Брус для перекрытия потолка

Какой брус для перекрытия выбрать: размеры и процесс монтажа

В частном строительстве межэтажное перекрытие возводится обычно из деревянных балок. Во-первых, материал вполне доступен, во-вторых, отличается небольшим весом, так что с сооружением потолка можно справиться собственными силами и без применения специального оборудования. Ну а, в-третьих, дерево – прекрасный теплоизолятор.

Выбираем брус для перекрытий

О чём пойдет речь:

Балки перекрытия: общие требования

Брус для обустройства потолка применяется и в каркасных, и в бревенчатых, и в брусовых, и даже в кирпичных зданиях. Касается это только малоэтажного строительства – одноэтажный дом с чердаком или мансардой, или 2-, 3-этажное строение.

Какой брус используется для перекрытия?

• Необходимо только хорошо просушенное дерево – уровень влажности не более 20%. При высыхании дерево изменяется в объеме, порой даже коробится, что приведет к деформации потолка.
• Порода дерева, если речь идет о деревянном строении, должна совпадать с породой остальной древесины. Степень усадки и реакция на температурные изменения у разного материала заметно отличается.
• Бруски необходимо тщательно и со всех сторон, не забывая торцы, обработать антисептиками, так как дерево, обычно, подвержено гниению и составляет лакомый кусочек для насекомых.
• Рекомендуется обработать материал также антипиренами – составы увеличивают огнестойкость.

При сооружении балочной системы выполняется еще ряд требований, которые влияют на выбор материала – его размеры и способ изготовления. Так, над помещениями с высокой влажностью балочная система дополнительно гидроизолируется. А если балки разделяют этажи с разным температурным режимом – например, жилой этаж и неотапливаемый чердак, то теплоизоляция должна быть усилена и выполняться по тем же требованиям, что и теплоизоляции стен. В этом случае утеплитель составляет ощутимую дополнительную нагрузку, и брус придется подбирать больших размеров.

Определение нагрузки

Размер бруса для перекрытия между этажами определяется той нагрузкой, которую конструкцию должна выдержать. Одно дело – необитаемый чердак, выполняющий роль воздушной прослойки между крышей и жильем, и совсем другое – мансарда, где совокупный вес мебели, людей, бытовой техники и утепления может достигать значительных величин.

Общая нагрузка составляет сумму массы всех объектом и вес самой конструкции.

Для нежилого чердака расчет будет приблизительно таким:

• если помещение не используется в качестве склада, а в теплоизолятор применялся легкий – минеральная или базальтовая вата, пенополистирол, то собственная нагрузка принимается за 50 кг/кв. м;
• по СНиП стандартная нагрузка во время эксплуатации нежилого чердачного помещения составляет 70*1.3=90 кг/кв. м, с учетом коэффициента запаса;
• соответственно, общая нагрузка вычисляется как 50+90=130 кг/кв. м. На практике величину тут же увеличивают до 150, чтобы обеспечить запас прочности.

Если на чердаке складывают и хранят старые вещи, вплоть до мебели, если используется тяжелый утеплитель, и также при облицовке потолка тяжелым отделочным материалом, эксплуатационную нагрузку увеличивают до 150.

• Соответственно: 50+150*1,3=245 кг/кв. м.

Сделать межэтажные перекрытия в доме из бруса рекомендуется и в тех случаях, когда второй этаж представляет собой жилую мансарду. Однако при вычислениях необходимо учитывать вес мебели, пола на втором этаже, перегородок, если таковые будут, и совокупный вес постоянных обитателей.

• Как правило, общая нагрузка составляет 300–150 кг/в. м.

Если второй этаж состоит из жилых, отапливаемых, активно используемых помещений, то общая нагрузка составит не менее 400 кг/кв. м. Определение сечения бруса как клееного, так и из массива, проводится исходя из полученных величин.

Длина перекрытия

Второй принципиальный вопрос определяющей габариты материала. Параметр этот фиксированный – материал нарезается стандартными отрезками, поэтому расчеты могут привести к тому, что вместо балок будут устанавливаться деревянные фермы.

Параметр состоит из величины пролета и глубины заделывания балки в стену. В кирпичных перегородках балка размещается на глубину в 150 мм, в стенах из дерева – врубается в основание на 70 мм.

