Монтаж деревянных балок. Перекрытие пола по деревянным балкам. Какие требования предъявляют к перекрытиям?

Устройство и монтаж перекрытий по деревянным балкам. Деревянные балочные перекрытия

Перекрытия относятся к важнейшим конструктивным элементам любого частного или загородного дома. В этой статье попробуем максимально подробно рассмотреть особенности устройства и монтажа перекрытий по деревянным балкам.

Перекрытием называют горизонтальную конструкцию, разделяющую пространство здания по высоте. Перекрытия воспринимают нагрузки от мебели, оборудования и находящихся в помещении людей, а также связывая между собой несущие стены, служат элементами, обеспечивающими устойчивость строения.

В зависимости от места расположения различают перекрытия подвальные, цокольные, междуэтажные и чердачные. По своей конструкции перекрытия бывают безбалочными или балочными.

Какие требования предъявляют к перекрытиям?

Перекрытия должны обладать прежде всего необходимой прочностью , чтобы выдерживать собственный вес и действующие на них нагрузки (равномерно распределенные или сосредоточенные).

Согласно (а точнее, в более актуальной редакции свод правил СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»), перекрытия в жилых зданиях должны выдерживать равномерно распределенную нагрузку не менее 200 кг/м² . Вместе с тем на практике междуэтажные перекрытия в частном загородном доме обычно рассчитываются на более высокую нагрузку, а чердачные — на меньшую. Особый расчет нужен тогда, когда предполагаются сосредоточенные нагрузки значительной величины — ванна большого объема, спа-бассейн, котел, рояль и пр.

Другое требование — перекрытие должно быть жестким , то есть не прогибаться под действием нагрузок (допустимый прогиб — от 1/200 пролета для чердачных перекрытий до 1/250 пролета для междуэтажных), а также не быть зыбким, то есть не колебаться при перемещении мебели или движении людей.

Балки из неклееной древесины зачастую имеют высокий процент влажности, из-за чего могут деформироваться в процессе эксплуатации здания. Неклееными балками можно перекрыть пролет длиной не более 6 м.

Кроме того, перекрытия призваны обеспечивать защиту комнаты от проникновения в нее воздушного и ударного шума из помещений, расположенных выше или ниже. В конструкции балочного перекрытия для погашения шума предусматривают плиты из минераловатного утеплителя, устанавливаемые в промежуток между опор. От толщины изоляционного слоя зависит уровень шума в помещении. Обычно создают слой утепления толщиной 150 мм.

Бывают случаи, когда балки перекрытия должны частично оставаться в интерьере, а толщина их скрытых за подшивкой потолка частей недостаточна, чтобы уложить между ними плиты требуемой для обеспечения хорошей толщины изоляции. Тогда можно установить поверх балок каркас из деревянных брусков, также заполненный плитами из минеральной ваты. Наиболее эффективное в плане звукоизоляции решение — перекрытие, состоящее из двух контуров деревянных балок (как вариант - разнонаправленных), не имеющих контакта между собой. Каждый контур заполняют звукоизоляционным материалом.

Перекрытие должно быть теплоизолированным в том случае, когда оно разделяет помещения с разницей температур <10 °С (например, находится между холодным подвалом или чердаком и отапливаемой жилой комнатой). Наконец, ему нужно обладать огнестойкостью — иметь степень горючести, соответствующую требованиям противопожарных норм.

В зданиях из бревна и бруса имеет смысл опирать балки перекрытия обоими концами на несущие стены: осадка таких стен примерно одинаковая, а значит, перекоса перекрытий не произойдет

Деревянные балки перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам обычно устраивают в деревянных и , но нередко их используют и в коттеджах с каменными стенами (из керамического кирпича, пено- и газобетонных блоков и пр.). Такие перекрытия — легкие, быстро- возводимые и недорогие в сравнении с перекрытиями других типов. Вместе с тем они не лишены недостатков. Прежде всего, деревянные балки меняют размеры при колебаниях температуры и влажности, что может приводить к их деформации.

