Межэтажное деревянное перекрытие

Как сделать деревянное перекрытие между этажами своими руками

Дерево всегда было и еще долго останется одним из наиболее популярных материалов для обустройства всевозможных силовых и несущих элементов, каркасов крыш, потолков, перегородок в обычном малоэтажном доме. Вместо использования дорогостоящих и очень тяжелых бетонных плит или двутаврового металлопроката балок можно сделать деревянное перекрытие между этажами без привлечения строительной техники, относительно быстро и с минимальными затратами.

Шаг 1. Определение размеров используемых материалов и основных расстояний

Сечение балок определяется в зависимости от длины, а также от нагрузки, которая будет на них приходиться. Приблизительно, соотношение будет следующим: высота составляет 1/24 от длины, а ширина – приблизительно половину высоты.

Что же касается расстояния между балками (или, как принято говорить, размер шага укладки) – он определяется, исходя из данных о сечении материала, а также от длины пролета. Для удобства, это расстояние можно определить по соответствующей таблице.

Технические требования для перекрытий

Межэтажные конструкции состоят из следующих элементов:

• балки;
• брусья;
• слой из доски;
• тепло- и звукоизоляционный слой;
• пленка гидроизоляции;
• чистовая доска;
• вентиляционная щель;
• плинтуса.

Для конструкций перекрытия рекомендованы следующие требования:

• Если этажи, между которыми монтируют перекрытия, имеют температурный перепад более 10 градусов, то необходимо прокладывать теплоизоляционные материалы. Чаще всего это случается между жилыми этажами и подвалом или чердаком. В таких помещениях без теплоизолятора не обойтись.
  
• Независимо от типа древесины, балки конструкции должны обладать высокой прочностью. Им необходимо выдерживать нагрузку конструкции, интерьера помещения и людей. Но помимо этого веса должен быть еще определенный запас. Следует помнить, что показателем минимальной нагрузки на такие перекрытия является 210 кг/кв. м. Для чердачных цифра начинается от 100 кг.
• К деревянным конструкциям применяют значение прогиба. Оно должно быть менее 4 мм на один метр. Показатель рассчитывается следующим образом длину доски делят на 250 и получают максимальное значение прогиба. Для покрытия, на котором планируется укладка плитки, показатель делят не на 250, а на 400. Для чердаков цифру делят на 200.
  
• Звуковой предел для материалов не должен быть больше 50 децибел. Это стоит учесть при выборе звукоизоляции. Теплоизоляторы способны значительно скрадывать шум. Звуки не должны проходить сквозь перекрытия и коммуникации.
• При расчете материалов перекрытий важно также учитывать длину деревянных балок. Она не должна быть более 5 метров. Для чердаков – 6. Однако редко можно встретить деревянные конструкции более 6 метров. Если площадь комнат превышает 6 метров, под балки устанавливают опоры.

Разновидности перекрытий по способу крепления

Несущие брусья надежно фиксируются на стенах. Существует два основных способа их крепления: установка в гнездо или использование дополнительных крепежных элементов.

Установка брусьев в пазы

Данный метод отлично подходит для кирпичных домов, зданий из шлакоблока и тому подобных материалов. Для крепления балки нужно сделать выборку (паз) в стене. Размеры паза должны на 2–3 см превышать толщину и ширину бруса, глубина варьируется в интервале от 100 до 150 мм. Обеспечить гидроизоляцию соединения несложно с помощью обычного рубероида, им оборачивают концы балок, утапливаемые внутрь стены.

Использование металлических фиксаторов

Если нет возможности утопить балки в стену, можно использовать наружный крепеж из стали. Технически такой способ проще, но он обеспечивает меньшую прочность, следовательно, деревянное перекрытие выдержит меньшую нагрузку. Подобное навесное крепление может использоваться при создании небольших перекрытий или между первым этажом и чердаком (мансардой) садового домика.

В продажу поступают фиксаторы разной формы, одни рассчитаны на крепление к стене, другие монтируют на внутренние или наружные углы. С выбором оптимальной конфигурации поддерживающих элементов проблем точно не возникнет.

Как рассчитать

Чтобы создать крепкую конструкцию, необходимо заранее знать предполагаемые нагрузки, которые будут воздействовать на нее. Математически, это значение представляет собой сумму временных и постоянно воздействующих на собираемую часть постройки нагрузок. Определить их точно нет возможности, так как необходимо складывать и вес самой конструкции, и вес всех предметов обстановки, а также людей, которые находятся в строении. Поэтому, используется среднее расчетное значение нагрузки, равное 400 кг на квадратный метр площади.

Исходя из этой нагрузки, составлена таблица, представленная ниже. В ней указаны размеры несущих элементов с учетом расстояния на котором они установлены и длины пролета.

Исходя из этих данных, можно подобрать себе необходимое сечение деталей. Например, для длины пролета в 4 метра и шага установки в 60 сантиметров, потребуется деталь, сечением 100Х200 миллиметров.

Важно: необходимо учесть, что длина самой балки будет немного больше длины пролета. Это связано с тем, что эта деталь должна заходить обоими сторонами на стену или внутрь стены минимум на 15 сантиметров для создания надежного соединения.

Разобравшись с сечением несущих частей, необходимо изучить, как собирается вся конструкция и из чего состоит так называемый «пирог» межэтажного перекрытия по деревянным балкам. Крепить балки к стенам можно при помощи установки их в специальные проемы или укладывая в вырубленные в верхнем венце выемки – зависит от типа стен.

Расчет несущих балок

Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП 2.01.07–85 (СП 20.13330.2011).

Расчет нагрузок

Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.

1. Собственная удельная масса перекрытия

Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.

Таблица 2

Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.

К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м 2 .

2. Переменная нагрузка

Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011, для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м 2 .

3. Суммарная нагрузка

Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:

• 1,2 — при удельной массе меньше 200 кг/м 2 ;
• 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м 2 .

4. Пример расчета

В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.

1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм

Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м 2 ) приведен в таблице 3.

Таблица 3

Переменная нагрузка — 150 х 1,2 = 180 кг/м 2 .

Общая нагрузка — 70 + 180 = 250 кг/м 2 .

Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).

Расчёт допустимого прогиба

Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.

Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:

• h = (5 х qр х L4) / (384 х E х J)

• qр — расчетная нагрузка на балку, qр = 1,5 кг/см;
• L — длина балки, L = 330 см;
• Е — модуль упругости, Е = 100 000 кг/см 2 (для древесины вдоль волокон по СНиП);
• J — момент инерции, для бруса прямоугольного сечения J = 10 х 153 / 12 = 2812,5 см 4 .

Для нашего примера:

• h = (5 х 1,5 х 3304) / (384 х 100000 х 2812,5) = 0,82 см

Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.

В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:

Как проверить качество перекрытия по балкам?

Проверить наличие перекосов по деревянным балкам, они не должны быть больше 1,5 см по вертикали и 2 мм – по горизонтали. Изменение формы используемых материалов не должна превышать 0,7 мм на метр.

Во время ходьбы не должно возникать вибраций или шума.

Если в дальнейшем планируется применение шпаклёвки, по пенопласту натягивают полимерную плёнку. Дальше фиксируется подвесной потолок, гипсокартон или листы МДФ. На этом этапе можно сделать чистовую отделку потолка.