Дерев'яні перекриття - пристрій і монтаж

Перекриття між поверхами, підвальні або горищні конструктивно влаштовуються за двома схемами - безбалочне перекриття (в основі лежить використання монолітної плити), і балочне перекриття (застосовуються дерев'яні балки перекриття). Роблять перекриття для поділу міжповерхових приміщень, а також, щоб відокремити кімнати від підвалу і горища. Балки можуть бути виготовлені з різних матеріалів, наприклад, з деревини, монолітного залізобетону або металевих прогонів.

Перекриття дерев "яних балок

Основні переваги та недоліки дерев "яних перекриттів

У свідомості громадян склався стереотип, згідно з яким панелі зі збірного залізобетону - єдино можливе рішення для будь-якої будівлі. Подолати його не важко.

Достатньо перерахувати переваги дерев'яних балкових перекриттів:

• Мінімальна вартість (1 м3 бруси в кілька разів дешевше 1м3 пустотних панелей);
• Навантаження на стіни в 2-3 рази менше, ніж від панелей. Це дозволяє істотно знизити витрату арматури і бетону при влаштуванні фундаменту;
• На невеликих прольотах (до 4 метрів) дерев'яні балки можна укладати вручну, використовуючи найпростіші пристосування (лебідку або підйомний блок). Змонтувати важкі плити без потужного крана - завдання нереальне;
• Низька трудомісткість і висока швидкість робіт (порівняно із заливкою монолітного ж/б перекриття);
• Екологічність (у бетоні використовується гранітний гравій, радіаційний фон якого може істотно перевищувати норму).

Як відомо, гідності не бувають без недоліків. У перекриттів з деревини їх небагато:

• Підвищена деформативність. Проявляється в ефекті вібрування при ходінні та утворенні тріщин у місцях примикання перегородок з гіпсокартону;
• Низька вогнестійкість (без спеціальної просочування);
• Відносно невелика довжина (не перевищує 6 метрів). У ж/б панелей вона досягає 7,2 метра.

До числа недоліків даних конструкцій деякі автори тематичних статей відносять освіту тріщин у штукатурці стелі і погану ізоляцію ударного шуму. Однак, при грамотному підході до монтажу дві ці проблеми вирішуються просто і надійно. Для цього нижче несучих балок укладають ряд менш товстих брусів, спеціально призначених для підшивки стелі (гіпсокартон, ОСП, вагонка, дошка).

Підшивний брус також, як і основний ставиться на стіну, але нижче, і до нього кріпиться облицювання стелі. Це рішення зустрічається не часто, хоча воно грамотне і його історія налічує не одне століття, крім відсічки структурного шуму другого поверху такий варіант позбавляє від тріщин у стелі. Вони з'являються в тому випадку, коли балка служить опорою підлоги другого поверху і одночасно до неї підшивається стеля першого поверху. Від вібрації та ударного навантаження в оздобленні з'являються тріщини.

Крок 1. Визначення розмірів матеріалів та основних відстаней

Переріз балок визначається залежно від довжини, а також від навантаження, яке буде на них припадати. Приблизно, співвідношення буде наступним: висота становить 1/24 від довжини, а ширина - приблизно половину висоти.

Що ж стосується відстані між балками (або, як прийнято говорити, розмір кроку укладання) - він визначається, виходячи з даних про переріз матеріалу, а також від довжини прольоту. Для зручності, цю відстань можна визначити за відповідною таблицею.

Вибір матеріалу

Насамперед, ця конструкція функціональна, отже, міжповерхове перекриття по дерев'яних балках має відрізнятися надійністю. Важливо розуміти, що воно повинно не просто витримати свою масу, а й масу меблів, розташованих на верхньому поверсі, і вагу розташованих там людей. Отже, до матеріалу, що використовується, пред'являються високі вимоги щодо якості, особливо до балок.

Як вже говорилося, найкращим матеріалом для балки є дерево хвойних порід. До вибору деревини варто поставитися з усією можливою відповідальністю. Основні вимоги до матеріалу:

• мінімальна вологість, її значення не повинно перевищувати 14%;
• мінімум сучків на одиницю довжини;
• не повинно бути яскраво вираженого косослою;
• відсутність тріщин, гнили, потемінь, слідів діяльності шкідників.

Щоб забезпечити довговічність перекриття, всі дерев'яні поверхні попередньо обробляють антисептиком і просочують спеціальними складами, що знижують пальне матеріалу. Це гарантує довговічність конструкції і убезпечить від загорянь.