Самая распространенная проблема, возникающая при эксплуатации деревянных перекрытий, — их зыбкость, колебание под воздействием нагрузок, что оборачивается сокращением срока службы дома в целом. Причины, вызывающие подобную зыбкость, могут быть разными. Во-первых, недостаточная жесткость балки, особенно в случае длинного пролета. Во-вторых, неправильное расположение балок, когда вместо ряда опор, уложенных вдоль короткой стены, имеется небольшое число балок вдоль длинной стены. Даже при достаточном сечении этих балок амплитуда их колебаний из-за собственного веса (в сочетании с нагрузкой на них) бывает ощутимой. В-третьих, зыбкость может быть вызвана неправильным закреплением балок на стенах, например, когда балка опирается на бревенчатую стену точечно, вместо того чтобы быть уложенной в вырезанный в бревне паз.

Кроме того, есть опасность поражения древесины грибком и . Чтобы свести к минимуму деформацию и вероятность гниения балок, имеет смысл использовать только древесину, высушенную до 8-12%. Для дополнительной защиты от гниения проводят обработку антисептиками (биозащитными составами). Впрочем, срок их действия, как правило, не превышает 3-5 лет, так что применять невысушенную древесину, полагаясь только на антисептик, специалисты не рекомендуют. Для продления срока службы деревянных конструкций следует поддерживать в доме стабильный температурно-влажностный режим.

В целях пожарной безопасности дымоходы должны быть отделены от деревянных перекрытий специальными коробами, заполненными негорючим теплоизоляционным материалом (обычно минеральной ватой).

К недостаткам деревянных перекрытий относят также повышенную пожароопасность, в связи с чем обычно балки обрабатывают антипиренами (огнезащитными составами), например Neomid 530-540, Сенеж огнебио проф или Pirex Firebio Prof.

Экономичный вариант перекрытий — по балкам толщиной 50-80 мм и высотой 200-300 мм, изготовленным из неклееной древесины (обычно хвойных пород). Нередко во избежание боковых деформаций широкие балки укрепляют деревянными распорками. У опор такого типа целый ряд недостатков. Во-первых, приобрести изделия приемлемого качества довольно проблематично. Как правило, балки имеют высокий уровень влажности (поскольку они не проходят через камерную сушку), что оборачивается заметным изменением их геометрии в процессе эксплуатации здания.

Кроме того, в них могут быть скрытые пороки, снижающие их несущую способность. Во-вторых, размер пролета, который может перекрыть неклееная балка максимального сечения, не превышает 6 м, что зачастую мало. К тому же шаг подобных опор будет сравнительно небольшим (например, в случае пролета длиной 4,5 м при использовании самой ходовой доски размером 50 х 200 мм шаг составляет обычно 500 мм между осями досок), что также можно отнести к их минусам.

Всех этих недостатков лишены более дорогие балки — в виде досок-ламелей (без пороков), склеенных между собой (балки из клееного бруса). Размеры сечения стандартных клееных опор колеблются от 140 х 50 до 200 х 200 мм, но при необходимости их сечение может быть увеличено. Балками данного типа, размер которых не создает трудности для транспортировки, можно перекрыть пролет до 12 м. Добавим, что клееные опоры значительно прочнее неклееных того же сечения. Некоторые фирмы изготавливают гнутоклееные балки: чаще всего они нужны для создания перекрытий над помещением оригинальной формы, где опоры частично видны в интерьере.

Сечение и шаг размещения балок перекрытия — взаимозависимые параметры, их выбирают исходя из длины пролета, предполагаемой нагрузки на перекрытие, удобства заполнения пространства между опорами звуко- или теплоизоляционным материалом требуемых размеров. Выбор сечения бывает обусловлен также необходимостью сделать балки элементом дизайна интерьера. Обычно балки укладывают параллельно короткой стене помещения. Но если архитектурный проект предусматривает опоры, расположенные вдоль длинной стены (как правило, это балки, которые заметны из помещения), то следует принять меры против их прогиба или колебаний: например, использовать особые клееные балки, упрочненные металлической арматурой, устанавливать под балки опорные столбы или усиливать перекрытие поперечными балками и пр.

Бывают ситуации, когда деревянная балка перекрытия одним концом опирается на деревянную стену, подверженную осадке, а другим — на конструкцию, не дающую осадки (например, на кирпичную или бетонную стену). В этом случае, чтобы избежать перекоса перекрытия в процессе эксплуатации здания, мы применяем следующее решение: вдоль жесткой стены устанавливаем столбы (деревянные, бетонные и пр.), на них закрепляем специальные винтовые домкраты, на которые укладываем опорный брус, а на него — концы балок перекрытия. По мере осадки деревянной стены мы регулируем домкраты, уменьшая высоту столба и сохраняя ровность перекрытия.

