет) – 0,015 м * 650 кг/м3 = 9,75 кг/м2
3.7 Полезную нагрузку на перекрытие 2-ого этажа найдем в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» таблица 8.3. Нормативное значения равномерно распределенной нагрузки будет как для квартир жилых зданий и равна 1,5 кПа или 150 кг/м2.

Запишем все полученные значения в 3-ий столбец таблицы.

После того, как нашли нагрузку на площадь – переведем ее в нагрузку на погонный метр балки. Сделать это легко, нужно просто умножить нагрузку на площадь (столбец №3) на грузовую ширину балки 0,6м (шаг между балками).

4.1 Балки перекрытия – 18,75 кг/м2 * 0,6 м = 11,25 кг/м
4.2 Черепной брусок – 3 кг/м2 * 0,6 м = 1,8 кг/м
4.3 Щит наката – 10 кг/м2 * 0,6 м = 6 кг/м
4.4 Шумоизоляция – 14 кг/м2 * 0,6 м = 8,4 кг/м
4.5 Черновой пол – 25 кг/м2 * 0,6 м = 15 кг/м
4.6 Чистовой пол (паркет) – 9,75 кг/м2 * 0,6 м = 5,85 кг/м
4.7 Полезная нагрузка – 150 кг/м2 * 0,6 м = 90 кг/м

Так же сведем все полученные значения в 4-ый столбец таблицы и просуммируем их, для дальнейшего определения прогиба данной балки.

Далее, руководствуясь разделами 7 и 8 СП 20.13330.2016, расставим коэффициенты надежности по нагрузке (чем меньше вероятность точного подсчета нагрузки, тем больше коэффициент надежности по нагрузке).

Для заполнения 6-ого столбца таблицы перемножим 3-ий и 5-ые столбцы.
Для заполнения 7-ого столбца таблицы перемножим 4-ый и 5-ые столбцы.
Значения в 7-ом столбце просуммируем для дальнейшего расчета на прочность.
Все эти нагрузки Вы также могли бы посчитать в нашем калькуляторе по сбору нагрузок на балку.

Как видно на рисунке – наша посчитанная расчетная нагрузка 174,96 кг/м практически совпадает с нагрузкой в калькуляторе 172,5 кг/м.

При расчете балки на прочность будем руководствоваться СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» и основная наша формула будет выглядеть следующим образом:

Формула говорит о том, что максимально изгибающий момент в балке M, деленный на момент сопротивления сечения Wрасч, должен быть не более расчетного сопротивления дерева на изгиб .
Зная M и мы найдем Wрасч, а зная Wрасч, мы сможем найти геометрические размеры сечения нашей балки.
Максимальный изгибающий момент M в нашем случае мы можем найти по простой формуле:

где q – расчетная нагрузка на метр балки (174,96 кг/м)
L – пролет балки (по факту он будет чуть-чуть меньше наших 4 метров за счет величины опирания балки, но мы будем принимать 4 м)

Также максимальный момент можно рассчитать у нас в калькуляторе балки.

Расчетное сопротивление дерева на изгиб Rи найдем по формуле

Сильно вникать в формулу не будем, но если кратко, то берется расчетное сопротивление в идеальных условиях и умножается на ряд коэффициентов, которые чаще всего уменьшают нам расчетное сопротивление. В нашем случае, согласно пунктов 6.1 и 6.9 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции», мы умножаем на следующие коэффициенты:

Mдл = 0.66 – коэффициент, характеризующий режим работы балки (для совместного действия постоянной и кратковременной нагрузки).
Mв = 0.9 – нормальные условия эксплуатации (влажность древесины меньше 12%, максимальная относительная влажность воздуха при 20 градусах – 65%)
Mт = 0,85 – для температуры воздуха в эксплуатируемом помещении 22 градуса
Mсс = 0,9 – для срока службы сооружения 75 лет
По таблице 3 данного СП расчетное сопротивление для 2 сорта древесины равно 19,5 МПа. Умножим это сопротивление на вышеперечисленные коэффициенты.

