Phone-trade.ru

Умный дом
12 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Установка стропил крыши на балки перекрытия: как правильно опереть стропильную систему

Установка стропил крыши на балки перекрытия: как правильно опереть стропильную систему

Если вы сейчас подошли вплотную к вопросу выбора конструкции стропильной системы, первым делом вам нужно решить, как именно вы будете передавать нагрузку от крыши – к дому. Например, в классической схеме устройства стропильной системы стропила равномерно опирают концами на стены или мауэрлат, по всему периметру или с двух сторон, смотря какая форма скатов. Но нередко сегодня стропила крепят прямо на балки перекрытия чердака, а не на мауэрлат, и у такой технологии есть свои ценные преимущества.

А как правильно установить стропила крыши на балки перекрытия, какие существуют технические решения и как выполнять такие узлы крепления – мы сейчас расскажем.

Установка ↑

Для устройства мурлата используют деревянные брусья, которые укладывают в плоскости, параллельной будущему коньку. Его начинают устанавливать в процессе возведения стен. К примеру, в случае кирпичной кладки можно поступить следующим образом:

    ближе к верху, примерно на 4–6 рядов ниже края, с периодичностью в 1 м прокладывают толстую проволоку; проволоку прочно закрепляют внутри кладки по центру; длины свободных концов должно хватить, чтобы впоследствии без проблем охватить и обвязать опорный брус; после завершения строительства видимые части крепежа прячут, к примеру, нанеся слой штукатурки.

Чтобы не допустить загнивания балок мурлата, их гидроизолируют, прокладывая рулонный материал типа рубероида.

Устраивая мауэрлат вдоль периметра стен, необходимо проконтролировать не только надежность фиксации, но и горизонтальность опорного бруса.

Расчет балок деревянного перекрытия

Для того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:

  • замерить пролет, который они будут перекрывать;
  • определиться со способами их закрепления на стенах (на какую глубину они будут заходить в стены);
  • сделать расчет нагрузки, которая будет на них действовать при эксплуатации;
  • с помощью таблиц или программы-калькулятора подобрать подходящие шаг и сечение.

Теперь рассмотрим, как это можно сделать.

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.

В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм. При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету — расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся. Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.

Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м. Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать — 6 м. При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые, а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны). Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы.

Определение нагрузки, действующей на перекрытие

Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей). Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации. Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.

Для чердачного деревянного перекрытия, которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса — Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка (Рэкспл.)для такого перекрытия (согласно СНиП 2.01.07-85) составит:

70х1,3 = 90 кг/м 2 , где 70 – нормативное значение нагрузки для такого вида чердака, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на данное чердачное перекрытие составит:

Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кгм 2 . Округляя в большую сторону принимаем 150 кг/м 2 .

В случае, если в конструкции чердачного помещения будет использоваться более тяжелый утеплитель, материал для межбалочного заполнения или подшивка, а также если предполагается его использовать для хранения вещей или материалов, то есть оно будет интенсивно эксплуатироваться, то нормативное значение нагрузки следует увеличить до 150 кг/м2. В этом случае, общая нагрузка на перекрытие составит:

50+150х1,3 = 245 кг/м 2 , округляем до 250 кг/м 2 .

При использовании чердачного пространства для устройства мансарды, необходимо учесть вес полов, перегородок, мебели. В этом случае общую расчетную нагрузку необходимо увеличить до 300-350 кг/м 2 .

Читать еще:  Полезная нагрузка на перекрытие жилого дома

В связи с тем, что междуэтажное деревянное перекрытие, как правило, включает в свою конструкцию полы, а временная эксплуатационная нагрузка включает в себя вес большого количества предметов быта и максимальное присутствие людей, то оно должно быть рассчитано на общую нагрузку 350 — 400 кг/м 2 .

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.

В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м. Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка . Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса — в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность конструкции.

Сделать расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор «расчет деревянных балок перекрытия», который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.

Таблица 1

Рекомендуемое сечение балок из бруса (s x h), в зависимости от шага их укладки и перекрываемого пролета, при общей расчетной нагрузке 350-400 кг/м 2 (междуэтажные перекрытия), мм:

ШагПролет

Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия

Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Высота балки, ммТип балок / шаг балокМаксимальные пролеты, м
0,30,40,50,6
240Балка ICJ-240W4,954,504,163,93
300Балка ICJ-300W5,805,354,964,70
360Балка ICJ-360W5,805,805,755,38
400Балка ICJ-400W5,805,805,805,80
240Балка ICJ-240L5,454,954,554,30
240Балка ICJ-240L с полкой 89 мм6,055,505,104,80
300Балка ICJ-300L6,505,905,455,15
300Балка ICJ-300L с полкой 89 мм7,206,556,105,75
360Балка ICJ-360L7,456,756,305,90
360Балка ICJ-360L с полкой 89 мм8,307,507,006,60
400Балка ICJ-400L8,107,356,806,40
400Балка ICJ-400L с полкой 89 мм9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L9,008,157,507,10
460Балка ICJ-460L с полкой 89 мм10,009,058,407,90
500Балка ICJ-500L9,608,708,057,60
500Балка ICJ-500L с полкой 89 мм10,609,608,958,40
600Балка ICJ-600L11,009,959,258,70
600Балка ICJ-600L с полкой 89 мм12,0011,0010,209,60

Расчет деревянного перекрытия

Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

Расчет перекрытия по деревянным балкам

Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

В таблице приведено сопротивление лиственницы.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины

Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент

Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома

Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

В-третьих, параметрами балки.

Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

Как высчитать расстояние между двутавровыми балками

Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.

Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.