Переваги та розрахунок балкового перекриття

Вся конструкція складається з балок і дощок, які називається чорновими. Самі балки можуть бути несучими, розташовуватися просто поруч або ж закріплені спеціальним чином, що набагато надійніше. Стандартні розміри балок - 20-40 сантиметрів у висоту і 15 метрів завдовжки, плюс 8-20 сантиметрів завширшки.

На відміну від залізобетонного горищного перекриття, дерев'яні монтується всуху. За вагою воно виходить набагато легше, тому в приватному будівництві краще застосовувати саме таке перекриття. З іншого боку, дерев'яні перекриття найбільш звуконеїзольовані, тому доведеться витратитися ще й на додаткові заходи.

Розташовуються балки на відстані від 60 сантиметрів до 1,5 метрів. Звичайно ж, чим частіше ви їх встановите, тим більше навантаження зможе витримати в майбутньому горище, але і вже більше навантаження доведеться терпіти фундаменту будинку.

На дерев'яному горищному перекритті зазвичай монтуються легкі перегородки - найчастіше каркасні, до яких горищні стропила кріпляться безпосередньо. Встановлювати їх потрібно перпендикулярно балкам або ребром.

А от якщо внутрішні стіни горища з якихось причин доводиться ставити паралельно ребрам або балкам, що зовсім не за правилами, тоді конструкції в цих місцях потрібно обов'язково зміцнити. Найчастіше в якості таких елементів використовуються фрагменти дощок, які кріпляться перпендикулярно ребрам перекриття.

А розрахувати необхідну кількість балок і навантаження на них вам допоможе ось такий графік:

Розрахунок балок перекриття

Плануючи будівництво перекриття, для початку слід розрахувати конструкцію його основи, тобто довжину балок, їх кількість, оптимальний переріз і крок розташування. Від цього буде залежати, наскільки безпечним виявиться ваше перекриття і яке навантаження воно зможе витримувати при експлуатації.

Довжина балок

Довжина балок залежить від ширини прольоту, а також від способу кріплення балок. Якщо балки будуть закріплені на металевих опорах, їх довжина дорівнюватиме ширині прольоту. При закладці в пази стін, довжину балок розраховують, підсумовуючи величину прольоту і глибину закладу двох кінців балки в пази.

Крок розташування балок

Відстань між осями балок витримують в межах 0,6-1 м.

Кількість балок

Розрахунок кількості балок виконують таким чином: планують розміщення крайніх балок на відстані мінімум 50 мм від стін. Інші балки розміщують у просторі прольоту рівномірно, відповідно до обраного інтервалу (кроку).

Переріз балок

Балки можуть мати прямокутний, квадратний, круглий, двотавровий переріз. Але класичним варіантом все ж є прямокутник. Часто використовувані параметри: висота - 140-240 мм, ширина - 50-160 мм.

Вибір перерізу балки залежить від її планованої навантаженості, ширини прольоту (по короткій стороні приміщення) та інтервалу розміщення балок (кроку).

Навантаженість балки вираховують, підсумовуючи навантаження її власної ваги (для міжповерхових перекриттів - 190-220 кг/м2) з тимчасовим (експлуатаційним) навантаженням (200 кг/м2). Зазвичай, для експлуатованих перекриттів, навантаження приймають рівною 350-400 кг/м2. Для горищних неекспухованих перекриттів можна брати менше навантаження, аж до 200 кг/м2. Спеціальний розрахунок необхідний, якщо передбачаються значні зосереджені навантаження (наприклад, від масивної ванни, басейну, котла тощо).

Балки укладають уздовж короткого прольоту, максимальна ширина якого - 6 м. На більшому прольоті неминуче провисання балки, яке призведе до деформації конструкції. Однак і в такій ситуації є вихід. Для підтримування балок на широкому прольоті встановлюють колони та опори.

Переріз балки безпосередньо залежить від ширини прольоту. Чим більше проліт, тим більш потужну (і міцну) балку необхідно вибирати для перекриття. Ідеальний проліт для перекриття балками становить до 4 м. Якщо прольоти ширші (до 6 м), то використовувати необхідно нестандартні балки зі збільшеним перерізом. Висота таких балок повинна становити не менше 1/20-1/25 від величини прольоту. Наприклад, при прольоті 5 м потрібно використовувати балки з висотою 200-225 мм при товщині 80-150 мм.