8,86 Мпа – это то сопротивление, которое мы дальше будем принимать в расчетах.

Зная максимально изгибающий момент М и расчетное сопротивление дерева на изгиб , найдем момент сопротивления сечения Wрасч как для прямоугольного сечения:

Зная формулу момента сопротивления W, можем задать ширину либо высоту сами и найти неизвестную величину, либо задать отношение высоты к ширине и решить уравнение.

Где b – ширина сечения, h – высота сечения

Рассмотрим 1-ый вариант и зададим ширину сечения b= 75 мм.

Принимаем h = 200 мм. Следовательно, имеем сечение 200х75 мм, которое проходит по прочности.
Для интереса можем узнать момент сопротивления в этом калькуляторе

Как видно на рисунке, полученное значение 500 000 мм3 получилось больше нашего расчетного 394 943 мм3, а значит, мы все сделали правильно!

Конечно же, у нас был и калькулятор расчета балки на прочность, в котором можно сразу получить ответ. Давайте же проверим результат и там:

Прочность на рисунке обеспечена с небольшим запасом, как и у нас в расчете.
Далее рассчитаем данное сечение на прогиб.

Если балка проходит по прочности, это совсем не значит, что она проходит по прогибу. Может получиться так, что балка сильно провисла, но прочность свою не потеряла, но из-за большого прогиба, человек будет крайне некомфортно себя чувствовать в таком помещении. Поэтому (и не только) прогибы не должны превышать значений, установленных в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Придерживаться будем таблице Д.1 из вышеуказанного СП:

Для балок пролетом 3 метра максимальный прогиб L/150, а для балок пролетом 6 метров – L/200. Методом интерполяции найдем отношение для нашей балки (4 метра).

А, значит, максимальный прогиб = L/167 = 4000 / 167 = 23,95 мм.

Теперь найдем фактический прогиб нашей балки от нормативной нагрузки на метр, которая у нас получилась 138,3 кг/м, по следующей формуле:

где q = 138,3 кг/м или 1,383 Н/мм
L = 4000 мм
E – модуль упругости дерева 10000 Мпа
I – момент инерции прямоугольного сечения (b*h*h*h/12 = 75*200*200*200/12 = 50000000 мм4, также это значение можно найти в калькуляторе моментов инерции)

Получаем, что фактический прогиб 9,22 мм меньше предельного прогиба 23,95 мм, а, значит, балка сечением 200х75 мм проходит по прогибу.
Прогиб балки проверим еще у нас в расчете:

Прогиб в программе (9,77 мм) почти совпал с посчитанным прогибом (9,22 мм).

Вывод.
Деревянная балка сечением 200х75 мм проходит как по прочности, так и по прогибу.
В ближайшее время еще сделаю онлайн расчет по расчету/подбору балок для деревянного перекрытия, так что подписывайтесь на обновления и не забывайте поблагодарить автора, мне это будет очень приятно.

Деревянное перекрытие между этажами. Особенности монтажа

Если рассматривать деревянное перекрытие между этажами, то в общем виде оно состоит из балок, межбалочного заполнения, наката, формирующего черновой пол, и отделочного слоя потолка. Основной элемент конструкции — это балки. Чаще всего их выполняют из хвойных пород дерева. Именно такую древесину и стоит применять, поскольку материал из лиственных пород хуже работает на изгиб. Помимо цельного бруса можно использовать балки, сбитые из поставленных на ребро широких досок. Причем итоговое поперечное сечение элементов в подобном случае можно уменьшить на 20-30%, так как прочность такой балки немного выше, чем у цельного бруса.

Также в качестве материала для перекрытий подойдут и клееные брусья, изготовленные из досок-ламелей длинной до 12 метров. Такие балки значительно более прочные, чем элементы из цельной древесины. Возможно их изготовление по индивидуальным заказам в соответствии с согласованными размерами. В этом случае монтаж облегчается из-за отсутствия пополнительных манипуляций по подгонке. При использовании клееного бруса следует помнить, что чаще всего данные элементы проходят дополнительную обработку и покрываются тонким слоем воска. Воск делает поверхность брусьев скользкой. Поэтому сразу после монтажа на стены или фундамент поверх них нужно уложить временные настилы, чтобы предотвратить возможное травмирование.