Оптимальным сличается пролет в 2,5–4 мм, максимальным – в 6 м. Если величина больше, балки изготавливают из клееного бруса. При очень большой длине пролета могут понадобиться дополнительные опорные конструкции – колонны, перегородки. На фото – перекрытие, собранное из клееного бруса.

Определение параметров

Сечение бруса для перекрытия вычисляют в соответствии с установленнной нагрузкой и величиной пролета. Лучший вариант – сечение в форме прямоугольника, в котором высота и толщина соотносятся как 1,4:1.Ширина может составлять 40–200 мм, а высота – 100–300 мм.

Как правило, подбирают такие размеры, чтобы высота превышала толщину теплоизолятора.

Дистанция между балками колеблется от 30 до 120 см. Зависит она и от полной нагрузки, и от величины листа утеплителя, и элементов подшивки. Кроме того, в каркасной постройке дистанция между балками должна в какой-то мере совпадать с шагом между стойками каркаса.

Балки перекрытия из клееного бруса первого этажа рассчитываются по той же схеме: прочностные характеристики у материалов близкие.

Полученные результаты проверяются по справочной таблице для определения размеров элементов для межэтажных перекрытий. При проверке учитывается, что прогиб для конструкций чердачного типа должен быть около 1/200, и для жилых мансард – 1/350.

На видео вычисление параметров балочной системы проиллюстрировано соответствующими схемами и пояснениями.

Источник

Для чего нужны деревянные балки перекрытия: область применения, особенности установки и виды

Дом без перекрытий построить невозможно.

У застройщика возникает резонный вопрос — будет ли дерево наиболее выгодным материалом в процессе работы и эксплуатации?

Чтобы получить ответ, необходимо рассмотреть все достоинства деревянных балок и способы их монтажа. Об этом подробно написано в статье ниже.

Определение понятия

Перекрытие – это несущая горизонтальная конструкция, разделяющая строение по высоте. Его основная функция состоит в распределении нагрузки. Балка является главной опорой, она скрепляет всю конструкцию строения и обеспечивает необходимую жесткость.

Область применения

Балочные деревянные перекрытия применяются в:

• домах на дачных участках, рассчитанных на эксплуатацию в летнее время;
• каркасных и рубленых зданиях из древесины;
• быстровозводимых постройках сборно-разборного вида;
• строениях хозяйственного назначения – мастерская, баня, сарай, хозблок.

Если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия, то деревянные балки принято размещать между этажами в домах из кирпича, газосиликатных блоков.

Разновидности

Балочные перекрытия не только принимают часть усилия непосредственно на себя, но и передают его на фундамент через стены. Их можно сравнить с диафрагмами жесткости, обеспечивающими сооружению необходимую прочность.

По назначению

В зависимости от разделяемых помещений, перекрытие бывает:

1. Цокольное или подвальное. Для такого вида помещений важна предельная прочность балок, поэтому выбираются элементы с мощным сечением. Также нужен слой надежной теплоизоляции и гидроизоляционная подложка. Можно уложить деревянное перекрытие на балки из металла или уменьшить междубалочное расчетное расстояние.
2. Межэтажное. Здесь балки являются лагами для пола и служат перегородкой между этажами. Между ними обязательно прокладывается тепло- и звукоизоляция.
3. Чердачное. Перекрытие отделяет жилые помещения от неотапливаемого чердака. Основное требование – обеспечение теплоизоляции. Чтобы избежать конденсата влаги в толще утеплителя, необходима укладка пароизоляционной пленки.

Важно! Чердачное балочное перекрытие оборудуется только при возведении скатной крыши. Для плоской рекомендуется плиточное.

По породе дерева

Для изготовления балок обычно выбирают хвойные породы деревьев:

Наиболее качественные характеристики у лиственницы. Однако, стоимость этого сырья достаточно высокая. Самым доступным материалом считается сосна.

Для улучшения технических и эксплуатационных параметров, древесина должна быть тщательно просушена и обработана специальными составами.

По типу обработки древесины

Балки делятся на два типа:

1. Цельные. Изготавливаются из древесины лиственных или хвойных пород деревьев. Имеют ограничение по ширине пролета (не более 5 м). Преимущества – бюджетная цена, экологичность.
2. Клееные. Прочность подобной конструкции намного выше, поэтому допустимая ширина перекрытий увеличивается до 20 м.