Звичайно, самостійно виконувати розрахунки балок необов'язково. Можна скористатися таблицями та діаграмами, в яких вказано залежності розмірів балок від навантаження та ширини прольоту.

Після виконання розрахунків можна приступати до влаштування перекриття. Розглянемо весь технологічний процес, починаючи з фіксування балок на стіни і, закінчуючи, фінішною обшивкою.

Різновиди конструкцій та матеріали дерев'яного перекриття

Головним елементом перекриття між поверхами є несучі балки. Від того, наскільки правильно підібрані матеріали для виготовлення дерев'яного «пирога» між поверхами, залежить міцність перекриття і безпека самих господарів. Товщина пирога завжди обмежена, тому доводиться або збільшувати кількість несучих елементів, або змінювати матеріал.

Традиційно в якості несучих елементів використовують такі матеріали:

• Клеєний брус;
• Опиляна колода;
• Пакет з шліфованих і збитих дощок.

Зрозуміло, що найкращий варіант буде найдорожчим. Використання для перекриття між поверхами клеєного бруса дозволяє зробити дерев'яний каркас максимально жорстким, тому до брусової затяжки вдаються або за бажанням господарів, або при дуже великих розмірах приміщень верхнього поверху. Найчастіше клеєний брус укладають в дерев'яне перекриття при відстані між стінами від 4 м. Виходить дорого, але надійно.

Більш економний спосіб - використовувати хвойні пиломатеріали, зазвичай соснове окорене колоду обрізають дисковими фрезами в двокантний або трикантний брус. Така балка виходить міцніше і дешевше звичайного дерев'яного бруса прямокутного перерізу.

Найбільш бюджетний варіант - пакетна балка. Її збивають з каліброваної і шліфованої дошки сороківки, дві або три на одну балку. Перед збиранням дерев'яну поверхню обробляють просочуванням, сушать і зафарбовують оліфою. Перекриття з пакетного бруса вважається найбільш гнучким і одночасно найнадійнішим.

Навіть якщо виникне перевантаження, дерев'яні елементи прогнуться, але зламу і обвалення між поверхами не буде. Зібрати таке дерев'яне перекриття між поверхами своїми руками набагато простіше і дешевше, оскільки немає необхідності закуповувати стройовий або клеєний брус.

Щоб знизити трудомісткість робіт і розміри витрат, враховуючи проект будинку і ширину стін, виготовляють кілька варіантів конструкцій, залежно від того, як планується настилати підлогу другого поверху по дерев'яних балках:

• Легкі перекриття. Для каркасних будинків крок між несучими елементами може бути зменшений до 30 см, а лаги під дерев'яну підлогу не настилаються. Сама конструкція збирається без утеплювача і плівкової ізоляції;
• Середні перекриття на поверхах. У конструкції використовують лаги і звукоізоляцію, пароізолюючу плівку і утеплювач не застосовують;
• Теплі середні дерев'яні перекриття. Між поверхами укладають повноцінний пакет з утепленням і плівковою гідро- і пароізоляцією.

Легкі перекриття на поверхах використовують для неопалюваних будівель, середні системи застосовують для будівель з потужним зовнішнім утепленням стін. Теплі дерев'яні конструкції застосовують у тому випадку, якщо верхній поверх межує з горищем або мансардою.

З практики відомо, що для дерев'яних конструкцій найкращу звукоізоляцію між поверхами забезпечують листові та волоконні матеріали. Можна використовувати мінеральну вату або насипний керамзитовий гранулят. Але обидва матеріали мають високу вбираючу здатність, тому доводиться укладати пароізоляційну плівку. Пінополістирол не боїться вологи, але звукоізоляція на поверсі приблизно в 3-4 рази гірше мінеральної. Тому ЕППС або пінопласт використовують там, де звукоізоляція дерев'яного перекриття між поверхами не має особливого значення. Наприклад, між цокольним і першим поверхами.

Пристрій міжповерхових перекриттів по дерев'яних балках

Нижня чорнова підлога на міжповерхових перекриттях виконується з дощок з меншим перерізом.

Перекриття другого поверху по дерев'яних балках проводиться за тією ж технологією, що і монтаж підвальних конструкцій. Головна відмінність міжповерхового настилу від підлоги - наявність подвійної чорнової статі. При цьому нижня чорнова підлога є стелею 1 поверху і виконується з дощок з меншим перерізом.

