Задача перекрытий в здании - выполнять несущую и ограждающую функции, обеспечивать пространственную жесткость сооружения, его устойчивость, разделять этажи, соединять между собой стены, передавая им нагрузку. В малоэтажном строительстве есть несколько вариантов обустройства . Один из них – перекрытие по металлическим балкам. Их можно также использовать для устройства чердачных и подвальных перекрытий.

Преимущества металлических перекрытий

Металлоконструкции в отличие от деревянных балок надежнее в плане пожаробезопасности, стойкости к биологической угрозе (плесень, грибок). Они:

значительно прочнее деревянных балок, при меньшей толщине выдерживают большие нагрузки. Их использование позволяет сэкономить место, дать больше полезного пространства;
могут быть уложены на пролеты до 24 метров. Двутавровое (швеллерное) сечение металлопроката сохраняет статичность, устойчиво к изменениям амплитуды перекрытий, не подвержено прогибам.

К недостаткам металлических перекрытий многие относят невысокие теплоизоляционные, звукоизоляционные параметры, а также вероятность коррозии. Предотвратить последнюю можно путем тщательной антикоррозийной обработки металла перед монтажом. Чтобы устранить недостатки по звукоизоляции, концы двутавров оборачивают войлоком, наглухо заделывают в кирпичные стены цементным раствором, фиксируют анкерными болтами.

Большой вес металла, возможно, потребует применения крана при монтаже конструкции. Изменить размеры балок, обрезать или нарастить их, используя сварочный аппарат, будет очень трудно. Вследствие этого надо очень точно снимать размеры пролетов, прежде чем заказать металлопрокат на предприятии.

Единственные ограничения в применении перекрытий по металлическим балкам – финансовая сторона, а также размер, тип строения. Несущая часть постройки, стены здания должны выдерживать вес металлопроката, поэтому прежде, чем покупать материалы, надо рассчитать нагрузки на балочные перекрытия.

Расчет балочных перекрытий

При выборе сечения двутавровых балок, швеллера или уголка учитывают шаг установки (не больше одного метра), ширину пролета, суммарную нагрузку от кровли и наката. Для чердачного перекрытия расчетное значение 75 кг/кв. м. При устройстве межэтажного и цокольного перекрытий рабочая нагрузка увеличивается практически вдвое (150 кг/кв. м), поэтому сечение сортового проката также увеличивают. Он должен обладать достаточной несущей способностью.

Виды межэтажных перекрытий по металлическим балкам

При строительстве частных домов, коттеджей накаты на перекрытие по металлическим балкам делают:

деревянными, когда проемы между швеллерами заполняют досками. Это вариант сгораемого заполнения;
с использованием облегченной железобетонной плиты (несгораемое наполнение);
монолитными;
монолитными на несущий профнастил, последний имеет высокий профиль и дополнительные ребра жесткости.

Устраивая деревянный настил по металлическим балкам, между двутаврами укладывают деревянные щиты. Снизу к ним прибивают дранку и оштукатуривают потолок нижнего этажа. Для обустройства пола верхнего этажа на стальные балки кладут деревянные лаги, а на них пол. В пространстве между полом и щитами устраивают гидроизоляцию соответствующих элементов, насыпают шумоизоляционный материал.

При использовании сборных железобетонных плит их укладывают на верхние и нижние полки двутавра, делая зачеканку цементным раствором нижних ж/б плит и насыпав на них звукоизоляцию. К балкам снизу приваривают сетку, по которой оштукатуривают потолок. Сверху можно положить ОСП, а затем пол.

Ж/б монолит имеет лучшие характеристики в сравнении с ж/б плитами. Благодаря монолитной структуре, у него лучше параметры теплоизоляции и шумопоглощения. Приступая к расчетам монолитного перекрытия по металлическим балкам, за основу берите наружный периметр несущей стены. Для создания опалубки используйте водостойкую фанеру, удерживайте ее с помощью временных опор. Чтобы самостоятельно рассчитать толщину плиты, выбрать сортамент арматуры либо сетки для армирования, воспользуйтесь соответствующими справочниками и пособиями по проектированию и армированию железобетонных конструкций, СНИПами.

Изготовление монолитного перекрытия по профлисту – относительно новая технология. Поверх стальных балок крепят саморезами профнастил (несъемную опалубку), ими же крепятся листы между собой. Чтобы устранить проседание профлистов под них ставят временные опоры. Для увеличения прочности конструкции в пазы профлиста помещают армирующие стержни.

Правильные расчеты, соблюдение технологии монтажа и качество материалов – все это определяет качество междуэтажного перекрытия.