Подбор сечения балок деревянного перекрытия

Для перекрытий между этажами при пролете в 3 — 4,5 метра следует использовать брусья с сечением от 140 × 100 мм до 200 × 120 мм. Для пролетов в 4,5 — 6 метров понадобятся балки от 200 × 120 мм до 240 × 160 мм. Для чердачных перекрытий можно использовать элементы с сечением на 20 — 30% меньше. Все это конечно общие рекомендации. Для более точного и правильного определения нужного сечения и шага между балками нужен расчет. Для вычисления сечения учитываются длина пролета, расстояние между балками и величина нагрузки, оказываемой на них. В качестве альтернативы самостоятельному подсчету параметров можно воспользоваться программой расчета однопролетных деревянных балок.

Общие параметры подбора балок для межэтажных и чердачных перекрытий:

Сечение деревянной балки, мм Расстояние между балками при заданной ширине пролета в деревянном перекрытии между этажами, м расстояние между балками при заданной ширине пролета в чердачном перекрытии, м
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0
50 × 160 0,8 0,6 0,45 1,2 0,9 0,65 0,5 0,4
60 × 200 1,25 0,8 0,7 0,55 0,45 1,85 1,35 1,05 0,8 0,65
100 × 100 0,6 0,45 0,35 0,9 0,7 0,5 0,4

Монтаж деревянных перекрытий между этажами

Балки из древесины укладывают на расстоянии 0,6; 0,8; 1,0 или 1,2 метра друг от друга (таблица подбора балок для межэтажных и чердачных перекрытий). Чем больше ширина пролета и сечение балки, тем меньшим должен быть этот промежуток. Исключением может быть чердачное перекрытие, где расстояние между элементами можно увеличить до 1,5 метров. Брусья (бревна) монтируют вдоль короткой стороны помещения перпендикулярно его длине, максимально соблюдая параллельность друг к другу. В первую очередь закрепляются крайние балки, правильность положения которых проверяется строительным уровнем. Затем укладываются элементы от краев к центру с соблюдением расстояния между ними. Также нужно проверять горизонтальность балок и при необходимости подкладывать под их концы обрезки досок, защищенные гидроизоляцией.

В конструкциях наружных стен необходимо оставлять специальные ниши глубиной 150-200 мм, в которые в последующем закладываются брусья. Длина опорной части должна быть не менее 120 мм, но не более 180 мм с таким расчетом, чтобы между стеной и балкой в нише оставалось 20-30 мм зазора. При укладке в стены из кирпича или других блочных материалов каждую третью балку необходимо закрепить с кладкой. Концы брусьев со стороны как внутренних, так и наружных стен перед укладкой обертывают двумя-тремя слоями рубероида или покрывают битумной мастикой. Это снижает вероятность гниения древесины. Оставшиеся пустоты в нише заполняются утеплителем (минеральной ватой или пенопластом) и герметизируются.

Установка деревянного перекрытия в паз стены:

Межбалочное заполнение выполняется из двух слоев: наката (настила) и теплоизоляции. Для первого слоя используются деревянные щиты и доски. Накат крепиться на бруски сечением от 50 × 50 мм, которые прибивают к боковым сторонам балок. Снизу межэтажное перекрытие подшивается досками, древесностружечными плитами (ДСП, ОСП) или плитами гипсокартона. Все эти материалы играют роль чернового или чистового потолка. При желании оставить балки натуральными и видимыми, чистовою подшивку следует выполнять к каркасу (бруску), прикрепленному к внутренней части бруса выше нижней плоскости перекрытия.

Деревянное перекрытие между этажами в разрезе:

Поверх наката укладывается пароизоляция и плиты из минеральной ваты, экструдированного пенополистирола, пенопласта, перлита. Укладывать плиты утеплителя нужно максимально плотно друг к другу. Толщина слоя любого материала для межэтажного перекрытия должна составлять как минимум 100 мм, а для чердачного и надподвального — 200-250 мм. Более точный расчет требуемого утеплителя и его необходимой толщины можно выполнить в программе теплотехнического расчета ТеРеМОК.

