Предельная нагрузка на балку чердачного перекрытия /инструкция с фото

Назначение перекрытия – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.

Размеры балок

Сечение балок принимают в зависимости от ширины перекрываемого пролета, расстояния между балками, нагрузки от 1 м2 перекрытий (собственная масса), нормативной и временной нагрузки.

Оптимальная ширина перекрываемого пролета для деревянных балочных перекрытий равна 3—4 м. При пролетах свыше 4—4.5 м сечения балок непропорционально увеличиваются до нестандартных размеров, а само перекрытие становится зыбким.

Расстояние между балками принимают в зависимости от конструктивного решения перекрытия. Если по балкам непосредственно настилают пол (в цокольном и междуэтажном перекрытиях), то расстояние между ними определяется толщиной досок пола (при шпунтованных досках пола толщиной 30 мм оно не должно превышать 50 см), если для балок используют брусья и бревна большого сечения, по которым укладывают лаги и настилают пол, то расстояние между такими балками увеличивают до 1 м.

Наиболее экономичными по расходу древесины являются дощатые балки толщинок 5 и высотой 15—20 см. При расстоянии между ними 40—60 см и минераловатном утеплителе из дощатых балок можно устраивать цокольное, междуэтажное и чердачное перекрытия пролетом до 4 м практически в любом климатическом районе России.

Применяемый для балок лесоматериал (доски, брусья и бревна) не должен иметь дефектов, ослабляющих конструкционную прочность древесины (большое число сучков, косослой, свилеватость). Для защиты от биологического разрушения балки очищают от коры и антисептируют, бревна отесывают на 2—4 канта. Концы балок, опираемые на каменные, кирпичные и бетонные стены, оборачивают рубероидом или синтетической пленкой (не закрывая торцов), а пространство ниши вокруг балки заполняют эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). Длина опорных концов балок должна быть не менее 12 см.

Фрагмент перекрытия по деревянным балкам с "черновым" полом:

  1. Кирпичная стена
  2. Лаги
  3. Настил для пола
  4. Пол
  5. Рубероид
  6. Утеплитель
  7. Плинтус
  8. Доски пола
  9. "Черный" пол

Утеплитель между балками

При укладке утеплителя в межбалочное пространство перекрытия его необходимо защитить от увлажнения и внутренней стороны дома. .В цокольном перекрытии слой пароизоляции ( пергамин или синтетическая пленка) укладывают сверху утеплителя, под досками пола, а в чердачном — непосредственно под утеплителем. В ванных комнатах балки потолка должны быть открытыми, без подшивки.

Утеплитель между балками укладывают обычно либо на доски или щиты, уложенные по чердачным брускам, либо на доски, подшитые к балкам снизу. Первый конструктивный вариант применяют при относительно высоких балках (15—20см) и небольшой толщине утеплителя (10—12 см), второй — когда толщина утеплителя близка к высоте несущих балок. В междуэтажном перекрытии пространство между балками оставляют пустым или частично заполняют (для лучшей звукоизоляции) слоем сухого песка толщиной 4—6 см, уложенного на синтетическую пленку или стропильную слой утеплителя на чердаке необходимо защитить от механических повреждений глино-соломенной, известково-песчаной или цементно-песчаной стяжкой.

Как построить деревянный дом. Все документы

Фундамент деревянного дома

Гидроизоляция дома современными материалами Гидроизоляция фундамента дома из бревна «дедовским» способом Цоколь, забирка, отмостка Устройство подвала в доме из бревна Материалы и растворы для фундаментов и цоколей Свайные и плитные фундаменты Ленточные фундаменты под дом из бревна Фундаменты столбчатые: деревянные (стулья) и каменные Фундаменты столбчатые из ж/б столбов; технология ТИСЭ Подготовка участка под фундамент Расчет фундаментов деревянного дома

Стены деревянного дома

Общее представление о возведении стен из бревна Принцип рубки стен Рубка углов стен «в обло» или «в чашу» Рубка в «лапу» Стены из бруса Узлы соединений стен из бруса Брус профилированный и клееный Другие варианты угловых врубок Рубка оконных венцов Сруб из оцилиндрованных бревен Стены с вертикальными брусьями; из деревянных кирпичей Конопатные работы Укрепление длинных стен Постановка сруба на место Ремонт стен бревенчатых и брусчатых домов Перегородки в деревянном доме