Система деревянных двутавровых балок для конструкций стен, крыш и перекрытий
Двутавровые деревянные балки имеют легкий вес и точные размеры, обладают высокой несущей способностью. Балки не подвержены усадке, кручению, прогибам и другим геометрическим дефектам. При монтаже деревянных двутавровых балок не нужно использовать подъемную и другую специальную технику.
Двутавровые балки STEICO joist, STEICO wall удобны при монтаже, легко обрабатываются обычным режущим ручным и электрическим инструментом.

Использование деревянных двутавровых балок позволяет уменьшить тепловые мосты и сократить потери тепла.

Стенка двутавровых балок STEICO joist, STEICO wall изготавливается из твердой плиты NFB, обладающей наибольшей прочностью на изгиб.

Полки балок изготовлены из специально обработанной, высушенной и отсортированной по прочности древесины. Стенки балок изготовлены из особо прочной твердой древесноволокнистой плиты. Возможно изготовление полок балок из LVL бруса.
Расстояние между полками балок может быть заполнено изоляционным материалов из мягкой древесноволокнистой плиты, что значительно снижает эффект теплового поста.
Для защиты балок от воздействия насекомых и для обеспечения пожаробезопасности они могут быть обработаны огне- био защитными составами.

Двутавровые деревянные балки STEICO joist применяются для монтажа стропильной системы, межэтажных перекрытий, строительства каркасов домов.
Балки STEICO joist имеют малый вес, при этом обладают большой несущей способностью. Класс качества древесины, используемой при производстве балок STEICO joist - L36, имеет прочность на разрыв 22 H/мм2
Деревянные двутавровые балки STEICO joist производятся длиной до 16 метров, что особенно важно при монтаже кровельных систем и межэтажных перекрытий.
Важным вопросом при строительстве дома остается монтаж систем водоснабжения, канализации, вентиляций и электропроводки. Использование балок STEICO joist позволяет осуществлять монтаж инженерных коммуникаций внутри перекрытий.

Технические характеристики

Двутавровые деревянные балки STEICO wall применяются для строительства каркасов зданий, монтажа внутренних и наружных стен, а также при реконструкции или утеплении. Использование балок STEICO wall позволяет получить идеально ровную конструкцию внутренних или наружных стен.
Класс качества древесины, используемой при производстве балок STEICO wall - L17, имеет прочность на изгиб 11 H/мм2

Технические характеристики

Для обустройства перекрытий при строительства дома потребуются балки. В частном строительстве чаще всего используют деревянные варианты. Для выбора конкретных размеров требуется произвести расчет деревянных балок перекрытия.

Перекрытие по деревянным балкам. Фото

Какой длины нужны балки?

Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется несколькими моментами. Балки должны перекрывать пролет и иметь некоторый запас, чтобы можно было заделать их в стены. Если стены сделаны из кирпича или бетонных блоков, то углубление балок выполняется на 10 - 15 см. Нижняя граница для досок, верхняя для бруса. В стенах из дерева углубление делают на семь сантиметров.

В некоторых вариантах балки крепятся уголки, хомуты и другие приспособления. В таком случае длина деревянных балок перекрытия равна расстоянию от одной стены до другой. Иногда балки выводят на 30-50 см наружу и они участвуют в создании ската крыши.

Оптимальны балки из дерева для перекрытия расстояний от двух с половиной метров до четырех. Максимальная длина, которую может перекрыть такой элемент из дерева - 6 м. Далее прочность оказывается недостаточной. Для более длинных пролетов используют варианты из клееного бруса или ставят дополнительные опоры, например, колонны.

Как определить нагрузку?

На деревянные балки перекрытия постоянно воздействует нагрузка, складывающаяся из нескольких составляющих. Первым слагаемым является собственный вес всех деталей, составляющих перекрытие. Второе слагаемое - эксплуатационная нагрузка. Она бывает временной или постоянной. Точный расчет достаточно сложный, но вполне возможно применять упрощенный вариант формулы.

Если рассчитывается нагрузка для перекрытия чердака, в котором не будут что-либо хранить, то постоянная нагрузка принимается за 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка в таком варианте будет: 70*1,3=90 кг/м2. 70 - нормативное значение для данного чердака, 1,3 - коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка - сумма из двух названных, т.е. 50+90=130 кг/м2. Округляем и получаем 150 кг/м2.

Данные расчеты предполагают, что будет использоваться легкий утеплитель. Если же будут применяться материалы с большим весом или чердак будет активно использоваться для разных целей, то нормативная нагрузка, действующая на перекрытие повышается до 150 кг/м2. В этом случае 150*1,3+50=245 кг/м2. Данное значение можно округлить до 250 кг/м2.