Сечение и шаг столбов определяются согласно предварительно проведенному расчету важен и эстетический фактор: если опорные столбы будут оставлены в интерьере, то имеет смысл сделать шаг их расположения больше, если же они будут скрыты отделкой комнаты, то этот шаг можно уменьшить. Когда опоры находятся за отделкой помещения, нужно предусмотреть возможность доступа к домкратам: например, закрыть их съемными декоративными наличниками.

В последнее время у деревянных балок перекрытий появились серьезные конкуренты — балки из LVL-бруса (аббревиатура от английского Laminated Veneer Lumber — брус из клееного шпона), балки на основе плит OSB, металлодеревянные балки и др.

Для закрепления балок на стенах из бруса или бревна используют различные решения

Первое — заглубление торцевых частей не менее чем на 70 мм в пазы, вырезанные в стенах (иногда паз заполняют изоляционным материалом, чтобы исключить появление скрипа). Практикуют также соединение типа «ласточкин хвост» и др. Если закрепление балки предполагает подрубку ее концов, то стоит иметь в виду: согласно , допустима подрубка не более 1/4 высоты балки. К сожалению, нередко концы подрубают в полдерева, значительно уменьшая сечение балки, из-за чего в зоне распила образуются протяженные трещины, снижается жесткость опоры, что сокращает срок службы здания.

Еще один способ соединения — с помощью специальных опор из оцинкованной стали (хомутов, кронштейнов, уголков и т. п.). Их плюс — технологичность и быстрота монтажа. Бывают опоры с открытым и скрытым креплением. Последние применяют, когда балки должны быть видны в интерьере (пример такого крепежа — Т-образная пластина, длинным плечом входящая в паз, сделанный в торце балки). К опоре балку фиксируют металлическими саморезами, а саму опору присоединяют к стене металлическими саморезами или шурупами-глухарями большого сечения.

Ряд специалистов критически относится к использованию подобных опор при закреплении балок на ограждающих стенах. Ведь, согласно указанным выше СНиПам, металлические элементы, применяемые в условиях, при которых возможно выпадение конденсата, должны отделяться от древесины гидроизоляционным слоем. Между тем в случае соединения балки перекрытия с ограждающей стеной металлический крепеж опор может оказаться в зоне точки росы. По словам экспертов, это обернется появлением темных полос на поверхности древесины в районе такого крепежа.

При использовании же стальных опор для соединения балок перекрытия со стенами внутри помещения (где опасности выпадения конденсата нет) подобной проблемы не возникает. В каменных (кирпичных, пенобетонных и пр.) ограждающих стенах для закрепления деревянной балки еще на стадии их возведения создают так называемое гнездо, в которое и вставляют балку.

Глубина укладки опоры — не менее 150 мм. Конец балки тщательно обрабатывают антисептическими составами и подрезают под углом, чтобы ее торец не насыщался влагой. Притом для отделения древесины от камня конец балки оборачивают гидроизоляционным материалом (чаще всего рубероидом или пергамином в два слоя), оставляя торец открытым, чтобы не было препятствий для свободного отвода водяного пара из древесины. Балку обычно укладывают на антисептированный деревянный накат, закрепленный в гнезде поверх слоя гидроизоляции, механически фиксируя к нему.

Чтобы закрепить деревянную балку, в каменной стене еще на стадии ее строительства создают особое гнездо

Согласно требованиям вышеупомянутых СНиПов, не допускается глухая заделка деревянных конструкций в каменные стены , а значит, гнездо обязательно должно проветриваться. Кроме того, для предотвращения появления в стене мостиков холода его следует заполнить теплоизоляционным материалом (например, паклей), не создавая притом препятствий для движения воздуха.

«Пирог» перекрытия

Конструкция балочного перекрытия бывает разной. Чаще всего пространство между балками заполняют утеплителем в виде плит из базальтового волокна, которые выполняют тепло- и звукоизоляционную функцию. Толщину слоя изоляции рассчитывают исходя из возложенных на него задач. Так, для междуэтажного перекрытия, где важна только защита от шума, слой утепления составляет от 50 до 150 мм. Более толстый слой позволит эффективнее изолировать комнату от шума из смежного помещения. Слой толщиной, например, 100 мм формируют, как правило, из 50-миллиметровых плит, уложенных в два слоя с перекрытием швов.

