Перекрытия между этажами в частном доме: устройство, толщина, виды, расстояние между балками

7321

22.11.2013

Деревянные перекрытия между этажами обычно используют в малоэтажном частном строительстве домов из дерева, кирпича или пеноблоков. Деревянные перекрытия обладают целым рядом достоинств: они не утяжеляют конструкцию, позволяют обойтись без привлечения тяжелой техники, обладают достаточной прочностью и приемлемой ценой.

Деревянные перекрытия между этажами

Технические требования

Перекрытия в доме представляют собой оригинальные конструкции, которые делят смежные помещения по высоте, образуя этажи, отделяя их от чердака и подвала. Устройство перекрытий в деревянном частном доме должно соответствовать следующим требованиям:

Они должны быть прочными, чтобы справляться не только со своим весом, но и полезными нагрузками (мебель, приборы). Параметры обозначаются, учитывая назначение комнаты. Конструкции для чердака должны удерживать вес не больше 105 кг/кв. м, межэтажные и цокольные – от 210 кг/кв. м;
При монтаже следует обеспечить хорошую изоляцию. Важно заделать каждую щель конструкции. Это обеспечит невозможность проникновения тепла и звука в комнаты, смежные по высоте;
Важно, чтобы конструкция была жесткой. Прогибаться из-за временных или регулярных нагрузок она не должна;
Противопожарную безопасность тоже следует учитывать. Для этого на потолок в деревянном доме наносятся пропитки, штукатурка.

Расчёт бруса для балок

Если решили использовать деревянные перекрытия в строительстве частного дома, то нужно правильно продумать устройство и рассчитать физические параметры используемого бруса. При расчете должны быть учтены следующие данные:

Длина деревянных балок

Длина деревянных балок выбирается в зависимости от параметров пролета, который они должны перекрывать. Существуют нормативы по длине балок или досок. Если расстояние между опорными стенами до 6 м, то их можно укладывать без дополнительных опор. Если расстояние свыше 6 м, то даже при очень частой укладке такое перекрытие будет сильно прогибаться, что может быть опасно для проживания.

Важно! При слишком большом расстоянии между опорными стенами лучше использовать двутавровые балки или клееный брус.

Под длинными досками, даже самыми прочными, должны устанавливаться дополнительные опоры

Определение нагрузки, действующей на перекрытие

На деревянные перекрытия дома действует комбинированная нагрузка, которая в зависимости от поры года и погоды меняется. Это особенно ощутимо в постройках с шиферной кровлей, потому что этот материал очень сильно впитывает в себя влагу и становится тяжелее почти в 2 раза. Учитывая особенности устройства кровли и второго этажа, нагрузка состоит из нескольких элементов:

собственно веса самих перекрытий, в которые входят балки, межбалочные заполнения;
вес отделки потолка, пола второго уровня, перегородок, кровли;
людей, мебели и техники.

Если нагрузка не будет изменяться, то есть на перекрытия будет давить постоянный собственный вес, утеплитель и отделка потолка первого этажа, то в среднем она составляет 50 кг/м², при этом нормативное значение для неэксплуатируемого чердака берется 70 кг/м². Эксплуатационная нагрузка тогда рассчитывается по формуле:

70*1,3=90 кг/².

Общая расчетная нагрузка определяется как сумма веса перекрытий и нормативной по СНиП, то есть:

50+90 = (с округлением в большую сторону) – 150 кг/м²

Для обеспечения надежности цифру стоит увеличить вдвое и исходить при выборе материала уже из нового значения.

При планировке строительства дома, нужно уже примерно представлять, что будет в доме, чтобы можно было рассчитать примерный вес нагрузки, и лучше брать по максимуму

Сечение и шаг балок перекрытия

Немаловажное значение при выборе материала для строительства дома с обустройством деревянных перекрытий имеет сечение и шаг укладки балок. Чем их больше, тем прочнее, но лишние тоже ни к чему, так как древесина очень недешевый материал. Количество балок рассчитывается исходя из общей расчетной нагрузки. В нашем случае она составляет 300 кг/м². Ширина балок обычно составляет от 40 до 200 мм, а высота от 100 до 300 мм. Допускается использование бревен с диаметром от 11 до 30 см. Оптимальное соотношение сторон должно быть 1,4:1.

Еще о соотношении сечения и шага балок в таблице:

Количество материала

Количество балок перекрытия выбирается исходя из предварительных расчетов. Оптимальным шаг укладки составляет 60 см. Соответственно, на пролет 3 м потребуется не менее 7 балок или досок перекрытия.

Количество балок рассчитывается исходя из предполагаемой нагрузки и параметров самих балок

Балочные перекрытия

Обычно несущими составляющими конструкциями выступают балочные межэтажные перекрытия, находящиеся на одном расстоянии друг от друга. Пространство между ними занимают заполнители.

