Виды и конструктивные решения перекрытий в доме из бруса

Виды и конструктивные решения перекрытий в доме из бруса

В деревянных брусовых домах неприемлемо использовать в качестве перекрытий бетонные блоки: несущие стены не выдержат такой нагрузки. Поэтому все конструкции также выполняются из древесины: для этого используется особая технология монтажа. От выбранного метода укладки и качественно выполненных перекрытий во многом зависит срок эксплуатации дома.

Типы материалов используемых при установке балок перекрытия

Строители используют различные материалы для установки балок перекрытия. В качестве балок перекрытия используется армированный бетон, монолитные железобетонные балки, пенобетонные блоки и деревянный брус. На сегодняшний день люди все чаще склоняются к строительству собственного частного дома и, как правило, выбирают деревянное домостроение. Поэтому разберемся именно с брусовым перекрытием, его особенностями и нюансами выбора сечения бруса.

При установке балок перекрытия в деревянном доме из клееного бруса, следует обратить внимание на один из самых важных аспектов – это выбор сечения бруса. Наиболее грубая ошибка — выбор сечения бруса исходя из экономии. При грамотном подходе к установке балок перекрытия строители должны делать основательные расчеты сечения.

Выбирая сечение бруса, профессионалы опираются на специальные формулы. В данных формулах учитывается сопротивление и влажность древесины, из которой изготовлен брус. Все базовые параметры прописаны в СНИП II-25-80. Каждый строитель обязан знать данные параметры. В СНИПе также можно найти информацию в таблицах, посредством которых возможно определить параметры балок для определенных межэтажных конструкций.

Расчет параметров бруса перекрытия определяется с учетом таких факторов как: ширина пролета, форма сечения бруса и расстояние между балками. Следует также учитывать, что величина прогиба при нагрузке укладываемого брусового перекрытия не должна превышать 1/250 длины пролета для межэтажных перекрытий и 1/200 длины пролета для чердачного перекрытия. Неподготовленному человеку сложно выполнить аналогичные расчеты, поэтому существует множество программ-калькуляторов, в которые вводятся базовые данные: материал балки (бревно/брус), порода древесины, из которых изготовлен брус, ширина балки, высота бруса, длина пролета. Имея эти данные, можно подобрать подходящее сечение для балки перекрытия.

Важно помнить, что таких программ большое множество, и нельзя быть стопроцентно уверенным в правильности их подсчетов, поэтому самым проверенным способом расчета сечения балок остается обращение за расчетом к профессионалу, который имеет опыт вычислений.

Профессионалы помимо перечисленных выше базовых данных учитывают также шаг между поперечинами и нагрузку. Под нагрузкой имеется ввиду не только вес мебели и людей, но и вес материалов. Если это чердачное перекрытие то нагрузка, равняющаяся 200 килограмм на метр, будет достаточна, но совершенно не приемлема для межэтажных конструкций. Поскольку межэтажное перекрытие подразумевает дальнейшее проживание, а значит и размещение на данном покрытии мебели и хождение людей, а помимо веса мебели следует учитывать нагрузку самих материалов таких как: брус перекрытия, теплоизоляционный материал, звукоизоляционный материал, а также черновой и чистовой пол. Поэтому специалистами оптимальной нагрузкой устанавливается 300 килограмм на один метр.

Как правило, предприятия реализуют следующие размеры балок от 100*100 мм до 100*250 мм и от 150*150 мм до 150*250 мм. Таким образом, брус для межэтажных перекрытий должен быть как минимум 100*250 мм, а для чердачного перекрытия –100*200 мм в случае, если шаг между поперечинами равен 60 мм.

Теплоизоляция

• Ватные плиты. Распространённые изоляторы для частных домов. Однако, имеют несколько недостатков – слёживаются, могут вызвать аллергию, гигроскопичны. Их лучше применять на полу, а потолочное перекрытие в брусовом доме изолировать иным способом.
• Стиролы. Идеальные утеплители для крыши – абсолютно не пропускают влагу, удерживают тепло, и при этом древесина получает возможность дышать.
• Керамзит, песок. Абсолютно безопасны в экологическом плане. Песок ещё и отводит влажность. Сложность заключается в предварительной работе по выстраиванию герметичных секторов.