Устройство перекрытий

Так как чердачное перекрытие совмещает в себе изолирующую и несущую функцию, оно имеет многослойное строение. Его компоненты, дополняя друг друга, соединяются в единую систему, обеспечивающую прочность, несущую способность и долговечность. Если перечислять все слои чердачного перекрытия, начиная со стороны чердака, то оно выглядит следующим образом:

  • Чистовой пол. Чистовым полом называют декоративное напольное покрытие, которым покрывается черновой пол чердака. Если подкровельное помещение жилое, то для обустройства чистового пола используют ламинат, обработанную древесину, линолеум, паркет. В нежилом чердаке чистового пола может вообще не быть.
  • Черновой пол. Черновым полом называют настил из досок, который набрасывается на лаги. Для его монтажа используют обрезную доску толщиной 4-5 см, в целях экономии ее можно заменить на необрезную.
  • Лаги. Лагами называют прочные, ровные доски или бруски, которые укладываются перпендикулярно балкам перекрытия для монтажа пола. Между лагами обычно прокладывается термоизоляционный материал, защищенный снизу слоем пароизоляции, а сверху слоем гидроизоляции.
  • Балки. Каркас перекрытий состоит из прочных, толстых балок, которые устанавливаются на выступах в стенах или вмуровываются в них. Балки несут на себе весь совокупный вес конструкций, поэтому они должны иметь большую несущую способность.
  • Потолочная обшивка. Снизу перекрытия обшивают отделочным материалом, к примеру, деревом или гипсокартоном, чтобы придать эстетичный вид потолку жилого этажа.

Обратите внимание! Термоизоляция и пароизоляция являются такими же важными компонентами конструкции как балки перекрытий или лаги, так как они защищают древесину и утеплитель от выпревания, намокания и конденсата. Если забыть про изолирующие прослойки, то перекрытие не прослужит долго и уже через 2-3 года ему потребуется ремонт.

Для строительства чердачных перекрытий можно использовать различные по весу, несущей способности, долговечности и, конечно, цене материалы. Выбор вида конструкции зависит от характера использования подкровельного помещения, совокупного веса перекрытия и оборудования, которое будет установлено на чердаке. Различают следующие виды чердачных перекрытий:

    Деревянные. Для обустройства перекрытий частного дома можно использовать деревянные балки с сечением 150х150 мм или 200х200 мм. Достоинство этого способа в том, что дерево очень прочный, но легкий материал, поэтому он не оказывает дополнительной нагрузки на фундамент сооружения. Кроме того, большим плюсом является демократичная цена и доступность этого материала. Однако, чердачное перекрытие с деревянными балками используется только если размер дома не превышает 6-10 метров, так как это максимально возможная длина стандартных пиломатериалов.

Учтите, что в большинстве случаев чердачное перекрытие по деревянным балкам – оптимальный вариант для частного дома, дачи и небольшого коттеджа. Он обладает лучшим соотношением цены и качества, а при правильном расчете и соблюдении технологии монтажа ремонт ему потребуется не скоро.

Расчет

Чтобы рассчитать нужное количество материала, необходимо знать:

  • длину деревянных балок;
  • длину пространства;
  • способ закрепления балок;
  • посчитать нагрузку;
  • воспользоваться калькулятором, чтобы рассчитать нужное сечение и шаг.

Выпускаются балки с максимальной длиной 6 м. Для больших пролетов предназначен клееный брус, деревянные фермы, двутавровые балки или поддерживающие элементы. Иногда перекрытие размещают так, что балки выступают на 30-50 см, образуя навес. Двутавровые гораздо прочнее простых балок, не дают усадки, не ссыхаются, они состоят из двух слоев дерева, между которыми вставлен слой фанеры или древесно-стружечной плиты. Деревянные фермы более устойчивы к большому весу, не прогибаются, так как они состоят из вертикальных брусьев, соединенных между собой вертикальными и диагональными связками из дерева.

Шаг, сечение балок

Самым распространенным считается сечение прямоугольником, с отношением ширины к высоте 1 к 1,4. Ширина деревянных балок варьирует от 4 до 20 см, высота – от 10 до 30 см. Если перекрытие из бревен, то их окружность должна быть от 11 до 30 см. Высота слоя утеплителя определяет высоту балок. Шагом называют промежуток между балками, зависящий от их длины (чем длиннее деревянный брус, тем меньше шаг), а также от размера утеплителя, который укладывается в расстояние между брусьями.

Чтобы рассчитать нужные параметры перекрытия, пользуйтесь расчетами онлайн-калькулятора, который легко найти в поисковике.

Достоинства и недостатки перекрытий из дерева

  • легкость сооружения из брусьев, для сравнения, собственная нагрузка при железобетонном перекрытии – 700-800 кг/м 2 , в случае с деревянный этот показатель в два раза ниже;
  • проведение установки без специальных грузоподъемных устройств;
  • низкая стоимость по сравнению с другими материалами;
  • быстрота укладки.
    • гибкость перекрытия, что приводит к трещинам и осыпанию потолка, повышенному проведению вибрации из помещения в помещение;
    • низкая шумоизоляция;
    • низкая стойкость к огню;
    • подвержены действию плесени, грибка, древоточцев, большой влажности, что приводит к быстрому разрушению.

    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/м 2 . По стандартам СНиП при такой нагрузке нормативом будет 70 кг/м 2 , если коэффициент запаса прочности равен 1.3. Итак, узнать общую нагрузку несложно – 1.3*70+50=130 кг/м 2 .
    • 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/м 2 .
    • Если же деревянные балки перекрытия играют роль межэтажных пролетом, то величина нагрузки будет равна 400 кг/м 2.

    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.

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector