Деревянные конструкции. Расчет объема работ и расхода стройматериалов

Все потолочные перекрытия из дерева, как правило, опираются на стены,возведенные из любого строительного материала, высотой до нижнего уровня потолка.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

  • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
  • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
  • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Требования к балкам деревянных перекрытий

Брус должен обладать запасом прочности, чтобы выдерживать нагрузку жилого этажа, мансарды, кровли. Ее величина не должна превышать 350 кгс/м2. Перекрытия укладываются по ширине, если пролет имеет прямоугольную форму. Максимально допустимая длина балки составляет 7 м.

Если перекрываются этажи с разным температурным режимом, брус следует утеплять во избежание появления влаги и разрушения древесины изнутри. Толщина теплоизоляционного слоя должна быть не менее 25 см. Если утепляют балки между этажами с одинаковым температурным режимом, толщина утеплителя должна составить 10 см.

Важно, чтобы сами балки не имели переизбытка влажности при закупке материала. Она должна составлять не более 20%. Если деревянные балки перекрытия располагаются над комнатами с избыточной влажностью, надо сделать гидроизоляцию бруса. Для этого применяется специальная пленка.

Размерные данные

Минимальное сечение бруса составляет 10х7 см (для пролета 2 м), а максимальное 25х18 (применяется для пролетов длиной 7 м). Для монтажа можно использовать также бревно диаметром 11-27 см при длине пролета 2-7 м соответственно. Лучшим соотношением сторон в сечении принято считать 7:5, однако на практике самые распространенные размеры бруса — 150х100 мм и 150х150 мм.

Стены

В табл. 7–9 приводятся нормы расхода материалов при возведении стен.

Таблица 7. Рубка стен

Перечень работ Материалы Расход
Рубка стен из брусьев толщиной 100 мм Бруски 70 мм 10 м3
Доски 25–32 мм 0,11 м3
Пакля 140 кг
Толь 27,7 м2
Войлок 7 кг
Гвозди строительные 2,9 кг
Смола 21 кг
Паста антисептическая 15,2 кг
То же, толщиной 180 мм Бруски 70 мм 18,1 м3
Доски 25–32 мм 0,18 м3
Пакля 253 кг
Толь 27,7 м2
Войлок 7 кг
Гвозди строительные 3 кг
Смола 30 кг
Паста антисептическая 15,2 кг
Рубка стен из бревен диаметром 200 мм Бревна строительные 24,1 м3
Доски 40–60 мм 0,4 м3
Пакля 190 кг
Толь 19,3 м2
Войлок 7 кг
Гвозди строительные 2,8 кг
Смола 21 кг
Паста антисептическая 15,2 кг
То же, диаметром 260 мм Бревна строительные 31 м3
Доски 40–60 мм 0,44 м3
Пакля 150 кг
Толь 25 м2
Войлок 7 кг
Гвозди строительные 3,2 кг
Смола 15,2 кг
Паста антисептическая 30 кг
Устройство стен рубленых из пластин Бревна строительные 200 мм 1,17 м3
Доски 40–60 мм 10,1 м3
Пакля 124 кг
Толь 18,8 м2
Войлок 7 кг
Гвозди строительные 3,2 кг
Смола 9,5 кг
Паста антисептическая 21 кг

Примечание: единица измерения — 100 м2 стены.

Таблица 8. Работы по монтажу стен

Перечень работ Материалы Расход
100 м2 стен
Обшивка рубленых стен с наружной стороны Бруски 50–60 мм 0,62 м3
Доски для наружной обшивки 13 мм 1,4 м3
Гвозди строительные 3,7 кг
100 м сжимов
Установка сжимов по деревянным стенам Брусья 70 мм 1,03 м3
Доски 13–16 мм 0,03 м3
Болты строительные 142 кг
100 м2 стен
Устройство фронтонов Доски 40–60 мм 1,32 м3
Доски для наружной обшивки 13 мм 1,56 м3
Гвозди строительные 3,4 кг
100 м2 развернутой поверхности
Устройство карнизов из чистых досок Доски строганые 19–22 мм 0,56 м3
Доски 40–60 мм 0,9 м3
Доски для наружной обшивки 13 мм 1,04 м3
Гвозди строительные 3,6 кг
Устройство карнизов под штукатурку Доски необрезные 19–22 мм 0,39 м3
Бруски 50 × 60 мм 0,05 м3
Гвозди 3,4 кг
100 м2 стен
Обшивка стен неоцинкованной кровельной сталью по войлоку Войлок строительный 104 м2
Сталь кровельная 0,5 мм 0,436 т
Гвозди 1 кг
Олифа 3,6 кг
То же, по асбесту Картон асбестовый 0,317 т
Сталь кровельная 0,5 мм 0,436 т
Гвозди 1 кг
Олифа 3,6 кг
Обивка стен неоцинкованной кровельной сталью по войлоку Войлок строительный 104 м2
Сталь кровельная 0,5 мм 0,436 т
Гвозди 1 кг
То же, по асбесту Картон асбестовый 4 мм 0,317 т
Сталь кровельная 0,5 мм 0,436 т
Гвозди 1 кг
Читайте также:  Технология утепления пола пенопластом под стяжку

Таблица 9. Элементы каркасов

Перечень работ Материалы Единица измерения Расход для элементов каркасов из
Брусьев Бревен и пластин
1 м3 древесины в конструкции
Установка элементов каркасовиз брусьев или бревен и пластин Лесоматериалы круглые м3 0,71
Бруски 70 мм м3 0,92
Доски 40–60 мм м3 0,1
Пластины м3 0,32
Болты строительные кг 7,3 18,2
Поковки строительные кг 3,0 4,2
Паста антисептическая кг 3 1
Гвозди кг 0,3 0,5
100 м2 обшивки стен
Устройство стен каркасно-обшивных из брусьев с обшивкой чистыми досками с одной стороны и под штукатурку с другой стороны с утеплителем Лесоматериалы круглые м3 0,71
Бруски 70 мм м3 0,92
Доски 40–60 мм м3 0,12
Доски строганые25–32 мм м3 0,14 0,14
Доски необрезные19–22 мм м3 2 2
Доски для наружнойобшивки 13 мм м3 1,4 1,4
Пластины м3 0,32
Пергамин м2 103 103
Болты строительные кг 7,3 18,2
Поковки строительные кг 3,0 4,2
Утеплитель (шлак) м3 12,5 12,5
Гвозди толевые кг 2,2 2,2
Гвозди кг 7,3 7,5
Паста антисептическая кг 3 3

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)

Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Соединение деревянных балок

Применяете ли вы деревянные балки в интерьере дома, делаете ли крышу, возможно строите терасу, вам будет необходима информация — как делается соединение деревянных балок.

Если раньше соединения делали с помощью шипов, то этот дедовский метод, постепенно остается в прошлом, возможно им еще пользуются профессионалы, но скорей всего в ближайшее время они стануть использовать более современные подходы.

Ведь в наше время металлические соединители позволяют быстро и надежно соединять деревянные балки. В отличие от завинчивания, которое к тому же подходит только для определенных типов соединений, таких как диагональные распорки. На сегодняшний день, соединители для деревянных балок есть практически для любого варианта соединения.

Читайте также:  Междуэтажное перекрытие по стальным балкам

Соединители изготавливаются из листовой стали и предварительно просверлены. Меньшие отверстия 3,5 или 4,5 мм отлично подходят для оцинкованных V-образных или гребенчатых гвоздей. Некоторые фитинги также имеют более крупные отверстия диаметром 11 или 13,5 мм. Они используются для винтов с шестигранной головкой.

Ниже мы объясним, какой и куда подходит фитинг для соединения деревянных балок.

1. Т-образные соединения для деревянных балок

Если вы хотите, соединить балку с поперек стоячей балкой или, наоборот, чтобы балка вертикально стоячая соединилась с горизонтальной, вы можете сделать такое соединение несколькими способами:

Прямые соединители имеют длину от 96 до 180 мм (на рисунке слева) и крепятся гвоздями или даже большие прямые соединители с длиной до 400 мм или даже до 1250 мм – что позволяет крепить к балке на большом растоянии.

Т-образные соединители, также еще называют крестовые соединители, подходят для т-образных соединений из 3-х балок (2 поперечные балки укладываются рядом друг возле друга на одном столбе). Обычно такие типы соединений используются при постройке навесов или террас.

2. Крепления для соединения деревянных балок

Такие крепления применяются, прежде всего, в том случае, если необходимо дополнительно стабилизировать прямоугольные соединения балки. Они устанавливаются под углом 135°, для крепления под другим углом используется соединитель с регулируемым углом.

В качестве альтернативы вы можете использовать универсальные соединители (многофункциональные Соединители) с прорезанными концами Бедер. Эти соединители имеют заданную точку изгиба, так что они могут быть адаптированы к любому требуемому углу. Таким образом, эти соединители для балок можно использовать очень разнообразно.

