Как сделать подшивной потолок – последовательность монтажа
Монтаж подшивного потолка является одним из обязательных этапов строительства всех зданий без исключения, так как чаще всего эта конструкция служит основанием для устройства чернового потолка или выполняет непосредственно его роль. При этом материалы, которые используются для возведения стен здания, значения не имеют, монтаж конструкции выполняется в любом случае. Главной особенностью подшивного потолка можно назвать его крепление непосредственно к балкам перекрытия.
Также существуют моменты, когда подшивной потолок обустраивают при уже смонтированном черновом потолке. Такая ситуация возникает при необходимости создания дополнительного теплоизоляционного слоя или для усиления всей потолочной конструкции. В таких случаях подшивным материалом может служить гипсокартонный лист, влагостойкая фанера или ОСБ.
Описание подшивного потолка
Верхнее перекрытие здания практически всегда состоит из нескольких слоев, при этом каждый слой, полностью перекрывающий базовый потолок, может считаться подшивным потолком. Однако многие домашние мастера ошибочно полагают, что любая подвесная конструкция может называться подшивным потолком.
Подвесные и подшивные потолки существенно отличаются друг от друга. Подвесной потолок – это подвешенная система, располагающаяся на определенном расстоянии от базового потолка. В свою очередь подшивные потолки плотно прикрепляются к основной поверхности. В этом заключается основное отличие названных конструкций.
Что касается конструктивных особенностей, то здесь также можно выделить некоторые отличия. Подвесной потолок – это разборная конструкция, которая может быть проходного и непроходного типа. В первом случае к коммуникациям, расположенным внутри подвесной системы, имеет свободный доступ. Второй вариант для этой цели предполагает демонтаж некоторых участков, так как конструкция является частью перекрытия с возможным размещением инженерных сетей.
Если рассматривать, что такое подшивные потолки, то это неразборная конструкция, которая также является частью основного потолка. Однако в этом случае межпотолочное пространство отсутствует, следовательно, нет возможности для размещения коммуникационных сетей.
Выполняя монтаж подшивного потолка, необходимо соблюдать определенные требования. В частности речь идет о следующем:
- Если общий вес конструкции не превышает 10 кг, базовое перекрытие можно не усиливать.
- Для монтажа конструкций, вес которых не превышает 20 кг, можно создать дополнительную обрешетку из деревянных брусков или металлического профиля.
- Для подшивного потолка, общий вес которого более 20 кг, рекомендуется обустроить дополнительные несущие конструкции в зоне крепления.
Особенности обустройства подшивного потолка по балкам перекрытия
Монтаж конструкции по балкам перекрытия имеет одно достаточно важное преимущество – отсутствие необходимости подготовки основания. Подшивка чернового потолка по деревянным балкам выполняется достаточно просто. Подшивным материалом в этом случае является обрезная и необрезная доска. При необходимости дополнительного утепления верхнего перекрытия теплоизоляционный материал укладывают в пространство между потолочными балками.
Чаще всего подшивные потолки создаются для выравнивания базовой поверхности, для ее теплоизоляции и звукоизоляции.
В качестве утеплителя в этом случае может использоваться следующее:
- Пенопласт.
- Стекловата.
- Минеральная вата.
- Некоторые сыпучие материалы, например, керамзит или опилки.
Сыпучие теплоизоляционные материалы чаще всего применяются для утепления потолка в бане или подсобных помещениях. В этом случае вначале подшивают потолок внутри помещения, затем со стороны чердака или верхнего этажа насыпают утеплитель. Предварительно подшивной материал обрабатывают защитными средствами, включая антисептики и антипирены. Это предотвратит размножение вредных микроорганизмов и продлит срок службы подшивного потолка.
Монтаж подшивного потолка
Для качественного решения вопроса, как сделать подшивной потолок, специалисты рекомендуют соблюдать определенную последовательность действий:
- В первую очередь необходимо подготовить подшивной материал. На этом этапе пиломатериал обрабатывают антисептическим составом для защиты от грибка и плесени, а также средством, предотвращающим возгорание материала. После обработки доски хорошо просушивают в естественных условиях.