При создании мансарды учитывается вес напольного покрытия и основы пола, мебели, людей. В результате нагрузка получается от 350 до 400 кг/м2.

Балки перекрытия: сечение и шаг

Когда значение длины балок известно и проведены расчеты общей нагрузки, то можно определить требуемое сечение этой детали и шаг монтажа, который должен использоваться.

При расчете деревянных балок перекрытия учитывается, что оптимальным вариантом сечения является прямоугольное. Высота и ширина должны иметь соотношение 1,4:1.

Ширина балок варьируется от 4 см до 20, а высота от 10см до 30. Высоту стараются выбрать такую, чтобы было удобно укладывать утеплитель.

На сечение балок деревянного перекрытия влияет и такой показатель, как шаг, с которым они укладываются. Обычно шаг балок деревянного перекрытия находится в диапазоне от 60 см до 1м. но может изменяться в меньшую сторону до 30 см и в большую до 1,2 м. Иногда шаг подбирают по ширине плиты теплоизоляционного материала. В каркасных постройках его привязывают к шагу каркасных стоек для обеспечения максимальной жесткости.

Для проверки и расчетов подходят онлайн-калькуляторы, которые широко представлены в интернете.

Экономичный вариант перекрытия

Экономичным называется перекрытие, состоящее из деревянных щитов . Эти детали бывают с обшивкой с одной или с двух сторон. Они соединены с каркасом , что помогает им хорошо выдерживать все нагрузки вертикального характера. Щиты являются несущими только тогда, когда они надежно соединяются с каркасными досками. Доски повернуты ребрами к щитам и соединяются именно этими поверхностями. Поскольку ребра из досок и обшивка прочно соединены в единую конструкцию, они имеют несущую способность не меньше, чем деревянные балки перекрытия.

Отличным материалом для обшивки являются строительная фанера и плиты ДСП . Применяются и обычные доски , но они не создают перекрытие, обладающее высокими несущими характеристиками. При их применении получается значительное количество швов, имеющих одно направление.

Не могут быть дополнительными несущими элементами и гипсокартонные плиты, а также столярные и цементостружечные плиты. Рациональность их использования невелика еще и потому, что они стоят дороже, чем ДСП и фанера.

Звукоизоляция перекрытий

Обычно производится утепление перекрытий по деревянным балкам, но межэтажные перекрытия не требуют высокого уровня теплоизоляции. Уровень звукоизоляции является более важным показателем в данном случае. Высокая прочность перекрытий не всегда сочетается с необходимыми показателями шумозащиты. Нередко балки перекрытия в деревянном доме приходится дополнительно изолировать , чтобы избавиться от проникающих звуков. Особенно сложно приходится проектировщикам сборных домов. Им необходимо совместить два направления. Необходимо создать конструкцию, которая будет отличаться высокой прочностью и выдерживать значительные нагрузки. При этом в ней должны быть «мягкие» элементы, поглощающие звуковые волны. Именно они создают наилучшую звукоизоляцию.

Балки, заполненные шлаком или керамзитом, не соответствуют современным нормам. Они не подходят ни по уровню гидроизоляции, ни по технологическим особенностям создания.

Современные нормы содержат требования по сокращению количества ударных шумов, которые могут пропускаться перекрытием. При этом шумозащита должна повышаться даже в ущерб несущей способности конструкции. В результате были созданы новые варианты, объединяющие показатели.

Стали использоваться пружинные скобы . Они разъединяют нижнюю обшивку и балки, благодаря чему ударные шумы передаются меньше и быстрее гасятся.

Улучшить звукоизоляцию помогают и специальные утяжелители внутри конструкции. Для этой цели используют песок и прочие материалы, уменьшающие звукопередачу.

Поскольку песок материал сыпучий, то с этим связан его основной недостаток. При свободной отсыпке в пространство перекрытия он может просыпаться вниз через щели между плитами. Чтобы этого избежать, пространство застилают пленкой или используют специальные маты, состоящие из двух слоев пленки и песка между ними.

Вместо песка могут быть использованы плиты на цементной основе . Основной их недостаток - высокий вес. В результате необходимо увеличивать прочность балок, что делает конструкции менее экономичными.

Невозможно обеспечить высокую звукоизоляцию для открытого снизу перекрытия. Если балки снизу не обшиваются, а внутрь не закладываются изолирующие материалы, то уровень проникновения шумов будет достаточно высокий.

Защита балок от влаги и прочих внешних воздействий

Специальная защита от влаги и климатических воздействий балкам перекрытия в деревянном доме не требуется. Все конструкции мансарды, чердачное перекрытие по деревянным балкам, деревянные элементы наружной стены надежно защищены в том случае, если кровля выполнена правильно и не протекает.