3. Стропильные соединения для балок

Стропильные соединения применяются, прежде всего, для кровельных конструкций. Здесь необходимы особо прочные балочные соединения, так как они часто подвергаются сильным воздействиям ветров.

Такие прочные соединения достигаются с помощью стропильных соединителей, которые доступны в шести стандартных размерах. Изготавливаются такие изделия двух видов — правые и левые — чтобы можно было закрепить балку с двух сторон.

4. Соединители балок в виде башмака

Балочные башмаки используются при соединении балки с главной балкой. Эти соединения являются, в частности, наиболее распространенными при обустройстве интерьера помещения с помощью балок.

Это особо прочное соединение, которое используется не только чтобы соединить балку с балкой, но и балку с бетонном или кирпичом, металлом.

Такие соединители выпускаются в различных исполнениях: для крепления снаружи — тип А, для крепления внутри — тип B. Второй тип позволяет сделать более незаметное соединение, но имеет меньшую жесткость по отношению кручения, чем первый тип.

Соединение балки с балкой, которая не соответствует стандартным размерам, можно реализовать с помощью двухсекционного соединителя — Vario (тип C).

5. Угловые соединители для деревянных балок

Угловые соединители или угловые листы подходят, прежде всего, для прямоугольных деревянных соединений, на которые не будет действовать большая нагрузка. Поэтому они часто используются при изготовлении мебели и при внутренней отделке помещений.

Угловые соединители предлагаются в различных размерах и исполнениях, например, в качестве угла с перфорированной пластиной или с продольными отверстиями. Таким образом, они могут быть очень универсальными.

Для обеспечения большей устойчивости нужно использовать специальные соединители для тяжелых условий эксплуатации.

6. Перекрестные соединители для балок

Перекрестные соединители используются, например, при строительстве перголы. Для закрепления такого рода соединения балок, соединители доступны в нескольких вариантах.

Для перпендикулярных балочных соединений очень хорошо подходят соединители первого типа (см. рисунок). При наклонных перекрестных соединениях можно использовать вилочные соединители. Несколько более сложный вариант, но также возможный, использование соединителей с двумя углами (пункт 5) для больших нагрузок.

Технология устройства опалубки перекрытия

Деревянными балками перекрывают 1 этаж и формируют чердачное перекрытие 2 этажа дома. Использование ДДБ на строительстве зданий выше 2 этажа считается нецелесообразным, вследствие существенного увеличения нагрузки на деревянные конструкции. Перекрытие из деревянных двутавровых балок монтируют в следующем порядке.

  1. Горизонтальную поверхность стен, сложенных из кирпича, блоков или бруса доводят до единого уровня цементной стяжкой, деревянными прокладками.
  2. По периметру верха стен укладывают доски, которые крепят к ограждениям.
  3. Балки заводят на стены и располагают их с шагом 500–600 мм. Размер шага может быть другим, в зависимости от проекта.
  4. ДДБ крепят к доскам гвоздями или саморезами.
  5. Несколько балок разрезают на отрезки для установки поперечных связей, соединяющих балки. Количество и частота крепления определяется проектом.
  6. Снизу подшивают потолок из фанеры или OSB листов.
  7. В межбалочные проемы укладывают маты из минеральной ваты, плиты пенопласта или другой теплоизоляционный материал. Заполнение проемов обеспечивает высокую тепло- и звукоизоляцию перекрытия.
  8. Сверху укладывают фанеру или листы OSB.
  9. Проемы в стенах между торцами балок заполняют кладкой и устанавливают перемычки для продолжения возведения стен 2 этажа.
  10. Окна в ограждениях здания там, где видны торцы балок, заполняют кладкой из кирпича, стеновых блоков или закрывают подходящим листовым материалом.
  11. В чердачном перекрытии предусматривают установку крепежных узлов для монтажа стропил.
Читайте также:  Изготовление армированного пояса — описываем по пунктам

Расчет деревянных балок перекрытия – специфика

Для того, чтобы правильно выполнить перекрытия в доме, стоит произвести предварительный расчет, чтобы в дальнейшем конструкция постройки была устойчивой и смогла эксплуатироваться длительное время.

Для этого необходимо учесть ряд моментов:

  1. Возможные нагрузки. Здесь во внимание берется как постоянная нагрузка, так и переменная. К постоянной можно отнести вес перегородок и все конструкции, а под переменной понимается обстановка внутри дома и вес людей в нем проживающих.
  2. Жесткость или нормативный показатель прогиба. У любого материала есть свой уровень жесткости. Впрочем, для конкретного случая используется формула, которая позволяет рассчитать эту величину. Показатель не должен превышать соотношения 1/200 для чердачных перекрытий и 1/250 для межэтажных.
  3. Длина двутавровой балки не может превышать 5 метров для межэтажных перекрытий и 6 метров для чердачных.
  4. Толщина элемента должна составлять не менее 1/25 ее длины.