Если есть необходимости усилить деревянное перекрытие между этажами с большим пролетом, тогда рекомендуется балки укладывать по перекрестной схеме, перпендикулярно друг другу. Однако такой способ увеличит трудоемкость работы, ведь придется не только устанавливать больше балок, но и выполнять вырезы в них (в узлах пересечений), затем стягивать их хомутами или проволокой. Правда, сами балки в таком случае как в продольном, так и в поперечном направлениях можно укладывать реже. И все же значительно проще снизить шаг балок и уложить большее их количество, уменьшая межбалочное пространство. Другой способ решения вопроса — выбрать элементы с большим сечением или укрепить балки по бокам дополнительными накладками из досок.

Укрепление деревянного перекрытия

Или Половые проблемы продолжение 2 часть
Во время капитального ремонта демонтаж пола проводился двумя частями ввиду того что, нужно было помещение куда все складировать — материалы, мусор, инструмент, и все что было не вывезено из квартиры. Разделение помещений было по капитальным стенам.

Первое помещение — бывший корридор, комната, туалет ванная и кухня между первыми двумя капитальными стенами.

перекрытие после снятия досок

Первоночально пол в каждом помещении был с порогами и отличался по высоте на 2,5 сантиметра.

По описанным причинам монтаж так же проводился двумя частями, в чем и была допущена ошибка, в результате которой получился порожек в 2 см между комнатой к корридором. Поднимать пол во всем первом помещении было уже поздно, когда вскрыли пол во втором, сразу поняли что его нельзя опускать как задумали первоначально т.к. это ослабит и без того очень слабую конструкцию.

Была мысль купить и уложить несколько кусков швеллера 5,7м длинной, сделав для каждого сквозное отверстие в центральной несущей стене и нишу во внешней на одном уровне с полом. Т.е. Первоночально отрезки швеллера подать через окно, пропустить через отверстие во внутренней стене и потом чуть чуть возвратить назад в нишу в капитальной внешней стене. Отговорили инженеры строители блин. Ну и зачем мы их послушали? Это теперь бы уже делали точно все по своему. Ну а в тот момент знаний мало. Нет чтобы просто кинуть на калькуляторе какой прогиб будет у бруса — все стало бы сразу понятно. При консультации делали упор на то что очень дорого укладывать метал (цена на него действительно дурная в тот момент была) и нужно технику вызывать кран и грузовик — и рабочих дополнительно т.к. швеллер такого сечения как мы предполагали и длинны имел приличную массу — а заводить его в стены руками. Что можно обойтись просто усилив конструкциию деревянным брусом мол это дешевле, не нужны дополнительно техника и люди. Ну и мы подались пути с наименьшим сопротивлением.

Небольшое отступление:
После капремонта мы стали противниками деревянных перекрытий как таковых Ребят не верьте что брусом можно чтото усилить нормально Простая проверка — просто подпрыгнуть — вибрация скажет вам обо всем. Если это у вас дачный домик — нет проблем все это допустимо. Если это квартира и снизу соседи, или если мебель с посудой в комнате Как после прыжка все звенит а у соседа люстра качается. Просто впечатляет. А в нашем случае еще нужно было нагружать перегородками. Посему если исполниться старая мечта о своем доме — только нормальная плита или железобетонный монолит. Ходили к друзьям у кого деревянное перекрытие — у части есть такой эффект ( Все делали по проектам и не занимались самодеятельностью) . Только у одного у кого сделано не по расчетам вместо бруса на ребро, лежат толстые бревна с тем же шагом и все стянуто сверху брусом под толстенные шурупы — понравилось перекрытие. Прыгали и скакали, а дрожания практически нет Хотя пролёт перектытия больше 6 метров.

