Возводим деревянные перекрытия между этажами, технология строительства

Тишина относится к обязательным атрибутам комфортного жилья, но обеспечить ее в современных условиях становится все сложнее. Даже в тех домах, которые расположены вдали от шумных городов имеется достаточное количество источников мешающего жизни звука. Это может быть бытовая техника, домашние кинотеатры, музыкальные инструменты, водопровод и канализация и т.п.

Деревянные перекрытия над первым этажом своими руками

Древесина, в отличие от других основ (железобетонные плиты, монолит), применяемых для перекрытий, экологически чистый материал. К тому же деревянный потолок или пол придают помещению своеобразный вид и хорошо сохраняют тепло. Раньше дерево применялось для этих целей сплошь и рядом. Сейчас межэтажные перекрытия из дерева, как правило, делается только в деревянных домах, хотя бывают и исключения.

Устройство деревянного перекрытия

Устройство деревянного перекрытия

Монтаж деревянных перекрытий между этажами начинается с установки опорных балок. Сечение балок зависит от нескольких причин, в частности от длины пролета, нагрузки на пол находящегося выше этажа. Так же большую роль в выборе сечения балок играет применяемая для них порода дерева. Чаще всего используется сосна, но иногда – дуб.

Определяющим фактором является цена древесины, естественно, дуб дороже. В этом случае толщина балок может быть уменьшена, а конструкция несколько изменена.

Конструкция и монтаж деревянного перекрытия

Процесс строительства перекрытий из дерева заключается в том, что в заранее заготовленные выемки в стене закладываются балки. Сечение балок делается равным как высота, так и ширина. Случается, что высота выбирается несколько большей. В любом случае, балки укладываются на гидроизоляцию, с зазором в обеих плоскостях порядка 1-2 см. Делается это для того, чтобы устранить распирание стен при намокании или высыхании такого перекрытия.

Дальше к балкам на уровне нижней их плоскости набиваются по всей длине рейки, которые служат для крепления теплоизоляции и подшивки потолка. Поверх теплоизоляции укладывается дополнительный слой гидроизоляции, в завершении стелется черновой пол.

В случае с дубом, для того, чтобы потолок нижнего этажа смотрелся «под старину», брусья перед установкой строгают. Дальнейшее перекрытие ведется поверх балок. В любом случае, длина пролета для деревянного перекрытия не должна превышать 5 м. Оптимальным считается длина пролета в 4 м.

Деревянные перекрытия над первым этажом своими руками

Технология выполнения деревянных перекрытий между этажами

Балки межэтажных перекрытий закладывают в стены обычно во время постройки дома, а все остальные работы по возведению перекрытий производят после постройки перед началом отделочных работ. Перед выполнением перекрытий нужно произвести расчет нагрузки на перекрытия, исходя из полученных данных выбирают размеры балок и шаг укладки.

  1. Балки перекрытия в кирпичную или блочную стену заводят во время кладки, для этого в стене выполняют специальные гнезда. Глубина гнезда должна быть не менее половины толщины стены, можно сделать ее сквозной с последующей заделкой паропроницаемым утеплителем.

    Заводим деевянные балки между этажами во время кладки стены

  2. В деревянных строениях балки врубают в верхний венец сруба. Балки необходимо предварительно обработать антисептиком и прямоугольные балки так, чтобы широкая сторона располагалась вертикально – при такой укладке их жесткость повышается. Концы балок срезают под углом 60°, обрабатывают битумной мастикой и обертывают рубероидом в два-три слоя. Сначала укладывают на место крайние балки. Их выравнивают с помощью длинной доски, поставленной на ребро, и уровня, при необходимости балки выравнивают с помощью подкладок из досок разной толщины, предварительно обработанных битумной мастикой и помещенных в гнездо. Промежуточные балки выравнивают по уложенной на крайние балки доске.

    Технология возведения балок в деревянном доме путем врубки их в верхний венец дома

  3. После выполнения стен и временной или постоянной кровли приступают к возведению перекрытий. К нижней части балок с обеих сторон подшивают черепные бруски. Их назначение – опора для чернового пола верхнего этажа и подшивка потолка для нижнего. Для черепных брусков необходим сосновый брус 50 мм, обработанный антисептиком. К балкам перекрытия его крепят саморезами по дереву. На черепные бруски укладывают доски чернового пола. Для них можно использовать неструганную доску толщиной от 15 мм – нагрузка на черновой пол невелика, поэтому тратиться на толстую доску не обязательно. Доски чернового пола кладут перпендикулярно балкам, опирая их на черепные бруски, и крепят саморезами. Черновой пол также обрабатывают антисептиком.

    Процесс установки чернового пола

  4. Поверх чернового пола и балок перекрытия укладывают гидропароизоляционную пленку, например, Изоспан. Полосы пленки кладут внахлест, проклеивая скотчем стыки. Поверх пароизоляционной пленки укладывают минеральный утеплитель в виде плит или рулонов. Толщина утеплителя должна быть такой, чтобы не выступать над поверхностью балок. Можно использовать в качестве утеплителя и другие материалы: вспененный полистирол, керамзит, эковату. При этом необходимо обращать внимание на огнестойкость материала утеплителя.

    Процесс утепления пола

  5. Сверху на балки перекрытия кладут лаги пола верхнего этажа. Направление укладки лаг – поперек балок, шаг – от 60 см до 1 метра. Лаги выполняют из бруска или доски с толщиной не менее 40 мм и крепят их к балкам перекрытия с помощью металлических уголков, закрепленных на саморезы. Между лагами можно уложить еще один слой минерального утеплителя, перекрывая стыки нижнего теплоизоляционного слоя.  Минеральный утеплитель послужит также звукоизоляцией пола и потолка. Поверх второго слоя утеплителя укладывают гидроизоляционную пленку на случай разлива жидкости.

    Установка лагов для верхнего этажа

  6. Пол верхнего этажа по лагам зашивают чистовой половой доской, гипсокартоном или фанерой, на которую можно укладывать любое финишное покрытие: плитку, ламинат, линолеум или пробку. Половую доску или фанеру крепят на саморезы. Можно обустроить под финишным покрытием теплые водяные полы, при этом в качестве пароизоляции лучше использовать фольгированную пленку.

Деревянные перекрытия между этажами, в отличие от бетонных плит, не создают лишней нагрузки на фундамент, следовательно, можно значительно уменьшить затраты на возведение мощного фундамента. Правильно выполненное перекрытие достаточно прочное и долговечное, обладает хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, кроме того, натуральные материалы позволяют перекрытиям «дышать».

Звукоизоляция и звукопоглощение

Чтобы определить, как это происходит, вспомним из физики принципы распространения звуковой волны. Известно, что при встрече с преградой энергия распределяется на отраженную волну, раскачивание и нагрев частиц преграды (поглощенная) и волну, распространяющуюся за преградой. В зависимости от соотношения этих энергий оцениваются звукоизоляционные свойства конструкций.

На основе таких соотношений существуют два понятия, определяющие свойства материалов и конструкций защищать от шума:

  1. Звукоизоляция определяется отношением энергии, прошедшей преграду к начальной энергии звука.
  2. Звукопоглощение показывает какую часть энергии звук потерял на преодоление преграды. 

Оценить способности конструкции соответствовать требованиям помогают индексы, отображающие насколько материал или конструкция могут снижать уровень шума.

Технические характеристики – как не ошибиться при выборе

Деревянные балки эффективны при закрытии пролёта в 2,5-4 м. Максимальная длина – 6 м, при большей протяжённости не обойтись без монтажа опорных колонн или иных конструкций.

Крепление стропил к балкам перекрытия из дерева осуществляется посредством стальных пластин, уголков и скользящих опор. При определении сечения за стандарт принимают общую нагрузку в 350-400 кг/м2 для перестраховки. Оптимальное соотношение высоты и ширины изделия 1,4:1. Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать, дополнительно нужно учесть размеры заступов на стену — не менее 12 см, для бруса — не менее 15 см.

Ширина доски для балки варьируется в пределах 4-20 см, высота 10-30 см, диаметр брёвен может достигать 11-30 см. В зависимости от габаритов балки, шаг укладки составляет 0,3-1,2 м (как правило, 0,6-1 м).

Расстояние между балками перекрытия из металла колеблется в пределах 1-1,2 м. Номер (размер) балки при нагрузке в 400 кг/м2 выбирается исходя из длины обустраиваемого пролёта и шага укладки. Так, при пролёте в 6 м и шаге 1-1,2 м оптимален 20 двутавр (высота 20, ширина 10 см); пролёт 4 м, шаг 1-1,2 м — №12 (высота 12, ширина 6,4 см); пролёт 3 м, шаг 1-1,2 м — №10 (высота 10, ширина 5,5 см).

Современная бетонная балка перекрытия способна закрыть проём длиной в 3-7,5 м, а укладка проводится с шагом в 1-1,5 м. Минимальная высота элемента составляет 1/20 часть длины пролёта, ширина рассчитывается исходя из пропорции 5:7 (5 — ширина, 7 — высота).

Размеры балок перекрытия комбинированного типа могут быть самыми разными. Для серии W наибольшая длина составляет 6 м, категория L предусматривает длину до 13,5 м. Основное отличие между группами заключается в типе бруса. В первом случае это струганое изделие, прошедшее камерную сушку, во втором — клееные балки перекрытия, соединённые из отдельных элементов посредством особой технологии, что придаёт итоговому продукту повышенную жёсткость, прочность и надёжность.

Устройство пирога перекрытия в деревянном доме

Рассмотрим два варианта перекрытий:

  1. В одноэтажном доме с нежилым чердаком.
  2. Двухэтажный дом или с мансардой.

Когда строится деревянный дом в один этаж, неважно, брусчатый или каркасный, над потолочным перекрытием у него будет находиться чердак. Он неотапливаемый и нежилой. Снизу же находятся жилые помещения, в которых будет полно источников пара и влаги. Исходя из этого, пирог перекрытия устраивается по следующему принципу (снизу вверх):

  1. Лицевая отделка — вагонка, гипсокартон и прочее.
  2. Пароизоляция — крепится к потолочным балкам.
  3. Утеплитель — минеральная вата толщиной 100-200 мм в зависимости от комплектации.
  4. Полы на чердаке — из фанеры, доски пола и так далее.

Такой конструкции пирога вполне достаточно, чтобы защитить утеплитель от внутренней влаги. На чердаке ей взяться неоткуда, так как при обустройстве крыши предусматривается гидроизоляция и естественная вентиляция.

В случае с двумя полноценными этажами или мансардным деревянным домом устройство межэтажного пирога должно быть следующим (снизу вверх):

  1. Лицевая отделка потолка первого этажа
  2. Пароизоляция по потолочным балкам.
  3. Утеплитель в соответствии с выбранной комплектацией.
  4. Пароизоляция.
  5. Напольное покрытие мансарды или второго этажа.

То есть, в отличие от одноэтажных домов, в двухэтажном или с мансардой предусматривается защита утеплителя от влаги не только снизу, но и сверху. Связано это с тем, что второй уровень тоже будет отапливаемым и жилым, а значит там будет скапливаться влага в газообразном состоянии.

Как выполнить работы

Расчеты

Точные расчеты для несущей способности балок, как правило, выполняют особые организации с достаточным опытом. При выполнении расчетов самостоятельно используется следующая система:

  • Чердачное перекрытие с подшивкой, утеплителем в котором является минеральная вата, имеет постоянную нагрузку 50 кг/м2. По стандартам СНиП при такой нагрузке нормативом будет 70 кг/м2, если коэффициент запаса прочности равен 1.3. Итак, узнать общую нагрузку несложно – 1.3*70+50=130 кг/м2.
  • Если вы производите расчеты для мансардного помещения, то следует учесть вес материала, из которого выполнен пол и предметы, которые находятся в этом помещении. В таком случае нагрузка будет 350 кг/м2.
  • Если же деревянные балки перекрытия играют роль межэтажных пролетом, то величина нагрузки будет равна 400 кг/м2.

Определение шага и сечения балок

Когда известны данные о длине и нагрузке балок, можно узнать шаг установки и размер сечения/диаметр.

Учтите, что показатели взаимосвязаны между собой, и их можно рассчитать по установленным правилам:

  1. Высота и ширина балок должна иметь пропорцию 1.4:1. При этом учтите, что ширина балок должна быть от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см (это с расчетом на утеплительный материал). Бревна для перекрытия обязательно должны быть с диаметром от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки обязательно должен иметь предел от 0.3 до 1.2 метра (с учетом материала для утепления и материала для подшивки). Если дом каркасный, то шаг обязательно должен быть такой же, как и между каркасов.
  3. Произвести определение сечения балок из дерева можно по специальным таблицам или программам. При проведении расчета сечения следует учесть, что максимально допустимый изгиб балок на чердаке равен 1 от 200, а для межэтажных 1 от 350.

Использование деревянных ферм – преимущества и недостатки

Выполненные из дерева фермы перекрытий по виду напоминают два параллельно расположенных друг под другом бруска или бревна, которые между собой соединены опорами, а те в свою очередь находятся по отношению к бревнам или брускам вертикально или же под углом. Главной задачей ферм является перекрытие длинных пролетов, если невозможна установка дополнительных опорных стоек. Чтобы сделать фермы, используют специальные разработанные таблицы и программы, в которых учитываются типы соединений, шаг установки, общие размеры и сечение деталей. Чаще всего фермы делают по промышленному методу с использованием оборудования высокой точности. Вместе с тем есть вариант самостоятельного изготовления фермы.

Если сравнить деревянные фермы и балки перекрытия, можно выявить все достоинства и недостатки, которые есть у ферм.

К достоинствам отнесем:

  • Возможность накрыть пролет больших размеров и при этом не использовать дополнительные опорные стойки.
  • Небольшой общий вес, благодаря чему нагрузка на несущие элементы строения тоже будет небольшой.
  • Высокая прочность и никаких прогибов, что дает длительный срок эксплуатации напольного и подшивочного материала.
  • Простота установки на все несущие элементы в независимости от материала изготовления.
  • Есть возможность изменить ширину шага укладки.
  • Можно установить внутренние коммуникационные линии.
  • Отличная звукоизоляция.
  • Если фермы были выполнены красиво, их можно даже не зашивать и тогда они будут играть роль декоративного элемента.

Но помимо достоинств есть и некоторые недостатки, а именно:

  • Из-за особенностей конструкции сильно увеличивается толщина межэтажного перекрытия.
  • Большие затраты в плане труда при изготовлении фермы собственноручно, требуется специальное оборудование.
  • Готовые конструкции достаточно дорогие.

Выбирать фермы или деревянные балки – решать только вам.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая – свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления – ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

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.

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.

Перекрытие плитами между первым и вторым этажом: железобетон

Широкое распространение получили плиты, изготовленные из железобетона. По некоторым параметрам, если сравнить с монолитным исполнением перекрытия между первым и вторым этажом, они имеют лучшие показатели.

Организация такого перекрытия требует мощного фундамента и подразумевает возведение стен из прочных материалов. Как правило, плиты перекрытия применяют для зданий большой этажности.

Конструкции из железобетонных плит обладают надежностью, прочностью и длительным сроком эксплуатации. Величина нагрузок, которые может выдержать бетон – колоссальна. Для него характерно свойство со временем увеличивать прочностные характеристики. Кроме этого материал полностью удовлетворяет требованиям по тепло- и звукоизоляции, а также имеют достаточную пожаробезопасность. Процесс монтажа перекрытия из плит не требует много времени при использовании специальной техники и не отличается сложностью.

Строительство перекрытий

К основным недостаткам железобетонных изделий можно отнести их существенную массу и необходимость использования при монтаже спецтехники. Кроме этого такие перекрытия требуют создания стяжки, чтобы нагрузка не них была равномерной.

При всех недостатках железобетонные плиты перекрытия успешно применяются при возведении частных домов.

Безбалочные перекрытия между этажами

По способу изготовления безбалочные конструкции классифицируются на следующие группы:

  • составные. Монтируются из отдельных частей, изготовленных, преимущественно, промышленным образом;
  • монолитные. Цельные основания бетонируются непосредственно на участке работ в специально установленную опалубку;
  • монолитно-сборные. Сооружаются из отдельных брусьев, пространство между которыми заполняется армированным бетоном.

Рассмотрим преимущества и недостатки каждого варианта.

Читайте также:  Дополнительное армирование плит перекрытий