Обычно в промежуток между балками укладывают тепло- и звукоизоляционный материал, снизу защищая его от влаги пароизоляционной пленкой, а сверху — гидроизоляционной пленкой.

Чтобы обеспечить долговечность утеплителя, его нужно защитить от влаги. Для этого снизу его закрывают пароизоляцией (обычно пленочного типа), отсекая от водяного пара, стремящегося из нижних помещений здания вверх. Кроме того, пароизоляция не дает проникнуть в комнату посторонним запахам. Пароизоляцию укладывают либо по нижней поверхности балок, либо так, чтобы она огибала балки. Ее настилают без разрывов, с перехлестом швов рулонов и проклейкой стыков специальными лентами (в то же время ряд специалистов рекомендует подрезать ее в месте огибания, чтобы пар свободно выходил из балки).

Сверху утеплитель, как правило, закрывают гидроизоляционной пленкой для защиты от влаги, которая может попасть в него через пол верхнего помещения, соблюдая при монтаже те же правила, что и при устройстве пароизоляции. К нижней поверхности балок крепят либо непосредственно подшивку потолка нижнего этажа (допустим, вагонку), либо ту или иную конструкцию для потолочного покрытия. К верхней поверхности балок монтируют обрешетку (или лаги), по которой устраивают черновой, а затем чистовой пол или сразу же чистовой пол (например, массивную доску).

Балки перекрытия из дерева представляют собой несущую конструкцию, которая отвечает за прочность пола и потолка между этажами. Установка деревянных балок производится между этажами, они должны опираться на несущие стеновые конструкции.

Перекрытия – важный элемент конструкции любого частного или загородного дома. Они разделяют пространство здания по высоте. По конструкции перекрытия бывают безбалочные или балочные.

Перед тем как сделать деревянное перекрытие, необходимо произвести полный расчет нагрузки на него, приобрести необходимый материал и инструмент.

Перекрытия из балок являются наиболее прочными, монтаж их производится легко, они экологичны, что является важным аспектом для здоровья человека. Раскладка балок связывает конструкцию по горизонтали и равномерно распределяет нагрузку на несущие стены.

Характеристики и преимущества

Укладка позволит решить многие вопросы для строения:

Внимание, перед тем как сделать деревянное перекрытие, необходимо учесть, что используют только шумовую изоляцию, а в ванной и цоколе добавляется тепловая изоляция с гидроизоляционным слоем.

Когда производится монтаж деревянных балок, следует учесть их собственную весовую категорию и дополнительную весовую категорию (люди, оборудование, мебель). Собственный вес деревянных балок на квадратный м доходит до 250 кг, а дополнительные нагрузки еще примерно 200 кг. Учитывая вес и все характеристики, величину нагрузок и длину пролета, можно просчитать в точности расстояние между. В частных случаях оно не превышает 1 м.

Когда выбирается материал, следует учесть некоторое параметры балок:

Схема деревянного перекрытия

1. Толщина материала – 5 см.
2. Высота – 15 см.
3. Уложенная конструкция должна быть с шагом 0,5 м, а при укладке используется минеральная вата или другой теплоизолятор.

Когда производится монтаж, следует помнить, что все перекрытия настилают на каркасное и щитовое строение, для более надежной жесткости конструкции. Основа для потолочных перекрытий – балки, размеры подбираются по схеме силового каркаса строения.

Особенности использования

Чтобы сделать перекрытия, понадобятся доски толщиной не менее 60 мм. Можно использовать доски, спаренные гвоздями, толщиной 50 мм, но в частых случаях их применяют для конструкции короба. Весь принцип перекрытия сводится к набиванию на несущие балки настила из досок.

При строительстве каменной стены оставляют специальное гнездо, чтобы потом закрепить в нем деревянную балку.

Для небольших загородных строений в частных случаях производится монтаж подшивного перекрытия, учитывая, то, что важность теплоизоляции актуальна на время сезонного эксплуатационного периода. Для обшивки с двух сторон нужны шпунтованные доски для набивания, на нижнюю часть обшивки вначале производится монтаж шумопоглощающего материала.

Утепляющий слой засыпки должен быть достаточно легким. Лучше всего применить опилки и лузгу, чтобы в дальнейшем доски не отошли от обшивки. Примерно таким образом выглядит нижнего этажа. Верхним перекрытием станет пол для мансарды. Если впоследствии потолок будет использован под штукатурку, то рекомендуется использовать нешпунтованные доски и обязательно подшить дранку – тогда сцепление с материалом будет гораздо качественнее.