укладка деревянного бруса с одинаковым шагом в 60 см

Итак, перекрытие решено было усилить брусом — который укладываем через каждых 60см и притягиваем большими шурупами к балкам перекрытия. Брус укладываем по уровню, чтобы он мог служить одновременно и лагой для укладки пола из половой доски. Перед этим удалили часть вонючего утеплителя из черной золы или как там это называлось, уложили пленку и в ниши вложили стекловату.

укладка минеральной ваты в ниши полученные из пространством между балок

Получилось несколько сред с разной плотностью — звук практически полностью не пропускает. Поверх уложим половую доску до этого с одной стороны покрашенную средством — пропиткой защищающей древесину от различных грибков, плесени, и прочей напасти. Да, этой же пропиткой прошли все части торчащих деревянных балок из черного утеплителя, и все брусья которые испольовались в конструкции.

Поскольку балки перекрытия опирались только на 2 несущие стены в первом помещении — а была еще и третья стена, решили к третьей стене прикрутить уголок металлический на анкерах, а на него уже сделать опору одного конца всех поперечных деревянных брусов которые укладывали поверх существующих балок пола.

уголок прикрученный к капитально стене будет опорой

Задачи поставленные в первой статье выполнены частично
— водяной теплый пол был отброшен из за деревянного перекрытия
— звуко, теплоизоляция получилась отлично.
— соседям снизу урон нанесен небыл (кроме звукового 🙂 что радовало
— перекрытие было укреплено, с нашей точке зрения слабо,
осталась надежда на половую доску, что она еще внесет свою лепту в усиление перекрытия. И так далее покрытие пола доской …

Comments

Здравствуйте. У меня аналогичная ситуация с деревянным перекрытиями и я только начинаю размышлять над будующим ремонтом, в т.ч. и ремонтом/ усилением (вскрытие покажет)деревянных балок. Балкам предположительно сто лет и какое их состояниэ на сегодняшний день остается только догадываться, поэтому и рассматриваю варианты дублирования стальными швеллерами (пролет 7 м), но опять таки как их затащить в квартиру при их немалой массе без спецтехники… Также рассматриваю вариант дублирования профильной трубой 80*60. Следующий момент, каким образом крепить весь этот новый конструтив? вдалбливаться в стены, либо же проще и не менее надежно закрепить на мощьных штырях специальные кронштейны? Очень интересно Ваше мнение, т.к. у меня сухие предположения и домыслы а у вас реальный опыт.

На Ваших фотографиях видо, что промежутки между балками заложены, то ли глиной, то ли пескоп, а это как по мне дополнительный аккумулятор влаги (мое личное мнение, непрофессиональное) — не лучше было бы очистить это пространство до деревянного наката?

Если бы повторять этот процесс то теперь бы использовали бы швелера, или натурально бревна а не брус. Теперь детишки когда начинают прыгать и устраивать игрища — натурально в комнате все подпрыгивает. Собрать компанию и повесилиться с танцами тоже большой вопрос. Словом вот — теперь сожалеем что не кинули дополнительно 4 швелера в каждую комнату с перевязкой на существующий пол.

Укладывать швеллер думали в ниши выдолбленые в несущих стенах.
С одной стороны (где соседи) на глубину достаточную для опоры швеллера 12 см (стена же 38 плюс штукатурка)
думали чуток больше продолбить чтобы вставить а потом чуток вынуть для облегчения укладки швеллера.
А с другой сторны использовать ниши под батареями (батареи сняты — сбивали штукатурку ведь) с дополнительными продольными углублениями — чтобы можно было сделать разворот и попадание концов балок в углубления.
И еще использовать балконный порог, и дверной проём между комнатами просто углубив пороги на высоту швеллера. Еще думали пробить одну стену между комнатами нашей квартиры насквозь для того чтобы можно было уложить по швеллеру в каждой комнате т.к. напротив небыло ниш балконов и проёмов.

Поднимать нужно было бы на второй этаж — рассматривали 2 варианта — автокран и простую физическую силу. И то и другое вполне реально было сделать — 2 этаж — балконный дверной проём. Высота около 4.5 метров — а если еще и с борта машины то меньше — подъем веревкой до

45 градусов — затем втягивание.