Лёгкий дом из бруса, перекрытия которого утяжелены много килограммовыми утеплителями, плохо отреагирует на усадку – ответственная древесина пойдёт трещинами. Это следует учесть перед использованием многослойных материалов.

Они (слои) должны учитываться габаритами перекрытий – они представляют собой балки сечением не меньше 50 мм и шириной до 150 мм. Если требуется усиление для каких-либо конструкций, то лаги комбинируют между собой посредством вставки и закрепления между ними деревянных брусков.

Подготовка балок из бруса к укладке

Перед сооружением перекрытий балки из бруса необходимо подготовить в такой последовательности:

• обработка антисептическими составами (включая торцы и пазы);
• вырубка пазов под укладку балок с последующей обработкой;
• укрытие концов балок гидроизоляционными материалами (при необходимости).

Для фиксации балок к несущим стенам часто используют соединение «шип-паз», которое обеспечивает надежность и безопасность конструкции в период усадки дома.

Какие балки используются?

При возведении строений из бруса применяют балки из древесины, много реже металлические. Для их изготовления используют хвойные породы, реже лиственницу. Преимущества деревянных балок:

Малый вес и, соответственно, подъем без использования спецтехники.

Экологичность, в их составе не используются вредный клей и другая химия.

Легкая обработка позволяет быстро подогнать конструкцию по размеру.

Из недостатков отмечаем ограниченность по ширине пролета, до 6 м, пожароопасность, склонность к гниению и к распространению насекомых. Впрочем, с последними тремя недостатками можно бороться, используя пропитки.

Если в качестве балок используется клееный брус, то его преимущества — повышенная прочность и эффектный внешний вид. Тогда можно обойтись без дополнительной отделки пола и потолка.

Приступать к монтажу перекрытия второго этажа в доме из бруса можно после завершения сборки сруба. В этом случае на внутренней поверхности его стен отмечается проектное положение балок. Затем на этом уровне производится закрепление саморезами специальных металлических кронштейнов. На эти кронштейны-держатели и опираются несущие балки.

После установки и закрепления балок перекрытия, к их боковой поверхности в нижней части прикрепляются бруски (называются черепными и имеют размер сечения 40х40 мм или 50х50 мм). На них укладываются доски, формирующие сплошную поверхность для звуконепроницаемого материала. Если верхним этажом является не отапливаемая мансарда, то потребуется дополнительный теплоизолирующий слой. В последнюю очередь осуществляется обшивка получившейся конструкции с верхней стороны материалом для чернового полового покрытия, а с нижней – чистовым потолком. Подобным образом можно сделать перекрытие в доме из бруса между внутренними помещениями.

Если же требуется перекрытие первого этажа в доме из бруса, отделяющее жилые помещения от грунта, то технология его формирования несколько отличается. В этом случае лаги врезаются в окладной или второй снизу венец. Затем к ним прикрепляются черепные бруски, на которые укладываются доски чернового пола и теплоизоляционный материал. Все деревянные элементы в таком перекрытии должны быть тщательно обработаны антисептическими и гидроизоляционными материалами, предотвращающими негативное воздействие на них повышенной влажности, исходящей от земли.

Строительство домов

Деревянные дома давно зарекомендовали себя как экологически чистое и с высоким сроком службы жилье. Доказательством чему служат строения, которым насчитывается около 100 лет. Для возведения чаще выбирается брус, он может быть непрофилированный, профилированный и клееный.

Содержание:

Перекрытие дома из бруса

Для перекрытий выбирается та же древесина, что использовалась при строительстве, реже применяется металлический швеллер. Каждый материал имеет как преимущества, так и недостатки. От качества и метода укладки перекрытий зависит долговременная эксплуатация дома. Разобраться в специфике и нюансах поможет следующая информация.

Перекрытиями называют конструкцию, разделяющую:

• жилые этажи, включая мансардное помещение;
• подвал или цоколь от жилых комнат;
• неотапливаемый чердак от жилого пространства.

Таким образом, верхняя часть перекрытия служит основой для пола, а нижняя – потолка. Для домов из бруса применяется балочная конструкция, так как вес цельных железобетонных плит не выдержит ни одно деревянное строение.