Окна, двери, лестницы

Клееные конструкции окон Изготовление, установка оконных коробок Изготовление оконных переплетов Сборка окон на винтовых стяжках Изготовление простых щитовых дверей Изготовление филенчатых дверей Дверная коробка, обналичка дверей Крыльцо деревянного дома Терраса деревянного дома Веранда, балкон деревянного дома Основные требования по возведению лестниц Приемы сборки деревянных лестниц Сборка деревянной лестницы

Крыша, кровля

Расчет уклона крыши дома Варианты стропил Соединение стропил Расчет стропил; деревянные карнизы Требования к обрешетке Глиносоломенная (глинокамышовая) кровля Кровля из щепы Кровля из теса в деревянном доме Кровля из шифера (волнистых асбестоцементных листов) Требования к дымоходам

Инструменты, приемы работ

Основной плотницкий инструмент и подготовка его к работе Крепление, перерубка и отеска бревен; врубка в полдерева Разметка бруса; выборка четверти, пазов в бревнах Приемы наращивания, сращивания и соединения бревен Пиление, строгание, сверление Верстак; склеивание древесины

Читайте также:  Как производят демонтаж плит перекрытия?

Ещё

Заготовка, хранение и антисептирование лесоматериалов Фанера, разные древесные плиты Обрезные пиломатериалы из 1м3 бревен; как распилить бревно Выбор бревна; как определить объем одного бревна Свойства древесины – что стоит учесть О древесине и ее породах в строительстве деревянного дома Как устроить теплоизоляцию деревянного дома Особенности участка: грунт и уровень грунтовых вод Какой дом комфортнее: большой или маленький Влияние климатической зоны и поры года на строительство дома Чем руководствоваться при планировке дома

Виды балок

Отечественная классификация отличается от общепринятой европейской только названиями, линейные и физические параметры почти одинаковые.

Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок

Таблица. Разновидности двутавровых деревянных балок

Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок
Серия балки Краткое описание

NJ

Европейский стандарт, стойка из плиты ОСП толщиной 10 мм. Общая высота двутавра 302 мм или 241 мм, полки размером 38×64 мм.

NJH

Размер полок 64×38 мм, стойка из ОСП 3 толщиной 10 мм. За счет того, что ширина полки в два раза больше толщины, удается увеличить площадку для вбивания метизов при фиксации различных дополнительных элементов перекрытия. Эти полки можно использовать для облегчения монтажа утеплителей и инженерных систем: электрической проводки, кабелей и т. д.

NJU

Высота балки 302 мм или 241 мм, толщина плиты ОСП 10 мм. Имеет увеличенные полки размером 89×38 мм, за счет чего возрастает фактическое сопротивление усилиям на изгиб. Двутавр изготавливается по европейским стандартам.

БДК

Полки 38×64 мм, высота двутавра 302 мм и 241 мм. Рекомендуется применять для перекрытия небольших по длине пролетов, часто используются как дополнительные перемычки для увеличения жесткости конструкции и уменьшения размеров незаполненных пролетов. Аналог европейской серии NJ. Отличия – при изготовлении применяются не те клеящие составы, физические характеристики ОСП не в полной мере отвечают нормативным актам.

БДКУ

По линейным размерам похожи на европейские балки NJH, размер полок 64×38 мм. Высота балки может быть 241 мм, 302 мм, 356 мм и 406 мм. Высота выбирается с учетом исходных данным по нагрузкам и типу утеплительных материалов.

СДКУ

Полки 38×64 мм, высота 140. Стойка из ОСП толщиной 10 мм. Балки с небольшой высотой рекомендуется применять для сооружения внутренних межкомнатных перегородок.

БДКШ

Высота 241 мм, 302 мм, 256 мм, 406 мм, 457 мм, полки 89×38 мм. Могут применяться не только во время строительства частных домов, но и больших по площади коммерческих или производственных помещений.

СДКШ

Полки 89×38 мм, высота 140 мм. Легкая серия, чаще применяется как вертикальная стойка, может выдерживать значительные усилия на сжатие.
Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок
Виды балок

Чердачное перекрытие: устройство гидроизоляции по деревянным балкам, теплотехнический расчет – пример

Конструкция перекрытия представлена на рисунке 1.2.

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле (1.2):

Ro тр = (21-2)/ 38,7 = 0,73 м 2о С/Вт,

где tint – расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, tв = +21 о С;

text – расчетная температура воздуха на чердаке, С, tн = +2 о С ;

tn – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по таблице 5 [1], для чердачных перекрытий t н = 3 о С;

int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 4 [1], для потолков в = 8,7 о С.