Между балками остатки черного шлака из кательной. Во всяком случае это очень его напоминает. Жутко вонючая штука и довольно тяжелая. Мы оставили часть — т.к. уже паковать в мешки было сложно, да и остатки не играли существенной роли как по объему так и по весу. да и места для минваты было уже предостаточно. В помещении очень очень сухо, и шлак был сухой. Все интенсивно опрыскивали водой т.к. иначе дышать просто не реально несмотря на маски.

вот вроде и все 🙂

Вот это да — между балками шлак…. Он небось и противогрибковым средством служит из-за своего не самого приятного запаха да и влагу не должен впитывать. После Вашего ответа окончательно убедился, что дерево нужно продублировать металлом. А из чего делали новые перестенки? Я думаю делать каркас из профильной трубы и зашивать гипслокартом. Нынешние перестенки сделаны из кирпича, при чем выложен не в четверть, как обычно делают, а в половину, при это высота полтоков 3,5м и остается только догадываться какая приходится нагрузка на перекрытие…

Мы решили сделать новые стены из гипсокартона, в качестве каркаса использовали металический профиль, и в стены заложена минеральная вата в качестве звукоизолятора, потому как очень не хотелось чтобы сидя в одной комнате было слышно что творится в туалете :). Мы не рискнули делать новые перегородки из кирпича, очень хлипким нам показалось деревянное перекрытие, таких нагрузок оно точно выдержать не смогло бы. Правда мы еще сделали укрепленную стену в кухне, потому как планировали повесить на нее кухонные ящики.

Как нарастить высоту балки перекрытия?

  • Кафтанчиково

Взываю к коллективному разуму.

Есть задача — требуется перекрыть пролет, длиной 5,5 м. Расстояние между балками перекрытия должно быть 0,6м. Нагрузка на перекрытие 250 кг на кв.м.

Залез в “он-лайн калькулятор балок”, получается, что для этого идеально подойдет балка, размерами 50х300мм. Но, вся беда в том, что таких балок в наличии нет, а есть балки 50х150мм.

Всвязи с этим возникло желание срастить при помощи накладок из фанеры балки 50х150, так чтобы получилась балка 50х300мм.

Т.е. конструктив видитится примерно такими (красное — это фанерные накладки, с двух сторон прибитые гвоздями). Размер накладок 600х300 мм, планирую располгать их равномерно через каждый метр балки.

Вопрос, будет-ли такое наращивание балок увеличивать несущую способность балки? Или лучше искать более другой конструктив? Деревянные фермы и двутавры, получаются “золотыми”. Хочется чего-то подешевле…

Может собрать деревянные двутавры?

Я бы накладки по диагонали расположил…

Может собрать деревянные двутавры?

только вот как их “на коленке” собрать.

Может собрать деревянные двутавры?

только вот как их “на коленке” собрать.

Вдруг тут кто в томске уже собирает, фермы же начали продвигать.

  • Кафтанчиково

Может собрать деревянные двутавры?

Двутавры “на коленке” не сделать. И если покупать готовые — ценник на них получается конский.

P.S. Ну и не делают их нигде поблизости, так что доставка чуть-ли не половину стоимости съест.

Что то я не уверен, что просто положив две доски друг на друга вы сможете получить необхоимую нагрузку. Может тогда плиты бетонные?

  • Кафтанчиково

Что то я не уверен, что просто положив две доски друг на друга вы сможете получить необхоимую нагрузку. Может тогда плиты бетонные?

бетонные плиты на брусовую сарайку — это совсем уже изврат.. Тем более что у плит, несущая способность кратно выше чем требуемая 250 кг на кв. м.

Собсвенно потому и спрашиваю, может кто уже сталкивался с подобным?

Вприципе, можно попробовать уточнить у тех, кто занимается изготовлением клееного бруса. Они точно могут сделать такую балку..

Вприципе, можно попробовать уточнить у тех, кто занимается изготовлением клееного бруса. Они точно могут сделать такую балку..