Перекрытие должно отвечать определенным требованиям по прочности, то есть выдерживать нагрузки, в роли которой выступают люди, мебель и другие предметы интерьера. К тому же конструкция должна обладать и жесткостью, не допуская прогибов балочных элементов.

• Величина допустимой нагрузки на балочные конструкции устанавливается исходя из назначения помещения. Так, для практически пустых чердаков данный показатель равен не более 100 кг/м², для междуэтажных, цокольных или подвальных – до 210 кг/м².
• Жесткость материала по предельному прогибу для неэксплуатируемых мансард перекрытий составляет 1/200 от ее длины, для межэтажных – до 1/250, например, брус длиной в 4 м прогнется на 16-20 мм.
• При проектировочных работах необходимо предусмотреть укладку материала со звукоизоляционными и теплозащитными свойствами.
• Огнестойкость – важная характеристика материала. Деревянные перекрытия обладают низкой стойкостью к воздействию к открытому пламени, поэтому крайне важно обработать все элементы антипиренами.

Выбор балок для перекрытия дома

Металлические балки перекрытия

Надежностью и долговечностью обладают балки из металла. Благодаря повышенной прочности и соответственно меньшей толщине, они позволяют сэкономить пространство. Здесь могут использоваться двутавровые конструкции, швеллеры или уголки.

• устойчивость к биологическому воздействию (не подвержены к образованию гнили, развитию грибков, непривлекательны для насекомых);
• негорючий материал, способен выдерживать высокие температуры;
• металлические балки могут перекрыть большую ширину – до 9 м.

• внушительный вес, а значит, создается большая нагрузка на всю конструкцию, следовательно, и на фундамент;
• в точках повышенной влажности подвергается коррозии;
• перекрытия не отличаются высокими показателями по звуко- и теплоизоляции;
• стоимость.

Для установки металлических балок применяется специальная техника, что не целесообразно при возведении малоэтажных индивидуальных строений.

Деревянные балки перекрытия

В большинстве случаях при строительстве домов из различных материалов используются балки перекрытия из бруса. Чаще их заготавливают из хвойных пород деревьев, реже встречается брус из лиственного массива.

• натуральность;
• незначительный вес, позволяющий обойтись без подъемной спецтехники;
• легкость в обработке;
• простота и удобство в монтаже;
• доступная стоимость.

• ограниченная ширина пролета – для межэтажных – до 5 м, для неэксплуатируемых чердачных – до 6 м;
• повышенная огнеопасность;
• подверженность к загниванию и заражению жуком-короедом.

Однако, обработка специальными препаратами, повышает стойкость к огню и биологическим воздействиям.

Для устройства чердачных конструкций зачастую используют бревна, которые в зависимости от диаметра отличаются высокой прочностью на изгиб.

Отдельно стоит отметить балки из клееного бруса, который благодаря своей особой структуре значительно увеличивает ограничение по ширине пролета. Такие элементы выдерживают повышенную нагрузку. Брус отличается прекрасным внешним видом, что дает возможность оставлять их открытыми, создавая акцент при создании интерьера в стиле кантри.

Сечение балок перекрытия

Пролет перекрывают балками вдоль короткой стены. Сначала укладывают конечные брусья, затем равномерно распределяют расстояние между ними. Шаг напрямую зависит от сечения используемых балок, обычно толщина поперечины должна составлять 1/25 от ее длины. Так, например, если нужен брус перекрытия длиной 4 м, то ее ширина должна составлять как минимум 160 мм.

Для междуэтажных перекрытий

Для чердачных перекрытий:

Если нет возможности приобрести брус перекрытия нужного размера, то допускается заменить его двумя досками, где суммарная толщина равна сечению бруса. Пиломатериал обязательно скрепляется между собой гвоздями или шурупами с шагом в 20 см в шахматном порядке, такая конструкция выдержит двойную нагрузку.

Влажность пиломатериала не должна превышать 14%.

Перекрытие дома из бруса

Общие правила укладки балок перекрытия:

• Перед началом работ все деревянные элементы конструкции обрабатываются защитными средствами. В процессе подгона материала (выпиливании, вырезки) пазы или торцы также подвергаются обработке.
• Следует помнить, что расположение балок относительно дымоходных труб не должно быть менее 40 см.
• Самым надежным соединением считается «ласточкин хвост». Конечно, процесс довольно трудоемкий, но надежный. Обычно брус не нуждается в дополнительной фиксации к несущим стенам посредством гвоздей или шурупов. Здесь достаточно соединения типа шип-паз, который позволяет «ходить» элементам конструкции во время усадки дома.