Балки делаются из железобетона, дерева, фасованного металлопроката. Следует учесть, что они должны обладать прочностью, чтобы справится со всеми нагрузками. Стоимость работ по укладке деревянных конструкций довольно невысокая. В этом случае не понадобятся сложные грузоподъемные машины, что тоже позволит сэкономить.

Из деревянных балок

Обычно для каркасных или деревянных жилых домов с небольшим количеством этажей используются балочные деревянные конструкции. Их не следует ставить на пролетах, ширина которых больше 5 м.

На верхней части брусовой конструкции кладется настил, выступающий полом. Если под конструкцией располагается жилое помещение, снизу его подбивают досками, образуя потолок. Пустота заполняется звуко- и теплоизолирующим материалом.

Преимущества выбора деревянных перекрытий в доме:

Монтаж проходит просто и быстро вне зависимости от конфигурации. Использовать специализированную технику для покрытия из дерева не требуется;
Удается получить легкую и прочную конструкцию по достаточно низкой цене.

Главным недостатком дома с деревянными перекрытиями считается высокая огнеопасность.

При неверной обработке этот материал со временем может подвергаться гниению и нашествию жучков-короедов.

Технология монтажа

Обычно монтаж перекрытий в доме, сделанном из бруса, происходит по следующим этапам:

Установка деревянных балок. Предварительно следует провести тщательную обработку антисептиками и солнцезащитными средствами. Если опорой будет кирпичная, бетонная стена, газобетон или пеноблок, то концы балки требуют обмотки рубероидом в два слоя. На концах балок делают запил торцевой части под углом 60 градусов. После установки в пространство следует залить утеплитель, например, монтажную пену. Укладывают деревянные балки параллельно друг к другу, расстояние между балками должно быть одинаковое;
Установка наката. Его создают из щитов, сделанных из досок. Накатные пластины крепятся к черепным брусьям с сечением 4х4 или 5х5 см. Предварительно их прибивают к боковым граням несущих балок. На накат закрепляется целый потолок;
Укладка изолирующей прокладки. Чтобы звуко- и теплоизоляция были качественными при устройстве перекрытия в деревянном доме, потребуется заполнение утеплителем. Их может послужить стружка, минеральная вата, керамзит, солома, пенопласт. Лучше отдавать предпочтение «ватным» матам. Они весят меньше, чем керамзит, что снижает нагрузку. С помощью волокнистой структуры воздух между комнатами легче проникает. Этот утеплитель имеет высокие изолирующие свойства.

Перед устройством изолирующей прокладки важно расстелить между балками пароизоляционную пленку. Это может быть толь или пергамин. Важно, чтобы концы заходили на несущие элементы на высоту не меньше 5 см.

Изолирующая прокладка должна быть более 10 см толщиной. Если разделяются холодные комнаты и помещения с отоплением, рекомендуемая толщина увеличивается вдвое.

Металлические балки

Эти конструкции считаются более надежными, в сравнении с деревянными балками. Благодаря небольшим размерам сечения сохраняется полезное пространство. При этом их используют нечасто. Для наполнения применяют плиты или легкобетонные вставки, из-за чего масса конструкции сильно увеличивается.

Преимущества:

С помощью металлических балок можно перекрыть широкие пролеты;
Хорошая устойчивость к насекомым, загниванию и плесени.

Недостатки:

Риск появления коррозии в областях высокой влажности;
Невысокие тепловые и звуковые характеристики.

Металлические балки для потолочного перекрытия кладут в гнезда на стенах, подготовленные перед началом работ. Промежутки заполняются пустотелыми железобетонными плитами 90 мм толщиной. Затем обустраивается песчано-бетонная стяжка. Ее толщина не должна превышать 100 мм.

Из железобетонных балок

Они распространены для пролетов до 7,5 м. Основное достоинство – возможность создать конструкции с широкими пролетами, что сложно сделать с металлическими или деревянными аналогами.

Железобетонные балки весят обычно более 100 кг. Поэтому потребуется задействовать подъемную технику, к примеру, автокран. Эту особенность многие рассматривают как недостаток.

Ригели кладутся с шагом в 600-1000 мм. В пространство устанавливаются блоки или легкобетонные плиты. Швы обрабатываются цементно-песчаным раствором. Для этого межэтажного перекрытия необходима изолирующая прокладка.

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий

В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.

Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:

Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).

Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:

Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.

К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).

Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.