Защищать древесину перекрытий специальными средствами требуется только в том случае, если перекрытие располагается над влажной зоной . Это может быть ванная комната, баня, прачечная и любое другое помещение с высокой влажностью. Вентиляция для перекрытий не требуется.

Для защиты любых конструкций достаточно стандартной обработки. Открытые балки или другие виды невентилируемых перекрытий можно обработать лакокрасочными материалами. Специальные химические средства для обработки не нужны.

Защита деревянных перекрытий от огня

Строительные материалы должны отвечать нормам пожарной защиты . Все материалы разделяют на две группы: горючие и негорючие. Конструкции бывают полуогнестойкие и огнестойкие. Первые только задерживают распространение огня, снижают скорость возгорания. Вторые же не горят, поэтому не дают огню распространяться.

В жилом строительстве эти нормы должны соблюдаться максимально полно. Чтобы обеспечивать максимальную безопасность . В частности перекрытия, которые расположены в семи метрах над землей должны противостоять огню не менее, чем полчаса.

Поскольку для перекрытий часто используется дерево, то рекомендуется использовать цельную древесину . Если же применяются другие древесные материалы, то они должны обладать определенным уровнем плотности. Нередко дерево обрабатывают специальными веществами, придающими огнестойкость горючему материалу.

Когда проектируется конструкции с открытыми балками , то следует учитывать воздействие огня с нескольких сторон.

Для выявления устойчивости конструкции к огню используют специальные значения. Например, для хвойной древесины скорость выгорания принята за 0,8мм в секунду.

Рассчитывая конструкции с открытыми балками, учитывают необходимый уровень огнестойкости. Когда высота задается параметрами утеплителя, повышают ширину балок для увеличения времени задержки огня.

Вопросы к пожарной безопасности, также как и к шумозащите, еще имеются. Их продолжат решать в ближайшее время все заинтересованные стороны.

Несущая способность балок: способы повышения

Чтобы повысить несущие характеристики балок, используется несколько способов. Во-первых, крепятся накладки из досок , увеличивающие сечение.

Во-вторых, на балке можно закрепить П-образный профиль из металла. Это также увеличивает ее жесткость и прочность.

В-третьих, сокращается шаг между балками, т.е. они укладываются гораздо чаще, чем требуется. Это дает определенный запас прочности и дает свободу действий без беспокойства о надежности конструкции.

Периодически состояние перекрытий надо проверять. Поврежденные балки заменяют или ремонтируют с помощью накладок. Разрушают их вредители. Влага совместно с гниением.

Двутавровые балки перекрытия

Современные двутавровые балки перекрытия деревянные изготавливаются из нескольких материалов. Для их производства используют брус, плиты OSB и хвойные породы дерева. Эти балки обладают множеством положительных характеристик. Они экологичны, поскольку производятся исключительно из материалов, не выделяющих вредных веществ. Служат двутавровые балки долго, а благодаря особой форме и надежно. Они отличаются уникальным сочетанием небольшого веса и высокой прочности. Эти балки не изменяют свои геометрические параметры и не деформируются. Их легко применять, поскольку все поверхности тщательно выверены, а все элементы имеют одинаковые параметры.

Двутавровые балки перекрытия деревянные. Фото

Цены на двутавровые балки зависят по большей части от двух характеристик. Первая - площадь сечения , а конкретно, высота балки. Вторая - материалы , из которых изготовлены полки.

Использование двутавровых изделий позволяет ускорить строительные работы, т.к. балки удобны в применении. Они обезопасят дом от возникновения перекосов перекрытий и появления на них трещин, т.к. не усаживаются.

Используя двутавровые балки, можно существенно облегчить конструкцию перекрытия. Такая балка состоит из частей, которые имеют совсем небольшую толщину и массу. Однако благодаря особой конструкции они обеспечивают необходимый для конкретного перекрытия уровень прочности.

Такие балки могут изготавливаться на заказ, нужного размера. Это избавит от необходимости подгонки, на которую тратится дополнительное время.

Для работы с двутавровыми балками не требуется специальный инструмент. Вполне достаточно обычного плотницкого. В балках легко сделать отверстия, ели требуется проложить элементы коммуникаций.

Используют двутавровые балки не только для перекрытий. Они применяются и для создания стропильной системы .

Данный узел является наиболее удобным решением для устройства лаг перекрытия в доме из бруса. Наружные стены штробятся (делается проем) минимум на 10 см в глубину, оптимально 15 см. Пространство между стеной и стойкой двутавровой балки из OSB-3 закладывается утеплителем, либо запенивается.