Различаются элементы по форме (сечению):

1. Квадратные.
2. Прямоугольные.
3. Овальные.
4. Круглые.
5. Двутавровые.

• Прямоугольные балки считаются лидером по частоте применения. Это сечение лучше всего подходит для любого вида перекрытий.
• Овальное или круглое сечение имеют бревна разного диаметра. Этот материал используется для обустройства мансардных или чердачных перекрытий. Бревно также служит декоративным элементом, такой потолок не требует подшивки.
• Квадратное сечение почти не используется, оно меньше других подогнано под эпюру внутренних усилий балки.
• Двутавры предназначены для межэтажных конструкций.

Брус клеёный

Толщина бруса зависит от количества слоев склеиваемого материала. Процесс производится методом прессования. Преимущества технологии – повышение прочности и возможность изготовить балки переменного и гнутого сечения.

Клеёный брус отлично пилится, гвоздится и режется. Кроме этого, обладает целым перечнем преимуществ:

• небольшой вес;
• простота монтажа;
• возможность работать с большими пролетами;
• пожарная безопасность;
• долгий срок эксплуатации;
• стойкость к деформации.

Гладкая поверхность клеёного бруса позволяет его не зашивать, создавая стильный декор помещения. Нужно отметить недостаток балок. При производстве используется клей на основе формальдегида, что снижает экологичность.

Более подробно о клеёных балках перекрытия можно прочитать в этой статье.

Фанера

Применение фанеры позволяет исключить скручивание балки. Материал используется при изготовлении двутавровых балок перекрытия. Из фанеры выполняется заготовка, которая в конструкции служит ребром жесткости. В деревянной балке фрезеруют паз нужной формы, затем детали соединяют.

Основные характеристики:

• размер 80 мм/200 мм;
• длина от 1,5 м до 6 м (стандартная 3 м);
• полка выполнена из бруса (древесина хвойная);
• ребро жесткости – фанера березовая ФСФ 24 мм – 27 мм;
• вес 5,5 кг/ пог. м.

Преимущества применения фанеры – экономичность сырья, хорошая несущая способность балки, отсутствие скручивания элементов. Недостатки – в материале могут встречаться небольшие пустоты, сучки или внутренние воздушные карманы.

ОСБ/ОСП

Еще один вариант – использование Н-образных балок из ОСБ/ОСП. Такие конструкции отличаются малым весом. Например, 6-метровая двутавровая балка весит не более 6 кг.

Второй плюс – подобные балки намного легче транспортировать и монтировать. Следствием является снижение затрат и уменьшение сроков ведения работ.

Прочность балки с вертикальным ребром жесткости из OSB намного выше, чем у конструкции из бруса. Стенка из ОСБ не имеет расслоений, гигроскопичности и внутренних воздушных карманов.

Коэффициент набухания у плиты ОСБ всего 15%. Даже при погружении в воду на сутки, она сохраняет все характеристики прочности. Плита имеет повышенную пожаробезопасность, экологичность и биологическую стойкость. Крепление материала производится скобами и винтами.

Из досок

Доска уступает клеёному брусу по длине перекрываемого расстояния. Она может быть не более 4-6 м. Преимущество досок состоит в том, что их можно сращивать и менять толщину балки.

Соединение элементов происходит с помощью болтовых соединений в комплекте с резиновыми или пластиковыми шайбами. Шайбы предупреждают вдавливание гайки в древесину в момент затяжки, также исключают воздействие влаги на крепеж и образование коррозии. Для перекрытия используются доски шириной 100-200 мм и толщиной 50 мм.

По конструкции

Следует выделить два основных типа деревянных конструкций перекрытия – балки и фермы. Балки используются длиной до 6 м и применяются для пролетов от 2,5 м до 4 м. Если длина пролета больше, то для монтажа рекомендуется брать материал из клееного бруса или установить деревянную ферму.

Конструкция фермы состоит из горизонтальных балок, расположенных на разном уровне. Соединяются брусья наклонными и вертикальными связями из дерева. Ферма обладает повышенной устойчивостью к прогибам, облегчает конструкцию и снижает расход материалов. Фермы перекрытия различаются по:

• очертаниям внешнего контура;
• типу решетки;
• типу опирания;
• назначению.