Ну это скорее всего единственный вирант получить балку за нормальные деньги, либо фермы посчитать от ooasp

С точки зрения теоретического сопромата, такая конструкция будет работоспособна. А с точки зрения практического применения, необходимо исключить премещение балок отностительно друг друга. Для соблюдения этого условия нуно использовать сухую строганую доску, хороший клей, Фанеру толщиной не менее 12-18мм, много гвоздей 60мм или скоб степлера такой же длины. Накладки придётся ставить через 50-60см и ширина их будет

30см. Так что советую посчитать материальные затраты, а более того затраты времени, ведь собрать такую балку на месте мне представляется нереальным. Так же рассмотрите варианты с меньшими расстояниями меду балок, ведь утеплитель стоит не так дорого, чтобы под него пересчитывать балки, в конце концов есть засупные утеплители, не требующие четкого расстояния между балками.

И ещё вопрос, у вас там будет второй этаж или просто крыша? Потому что для перекрытий служащих полом важна жёсткость, а для крыши только прочность.

А у обычный брус не больше несёт? Например, 180х180? Что калькулятор говорит?

Уж его-то у нас в достатке…

П.С. У меня таким перекрыт пролёт в 5 метров второго этажа.

А у обычный брус не больше несёт? Например, 180х180? Что калькулятор говорит?

Уж его-то у нас в достатке…

П.С. У меня таким перекрыт пролёт в 5 метров второго этажа.

так ширина балки не увеличивает ее несущую способность.

Вприципе, можно попробовать уточнить у тех, кто занимается изготовлением клееного бруса. Они точно могут сделать такую балку..

Ну это скорее всего единственный вирант получить балку за нормальные деньги, либо фермы посчитать от ooasp

Если деревенская сарайка, то и вариант есть деревенский. Рельса поперек балок… и всего делов…

Да и может увеличить балки до 100х200, при этом увеличить шаг между балками до 1200.. а балку сделать из двух 50х200 с прокладкой между ними листа ОСБ сплошняком…

  • Кафтанчиково

А у обычный брус не больше несёт? Например, 180х180? Что калькулятор говорит?

Уж его-то у нас в достатке…

П.С. У меня таким перекрыт пролёт в 5 метров второго этажа.

Вот спасибо! На брус-то я не не смотрел.

Действительно, брус 180х180 выдержит требуемую нагрузку, без всяких заморочек….

Вот тут разве не также нарощены.

  • Кафтанчиково

так ширина балки не увеличивает ее несущую способность.

Увеличивает. если ТОЛЩИНУ балки увеличить в два раза, то и несущая способность балки тоже увеличиться в ДВА раза.

А вот если ВЫСОТУ балки увеличить в два раза, то несущая способность увеличиться в ЧЕТЫРЕ раза.

Почему и рассматривал, в первую очередь, увеличение высоты балки.

  • Кафтанчиково

С точки зрения теоретического сопромата, такая конструкция будет работоспособна. А с точки зрения практического применения, необходимо исключить премещение балок отностительно друг друга. Для соблюдения этого условия нуно использовать сухую строганую доску, хороший клей, Фанеру толщиной не менее 12-18мм, много гвоздей 60мм или скоб степлера такой же длины. Накладки придётся ставить через 50-60см и ширина их будет

30см. Так что советую посчитать материальные затраты, а более того затраты времени, ведь собрать такую балку на месте мне представляется нереальным. Так же рассмотрите варианты с меньшими расстояниями меду балок, ведь утеплитель стоит не так дорого, чтобы под него пересчитывать балки, в конце концов есть засупные утеплители, не требующие четкого расстояния между балками.

И ещё вопрос, у вас там будет второй этаж или просто крыша? Потому что для перекрытий служащих полом важна жёсткость, а для крыши только прочность.

Это будет пол “полу-мансардного” этажа. Планируется комната отдыха, ничего тяжелого, кроме пары диванов и телевизора там не будет.

А насчет материала — потому и справишиваю, что в наличии есть строганая сухая доска 50х150, много монтажной пены, фанеры и гвоздей, трудолюбие, энтузиазм и куча свободного времени… Вот только практических знаний — не хватает…

Читать еще:  Нужен ли армопояс при монолитном перекрытии?
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector