Перекрытия по деревянным балкам, применяемым в современном малоэтажном строительстве (где древесина является местным строительным материалом), имеют небольшой собственный вес, но загниваемы, недостаточно огнестойки и трудоемки.
Для повышения долговечности деревянных перекрытий древесину антисептируют.
Деревянные балки представляют собой брусья или толстые доски из древесины хвойных пород.
Высота сечения деревянной балки составляет обычно 1/20-1/25 часть перекрываемого пролета, но всегда определяется расчетом. Шаг дощатых балок колеблется от 600 до 800 мм, а брусчатых - от 600 до 1000 мм. Опирание концов деревянных балок на каменные стены (рис. 94) может быть с глухой или открытой заделкой. При глухой заделке зазор между балкой и гнездом в 20-30 мм заполняют раствором. Глухая заделка предохраняет балки от доступа к ним влажного, теплого воздуха, препятствуя тем самым появлению зимой на стенках гнезд конденсата и увлажнению концов балок. При открытой заделке зазоры между балкой и стенками гнезд ничем не заполняют.
Открытая заделка допускается при толщине наружных стен более 510 мм и при опирании балок на внутренние стены. В наружных стенах толщиной 510 мм и менее при такой заделке гнезда балок необходимо утеплять вкладышами из теплоизоляционных материалов. В этом случае обеспечивается вентиляция гнезд воздухом, проникающим из межбалочного пространства перекрытия.
Для связи стен с перекрытиями концы балок заанкеривают в стены. а концы балок, опирающиеся на внутренние стены или на прогоны, соединяют между собой стальными связями. Анкеры ставят не реже чем через одну балку.
Рис. 94 Опирание балок перекрытия;
а - на наружные стены; б - на внутренние стены; в - на прогоны; 1 - деревянная балка; 2 - анкер; 3 - толь; 4 - раствор; 5 - деревянный составной прогон; 6 - железобетонный прогон; 7 - пластинчатый нагель
Прогоны бывают железобетонные, стальные и деревянные (составного сечения на пластинчатых нагелях или клееные).
Пространство между балками заполняют межбалочным накатом. Накат укладывают на черепные бруски (сечением 40x40 или 40X х50 мм), прибиваемые к балкам гвоздями. Применяют накаты из одинарных или двойных дощатых щитов, из деревянных пластин вподрезку, из горбылей, из гипсовых или легкобетонных блоков, камышитовых или фибролитовых плит (рис. 95).
Для обеспечения необходимой звукоизоляции перекрытий по накату устраивают глино-песчаную смазку толщиной 20-30 мм или укладывают слой рулонного материала; они одновременно служат пароизоляцией, препятствующей проникновению водяных паров воздуха в толщу перекрытия, и предохраняют накат от воды, случайно попадающей в перекрытие. Дополнительное улучшение звукоизоляции междуэтажных перекрытий, звуко- и теплоизоляции перекрытий, разделяющих помещения с разной температурой воздуха, достигают укладкой поверх смазки изоляционного материала (сухой песок, керамзит, шлак и др.) слоем 60-80 мм для междуэтажных и 220- 260 мм - для чердачных перекрытий. Для настилки пола по балкам через 500-700 мм укладывают лаги из досок или пластин, к которым прибивают доски пола. Горизонтальность лаг проверяют по уровню. В местах опирания лаг на балку под лаги подкладывают звукоизоляционные прокладки из рулонных материалов, резины или полосок оргалита. Улучшая звукоизоляцию перекрытия, лаги способствуют вентиляции образующейся под всем полом воздушной прослойки через отверстия в полах, закрываемые решетками.
Потолки оштукатуривают или обшивают листами сухой штукатурки.
Конструкция перекрытия по деревянным балкам с накатом из легкобетонных блоков или плит позволяет сократить расход древесины, однако вес его увеличивается. Швы между блоками и места примыкания их к балкам заделывают раствором. Поверх наката устраивают гидроизоляцию горячим битумом или слоем рулонного материала.
Чердачные перекрытия не имеют пола, а теплоизоляционную засыпку защищают от случайной влаги известково-песчаной (реже гли- но-песчаной) коркой толщиной 20 мм.
Перекрытия над санузлами устраивают с водонепроницаемыми полами и надежной гидроизоляцией по сплошному дощатому настилу из шпунтованных досок, прибиваемых к открытым снизу балкам перекрытия.
Часть 7. Перекрытия. (раздел 6, п.2.)
6.2.8. Опирание прогонов и балок перекрытия
6.2.8.1. При опирании прогонов и балок перекрытия на каменную кладку опорные площадки под прогонами и балками должны быть достаточного размера для восприятия передаваемой нагрузки. Длина площадки опирания прогонов на каменную кладку или бетон должна быть не менее 89 мм, балок перекрытия - не менее 38 мм. Длина площадки опирания прогонов и балок , прибиваемых по торцам к обвязочным балкам, на деревянные элементы каркаса стен должна быть не менее 38 мм.
6.2.8.2. Концы прогонов и балок нижнего перекрытия (перекрытия над подвалом) должны либо заделываться в бетонную или каменную фундаментную стену в соответствии с рисунком.1. либо прикрепляться к нижним обвязочным балкам, установленным на опорную доску, уложенную на фундаментную стену (см. рис. 2. ).
Второй вариант предусматривается в случаях, если расчет ветровой нагрузки приводит к выводу о необходимости анкерного закрепления каркаса дома на фундаменте . Возможны другие варианты закрепления элементов каркаса нижнего перекрытия на фундаментных стенах (см. рис. 3. )
6.2.8.3. Элементы деревянного каркаса перекрытий
, опирающиеся на бетон или кладку, рекомендуется изготовлять из обработанных антисептиками пиломатериалов. Допускается применять не обработанные антисептиками пиломатериалы при соблюдении указанных на рисунке.2.
, а требований к заделке концов всех прогонов и балок, низ которых расположен выше уровня земли. В тех случаях, когда низ прогонов и балок
из не обработанных антисептиками пиломатериалов находится на уровне или ниже уровня грунта, у их торцов, заделываемых в каменную кладку или бетон, должны оставляться незаполненные воздушные зазоры шириной не менее 10 мм, а опорная поверхность балок и прогонов должна быть отделена от бетона или кладки гидроизоляционным материалом (рис. 2, б
). Во всех случаях использования не обработанных антисептиками пиломатериалов наружные поверхности стен из бетона или кладки должны быть изолированы от проникновения влаги.
6.2.8.4. Нижняя опорная доска сечением не менее 38x88 мм должна укладываться на фундаментную стену по уровню на слой строительного раствора или на уплотняющую прокладку из герметизирующего материала. Опорная доска должна крепиться к фундаментной стене анкерными стальными болтами диаметром не менее 12 мм
по [ГОСТ 1759.0 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия.].
Анкерные болты должны размещаться с шагом, определяемым по расчету, но не более 2,4 м, закрепляться на нижней обвязке каркаса с помощью гаек и шайб и заделываться в фундамент на глубину не менее 100 мм
(см. рис. 2.
).
6.2.8.5. Балки
и прогоны междуэтажных перекрытий
опираются на верхние обвязки каркаса несущих стен. К их торцам прибивают обвязочные балки таким образом, чтобы наружная грань обвязочной балки находилась в одной плоскости с наружной стороной каркаса стены (см. рис. 4.
).
6.2.8.6. Опирание балок перекрытий на прогоны может осуществляться либо по верху прогонов (рис. 5. ), либо путем их прикрепления к боковым граням прогонов. Первый из этих вариантов применяется в основном в перекрытии над подвалом, когда концы прогонов заделываются в каменную или бетонную фундаментную стену. При этом стыки балок перекрытия устраиваются внахлест. Для междуэтажных и чердачных перекрытий предпочтителен второй вариант опирания балок.
6.2.8.7. При креплении балок к боковой поверхности деревянных прогонов опирание осуществляется либо на металлические угловые накладки, либо на деревянные опорные бруски, прибитые гвоздями к боковой поверхности прогонов (см. рис. 6. ).
6.2.8.8. При креплении деревянных балок к стальным прогонам они должны опираться на нижнюю полку прогона или на подкладной брусок сечением не менее 38x38 мм, прикрепляемый к стенке прогона болтами диаметром 6 мм с шагом 600 мм (рис. 7. ).
Балки
должны соединяться над прогоном с помощью соединительного бруска сечением не менее 38x38 мм и длиной не менее 600 мм для опирания черного пола над прогоном. Между этим бруском и верхней поверхностью прогона должен оставляться зазор не менее 10 мм (на случай усадки деревянных балок).
6.2.8.9. Балки перекрытия
, опирающиеся на стальные прогоны, должны удерживаться от скручивания и коробления забивкой у каждого конца балки гвоздей под углом, загибаемых за полку прогона, либо устройством непрерывной обвязки из досок по низу балок у опор, либо созданием системы вертикальных перекрестных связей между балками в соответствии с 6.2.9.
Предыдущий материал: Строительство каркасных домов. СП 31-105-2002. Перекрытия. Общие требования к конструкции. Деревянные и стальные прогоны. >>>
Далее читайте: Строительство каркасных домов. СП 31-105-2002. Перекрытия. Консольные балки перекрытия, устройство проемов и гвоздевые соединения элементов каркаса перекрытий. >>>
Строительство деревянных каркасных домов:
-
Концы балок в стены заделывают в такой последовательности. Концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий деревянных зданий врубают сковороднем в верхние венцы на всю толщину стены. В каменных зданиях балки кладут на стены или заводят в специально оставленные в них гнезда. В землебитных стенах балки кладут на обвязку.
В междуэтажных перекрытиях существуют зоны, где создаются условия для образования конденсата . Обычно это места примыкания перекрытий к наружным стенам, где возможно промерзание и продувание конструкций. Для предотвращения этих явлений стыки перекрытий с наружными стенами должны быть выполнены с учетом достаточной теплозащиты и воздухонепроницаемости .
Рис. 1. Диффузия водяных паров в деревянной балке перекрытия.
При опирании деревянной балки на каменную стену необходимо защитить полость стыка от проникания в него влажного воздуха из помещений. Необходимость эта вызвана тем, что при проникании теплого воздуха, содержащийся в нем водяной пар при соприкосновении с холодными каменными стенами в стыке будет конденсироваться и увлажнять конец балки, заделанный в гнезде стены. Поэтому опирающиеся на стену концы балок следует антисептировать, их поверхность оклеить 2-мя слоями рубероида.
Торцы балок оклеивать нельзя.
Рис. 2. Опирание деревянных балок на каменные стены:
а - одной балки;
б - двух балок;
1 - заделка раствором; 2 - два слоя рубероида; 3 - анкер; 4 - антисептированная часть балки; 5 - гвоздь; 6 - стальная накладка 50x6 мм; 7 - два слоя рубероида.
Балки опирают на стену на глубину 12 15 см. Однако гнезда делают глубиной 18 см. Благодаря зазору в 3 см деревянная балка не соприкасается с кладкой, а водяные пары через ее не оклеенный торец, выходят наружу через кладку.
Размер гнезд следует выполнять на 2 3 см больше сечения балки.. После установки балки их заделывают раствором, предохраняя тем самым стык от проникания в него внутреннего воздуха и отсыревания.
Для обеспечения жесткости балки через одну укрепляют. Для этого в кладке устанавливается стальной анкер. Его конец должен не доходить до наружной поверхности стены на 12 см (во избежание образования мостиков холода), другой конец должен выступать внутрь помещения на 20 см. Анкер крепят к деревянной балке с помощью стальной накладки сечением 50x6 мм и гвоздей Ø5 6 мм.
Иногда выполняют открытую заделку концов балки перекрытия, однако это возможно лишь в помещениях нормальной влажности (не более 60%) при хорошей вентиляции перекрытия (при щелевых плинтусах) и достаточной теплоизоляционной способности задней стенки гнезда. При кирпичной стене толщина стенки гнезда должна быть не менее 46 см. При меньшей толщине необходимо выполнять утеплять гнездо, обеспечивая при этом в средней полосе России сопротивление теплопередаче 0,57 м 2 °C/Вт.
Рис. 3. Открытая заделка концов балки в стену толщиной 0,51м;
1 - балка; 2 - утеплитель; 3 - деревянная доска; 4 - деревянный короб; 5 - прокладка из рубероида в 1
2 слоя.
При толщине стены в 2 кирпича (0,51 м) узел опирания деревянной балки на стену решают следующим способом. В стене делают гнездо глубиной 25 см (1 кирпич). У вертикальной стенки гнезда устраивают слой теплоизоляционного материала - антисептированного или минерального войлока. На нижнюю поверхность гнезда укладывают 2 слоя рубероида, а затем в гнездо устанавливают деревянный короб из антисептированной древесины, прижав им минеральный войлок. Балку перекрытия опирают на нижнюю поверхность короба на глубину 15 см таким образом, чтобы между его поверхностями и балкой образовалась воздушная прослойка. Одним из вариантов этого узла является установка деревянного короба, имеющего 3 вертикальных стороны и 1 горизонтальную верхнюю поверхность, но без нижней горизонтальной. В этом случае антисептированный конец балки будет опираться в гнезде на 2 3 слоя рубероида. По бокам, сверху и с торца балки будут находиться деревянные доски.
Рис. 4. Заделка концов балки в стену толщиной 0,64 м и более:
1 - балка; 2 - пол; 3 - лага; 4 - обернутый 2-мя слоями рубероида конец балки; 5 - доска толщиной 25 мм; 6 - рубероид; 7 - утеплитель (строительный войлок в 1 слой); 8 - рубероид в 1
2 слоя.
При толщине стен в 2½ кирпича и больше балку опирают в гнездо глубиной 25 см. В нижней части его покрывают битумом, по которому кладут 2 слоя рубероида, верхние и боковые поверхности также покрывают рубероидом. Затем около задней поверхности гнезда устраивают теплоизоляционный слой из минерального войлока, который прижимают к стенке деревянной доской толщиной 25 мм. Балку перекрытия укладывают в гнезде так, чтобы между ней и стенками оставалась воздушная прослойка толщиной около 4 см.
Важнейшим элементом при строительстве любого дома является перекрытие. Конструкция перекрытия может быть основана на применении балки и плиты, которые, в свою очередь, могут быть деревянными, металлическими, бетонными. Особый интерес представляет специфика установки перекрытий на , так как строительство именно кирпичных домов очень распространено. Опирание балки на кирпичную стену или, соответственно, опирание плиты на кирпичную стену является важнейшим фактором надежности и безопасности всего перекрытия.
Выбор конструкции опоры зависит от материала, глубины заделки, крепления (анкеровки) в стене.
Основным характерным признаком опирания конструкции на кирпичную стену является возможность достаточно свободного деформирования концов балки при ее прогибе. Безопасность и надежность конструкции могут быть достигнуты только при обеспечении правильной связи балки со стеной, исключающей опасные напряжения в материале даже при воздействии экстремальных температурных режимов. При выборе конструкции опоры в полной мере учитываются материал, глубина заделки, крепление (анкеровка) в стене.
Материал и конструкция перекрытия
Таблица расчета сечения балок перекрытий.
В общем случае перекрытие — это несущая строительная конструкция, подразделяемая по назначению: междуэтажная, чердачная, мансардная. Конструктивно перекрытие можно подразделить на два вида: сборное (продольная балка и поперечный настил) и монолитное (плита).
При строительстве частных домов наибольшее применение находят сборные перекрытия с использованием деревянных балок. Такой материал изготавливается из прочных пород лиственной и хвойной древесины. Размер стандартного экземпляра, в зависимости от назначения перекрытия и нагрузок, колеблется в пределах:
- высота — 150-300 мм;
- ширина — 100-250 мм.
Для увеличения долговечности брус пропитывается антисептиком и промасливается.
Усиленные несущие конструкции иногда выполняются с использованием металлических балок. Для этих целей предлагаются стандартные стальные балки. Нормы безопасности устанавливают, что в случае применения таких балок их концы должны опираться на кирпичную кладку через распределительные подушки.
Монолитные перекрытия изготавливаются из железобетонных плит. Используются заводские плиты, состоящие из арматуры и бетонной массы со стандартными размерами. Для уменьшения веса плиты, как правило, выполнены пустотелыми.
Вернуться к оглавлению
Способы заделки балки
Схема заделки концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в 2 кирпича.
Надежность и безопасность перекрытия во многом определяются правильностью заделки балки в стену. Заделка определяет характер опирания на кирпичную стену, и этот этап строительства является важнейшим.
Деревянная балка устанавливается в нишу, сделанную в кирпичной кладке, глубиной до 150 мм. Торцевые концы проходят определенную обработку: торец стесывается под углом порядка 60º, пропитывается антисептиком и смолой, обертывается толем или рубероидом. Обернутые концы укладываются в кирпичную стену с зазором от задней стенки ниши на 30-50 мм. Зазор заполняется теплоизоляцией (минеральная вата, войлок и т. д.). Уложенные концы, как правило, промазывают (заделывают) раствором бетона, битумом или покрывают слоем толя.
Вернуться к оглавлению
Кирпичная стена большой толщины и опирание на нее балки
В случае когда толщина кирпичной стены превышает 600 мм (2,5 кирпича), рекомендуется несколько отличный способ заделки. Гнездо в кирпичной кладке выполняется таким образом, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось расстояние не менее 100 мм. Общая глубина ниши выбирается с учетом того, что балка должна опираться на стену на длине не менее 150 мм. Оставленный зазор позволяет уложить в него теплоизоляционный материал и обеспечить воздушную прослойку.
Нижняя часть гнезда усиливается при помощи бетонного раствора, битумного слоя и двух слоев толя или рубероида. Таким образом создается подушка для укладки, которая при этом выравнивает поверхность кладки. Ниша в ее верхней и боковых частях покрывается толью.
Вернуться к оглавлению
Опирание балки при уменьшении толщины стены
Схема заделки концов балки в стену толщиной 0,64 м и более.
При выполнении перекрытия на кирпичных стенах толщиной порядка 500 мм (2 кирпича) методику заделки следует изменить. В нишу глубиной до 250 мм, оставленную в кирпичной кладке, устанавливается деревянный ящик (короб) с 2-3 стенками. Между задней стенкой ниши и ящиком укладывается просмоленный войлок. Стенки ящика обрабатываются антисептиком и пропитываются смолой.
Нижняя часть ниши выравнивается двумя слоями толя или рубероида. Боковые стенки гнезда утепляются войлоком. Ящик устанавливается в нишу так, чтобы он прижимал войлок. Брус перекрытия опирается на нижнюю часть ящика на длине не менее 150 мм.
При уменьшенной толщине кирпичной стены следует контролировать толщину стенки, оставшейся после формирования ниши. При толщине стенки менее 50 мм возникает опасность проникновения холода, и, следовательно, необходимо предусмотреть дополнительное утепление в зоне опирания балки на кирпичную стену.
Вернуться к оглавлению
Монтаж и крепление балок
Процесс монтажа балок при изготовлении перекрытий зависит от назначения перекрытия, его площади и нагрузок. Обычно деревянный брус распределяют вдоль несущих кирпичных стен на расстоянии от 600 до 1500 см друг от друга. Заделку балок начинают с крайних и равномерно распределяют по длине стены. Рекомендуется обеспечить зазор между крайней балкой и краем стены не менее 5 см.
Схема укладки перекрытий и последующей фиксации.
Важным элементом монтажа перекрытия является проверка горизонтальности крепления балок и равного уровня расположения всех балок относительно пола. Отклонение горизонтальности или неравномерность уровня вызовет дополнительную нагрузку в зоне опирания на кирпичную стену, особенно после дальнейшей укладки поперечных досок перекрытия.
Увеличить надежность и жесткость опирания на кирпичную стену можно путем использования дополнительных крепежных элементов. Наибольшее применение нашли стальные анкеры. Анкер укрепляется так, чтобы между наружной поверхностью стены и его концом оставалось расстояние не менее 15 мм. Анкер и брус перекрытия скрепляются гвоздями и металлической накладкой размером не менее 6х50 мм.
Вернуться к оглавлению
Монтаж перекрытия
После завершения монтажа и заделки балок производится монтаж поперечного настила перекрытия. Для изготовления настила используются доски толщиной в 25-45 мм, толстая фанера. Установку настила производят поверх слоев теплоизоляции. При изготовлении междуэтажных перекрытий настилается еще и шумоизолирующий слой. Монтаж настила производится поверх брусков (лагов), которые крепятся поперек несущих балок.
При изготовлении перекрытия необходимо использовать стандартный инструмент. Рекомендуется следующий набор инструментов.
Для обработки и крепления деревянных элементов:
- ножовка;
- топор;
- молоток;
- болгарка;
- дрель;
- перфоратор (для работ с кирпичом).
Для проведения измерений и замеров:
- рулетка;
- линейка;
- уровень.
Деревянные перекрытия (рис. 1 ) в большинстве случаев состоят из несущих балок, пола, межбалочного заполнения и отделочного слоя потолка. Звуко- или теплоизоляция обеспечивается настилом, который называют накатом.
Балки чаще всего представляют собой деревянные брусья прямоугольного сечения. Для накатов целесообразно применять деревянные щиты. В целях экономии древесины дощатые накаты можно заменять накатами из ребристых или пустотелых гипсовых или легкобетонных блоков. Такие элементы несколько тяжелее деревянных накатов, зато они невозгораемые и не загнивают.
Для обеспечения лучшей звукоизоляции от воздушного переноса звука по накату делают глинопесчаную смазку толщиной 20-30 мм, поверх которой насыпают шлак или сухой прокаленный песок толщиной 6-8 см. Засыпка из пористого материала поглощает часть звуковых волн.
В конструкцию деревянного перекрытия входит настил пола из строганных шпунтованных досок, прикрепляемых гвоздями к лагам, из пластин или досок, которые укладывают поперек балок через 500-700 мм.
Деревянные балки перекрытий
Несущими элементами балочных перекрытий являются деревянные балки прямоугольного сечения высотой 140-240 мм и толщиной 50-160 мм, уложенные через 0,6; 0,8; 1 м. Сечение деревянных балок перекрытий зависит от нагрузки, подшивки (наката) с засыпкой, и дощатого пола, настеленного по лагам как непосредственно по лагам (Таблица 1. ).
Таблица 1. Минимальное сечение деревянных балок перекрытия прямоугольного сечения
| Ширина пролета, м |
Расстояние между балками, м | ||||||
| 0,5 | 1 | ||||||
| 1,5 (150) | 2,5 (250) | 3,5 (350) | 4,5 (450) | 1,5 (150) | 2,5 (250) | 3,5 (350) | |
| 2,0 | 5 х 8 | 5 х 10 | 5 х 11 | 5 х 12 (10 х 10) |
10 х 10 | 10 х 10 | 10 х 11 |
| 2,5 | 5 х 10 | 5 х 12 (10 х 10) |
5 х 13 (10 х 11) |
5 х 15 (10 х 12) |
10 х 10 | 10 х 12 | 10 х 13 |
| 3,0 | 5 х 12 (10 х 10) |
5 х 14 (10 х 11) |
5 х 16 (10 х 13) |
5 х 18 (10 х 14) |
10 х 12 | 10 х 14 | 10 х 15 |
| 3,5 | 5 х 14 (10 х 11) |
5 х 16 (10 х 13) |
5 х 18 (10 х 15) |
10 х 16 | 10 х 14 | 10 х 16 | 10 х 18 (15 х 16) |
| 4,0 | 5 х 16 (10 х 13) |
5 х 18 (10 х 15) |
10 х 17 (15 х 15) |
10 х 18 (15 х 16) |
10 х 16 | 10 х 19 | 10 х 21 (15 х 19) |
| 4,5 | 5 х 18 (10 х 14) |
10 х 17 (15 х 15) |
10 х 19 (15 х 17) |
10 х 20 (15 х 18) |
10 х 18 | 10 х 21 | 10 х 23 (15 х 21) |
| 5,0 | 10 х 16 | 10 х 19 (15 х 16) |
10 х 21 (15 х 18) |
10 х 23 (15 х 20) |
10 х 20 | 10 х 23 | 10 х 26 (15 х 23) |
Использование лиственных пород дерева в качестве балок перекрытия не допустимо, так как они плохо работают на изгиб. Поэтому в качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке. Чаще всего концы балок заводятся в специально оставляемые для этой цели гнезда в кирпичных стенах непосредственно в процессе кладки (рис. 2 а. или рис. 2 б. ), либо врубаются в верхний венец бревенчатых, брусчатых и каркасно-щитовых стен.
Длина опорных концов балки должна быть не менее 15 см. Укладку балок ведет "маячковым" способом - вначале устанавливают крайние балки, а затем промежуточные. Правильность положения крайних балок проверяют уровнем или ватерпасом, а промежуточных - рейкой и шаблоном. Балки выравнивают, подкладывая под их концы просмоленные обрезки досок разной толщины. Подкладывать щепки или подтесывать концы балок не рекомендуется.
Деревянные балки перекрытий укладывают как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними
. Концы балок, опирающиеся на наружные стены, срезают наискось под углом 60 град., антисептируют, обжигают или обертывают двумя слоями толя или рубероида. При заделке деревянных балок в гнезда кирпичных стен мы рекомендуем концы балок обработать битумом и просушить, чтобы снизить вероятность гниения от увлажнения. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Пространственные ниши при заделке деревянных балок перекрытий заполняют вокруг балки эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). При толщине кирпичных стен до 2-х кирпичей зазоры между концами балок и кирпичной стенкой заливают цементным раствором. Можно также как вариант утеплить концы балок деревянными коробами, предварительно просмолив их. В толстых стенах (2,5 кирпича и более) концы балок не прикрывают, оставляя вентиляционные продушины. Это предохраняет концы балок от конденсации влаги. Диффузия влаги в деревянной балке показана на рис. 3.
При опирании балок на внутренние стены под их концы подкладывают два слоя толя или рубероида.
Каждую третью балку, заделываемую в наружную стену, закрепляют анкером. Анкеры крепят к балкам с боков или снизу и заделывают в кирпичную кладку.
При отсутствие бруса подходящего сечения можно использовать сколоченные и поставленные на ребро доски, при этом общее поперечное сечение, по сравнению с целой балкой, не должно уменьшиться.
Кроме того, вместо брусчатых балок можно использовать бревна соответствующего диаметра, обтесанные с трех сторон, что более экономично (круглый лес значительно дешевле пиломатериалов), но в этом случае бревна должны быть выдержаны в сухом помещении не менее одного года, подобно бревенчатому срубу.
Для усиления несущей способности перекрытия может быть использована перекрестная схема установки силовых балок. При применении такой схемы перекрытие опирается на все стены здания по контуру. Узлы пересечений балок стягивают хомутами или проволочными скрутками. Перекрестная схема перекрытий применяется крайне редко, так как гораздо проще уменьшить шаг несущих балок и сделать обыкновенное перекрытие, но на изготовление перекрестного перекрытия расходуется меньшее количество пиломатериалов, чем на традиционное, при одинаковой несущей способности перекрытий.
Конструктивные различия перекрытий наблюдается при их утеплении (рис 1.
). Междуэтажное перекрытие не утепляют, чердачное (с холодным чердаком) - утепляют с устройством нижнего пароизоляционного слоя, а надподвальное - утепляют с устройством верхнего пароизоляционного слоя.
Накат
Следующим этапом в сооружении перекрытий является настил наката. Для его крепления к балкам прибивают черепные бруски сечением 5 х 5 см, непосредственно на которые и укладывают доски наката. (рис 4. )
Пластины наката плотно подгоняют друг к другу, убирая все щели между отдельными досками. Стремитесь к тому чтобы нижняя поверхность наката была в одной плоскости с балками перекрытия. Для этого необходимо в досках наката выбрать четверть (фальц). Для сооружения наката не обязательно использовать полноценные доски, их вполне можно заменить горбылем. Подшивку из досок толщиной 20-25 мм крепят гвоздями, забиваемыми под углом. Как мы уже отмечали вместо досок для наката можно использовать фибролитовые, гипсошлаковые и другие легкобетонные плиты, что повышает огнеустойчивость перекрытий. Уложенный накат покрывают слоем толя или рубероида и засыпают или закладывают утеплитель: как и в стенах, здесь можно использовать минеральную вату, опилки, шлак. При утеплении перекрытий сыпучие утеплители не утрамбовывают, а их засыпку осуществляют на высоты балок. Вид утеплителя и его толщину определяют от расчетной наружной температуры воздуха, применяя данные Таблицы 2 .
Таблица 2. Толщина засыпки чердачного перекрытия в зависимости от температуры наружного воздуха
| Материал | Объемный вес, кг/м³ | Толщина засыпки (мм) при температуре наружного воздуха, °С |
||
| -15 | -20 | -25 | ||
| Опилки древесные | 250 | 50 | 50 | 60 |
| Стружки древесные | 300 | 60 | 70 | 80 |
| Аглопорит | 800 | 100 | 120 | 140 |
| Котельный шлак | 1000 | 130 | 160 | 190 |
В последнюю очередь верхнюю грань балок застилают толем или рубероид, а сверху накладывают лаги. Заметим, что лаги не являются обязательным элементом перекрытия. Укладка лаг экономически обоснована, если балки имеют редкое расположение.
Также обращаем ваше внимание на то, какие элементы перекрытий окажутся лишними при сооружении цокольных и чердачных перекрытий:
- в цокольном перекрытии нет подшивки
- в чердачном перекрытии нет лаг и чистого пола
Цокольное перекрытие можно сконструировать таким образом, что лишними окажутся накат и утеплитель (разумеется, без ущерба для эксплуатационных качеств), однако в этом случае будет обязательна рубероидная прокладка по всей площади пола, а засыпка будет гравий или утрамбованный щебень (Рис 5. )
Устройство дымохода (дымовой трубы)
В местах соприкосновения деревянных перекрытий с дымовыми каналами устраивают разделку (Рис 6. )
Расстояние от края дымового канала до ближайшей деревянной конструкции принимается не менее 380 мм . Проемы перекрытий в местах прохода дымовых труб обшивают несгораемыми материалами. В местах перекрытий в дымовых трубах устраивают разделку - утолщение стенок трубы. В пределах разделки толщина стенок дымовой трубы увеличивается до 1 кирпича, то есть до 25 см. Но и в этом случае балки перекрытия не должны касаться кирпичной кладки трубы и отстоять от горячей поверхности не менее чем на 35 см. Это расстояние может быть уменьшено до 30 см путем прокладки между разделкой и балкой смоченного в глиняном растворе войлока или асбестового картона толщиной 3 мм. Конец укороченной балки, расположенной напротив разделки, опирают на ригель, подвешенный на хомутах (Рис 7. ) к двум соседним балкам.
Экономичное перекрытие
Экономичным считают перекрытие, состоящее из деревянных щитов с односторонней и двухсторонней обшивкой, воспринимающей вместе с каркасом щитов вертикальные нагрузки. Несущую функцию обшивка может выполнять только в том случае, если она прочно соединена с рёбрами досок каркаса щита. Прочно связанные друг с другом рёбра и обшивка обладают высокой несущей способностью.
В качестве обшивки отлично показали себя ДСП и строительная фанера. Пригодны для этого и доски, но они, однако, ввиду большого количества одинаково ориентированных швов, не способствуют повышению несущей способности перекрытия.
Гипсоволокнистые или гипсокартонные плиты в качестве дополнительных несущих элементов рассматривать нельзя. Не способны нести нагрузку и такие листовые материалы, как цементностружечные и столярные плиты. К тому же они значительно дороже ДСП и фанеры. На рис. 8 изображены несколько вариантов устройства перекрытий.
 |
Рис. 8. . |
Способы расчёта деревянных перекрытий
Раньше несущую способность перекрытий мастера-строители определяли, руководствуясь своим опытом. Нередко это и подводило их, особенно при возведении зданий сложной конфигурации, что приводило к обрушению строений.
В наше время на помощь строителям пришла вычислительная техника, обеспечивающая вместе с достижениями в области материаловедения высокую точность расчёта. На рис. 9
в качестве примера даны результаты расчета перекрытий, показанных на рис. 8
.
Видно, что несмотря на меньшую толщину брусьев в каркасе (почти на 40%) щиты могут перекрывать примерно такие же пролёты, как деревянные балки. Максимально допустимая ширина помещения и ширина пролёта в нашем случае составляет около 6 м.
Для одно- и двухпролётных конструкций при превышении расчётных значений под перекрытие требуется подвести дополнительные опоры, что существенно повышает стоимость сооружения.
Для однопролётного перекрытия, где щиты лежат на опорах только концами рёбер жёсткости, ширина пролёта, которая несколько больше ширины в свету помещения, не должна превышать примерно 5 м. Для двухпролётного перекрытия допустимая ширина пролёта и, соответственно, помещения увеличивается до 6м.
Во многих проектах, предлагаемых различными фирмами, глубина дома определяется двухпролётным перекрытием. Ширина между продольными стенами дома обычно колеблется в пределах 9... 12 м, а в его середине ставят несущую стену. При расчете конструкций перекрытия определяют прежде всего её собственный вес. В варианте, по-казанном на рис. 9 , он принят равным 100 кг/кв.м. , как чаще всего и бывает. Дополнительную нагрузку (вес обитателей дома и обстановки интерьера) принимают равной 275 кг/кв.м. . Во внимание принимают и легкие перегородки, устанавливаемые на перекрытии без проведения каких-либо статических расчётов. Такая нагрузка могла бы быть создана, например, в ситуации, если на площади перекрытия в 20 кв.м. разместить одновременно 73 человека. На этом простом примере видно, что нормативные показатели ориентированы на безусловную безопасность обитателей дома. При расчете деревянных конструкций обычно предусматривают тройной запас прочности, исключающии вероятность их обрушения. Иначе говоря, в помещении общей площадь 20 кв.м., то есть размерами 5,90 х 3,40 м (см. допустимую ширину пролета перекрытия, указанную на рис. 9 ) можно было бы разместить 220 человек, что, конечно же, просто нереально. Однако этот пример говорит о том, что расчётная несущая способность перекрытия настолько высока, что на этом перекрытии можно спокойно ставить камин, полки, кафельную печь, кровать с водяным матрацем, аквариум и многое другое.
Ограничение прогиба под нормативной нагрузкой
Однако даже под нормативной нагрузкой перекрытие прогибается, что можно ощущать даже при ходьбе по нему. Во избежание этих неприятных ощущений прогиб перекрытия должен быть не более 1/300 . Это означает, что при ширине пролёта, равной 6 м, перекрытие может прогибаться под нормативной нагрузкой (пусть даже возникающей лишь в исключительных случаях) не более чем на 2 см .
Перекрытие, естественно, может нести на себе нагрузку не более той, которую допускают нагруженные стены, перемычки и опоры. В связи с этим застройщику, не обладающему соответствующими специальными знаниями, который намерен разместить на перекрытии тяжёлые сооружения или предметы, следует обратиться за советом к специалисту по статическим расчётам устойчивости строительных конструкций.
Перекрытие придает зданию дополнительную жёсткость. Ветровые нагрузки, воздействующие на здание через крышу, на фронтоны и наружные стены, через перекрытие передаются на всю конструкцию здания. Для компенсации этих нагрузок упрочняют верхнюю обшивку перекрытия. При укладке отдельных балок перекрытия плиты обшивки (как правило, из ДСП) располагают с взаимным смещением швов и крепят к балкам. При использовании готовых элементов перекрытия, что принято в строительстве сборных домов, их прочно соединяют друг с другом, а по краям - с несущей опорой (стенами, перегородками).
Если размер здания по любому из фасадов превышает 12,5 м, необходимы дополнительные несущие перегородки, придающие ему требуемую жёсткость. Эти стены должны быть опять же соединены с перекрытием.
В отличие от теплоизоляции междуэтажного перекрытия, имеющей второстепенное значение, его звукоизоляции уделяют особое внимание. Конструкции с хорошей прочностью, к сожалению, не всегда отвечают требованиям защиты от шумов. Проектировщикам, работающим в сфере строительства сборных домов, приходится решать противоречивую проблему: создание статически надёжных соединений с одной стороны, а с другой - и одновременно "мягких" разъединённых конструкций, обеспечивающих оптимальную звукоизоляцию.
Балки с накатом и заполнением керамзитом или шлаком (рис. 10 а,б
) уже не отвечают требованиям ни с точки зрения технологии работ, ни в отношении звукоизоляции и ряда других проблем.
В новые нормы вынужденно включили требования по улучшению защиты от ударных шумов даже в ущерб несущей способности конструкций. Чтобы совместно разрешить проблему звукоизоляции, за один стол сели специалисты из сферы строительства сборных домов и производства гипсовых и изоляционных плит. В результате были созданы новые конструкции, которые вскоре включили в нормы (рис. 11 ).
 |
Рис. 11. Варианты перекрытий по действующим нормам с ослаблением воздушных шумов до 52...65 dB и ударных - до 7...17 dB : 1 - шпунтованые ДСП; 2 - деревянные балки; 3 - гипсокартонные плиты; 4 - волокнистая изоляционная плита; 5 - волокнистый изоляционный мат или плита; 6 - сухой песок; 7 - реечная обрешетка, в которой расстояние между рейками по осям - 400 мм и крепление пружинными скобами; 7а - древесные плиты; 8 - соединения саморезами или на клее; 9 - звукопоглощающее покрытие пола; 10 - лаги сечением 40х60 мм; 11 - гипсокартонные плиты толщиной 12 - 18 мм или ДСП толщиной 10...16 мм; 12 - бетонные плиты, уложенные на холодный битум; 13 - обшивка из шпунтованных досок. |
Впервые разговор зашёл об использовании так называемых пружинных скоб, разъединяющих балки и нижнюю обшивку перекрытия. (рис. 12 )
Практика показала что данное нововедение привело к снижению уровня шумов примерно на 14 дБ - результат, заслуживающий внимания. Чтобы улучшить звукоизоляцию, внутри перекрытий такой конструкции необходимо разместить утяжелители, например, песок, бетонные плиты различных форм и другие материалы, снижающие передачу звуков высоких частот.