Основные преимущества конструкции с большим пролетом – высокая жесткость, снижение нагрузки на фундамент и стены, возможность сборки на земле, быстрый монтаж без дополнительных механизмов.

Требования и нормативные документы

К деревянным балкам предъявляются определенные требования, закрепленные в нормативных документах. Изготовление производится согласно ГОСТ 4981–87. Элемент должен обладать:

1. Высокой прочностью и жесткостью. Конструкции необходимо выдерживать нагрузки переменного и постоянного характера. Например, оборудования, мебели, веса строительных элементов дома. Также не должно быть прогибов под расчетной нагрузкой.
2. Звукоизолирующими свойствами и хорошей теплоизоляцией. В межбалочное пространство производится закладка современных материалов, обладающих данными характеристиками.
3. Высоким уровнем пожаробезопасности. Для этого древесину необходимо пропитать антипиренами несколько раз.

Внимание! В балках необходимо контролировать отсутствие дефектов и повреждений.

Условия изготовления и эксплуатации изложены в:

1. СНиП II-25–80 описаны нормы проектирования, характеристики используемой древесины, условия эксплуатации.
2. ГОСТ 16588–91 (ИСО 4470–81) устанавливает методы определения влажности деталей.
3. ГОСТ 2140–81 содержит описание классификации, терминов, способов измерения видимых пороков древесины.
4. ГОСТ 20850–84 посвящен правилам и требованиям к изготовлению деревянных клеевых конструкций.
5. ГОСТ 2695–83 – технические условия на пиломатериалы лиственных пород.
6. ГОСТ 8486–86 устанавливает технические требования к пиломатериалам хвойных пород.

Государственные стандарты регулируют все аспекты использования балок перекрытия.

Основные характеристики и размеры

Важный показатель для элемента – максимальная длина без опор. Она зависит от размера пролета.

При сооружении деревянного перекрытия используют брус и доску ходовых параметров. Например, 50×150 мм, 50×200 мм, 100×150 мм. Эти размеры соответствуют нормам при перекрытии проёмов не более 4 м.

Минимальные размеры бруса – 10×7 см. Такой элемент используется для длины пролета 2 м.

Максимальное значение 25×18 см нужно для пролета 7 метров. Самые ходовые размеры, используемые в строительстве перекрытий — 150×100 мм или 150×150 мм. Прочность перекрытия зависит от высоты балки.

Существующие стандартные размеры балок:

• 100x150x4,50 м;
• 100x200x4,50;
• 150x150x4,50;
• 150x200x4,50;
• 100x150x6,00;
• 100x200x6,00;
• 150x200x6,00;
• 200x200x6,00.

Максимальный уровень нагрузки:

• цокольных и межэтажных перекрытий составляет 210 кг/1 кв. м;
• чердачных – 105 кг/1 кв. м.

Важно! Предельный уровень прогиба равен 0,004 м/1 п. м. Если расчетное значение будет больше, то перекрытие использовать опасно.

Для определения сечения нужно произвести расчет. На практике его высоту берут в диапазоне 4–5% от длины пролёта. Пролёты свыше 6 м, в том числе 8 метров, перекрывают прогонами с крупным сечением.

Расчет

Калькуляция должна выполняться на этапе проектирования. Чтобы провести расчет, необходимы входные данные – длина балки, расстояние между двумя элементами, воздействующие нагрузки.

Для определения длины нужно измерить пролет, к полученному значению прибавить напуск для задела в стены. Например, для несущих стен из строительных блоков и кирпича глубина задела равна 150 мм, для деревянного строения – 70 мм.

Если строение прямоугольное, то балки рассчитываются для короткой стороны. Расстояние между элементами и количество зависит от шага укладки. Оптимально – от 40 см до 110 см.

Нагрузки

Есть два типа нагрузок – постоянные (вес конструкции) и временные (предметы и люди). Точный расчет делают проектировщики, в частном строительстве выбирают усредненные показатели.

Для чердачных нежилых помещений показатель равен 150-200 кг/ 1 кв. м. При хранении на чердаке материалов или вещей, показатель нагрузки следует увеличить до 250 кг/ 1 кв. м. Для мансардного, подвального или межэтажного перекрытия нагрузка выбирается в пределах 350–400 кг/1 кв. м.