• Для достижения горизонтального уровня под конец бруса подкладываются планки из досок. Использовать щепки нельзя – они быстро сгниют и конструкция перекрытия перекосится.
• Если деревянные балки предназначаются для установки на стены из кирпича, бетонных блоков и прочих каменных материалов, то концы бруса оборачиваются в рубероид. Таким образом, защищая древесину от конденсата, а значит и от преждевременного гниения.
• Пустоты в гнездах с наружной стороны заполняются паклей, джутовым волокном, монтажной пеной или песчано-цементным раствором.

Устройство цокольного перекрытия из бруса

• В нижнем венце дома вырубаются пазы, под соответствующие размеры подгоняется конец бруса. Подготовленные элементы укладываются в гнезда. Ребра, образованные балками проверяются на горизонтальность при помощи уровня. Все опоры должны находиться в одной плоскости, в противном случае нагрузка на перекрытие будет распределяться неравномерно.
• После усадки строения, проверяются все конструктивные элементы. Если имеются изменения, то их устраняют путем стесывания или подкладывания клиньев. После этого балки можно надежно фиксировать болтами, шурупами, скобами или металлическими уголками.
• После этого полы утепляют, используя пенопласт, минеральную вату или другие теплоизоляционные материалы. Поверх них расстилается пароизоляционная мембрана и ведется подготовка к настилу чистового пола.

Устройство подвального перекрытия из бруса

• Монтаж балок производится таким же образом, как и для цоколя. Разница заключается в толщине используемой каменной или стекловолоконной ваты. А также в дополнительном слое пароизоляции, здесь мембрана укладывается с обеих сторон перекрытия.

• Особая роль отводится вентиляции подвального помещения, именно она предотвращает появление сырости, и как следствие неприятного запаха в жилых комнатах.

Устройство межэтажного перекрытия из бруса

• После врезки балок в гнезда капитальных стен, низ перекрытия подшивается влагостойкой фанерой. В образованное пространство засыпаются легкие сыпучие материалы (керамзит, опилки, хорошо просушенный песок), можно уложить маты минеральной ваты или листы пенопласта.
• Далее наполнитель накрывается пароизоляционной пленкой и застилается панелями ДВП или ДСП, на которые осуществляется настил напольных покрытий.

Устройство чердачного перекрытия из бруса

• Крепеж балок может быть как наружным, так и внутренним. В первом случае используют различные подрубки древесины. Применяя подобные соединения необходимо помнить, что допускается подрубка не более чем на ¼ толщины бруса. Крепеж в полдерева недопустим, в точке подпила могут образоваться продольные трещины, которые значительно снижают жесткость балки.
• При внутреннем соединении торец бруса спиливается под углом 45-60º и закладывается в пазы несущих стен. Глубина закладки должна равняться не менее чем 10 см. Выемки в деревянных стенах делаются немного больше сечения закладываемого бруса. Это дает возможность деревянным элементам не деформироваться при изменениях температур.
• Глухая заделка в каменные стены неприемлема – в гнезде должен быть относительно свободный воздухообмен. Снизить потерю тепла через данные точки можно заделав пространство минеральной ватой, джутом или паклей. Таким образом мостики холода будут ликвидированы, но при этом не создаются препятствия для прохождения воздуха.
• Здесь в качестве балок можно использовать клееный брус и оставить его на всеобщее обозрение. Снизить потерю тепла можно сделав фальш-пол со стороны чердачного помещения. В полученные ячейки укладывается утеплитель, который накрывается пароизоляционной пленкой.

Утепление и звукоизоляция перекрытия из бруса

• При формировании перекрытий между этажами необходимо использовать звукоизоляционные материалы, которые способны заглушить 2 вида шума – воздушный (голоса людей, звук телевизора и т. д.) и ударный (стук падающих предметов, беготня ребятни).
• С этими задачами справится жесткая минераловатная плита на базальтовой основе плотностью не менее 45 кг/м³. Этот материал в данном контексте выступает и в роли теплоизоляции. Мембрана в таких случаях укладывается со стороны более теплого помещения.
• Снизить потери тепла через подвальное, цокольное или мансардное пространство, можно также посредством укладки каменной ваты, толщина которой зависит от климатических особенностей региона. Чем выше коэффициент теплопроводности используемого материала, тем больше толщина утеплителя.