Крепление к стене

Балки крепятся к стенам с помощью нескольких методов:

Заделка в пазы стен. Применяют обычно в брусовых и кирпичных постройках. Нужно прошторбить глубокие пазы, заложить концы балок, затем создать гидроизоляцию;
Использование металлических опор. Они крепятся с помощью шурупов или саморезов. Этот вариант технологичный и не занимает много времени, но по надежности он уступает предыдущему.

Разновидности перекрытий по способу крепления

Перекрывать дом следует так, чтобы все элементы лежали на твердых несущих стенах. Это главное требование, которое нужно выполнять для обеспечения безопасного проживания в деревянном здании. Оно применимо для всех вариантов перекрытий, которые могут отличаться некоторыми особенностями между собой. Существует несколько разновидностей перекрытий из дерева, которые отличаются способом крепления балок:

Установка брусьев в пазы, выполненные в стенах из блока.
Использование металлических фиксаторов, закрепленных к боковым элементам.

Также перекрытия между этажами бывают трех вариантов конструкций:

на деревянных балках или бревнах с максимальной длиной или шириной здания до 15 м, норма – 6 м;
на деревянных ребрах – максимум до 12 м, норма – 5 м;
на блочно-ребристых конструкциях – до 15 м.

Если на втором этаже предполагается серьезная нагрузка, например, там будет расположен бассейн, то балки укрепляют дополнительно

Установка брусьев в пазы

Конструкция деревянных междуэтажных перекрытий с установкой брусьев в пазы довольно распространена и применяется при возведении малоэтажных зданий. Она заключается в установке балок в предварительно подготовленные пазы в боковых или опорных стенах. Такой вариант удобен тем, что балки укладываются сразу при возведении стен, формируя удобную опорную поверхность для перемещения и складирования строительных материалов.

При укладывании брусьев на бетонные стены, обязательно их нужно гидроизолировать от влаги. Опорная длина балки должна быть не менее 15 см для обеспечения необходимой несущей способности

Для обеспечения дополнительной надежности, каждую третью балку фиксируют анкером к стене. Также можно пробивать отверстия в готовых стенах на глубину 2/3.

Монтаж брусьев в пазы

Использование металлических фиксаторов

Одним из вариантов крепления деревянных балок является технология использования металлических фиксаторов. Для сопряжения балок со стенами используют специальные металлические опорные крепежи ил кронштейны с двухсторонним креплением к стене. Их можно применять как для стыковки с деревянными, так и блочными несущими стенами. Крепеж должен быть выполнен из толстой листовой стали. Продается в готовом виде с отверстиями для фиксации.

Металлические крепления для монтажа перекрытий

Расчет количества

Перед началом строительства важно провести расчет длины конструкций, их количество, сечение, шаг расположения. Это напрямую влияет на безопасность, выдерживаемую нагрузку.

На длину влияет ширина пролета и метод их крепления. Если для этого применяются металлические опоры, длина будет одинакова с шириной пролета. При использовании пазов расчет длины происходит путем сложения величины пролета и глубины заведения концов балки в пазы.

Расстояние между осями от 0,6 до 1 м. Чтобы рассчитать их количество, нужно спланировать локализацию крайних балок на расстоянии от стен от 50 мм. Другие части кладут равномерно в пространство пролета с учетом выбранного шага. На сечение влияет нагрузка, ширина пролета по короткой стороне комнаты, интервал размещения элементов.

Чтобы не заниматься самостоятельными расчетами, можно применить готовые диаграммы и таблицы. В них зафиксированы зависимость размера в нагрузки и ширины пролета.

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.
Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Таблица. Выбор шага балок

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

Безбалочные перекрытия

Такая конструкция состоит из однородных частей, находящихся вплотную. Это могут быть панели, плиты, залитый монолит. Встречаются сборно-монолитные, монолитные и сборные типы. При выборе первого вида будет обеспечена хорошая тепло- и звукоизоляция.

Сборные железобетонные

Обычно эти конструкции выбирают для зданий из кирпича. Применяют многопустотные или легкобетонные панели. Размеры плит зависят от ширины пролета и их несущей способности.

В отличие от металла и дерева, бетон не портится от чрезмерной сырости. Он обладает достаточной прочностью, может выдержать больше 200 кг/кв. м.

При укладке требуется грузоподъемная техника. Также недостатком является то, что изделия продаются только стандартных размеров, поэтому малоэтажные здания необычной конфигурации сделать не получится.

Плиты кладут на песчано-бетонную «подушку». Края не заходят на стену, меньше чем на 100 мм. Стыки обрабатываются раствором.

Монолитные железобетонные

Это необычная сплошная цельная плита разных форм. Заливается обычно из бетона М200. Толщина монолитного изделия не менее 100 мм.

Преимущества этой плиты перекрытия для частного коттеджа или дома:

Не нужна подъемная техника, удастся на этом сэкономить;
Качественная поверхность;
Можно делать конструкции с нестандартной конфигурацией.