В домах для постоянного проживания используются деревянные балки с накатом, это обеспечит повышенную тепловую и шумовую изоляцию. Монтаж наката производят из сбитых досок (щитов) и собирается на несущих балках. Такого рода накат вполне справится с весом теплоизолятора, кроме того, станет отличным тепловым мостом между утеплителем и балкой.

Монтажные работы

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

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

На фото приведен пример крепления балок на стенах и стыковка стальными уголками и накладками, которые закреплены саморезами.

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

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

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

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

Пространство между выполняется из двух слоев теплоизоляционных и звукоизоляционных материалов и настила. Первый слой производится из деревянных щитов. Этот щит-доска шириной 15 см и толщиной 5 см, отличным вариантом станут пустотелые панели. Для нижней части перекрытия отлично подойдут подшитые доски из ГКЛ или ДСП.

Между балками укладывают тепло- и звукоизоляционный материал. Снизу монтируют пароизоляционную пленку для защиты от влаги, а сверху - гидроизоляционную пленку.

После того как будет произведен слой наката (настила), устанавливаются плиты теплоизоляционного слоя, это может быть:

• минеральная вата;
• пенопласт;
• экструдированный пенополистирол;
• перлит;
• керамзитобетон.

Теплоизоляционные плиты рекомендуется укладывать плотно друг к другу. Для чердака вполне подойдет настил глинопесчаный, от 2 до 3 см, для тепловой изоляции. После выполнения заполнения разматывается армирующая сетка, после чего слой заливается цементной стяжкой, что является черновым основанием под напольное покрытие. Для чердака поперек балок забиваются лаги, на которые устанавливают шпунтованные доски. Между лагами и балками рекомендуется уложить просмоленные кусочки картона или оргалита. На следующем этапе можно рассмотреть требования к потолочным балкам перекрытия.

Методы усиления перекрытий

Перекрытие не должно прогибаться под действием нагрузок.

Деревянные перекрытия дома должны соответствовать определенным требованиям надежности и качества. Установка должна обладать такой несущей способностью, чтобы выдержать вес всех эксплуатационных нагрузок на нее. При расчетах несущего перекрытия необходимо учитывать вес самого материала, плюс дополнительный вес мебели людей и необходимого оборудования.

Важную роль играет жесткость деревянных балок, которая обязательно должна быть рассчитана на дополнительные нагрузки, во избежание деформации и прогибов. Также следует обратить внимание на звуковую изоляцию, кроме того, тепловую изоляцию рекомендуется усилить. Это делается в случае, когда выше нет никакого помещения или расположен неотапливаемый чердак. Кроме того, перекрытия должны обладать высоким уровнем огнеупорности.

Для обеспечения вышеперечисленных требований рекомендуется усилить способность деревянных перекрытий. Если балки с большим пролетом, то материал следует монтировать перпендикулярно друг к другу, несмотря на то что это увеличит объем работ. Кроме того, материала понадобится больше и придется делать вырезы в местах пересечения и стягивать их проволокой или хомутом. Дополнительно к по бокам можно добавить накладки из досок, тем самым увеличив поперечное сечение.

Балочные конструкции

Используя материалы из клееной древесины, можно перекрыть пролет длиной до 12м.

Данный вид материала чаще всего используется в индивидуальном строительстве. Поэтому, если монтаж перекрытий производится самостоятельно, то рекомендуется применять именно балки из дерева, что значительно упростит монтажные работы.

В основу несущего строения входят именно балки, которые опираются на несущие стены. Рассчитав ширину пролета, расстояние между элементами и нагрузку на потолок, можно смело определить точное сечение балок. При покупке материала необходимо уделить внимание качеству древесины (обязательная просушка в течение 4-х месяцев). Если при покупке обнаружились дефекты и трещины, их ни в коем случае нельзя применять.

Если материал не обработан специальными средствами, допускать его к установке строго запрещено. При укладке нужно обратить внимание на мельчайшие точности со строгим соблюдением горизонтальности. При установке следует учитывать правила пожарной безопасности, расстояние между балками и дымоходом должно быть не менее 50 см. Когда на балках обустраивается черновое потолочное перекрытие, то следует использовать черепные бруски. Их монтируют по боковым граням, затем прибивается накат, который служит черновым перекрытием.