• Чердачное перекрытие обустраивается следующим образом: со стороны жилой комнаты расстилается пароизоляционная мембрана и закрепляется строительным степлером непосредственно на балки.
• Если используется фольгированный материал, то блестящая поверхность должна смотреть вниз. В пространство между брусьями укладывается теплоизоляция, которую следует накрыть ветрозащитным материалом.
• Схема устройства теплоизоляции для перекрытий, разделяющих цокольное пространство или подвальное помещение от жилых комнат, выглядит следующим образом: на черновой пол укладывается утеплитель, затем расстилается пароизоляционный материал и монтируется дощатый настил.

Правильно рассчитав технические характеристики балок, и соблюдая нехитрые правила, строительство отдельных элементов дома, в частности перекрытий, не создаст какие-либо трудности.

Способы крепления балок

Чтобы пол не был зыбким, балки укладывают не точечно, а в пазы глубиной примерно 70 мм, вырезанные в стенах.

Вариант крепления балок перекрытий

Количество несущих брусьев должно быть достаточным для обеспечения прочности всей межэтажной конструкции. Между заглублением и торцом можно положить изоляционный материал, который исключит появление скрипа.

Балки верхнего этажа могут крепиться к стене так называемым методом ласточкиного хвоста. Для этого на их торцах требуется сделать двухстороннюю диагональную подрубку, которая вставляется в гнездо такой же формы. Правда, от этого уменьшается сечение брёвен, а также могут возникнуть продольные трещины в зоне распила. Жёсткость опоры снижается, сокращается срок эксплуатации перекрытия, а, значит, приближается ремонт.

Применение несущих перегородок для повышения допустимой нагрузки на пол второго этажа

Если по какой-то причине нет возможности создать надежный силовой опорный каркас для пола второго этажа и есть потребность размещать там тяжелые объекты, можно создать поддержку с помощью несущих перегородок. В этом случае можно либо модифицировать существующие на первом этаже стены, либо создать опору в нужной зоне. Для этого делают следующее:

• если межкомнатные перегородки первого этажа допускают переделку, в них устанавливают вертикальный брус, который должен упираться в зону стыка двух СИП панелей, из которых состоит пол второго этажа. Идеально для равномерного распределения нагрузки, если таких брусьев по линии соединения будет несколько и между ними будет закреплен горизонтальный элемент, распределяющий усилие;
• в случае, если зона размещения тяжелого объекта известна, можно создать опору в этом конкретном месте. Для этого приблизительно на средине габарита устанавливаются два вертикальных бруса и соединяющий их элемент вверху. При этом его расположение должно быть перпендикулярно линии соединения СИП панелей межэтажного перекрытия.

Манипулируя межкомнатными перегородками, можно обеспечить уже существующему облегченному варианту межэтажного перекрытия достаточный уровень прочности.

Заключение

Межэтажное перекрытие может быть создано с помощью СИП панелей без особого труда. При этом оно может иметь различные уровни прочности в зависимости от задач, которые для него ставятся. Если строится мансарда, где одновременно будет находиться несколько человек, вполне достаточно настила пола прямо по существующей закладной доске в торце стен первого этажа.

При работе с существующим домом наличие силового опорного каркаса крайне желательно. Если же сделать его невозможно и по каким-то причинам у старой конструкции межэтажное перекрытие отсутствует, можно настелить брус по периметру стен и использовать такую поверхность для опоры плит, формирующих перекрытие из СИП панелей.

Интересных результатов можно добиться, создавая межэтажное перекрытие на опорном силовом каркасе, который имеет гораздо большие габариты, чем существующее основание первого этажа. Такой подход крайне полезен, если хочется, чтобы мансарда имела балкон. Также, можно легко создать удобную и просторную веранду. При этом всегда стоит помнить, что выступающая часть конструкции должна опираться на колонны из вертикального бруса, в основании которых можно выполнить легкий фундамент.