Наружная стена из бруса
Утеплитель или строительная пена.

Узел 2. Крепления двутавровых балок брусу при помощи кронштейнов

Узел используется, если нет возможности опереть балки на брус сверху. Лаги подвешиваются на кронштейны (опоры бруса) на шурупы/гвозди. Нижняя полка балки "обувается в сапожок" опору бруса, верхняя полка фиксируется конструкционным уголком. Более технологичный, но и более дорогой способ крепления- кронштейнами Simpson на всю высоту балки. Такие кронштейны нужно заказывать заранее. В местах опирания двутавровые балки заполняются до полного сечения вставками из фанеры/OSB или доски; зазор между вставкой и верхней полкой двутавра должен составлять 5 мм.

Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
Стена из бруса
Вставка из OSB-3/фанера/доска/, ширина 30 см
Гвозди/шурупы оцинкованные
Кронштейн Simpson на всю высоту балки
Опора бруса
Уголок конструкционный
Монтажный шуруп 4.0х30

Узел 3. Опора двутавровых балок на стену из бруса

Узел используется в случае, если выше перекрытия не будет брусовой стены. Например, каркасный второй этаж или опора стропильной системы предполагается непосредственно на двутавровые балки. К брусу двутавровые балки монтируются шурупами через нижнюю полку под углом 30 град.

Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
Блок-балки
Брусовая стена
Гвозди/шурупы оцинкованные под углом 30 град вертикально

Узел 4. Опора двутавровых балок на брус. Лаги параллельны стенам.

Стандартный узел расположения крайней лаги, параллельной стене. Крайнюю лагу устанавливать на расстоянии 3-4 см от стены, либо вплотную, но с предварительным монтажом звукоизоляционного материала между стеной и балкой.

Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
Кирпичная кладка
Заполнитель (утеплитель или строительная пена)

Узел 5. Опора балок на внутренние стены.

Величина опирания двутавровой балки на стены 10-15 см. Если ширина бруса внутренней стены больше 20 см, балки устанавливаются "встык". Если ширина бруса меньше 20 см, то балки устанавливаются "в нахлест".

Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
Кирпичная кладка

Узел 6. Установка дополнительных блок-балок на больших пролетах.

Стена из бруса
Вставки (фанера, OSB, доска)
Гвозди/шурупы
Блок-балки
Уголок конструкционный (8 шт на 1 блок-балку)

Узел 7. Вынос балок за контур дома. Консоли без нагрузки.

Узел применяется в случае, если консоли из двутавровых балок необходимо вынести за пределы контура дома для создания, например, балкона или крыльца. В данном случае не предполагается большая нагрузка. Величина выноса консоли зависит от типа балки и от её высоты, информацию по максимальному выносу той или иной балки можно получить у наших менеджеров.

Деревянные двутавровые балки (лаги)
Наружная стена из бруса
Вставки (фанера, OSB, доска)
Гвозди/шурупы оцинкованные
Фанерный торцевой элемент (влагостойкий)
Шурупы/гвозди оцинкованные

Узел 8. Вынос балок за контур дома. Консоли с нагрузкой.

При больших нагрузках на консольный вынос (от стен 2 этажа или стропильной системы) консольные двутавровые балки необходимо усилить фанерой или OSB.

Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
Блок-балки
Стена 2 этажа
Усиление из листов фанеры или OSB
Гвозди/шурупы оцинкованные
Гвозди/шурупы оцинкованные под углом 30 град горизонтально
Стена из бруса

Узел 9. Примыкание "встык" к сдвоенной балке. Опора на кронштейны.

Узел часто встречается в решение лестничного пролета и в случаях, где необходимо основные лаги подвешивать на кронштейны к ригелю из сдвоенных балок. В местах опирания двутавровые балки заполняются до полного сечения вставками из фанеры/OSB или доски; зазор между вставкой и верхней полкой двутавра должен составлять 5 мм.

Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
Сдвоенные двутавровые балки (ригель)
Блок-вставка (фанера/OSB/доска)
Кронштейн опора бруса
Уголок конструкционный
Гвозди/шурупы оцинкованные
Монтажный шуруп 4.0х30

Узел 10. Устройство сдвоенной двутавровой балки (ригеля)

При монтаже сдвоенной двутавровой балки, используемой в качестве ригеля, необходимо заполнить центральное межполочное пространство до полноты сечения. В местах опирания двутавровые балки заполняются до полного сечения вставками из фанеры/OSB или доски; зазор между вставкой и верхней полкой двутавра должен составлять 5 мм.