Недостатки отсыпки песком состоят в вероятности его просыпания сквозь швы и отверстия в нижерасположенные помещения. Но это можно предотвратить, например, укладкой плёнки или специальных матов. Эти маты состоят из двух сваренных между собой плёнок, между которыми расположен песок.
Вместо песка можно использовать и плиты на основе цементного связующего. Недостаток же этих решений в том, что такие наполнители - тяжёлые, что требует более прочных балок в ущерб экономичности конструкций.
Сделать перекрытие с открытыми (то есть не обшитыми снизу) деревянными балками, которое бы обеспечивало надёжную защиту от шумов, на сегодняшний день вряд ли возможно. Новые научные исследования положительных результатов, к сожалению, не дали. Так что вопрос о совершенстве защищающих от шума конструкций ждёт своего решения.
Защита от климатических воздействий
В специальной защите от климатических воздействий деревянные конструкции наружной стены, плоской крыши, перекрытия чердачного (технического) этажа или мансарды с наклонными стенами при исправной кровле не нуждаются. Защита же древесины межэтажного перекрытия важна только в "мокрых" помещениях (как правило, в зоне душа, ванных, прачечных и бани). В вентиляции перекрытие вовсе не нуждается, поэтому и не следует принимать её в расчет.
Для всех представленных в статье конструкций невентилируемых перекрытий, в том числе и для открытых балок, вполне достаточна защита древесины лакокрасочными покрытиями или другой отделкой. Специальные химические средства здесь не нужны.
Противопожарная зашита перекрытий
Особые требования к строительным материалам и конструкциям предъявляют нормы противопожарной защиты. Все материалы разделяют на горючие и негорючие. Конструкции из различных по своим свойствам материалам различают по возможности задерживать огонь в течении некоторого времени (полуогнестойкие) и полностью препятствующие распространению возгорания (огнестойкие). Эти характеристики зафиксированы в строительных нормах.
В жилищном строительстве, в частности, в зданиях, где пол верхнего перекрытия расположен более чем в 7 м от уровня земли, конструкции междуэтажного перекрытия должны обладать по меньшей мере огнезадерживающими свойствами (продолжительность сопротивления огню - не менее 30 мин в опытных условиях). Для изготовления деревянных конструкций допускается применение цельной древесины и других древесных материалов обычных размеров и плотности. Однако в общественных зданиях древесину обрабатывают растворами, придающими ей огнестойкость. Могут применять, естественно, и негорючие материалы, в частности, гипсоволокнистые и гипсокартонные плиты.
Типичные примеры перекрытий из деревянных щитов с противопожарной изоляцией приведены на рис. 12.
При проектировании перекрытий по открытым деревянным балкам (рис. 13
) необходимо учитывать и то, что эти балки подвержены воздействию огня не только снизу, но и с боковых сторон.
При определении параметров стойкости конструкций из цельной древесины (например, хвойной) скорость её выгорания принимают равной 0,8 мм/мин.
При расчёте перекрытий по открытым деревянным балкам высотой 24 см при ширине пролёта 5,80 или 5,85 м ширину балок увеличивают до 120 мм и более, так что с учётом огнестойкости надо выбрать их с поперечным сечением 11x24 см.
На основании сказанного выше можно сделать вывод, что в отношении надёжности звукоизоляции и пожарной безопасности перекрытий ещё остаётся достаточно вопросов и в ближайшие годы их предстоит решать совместными усилиями учёных, конструкторов, производителей строительных материалов, проектировщиков и строителей.
Повышение несущей способности балок перекрытия
Несущую способность балок перекрытия при необходимости можно повысить. Увеличение поперечного сечения балок за счет крепления к ним накладок из толстых досок, концы которых, как и балки, должны лежать на опорах - один из самых распространенных способов решения этой задачи.
 |
Рис. 14. . |
Можно использовать и стальные швеллеры П-образного профиля, прикрепив их к балке сбоку на болтах. Достоинство этого способа в том, что балки перекрытия будет достаточно раскрыть ("оголить") для крепления только с одной стороны.
Но, пожалуй, самым простым, однако требующим серьезных трудозатрат, будет усиление перекрытия укладкой дополнительных балок (между имеющимися), перекрывающих пролет от опоры до опоры.
В большинстве старых домов сечение балок перекрытия достаточное (и даже с запасом) и уложены они с небольшим шагом, что свидетельствует о добротном строительстве.
Состояние балок и перекрытия проверять необходимо в любом случае. Балки, поврежденные вредителями и влагой, а значит - ослабленные, следует укрепить.
При длительном воздействии влаги вследствие протечек в зоне свесов не исключено повреждение оголовков балок на опорах. В этом случае поврежденную часть балки лучше удалить до здоровой древесины, а оставшуюся часть усилить и удлинить накладками из достаточно толстых досок, обеспечивающих требуемую прочность.
Чистый пол и подшивка являются элементами междуэтажного перекрытия, но относятся к разряду отделочных работ. Поэтому о них мы поведем разговор в следующей статье.