Будівництво горищних і міжповерхових перекриттів проводиться за такою технологією:

1. У посадкові гнізда встановлюються несучі балки.
2. Знизу за допомогою будівельного степлера кріпляться вітроізоляційна плівка.
3. Знизу кріпиться чорнова підлога.
4. У ніші між балками вистилається утеплювач. Це може бути мінеральна вата, пінополістирол, або екувата на основі розщепленого паперу.
5. Поверх утеплювача настилаються дошки і проводиться стяжка верхньої чорнової підлоги.

Способи посилення дерев'яних балок перекриття

Умовно технології посилення балок можна розділити на кілька видів:

• реставраційні;
• реконструкційні.

Реставраційні. У цю категорію входять такі способи, як посилення дерев'яними накладками, металевими пластинами, обмотка вуглеволокном, протезування. Розгляньмо кожен з варіантів більш детально.

Дерев "яні накладки

Монтаж дерев'яних накладок на пошкоджену балку.

Пошкоджені балки (згнилі, надломлені, потенційно слабкі) можна посилити за допомогою дерев'яних накладок. Для цього саму балку зачищають наждачним папером, або рубанком і обробляють антигрибковим препаратом. З обох сторін викладають брус з меншим перерізом. Конструкцію стягують за допомогою шнурів і прошивають наскрізними болтами.

Металеві пластини

Схеми кріпака пошкодженої балки на пластини (рис. № 1) і прути (рис. № 2).

Несучу здатність надломлених колод відновлюють за допомогою металевих протезів за описаною вище технологією. Метизи прикладають до зачищеної та обробленої балки і затягують на ряд наскрізних болтів.

Обмотка вуглеволокном

Схеми кріпака пошкодженої балки на пластини (рис. № 1) і прути (рис. № 2).

Вуглеволокно, наклеєне на пошкоджений брус.

Технологія відновлення перекриттів з використанням вуглеволокна відрізняється простотою і легкістю. Для цього пошкоджене місце проклеюється кількома шарами вуглецевого матеріалу.

Протезування

Протезування за допомогою металевих протезів і накладок.

Протезування за допомогою металевих протезів і накладок.

Протезування застосовується для підвищення міцності та зносостійкості місць стику бруса зі стіною. Саме тут через максимальний тиск найчастіше проявляються наслідки корозії та зносу. Попереджувальні заходи вживаються на етапі первинного монтажу конструкції. Металеві накладки пришивають за допомогою болтів до шипу бруса. Посилену конструкцію встановлюють у гніздо. Аналогом накладок є металевий протез. Його засмічують у тіло балки і встановлюють у невеликий отвір у стіні.

Реконструкційна категорія включає такі методи, як:

• установка опор (колон, вертикальних балок);
• монтаж додаткових балок.

Встановлення опор

Опорна паля в підпільному перекритті.

При недостатній несучій здатності бруса його часто підсилюють вертикальними опорами. Монтаж палі дозволяє перерозподілити тиск з балки на опору. Дана технологія найбільш популярна при ремонтних роботах на горищах і під підлогою.

Додаткові балки

Частий крок для бруса з недостатнім перерізом.

При метровому кроці збільшити несучу здатність дерев'яних балок перекриття можна за допомогою додаткових брусів. Для цього проводиться повний демонтаж перекриття та встановлення бруса з кроком у 50 см.

Монтаж дерев'яних балок перекриття

Технологія влаштування перекриття за балками передбачає виконання робіт у кілька етапів:

1. Розрахунок перерізу (діаметра) дерев "яної балки перекриття з урахуванням вимог СНіП 2.01.07-85" Навантаження та впливу ".

Розрахунковий показник гранично допустимого навантаження на 1.м.кв. становить:

• для підвального та міжповерхового перекриття - не більше 210 кг;
• для горищного - не більше 105 кг.

Більш детально переріз розраховується з урахуванням відстані між балками (див. таблиця перерізу балок перекриття).

Таблиця перерізу балок перекриття

Розраховуючи довжину балки важливо пам'ятати, що деревина схильна до пригинання.

Розрахунок прогину дерев'яної балки

• для підвального та міжповерхового перекриття мінімальний прогин не може перевищувати 1/300 її довжини. Тобто, балка довжиною 3 000 мм. не може прогнутися більш ніж на 10 мм. у найбільш віддаленому від опори місці;
• для горищного - не більше 1/200.