Рисунок 1.2 – Конструкция перекрытия: 1 – железобетонная многопустотная плита; 2 – утеплитель; 3 – стяжка из цементно-песчаного раствора

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из условия энергосбережения.

Градусо-сутки отопительного периода Dd следует определять по формуле:

Dd = (21-(-5,8))·239 = 6405,2 С ·сут

По таблице 3 [1] найдем

Rreq = aDd + b = 0,000456405,2+1,9 = 4,78 м 2о С/Вт.

Фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции Ro, м 2 С/Вт следует определять по формуле (1.4).

Найдем фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции:

1 слой – железобетонная многопустотная плита, ? = 2,04 Вт/мС;

2 слой – утеплитель Пеноплэкс, ? = 0,03 Вт/мС;

3 слой – стяжка из цементно-песчаного раствора, ? = 0,93 Вт/мС.

Отсюда 2 ? 0,135 м. Принимаем толщину утеплителя 200 мм, который будет укладываться в 2 слоя, толщина каждого из которых равна 100 мм.

Теплотехнический расчет утеплителя покрытия мансардного этажа

Конструкция покрытия представлена на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Конструкция покрытия: 1- железобетонная монолитная плита; 2 – утеплитель; 3 – обрешетка д = 25 мм по брускам 50х60 мм; 4 – кровельная сталь с полимерным покрытием.

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из санитарно-гигиенических условий по формуле (1.2):

Ro тр = (21-(-34))/ 38,7 = 2,11 м 2о С/Вт,

где tint – расчетная температура внутреннего воздуха, С, принимаемая согласно ГОСТ и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений, tв = +21 о С;

text – расчетная температура воздуха на чердаке, С, tн = +2 о С ;

tn – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемых по таблице 5 [1], для чердачных перекрытий t н = 3 о С;

int – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 4 [1], для потолков в = 8,7 о С.

Требуемое сопротивление теплопередаче найдем исходя из условия энергосбережения.

Градусо-сутки отопительного периода Dd следует определять по формуле:

Dd = (21-(-5,8))·239 = 6405,2 С ·сут

По таблице 3 [1] найдем

Rreq = aDd + b = 0,00056405,2+2,2 = 5,40 м 2о С/Вт.

Фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции Ro, м 2 С/Вт следует определять по формуле (1.4).

Найдем фактическое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции:

1 слой – железобетонная монолитная плита, ? = 2,04 Вт/мС;

2 слой – утеплитель Пеноплэкс, ? = 0,03 Вт/мС.

Слои, расположенные после воздушной прослойки, в расчете не учитываем.

Отсюда 2?0,156 м. Принимаем толщину утеплителя 200 мм, который будет укладываться в 2 слоя, толщина каждого из которых равна 100 мм.

Сбор нагрузок.

Для того чтобы определить погонную нагрузку на балку (q) необходимо суммировать постоянную и временную нагрузки на каждый метр длины балки. При этом расчетное (т.е. используемое в инженерных расчетах) значение нагрузки принимается равным произведению нормативной величины нагрузки (pn,) на коэффициент надежности (f ). При расчетах по несущей способности (т.е. по I группе предельных состояний) этот коэффициент принимается бόльшим, чем при расчетах по деформациям (по II группе предельных состояний). Иными словами расчеты опасности разрушения конструкции, как более ответственные, всегда делаются на бόльшие нагрузки (с бόльшими «запасами»), чем расчеты опасности недопустимых деформаций неразрушающего характера. Нагрузки и коэффициенты надежности, относящиеся к расчетам по разным предельным состояниям, во избежание ошибок снабжаются соответствующими индексами – «I» или «II» (таблица 3).

В таблице 3 даются нагрузки на 1м2, фактически же на каждый метр длины действует несколько большая нагрузка, так как она собирается с большей площади («грузовой» площади), а именно с полосы, распространяющейся на половину шага () в каждую сторону от продольной оси балки (т.е. с площади равной b × 1). Например, для варианта 5 это будет площадь 1.5×1 = , для варианта 9 – соответственно 1.5×1 = и т.д.

Результаты расчета рекомендуется сводить в таблицу 4

Таблица 4

Вид

нагрузки

Нормативные

значения, кПа

Коэффициенты

надежности

Шаг

балок, м

Расчетные нагрузки, кН/м

pn,I

pn,II

f, I

f, II

b

qI

qII

1

2

3

4

5

6

7

8

Постоянная (собственный вес перекрытия)

Временная

Итого

(на 1м длины балки):

qI =

qII =

Содержание столбцов 1, 2, 3, 4, 5 можно без изменений переписать из таблицы 3; столбец 7 представляет произведение величин в столбцах 2, 4, 6; столбец 8 – произведение величин в столбцах 3,5, 6.