- На втором этапе готовый пиломатериал заносят в помещение, где будут выполняться монтажные работы. При наличии техники для подъема грузов можно сразу поднять весь материал наверх и уложить на балках перекрытия. Но таким способом лучше пользоваться в том случае, если здание находится в процессе строительства.
- Крепление подшивного материала начинают от одной из стен. 2-3 доски располагают перпендикулярно балкам и закрепляют на них с помощью гвоздей или саморезов. Соответственно пользуются молотком или шуруповертом. Доски могут располагаться плотно друг к другу или с небольшим промежутком. Это зависит от типа используемого утеплителя или при необходимости в экономии подшивного материала.
- Далее выполняют укладку теплоизоляционного материала. Пенопластом или минеральной ватой заполняют проемы между балками перекрытия.
- В таком порядке подшивают всю площадь потолка.
Если монтаж подшивного потолка предполагает использование пароизоляционного материала, то его укладывают перед утеплителем. В случае с пенофолом застилают подшитый потолок, укладывая материал фольгированной стороной вниз, и фиксируют скобами с помощью строительного степлера. При использовании мембраны стараются направить маркированную сторону внутрь помещения.
Создание гипсокартонного подшивного потолка
Подшивать потолок гипсокартонными листами можно только при условии полной герметизации участков, где потолок соединяется со стенами и перегородками. Для крепления гипсокартонных листов рекомендуется использовать каркас ид деревянных брусков или металлического профиля. Расчет расстояния между элементами обрешетки выполняется в соответствии с размерами подшивного материала. Очень важно, чтобы места стыков приходились на брусок или профиль.
Гипсокартонный подшивной потолок не следует крепить к балкам перекрытия из-за недостаточной прочности материала. В этом случае ГКЛ не сможет выступать в роли базового основания. По этой причине гипсокартонные листы закрепляют на черновом потолке, причем его доски могут располагаться с небольшим промежутком.
Поэтапное выполнение монтажных работ
Опытные мастера советуют выполнять монтаж гипсокартонного подшивного потолка по следующей схеме:
- В первую очередь выполняют подготовку материала для создания обрешетки. Если планируется использование деревянных брусков, то следует позаботиться о защите древесины. Для этой цели можно воспользоваться любым антисептическим составом.
- Далее рисуют на бумаге схему расположения элементов обрешетки, при этом очень важно, чтобы кромки гипсокартонных листов находились на брусках или профиле. Для этого необходимо знать стандартные размеры ГКЛ. Ширина листа практически во всех случаях составляет 120 см, а вот длина может быть 200, 250 и 300 см.
- Теперь схему необходимо перенести на поверхность потолка и отметить места крепления брусков.
- Используя шуруповерт и саморезы, выполняют крепление брусков к базовой поверхности.
- Укладка гипсокартонных листов может выполняться «вразбежку» или в шахматном порядке, другими словами необходимо обеспечить смещение листов относительно друг друга. Подшивая листы гипсокартона к базовому основанию, нужно следить, чтобы ширина щели между ними не превышала 3 мм. Крепежные элементы располагаются по периметру подшивного материала с шагом 20-25 см. Также следует закрепить лист посередине, вкручивая саморезы с шагом 40 см. Очень важно, чтобы подшивной потолок соответствовал правилам и требованиям пожарной безопасности. Поэтому, в особых ситуациях, подшивают дополнительный гипсокартонный лист или асбестоцементную плиту.
- При наличии электропроводки на черновом потолке в гипсокартонном листе нужно вырезать отверстие небольшого размера и вывести в помещение провода. Работа подобного типа выполняется в процессе укладки подшивного материала.
- Следующий этап – проклеивание специальной самоклеящейся стеклотканью стыки гипсокартонных листов и мест их примыкания к стенам и перегородкам.
Шпатлевание гипсокартонного подшивного потолка
Нанесение шпатлевки на гипсокартонные листы можно назвать завершением работ по монтажу подшивного потолка. На этом этапе используется шпаклевка двух видов. Первый вид – это стартовая смесь, применяется в основном для выравнивания поверхностей. Такая шпатлевка характеризуется крупнозернистой структурой. Второй вид – финишная шпатлевка, после обработки гипсокартонных листов таким составом поверхность становится идеально гладкой. Поэтому смесь для финишного выравнивания имеет мелкозернистую структуру.
В зависимости от основы, шпатлевочный материал может быть гипсовым или полимерным. Подобные смеси подходят для выполнения работ в помещениях с нормальной влажностью. В комнатах, где уровень влажности достаточно высокий, лучше использовать шпатлевки на цементной основе белого или серого цвета.
В строительных магазинах шпатлевка представлена в широком ассортименте и разными производителями. Среди большого количества материалов популярностью пользуются следующие виды шпатлевки:
- Унифлот компании «KNAUF» – универсальный материал, представленный в виде сухой смеси. Может использоваться для выравнивания поверхностей и для финишной отделки.
- Финишная шпатлевка от фирмы «Bergauf» имеет мелкозернистую структуру, устойчива к высокой влажности, используется для финишной отделки подшивных гипсокартонных потолков.
- Универсальная шпатлевка «Шитрок» – это готовая к использованию влажная выравнивающая смесь. Основное применение – финишная отделка поверхности.
- Основит Белсилк Т – 32 – материал, изготовленный на основе белого цемента. В большинстве случаев применяют для выравнивания поверхности стен и потолка.
При использовании сухих смесей необходимо добавить небольшое количество воды. Каждый производитель на упаковке указывает свои пропорции для приготовления, хотя принципиальных отличий в этом процессе нет.
Приготовить влажную шпатлевку можно следующим образом:
- Берут 1 кг сухой смеси.
- Добавляют примерно 2 литра воды.
- Тщательно перемешивают, стараясь получить однородную, вязкую и густую массу.
Для нанесения шпатлевки используют резиновый или металлический шпатель. В процессе работы стараются максимально заполнить рабочим составом все трещины, щели и зазоры. Для получения качественного результата необходимо вдавить смесь в щель или зазор и хорошо уплотнить рабочим инструментом. Также необходимо замаскировать места крепления гипсокартонного листа, стараясь полностью закрыть шляпку крепежного элемента слоем шпатлевки.
По окончании процесса необходимо выждать некоторое время, чтобы шпатлевка могла хорошо просохнуть.
Завершающие действия заключаются в шлифовании поверхности с помощью наждачной бумаги или специальной шлифовочной сетки. Абразивный материал необходимо прочно закрепить на специальной терке или в пластмассовом держателе.
Стоит отметить, что шлифование гипсокартонного потолка можно не выполнять, если в качестве финишной отделки будет установлена натяжная или подвесная потолочная конструкция. В этом случае подшивная конструкция полностью закрывается подвесным или натяжным потолком.
Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет
Строительство дома – Перекрытия частного дома своими руками |
Для того, чтобы соорудить надежное деревянное перекрытие, необходимо правильно подобрать размеры балок, а для этого необходимо сделать их расчет. Деревянные балки перекрытия имеют следующие основные размеры: длину и сечение. Их длина определяется шириной пролета, который требуется перекрыть, а сечение зависит как от нагрузки, которая будет на них действовать, от длины пролета и шага установки, то есть расстояния между ними. В данной статье мы рассмотрим, как самостоятельно сделать такой расчет и правильно подобрать размеры балок. Содержание статьи: Расчет балок деревянного перекрытияДля того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:
Теперь рассмотрим, как это можно сделать. Длина деревянных балок перекрытияНеобходимая 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 перекрытиеНагрузка, 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 . 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 перекрытияЗная 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 1Рекомендуемое 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: Шаг,м Пролет,м Виды балок перекрытия и основные расчётыПри возведении частных загородных зданий многие строители используют балки перекрытия. Изделия равномерно распределяют усилия от вышерасположенных конструкций, повышают жёсткость и прочность всего дома. Во время проектирования жилого здания необходимо провести расчёт балок перекрытия из дерева, выбрать оптимальное сечение и расстояние между брусками. Типы и виды деревянных перекрытийПо предназначению деревянные балки перекрытия разделяются на такие виды: С каждым из подвидов следует ознакомиться более детально. ПодвальноеКонструкция должна обладать высокими показателями прочности, выдерживать значительные усилия, ведь балки будут служить основой для устройства пола. Если в проекте жилого дома предусмотрен подвал или гараж для автомобиля, то деревянные бруски заменяют металлическими несущими конструкциями. Это связано с быстрым