Недостатком монолитного перекрытия считается продолжительный период его готовности. Кроме этого, требуется монтаж опалубки.

Монтаж своими руками монолитных железобетонных изделий проходит следующим образом:

Создается несущая конструкция с помощью стальных балок;
Делается подвесная опалубка из необрезанных досок;
Варится армирующий каркас;
Вливается бетон М200.

Сборно-монолитные

Является самой прогрессивной технологией обустройства, превосходя монолитные и сборные перекрытия. При этом методе ставятся железобетонные изделия. В пространстве находятся пустотелые блоки, затем идет заливка бетоном.

Преимущества:

Отсутствие необходимости привлечения спецтехники;
Должно обеспечивать качественное изолирование комнаты;
Возможность делать конструкции с любой конфигурацией. Размер плит перекрытия можно подобрать индивидуально;
Сокращение периода работ.

Недостатком считается то, что их не применяют в строительстве трехэтажных зданий. Делать работы достаточно сложно.

Конструкции кладут с шагом примерно 600 мм для несущего каркаса. Затем устанавливают облегченные бетонные блоки с пенополистирольным или керамзитовым наполнением для надежного крепления на стенах.

Сделанная конструкция после применяется как несъемная опалубка. Перед заливкой бетона требуется уложить специальную стальную армирующую сетку. Сечение ее ячеек должно быть 100х100.

Выбор материалов для несущей конструкции

При строительстве дома всегда нужно решать сложный вопрос, какие использовать материалы, чтобы здание простояло долго и на протяжении всего этого срока сохраняло свои физические параметры? Сделать правильный выбор можно, только проведя ряд расчетов, так как многие свойства дерева зависят от нагрузок, создаваемых в процессе эксплуатации.

Производители пиломатериалов предлагают несколько видов древесины для строительства прочных несущих конструкций. Наибольшее предпочтение отводят таким видам, как осина, липа, тополь, береза и ольха. Немаловажное значение на надежность строения оказывает плотность используемого материала, и эти виды природного материала отвечают требованию.

К сведению! Получить более высокую прочность можно, если использовать в качестве балок перекрытия клееный брус. Он представляет собой две доски, развернутых камелиями в противоположные стороны. В таком виде балка получает высокую механическую прочность на изгиб, кручение и меньше деформируется под нагрузками

Балки могут быть разной формы, но важно, чтобы они были сделаны из правильного дерева

Изоляция и отделка

Пароизоляция кладется перед утеплителем в случае опасности проникновения в него пара или появления конденсата. Пленка должна быть расположена поверх несущих конструкций. Сверху между ними укладывают звуко- и теплоизоляторы.

Кроме этих слоев требуется гидроизоляция. Если верхний этаж относится под нежилое помещение, то есть там не планируется мытье полов, можно не применять пленку. Для покрытия применяют паркет, линолеум, ковролин. На чердаке обшивку можно не делать.

Деревянное межэтажное перекрытие первого этажа

Деревянное перекрытие между первым и вторым этажом должно отвечать некоторым установленным требованиям:

Конструкция перекрытия должна быть очень прочной и выдерживать предполагаемые нагрузки сверху, рекомендуется просчитывать величину нагрузок с запасом. Деревянные балки перекрытия должны быть жесткими для обустройства пола на втором этаже и потолка на первом. Перекрытие должно иметь одинаковый срок службы, как и весь деревянный дом в целом

Надежное перекрытие на этапе строительства обеспечит сохранность и предотвратит проведение ремонтных работ. Для пола очень важно оборудовать дополнительную тепло- и шумоизоляцию.. Схема деревянного перекрытия с разделенными балками

Схема деревянного перекрытия с разделенными балками.

Деревянные балки в качестве перекрытия выполняют все основные функции, и они отличаются от железобетонных плит более простой укладкой. Человеческой силы вполне достаточно, нет необходимости использовать тяжелую технику. Используя балки, можно существенно снизить общую нагрузку на фундамент. К достоинствам деревянных перекрытий относится и невысокая цена. А при правильной обработке и установке такая конструкция прослужит не один десяток лет.

К недостаткам древесины можно отнести такой пагубный процесс, как гниение. Помимо того, к недостаткам изделий из дерева является высокая воспламеняемость при пожаре

Для того чтобы минимизировать вероятность таких процессов, очень важно подготовить балки непосредственно перед монтажными работами. Для перекрытия лучше всего использовать хвойные породы дерева

Для того чтобы избежать прогиба балки, не рекомендуется делать пролет более 5 м. Если пролет будет больше, обязательно нужно делать дополнительные опоры в виде колонн или ригели.