Наиболее оптимальный вариант проведения предварительных подсчетов – это начать с выполнения чертежа будущей постройки.

Расчет кровли

Необходимый пиломатериал для стропильной системы невозможно приобрести без подробного чертежа. Кровля – один из самых ответственных и сложных этапов строительства. Здесь мы можем дать вам лишь один совет: правильно рассчитайте нагрузку на стропильную систему, составьте подробный чертеж кровли со спецификацией необходимого пиломатериала.

Расчет кровельного материала по такому подробному чертежу вам будет рад сделать любой производитель бесплатно.

Можно сказать, что мы закончили расчет материалов для подведения каркасного дома под крышу. Остается привести все расчеты к «единому знаменателю»: объединить данные по каждому из материалов, оценить цены различных поставщиков, чтобы подсчитать стоимость.

Не забывайте, что вся используемая для каркаса древесина обрабатывается антисептиками. Вы имеете общий объем пиломатериалов и знаете расход антисептика, так что выполнить расчет не составит труда.

Производство бруса

В большинстве случаев брус изготавливается из сосны, при помощи специального станка его обрабатывают со всех сторон. Наиболее распространенные размеры черепного бруска – 40х50 мм .

Его производство осуществляется двумя основными способами:

  1. Стандартный обрезной способ – изготовление осуществляется из древесины обычной влажности;
  2. Сухой строганный метод – предполагает изготовление бруса из древесины, имеющей влажность 8-10%. Его вначале высушивают при помощи специальной сушильной камеры, где гибнут все бактерии.

Камерная сушка древесины

Важно! Перед применением брусок необходимо обработать биозащитным средством – это способно значительно увеличить его эксплуатационный срок.

Монтаж межэтажного перекрытия в кирпичном доме

Установить балки и смонтировать перекрытие можно своими руками. Технология монтажа давно отработана, в интернете много сайтов и видео роликов, подробно объясняющих этот процесс. Во время кладки кирпичных стен в нужных местах оставляют ниши для балок. Размеры нужно знать заранее, чтобы не долбить перфоратором готовую стену.

Классический способ крепления балок из бревен и бруса

Балки чердачного перекрытия укладывают в предназначенные для них гнезда по верху стены. Балки потолочные заводят в оставленные ниши.

Зимой теплый воздух из дома конденсируется в холодной нише (толщина стены уменьшена на ее глубину!), и концы балок загнивают. Чтобы этого избежать, гнезда делают немного больших размеров, чем сечение балки (доски). Под дерево подкладывают пару слоев рубероида. Балка опирается на стену не менее чем на 15 см, глубину ниши делают на 10 см больше для свободной циркуляции воздуха. Концы балок отесывают на угол и обрабатывают растворами от гниения. После сушки их обмазывают битумом и обертывают рубероидом. Торцы не обрабатывают и не закрывают. В свободное пространство ниши укладывают теплоизоляцию.

Крепление с помощью кронштейнов

Кронштейн представляет собой пластину с отверстиями, согнутую определенным образом. Одна часть предназначена для укладки и фиксации бруса или доски (25 – 150 мм), другие «полочки», отогнутые в разные стороны служат для крепления к стене в двух направлениях. Кронштейн надежно крепит доску в вертикальном положении без дополнительной опоры. При наличии инструментом можно сделать (сварить) самостоятельно нужного размера.

В продаже имеется огромное количество металлического крепежа для монтажа балок, от простых уголков до хомутов сложной конструкции. Одни используют их «по полной», другие опасаются конденсата на металлических пластинах. Каждый решает самостоятельно, по конкретной ситуации.

Перекрытие: из чего оно состоит?

Надежно закрепить балку в кирпичной стене – это полдела. Главное – правильно смонтировать весь пирог межэтажного перекрытия. Состоит он из отделки потолка первого этажа, пароизоляции, утеплителя (выполняет функцию шумоизоляции) и напольного покрытия второго этажа.

Чтобы не сделать ошибки в монтаже, надо вспомнить законы физики. Пары влаги поднимаются вверх и проникают в утеплитель. В результате он теряет свои свойства. Избежать этого можно только одним способом: не дать парам попасть в утеплитель – для этой цели и служит пленка пароизоляции. А то, что «просочилось» должно свободно продолжить путь вверх.