Искомые погонные нагрузки qI и qII определяются суммированием величин по столбцу 7 и столбцу 8 соответственно.

Способы выбора оптимального размера сечения профиля

Наиболее точным вариантом подбора номера и типа двутаврового профиля является проведение профессиональных расчетов. Именно этот способ применяется при проектировании ответственных крупногабаритных объектов. При строительстве небольших зданий можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Совет! По результатам расчетов онлайн-калькуляторы обычно предлагают два или более вариантов профиля. Для обеспечения надежности строения рекомендуется отдавать предпочтение профилю с большим номером.

Для примерного определения размера профиля можно воспользоваться таблицей соответствия номера двутавровой балки максимально допустимой нагрузке:

Общая нагрузка, кг/м2 Длина пролета
3 м при шаге, м 4 м при шаге, м 6 м при шаге, м
1,0 1,1 1,2 1,0 1,1 1,2 1,0 1,1 1,2
300 10 10 10 10 12 12 16 16 16
400 10 10 10 12 12 12 20 20 20
500 10 12 12 12 12 12 20 20 20

Из этой таблицы видно, что для двутавровой балки номер 10 максимальная длина пролета составляет 4 м при шаге 1,2 м, нагрузка – 400 кг/м2, для номера 16 длина пролета может достигать 6 м, нагрузка, которую он может выдержать, – 300 кг/м2, для профиля 20 – 6 м и нагрузка 400 кг/м2.

Требования к устройству пирога

Поскольку от качества монтажа и ремонта чердачных перекрытий зависит безопасность пребывания в доме, к их обустройству предъявляется ряд требований.

Чтобы знать величину максимально допустимой нагрузки, которую способна выдержать конструкция, необходимо выполнить соответствующие расчеты, а потом, основываясь на их результатах, приступают к разработке проекта, из которого будет ясно, как правильно утеплить чердачное перекрытие в доме.

Требования касаются:

  1. Несущей способности. Она напрямую зависит от материала изготовления балок и от промежутка между ними.
  2. Расстояния между несущими элементами. Максимально допустимое значение для данного параметра в соответствии со строительными нормами равно4 метрам.
  3. Устойчивости к температурным перепадам. Нужно, чтобы балки без проблем могли выдерживать такие изменения. Дело в том, что разница между температурой воздуха в жилых этажах и на чердаке всегда превышает 4 градуса.
  4. Изоляции. Пирог чердачного перекрытия холодного чердака должен защищать помещения домовладения от проникновения холода и влаги с подкровельного пространства.

В процессе проектирования следует учитывать требования к балкам, используемым для обустройства перекрытия на чердаке, чтобы результат получился надежным и долговечным. Расстояние между ними нужно рассчитывать, исходя из нагрузок, оказываемых на них.

Сечение деревянных балок перекрытия

Как показывает практика, сечение балок деревянного перекрытия оказывает существенное влияние на способность балки выдерживать несущую нагрузку. Поэтому, необходимо предварительно выполнить расчет сечения деревянных балок перекрытия.

Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

Сечение деревянных балок перекрытия

В деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.

Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

Сечение деревянных балок перекрытия

Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).

Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.

Сечение деревянных балок перекрытия

Деревянные балки перекрытия — размеры

Деревянные двутавровые балки перекрытия

Могут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.

Сечение деревянных балок перекрытия

Деревянные двутавровые балки перекрытия

Преимущества деревянных двутавровых балок:

  • точные размеры;
  • возможность использования на длинных пролетах;
  • исключена возможность деформирования;
  • малый вес;
  • уменьшение мостиков холода;
  • возможность закрепить коммуникации;
  • возможность монтажа своими руками без привлечения специальной техники;
  • широкая сфера применения.
Сечение деревянных балок перекрытия

Недостатки:

  • высокая стоимость;
  • неудобны для утепления плитами.

Правильный подбор сечения деревянной балки должен быть включен в расчетный план, в противном случае, конструкция перекрытия окажется недостаточно или избыточно жесткой (лишняя статья расходов).