Сечение подбирается с помощью таблиц в зависимости от расстояния между балками и расчетной нагрузки.

Нагрузки кг/пог.м	Сечение балок при длине пролета, м
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
150	50×140	50×160	60×180	80×180	80×200	100×200	100×220
200	50×160	50×180	70×180	70×200	100×200	120×220	140×220
250	60×160	60×180	70×200	100×200	120×200	140×220	160×220
350	70×160	70×180	80×200	100×220	120×220	160×220	200×220

Округления нужно делать в большую сторону.

Примеры и формулы

Проверка на прочность выполняется по формуле:

При монтировании деревянных перекрытий следует:

1. Начинать установку с крайних балок, а затем продолжать промежуточными.
2. Располагать элементы строго горизонтально.
3. Четко выдерживать параллель и шаг между двумя брусьями.
4. В местах соприкосновения с несущими поверхностями использовать изолирующие материалы.
5. Выполнить срез концов бруса под углом в 60°-70°.
6. Каждую 3-ю балку фиксировать к стене анкерным болтом.

Для процесса крепления элементов необходимо использовать крепежный инструмент:

• гвозди;
• шурупы;
• саморезы;
• дюбеля (пластиковые и металлические);
• болты анкерные;
• уголки металлические;
• скобы П-образные;
• деревянные шплинты.

Металл для изготовления крепежа должен быть прочным и стойким к окислению.

Важно! Уголки нужно брать с запасом прочности не менее 2. Элемент должен выдерживать вес в 2 раза больше рассчитанного.

Способ крепежа выбирается в зависимости от материала стен и требований конструкции:

1. Крепление балок из бруса на армопоясе выполняют с помощью анкерных пластин с антикоррозионным покрытием.
2. Для крепления бруса к кирпичным и бетонным конструкциям используют уголковый крепеж. При этом саморезы и гвозди заменяют механическими анкерами. Для бетона понадобится взять под саморезы прочные дюбеля (пластмассовые) и дрель с функций перфоратора.
3. Чтобы зафиксировать брус к стене из дерева, нужны перфорированные элементы крепежа (плоские или уголковые). Также понадобятся шурупы, саморезы и гвозди.
4. Если стена выполнена из гипсокартона или газобетона, то следует приготовить шурупы с резьбой по всей длине. Второй вариант – химические или механические анкеры.
5. При подвесном методе крепления нужны металлические накладки.

Достоинства и недостатки

Среди основных плюсов элемента следует выделить:

• небольшой собственный вес;
• при укладке не требуется грузоподъемное оборудование;
• экономия времени на монтаж;
• возможность проведения ремонтных работ в период эксплуатации;
• экологичность;
• сравнительно низкая стоимость.

Минусы:

• горючесть и, как следствие, потребность в обработке антипиренами;
• меньшая, чем у металлических конструкций, прочность;
• деформация и усадка материала при перепадах температуры или влажности;
• подверженность воздействию патогенной микрофлоры.

Дополнительно следует отметить необходимость точного расчета.

Средние цены

Цена двутавровой балки длиной 6 м из сухого строганого бруса от 310 руб. до 360 руб. за пог. м. Если балка обработана биозащитой, цена возрастает от330 руб. до 380 руб. за за пог. м.

Стоимость балки с:

• Деревянной полкой OSB (длина до 6 м) от 265 руб. до 355 руб. за пог. м.
• Деревянной полкой OSB (длина до 12 м) от 365 руб. до 455 руб. за пог. м.
• Полкой из ЛВЛ бруска (длина до 12 м) от 425 руб. до 465 руб. за пог. м.
• Широкой полкой из ЛВЛ бруска (длина до 12 м) от 525 руб. до 585 руб. за пог.м.

• сечение 185×120 мм, 185×160 мм, 185×202 мм, 185×240 мм, 140×202 мм, 140×160 мм – 36 000 руб./куб. м;
• сечение 240×202 мм, 240×240 мм, 280×202 мм, 280×240 мм, 240×202 мм, 280×202 мм — 38 000 руб./куб.м.

Заключение

Выполнить перекрытие из деревянных балок может даже один человеку. Это зависит от размеров постройки. Главное, правильно сделать расчет, подготовить все материалы, ознакомиться с технологией укладки и крепежа.

Источник