Усунути прогин можна шляхом вигинання балки. Будівельний підйом - так називається цей процес - дозволяє компенсувати деформації. Грубо кажучи, балка повинна бути злегка вигнутою всередину, щоб з урахуванням вигину прийняти належний вигляд.

При необхідності виконується С  С^ РьОр «Р^ РCeРьороР  Р ° Р» Р--Рє РьОР· РґР  С  Р^ РІР °.

2. Придбання бруса, колоди або пиломатеріалу та обробка його антисептиком, протипожежним, протигрибковим розчином і біологічним захистом.

3. Вибір виду кріплення балки до стіни.

Кріплення дерев'яних балок перекриття до несучої стіни здійснюється двома способами:

• кріплення в стіні. Балка вмуровується в несучу стіну на глибину 150-200 мм.

Кріплення дерев'яних балок перекриття до несучої стіни

При даному способі монтажу торець балки потрібно спиляти під кутом 60 °. Щоб захистити торці балки їх потрібно обвернути в два-три шари руберойду. При цьому торець балки залишається відкритим, і він не повинен впиратися в стіну. Наявність зазору в 20-25 мм. дозволить забезпечити вільний повітрообмін. А отримана ніша (щілина) заповнюється мінеральною ватою.

• кріплення підвісним методом. У цьому випадку балки фіксуються на стіні за допомогою металевих накладок.

Кріплення дерев'яних балок перекриття підвісним методом

4. Укладання дерев'яних балок перекриття

На цьому етапі готуються балки потрібної довжини. Довжина залежить від способу монтажу. Якщо балка заводиться в стіну, то розраховується так: довжина кімнати плюс 300-400 мм. для кріплення в стіні. Якщо кріпиться до стіни, то довжина балки дорівнює довжині кімнати.

Встановлення дерев'яних балок перекриття починається з крайніх балок. Кожну балку перевіряють будівельним рівнем. Після цього балки фіксуються в гніздах стіни з використанням сухого щебеню.

Далі встановлюються проміжні балки. Для цього доцільно натягнути лісок між крайніми балками і по ній виставляти інші. Відстань між сусідніми балками має бути однаковою.

Коли балки встановлені точно за рівнем і перевірена горизонталь їх можна бетонувати в посадкових гніздах.

Ув'язнення

Виконане за такою технологією перекриття дерев'яними балками буде надійно служити вам кілька десятиліть. Однак, щоб продовжити термін його служби, потрібно обробити деревину і проводити періодичний огляд для контролю їх стану. При наявності дефектів виконати ремонт (часткова або повна заміни пошкоджених елементів).

Балки Перекриття

Крок 3. Пристрій наката

1 - Стіна; 2 - Гідроізоляція; 3 - Балка; 4 - Монтажна піна; 5 - Утеплювач; 6 - Анкер; 7,8 - Накат; 9 - Черепний брусок.

Накат дерев'яних перекриттів облаштовується або з ординарної дошки, або з двох поруч збитих між собою перпендикулярно дощок (щитів). Починаючи з пристрою накату, слід звернути увагу на те, щоб з нижньою поверхнею балок низ накату був розташований в одній площині. Винятком може бути тільки той випадок, коли ви вирішили зробити стилізацію під старовину, і балки у вашому будинку вийшли кілька виступаючих. Не забувайте про те, що будь-які дерев'яні елементи, які ви використовуєте при зведенні вашого житла, повинні бути ретельно оброблені складами-антисептиками. Далі накат повинен бути покритий матеріалом для гідроізоляції, наприклад - рубероїдом. Пристрій його виконується таким чином, щоб гідроізоляція закривала балку на половину висоти. Потім виконується утеплення: шар теплоізоляції - керамзиту, пінопласту, кам'яної вати та інших матеріалів вкладається на гідроізоляцію.

Основні параметри бруса для балок

Параметри балок безпосередньо залежать від геометричних розмірів приміщень нижнього і верхнього поверху, їх передбачуваного призначення. Розрахунок параметрів - це важливий етап у створенні міжповерхового перекриття, багато в чому від нього залежить надійність і довговічності всієї конструкції.

Форма і переріз

Брус прямокутного перерізу бачиться оптимальним матеріалом для виготовлення балок. Встановлений на ребро, він має достатній запас міцності, високу надійність. Іноді в якості несучих конструкцій і