Сечение деревянных балок перекрытия

Деревянные двутавровые балки перекрытия — виды и типы, таблица

Материал подготовлен для сайта

Устройство деревянных перекрытий в газобетонных домах

Газобетон – достаточно теплый и легкий материал. Его увеличивающаяся популярность объясняется тем, что газобетонные блоки хорошо удерживают тепло и имеют низкую стоимость.

Но важно помнить, что этот материал не обладает высокой прочностью. Это необходимо учитывать при выборе остальных несущих конструкций.

Если говорить о перекрытиях, то деревянные перекрытия в таком доме из газобетона станут самым лучшим вариантом.

Виды конструкций

Чтобы разделить межэтажное пространство можно применять следующие виды конструкций:

  • перекрытие по балкам;
  •  плитное перекрытие;
  •  монолитное перекрытие.

Применение в газобетонном доме тяжелых металлических или железобетонных элементов нежелательно, поэтому выполнение перекрытия по деревянным балкам – самый распространенный и разумный вариант.

Сборное железобетонное

Схема опирания ж/б перекрытий

К положительным сторонам данного вида конструкции можно отнести:

  • высокая скорость монтажа;
  • надежность и прочность;
  • негорючесть.
Устройство деревянных перекрытий в газобетонных домах

Недостатков у данного типа намного больше. Особенно они заметны при строительстве частного дома из газобетона:

  • ограниченное количество типоразмеров;
  • большая масса элементов;
  • необходимость использования грузоподъемной техники;
  • невозможность применения при сложной форме помещения;
  • необходимость наличия большой площади для складирования.

Монолитное железобетонное

Монолитное перекрытие позволяет использовать его в помещениях сложных форм и с нетиповыми пролетами. Существует два типа таких перекрытий для частного дома:

  • по деревянным балкам и влагостойкой фанере;
  • по металлическим балкам и профлисту.

Второе для газобетонного дома сразу же отпадает из-за высокой массы и слишком больших различий в характеристиках материала. Монолитное перекрытие с использованием деревянных балок подходит для зданий с небольшими пролетами, поскольку при увеличении расстояний между стенами, увеличивается толщина бетонного слоя.

Устройство бетонных перекрытий значительной толщины создает слишком большие нагрузки на хрупкие газобетонные стены.

К положительным характеристикам данного вида конструкции можно отнести:

  • возможность заливки площади любой формы;
  • нет необходимости в сложной технике;
  • прочность и надежность.

К минусам относятся:

  • трудоемкость процесса;
  • необходима установка опалубки и специальных опорных стоек;
  • сложность технологических режимов при укладке смеси;
  • большая масса конструкции.

Момент сопротивления швеллера при проектировании перекрытий

При проектировании перекрытий, несущих металлоконструкций не достаточно одного прочностного расчета нагрузки на швеллер. Чтобы обеспечить надежность проектируемой конструкции, необходимо также произвести расчет на жесткость швеллера. Прогиб в данном случае не должен превышать допустимое значение. Эта проверка профиля является обязательной при проектировании перекрытий для жилых и прочих помещений. Для примера возьмем ту же балку, что и ранее. Распределенная нагрузка, действующая на нее, составляет 50 кгс/м или 500 Н/м. Момент инерции швеллера 10П имеет значение Ix = 175 см4. При проверке балки на жесткость, определяется ее относительный прогиб по формуле:

М – изгибающий момент, Н∙м L = 1000 см – длина хлыста E = 2,1∙105 МПа – модуль упругости стали Ix = 175 см4 – момент инерции сечения швеллера

Момент сопротивления швеллера, изгибающий момент равен: М = q∙L2/8 = 500∙102/8 = 6250 Н∙м.

Тогда относительный прогиб швеллера 10П составит: f/L = 6250∙1000/(10∙2,1∙105∙175) = 0,017 = 1/59

Если сравнивать с допустимыми значениями относительно прогиба согласно СНиПам, то данный швеллер нельзя использовать для межэтажных перекрытий, так как там допустимое значение составляет 1/200. Следовательно, несмотря на обеспечение прочности данной конструкции, необходимо подбирать больший профиль швеллера, и проверять его на жесткость.

Швеллер — это один из видов фасонного стального проката. В поперечном сечении он имеет форму буквы «П». Такая форма обеспечивает швеллеру такие показатели жесткости, которые делают возможным его употребление в самых разных отраслях — от тяжелого машиностроения до строительства дачных домиков. Швеллеры применяются в автомобиле- и вагоностроении, из них делают различные опоры и ограждения, ими укрепляют входные ворота и оконные проемы.