разрушением дерева от воздействия высокой влажности. Альтернативным вариантом считается уменьшение расстояния между балками перекрытия и обработка деревянных элементов антисептиком. ЧердачноеПерекрытие устанавливается независимо или является продолжением кровельной стропильной системы. Лучшие технические характеристики у первого варианта. Устраивать независимое перекрытие более рационально, такая конструкция улучшает звукоизоляционные показатели всего дома, считается ремонтопригодной. МеждуэтажноеКонструкция балок перекрытия в каркасном доме имеет свои особенности. Одна сторона деревянного бруса используется в качестве опорных элементов для крепления потолка, вторая (верхняя часть) применяется в качестве лаг для монтажа напольного покрытия. Пространство между балками межэтажного перекрытия заполняют минеральной ватой или другим теплоизоляционным материалом, пароизоляционная мембрана применяется в обязательном порядке. В нижней части пирога закрепляют гипсокартонные листы, сверху застилают дощатый деревянный пол. Достоинства и недостаткиУ деревянных брусков, которые используются для устройства перекрытия, есть свои сильные и слабые стороны. Главными достоинствами балок из досок считаются:
Из минусов деревянных конструкционных элементов следует выделить:
Использование досок и цельного брусаВ случае применения цельного деревянного бруса или досок для устройства перекрытия длину пролёта выбирают в пределах 4–6 м, что в два раза меньше от максимального расстояния при использовании строительных конструкций из клееного бруса. Детали из скреплённых досок часто изготавливаются прямо на строительном объекте. По прочности конструкции превосходят цельные балки. Основным достоинством изделий считается возможность устройства составной детали из нескольких досок. Строители могут самостоятельно регулировать толщину балки путём скрепления необходимого количества элементов. Доски соединяют между собой при помощи резьбовых элементов. Под болты и гайки устанавливают резиновые или пластиковые шайбы. Элементы предотвращают воздействие коррозии на металлические закладные детали, защищают древесину от врезания гайки при затягивании. Клееный брусДля увеличения прочности или величины цельных балок их скрепляют между собой вручную во время монтажа перекрытий. Для этих же целей применяется изготовленный на предприятиях клееный брус. Он состоит из нескольких соединённых между собой брусков. Толщина отдельно взятого элемента регулируется количеством склеенных между собой изделий. Клееный брус получают на заводе методом прессования, его длина достигает 12 м. Готовые изделия сохраняют характеристики цельных пиломатериалов, в них можно вбивать гвозди без потери прочности или резать на части необходимого размера. Единственным недостатком таких конструкций считается высокая стоимость. Необходимо всё тщательно просчитать перед установкой перекрытия первого этажа по деревянным балкам.
Самостоятельное изготовление клееного элементаСуществует несколько вариантов самостоятельного изготовления клееного бруса:
Самым практичным считается первый способ, он гораздо проще двух остальных. На начальной стадии работ отбирают доски для бруса и укладывают их на центральный элемент таким образом, чтобы годовые кольца древесины смотрели в противоположные стороны. На поверхности досок делают пометки чёрным маркером или простым карандашом, что будет указывать на последовательность их укладки. Центральный элемент зачищают с обеих сторон наждачной бумагой, что позволит создать шероховатую поверхность, улучшить адгезию клея. Боковые доски обрабатывают только в месте прилегания к основному брусу. На следующем этапе работ обезжиривают поверхности растворителем, наносят антисептик и антипирены. Эти жидкости и защитные составы наносятся поочерёдно: сначала растворитель, затем другие пропитки после высыхания основного состава. Обрабатывают не только боковые стороны пиломатериала, но и торцы. Теперь необходимо нанести тонкий слой клея (1–2 мм) на зачищенные и предварительно обработанные поверхности. Верхнюю и нижнюю доски укладывают на центральный брус таким образом, чтобы они находились в одной плоскости. Для скрепления элементов используются струбцины, которые устанавливают на балке через каждые 40–50 см. Время твердения клея указывается производителем (обычно не превышает 2 дней). Порядок расчётаОпределить шаг балок деревянного перекрытия, их размеры и количество помогает предварительный расчёт. Перед проведением таких операций необходимо:
Длина балок основания для устройства крыши состоит из размера пролёта и необходимой величины запаса в пределах 10–15 см для устройства надёжного перекрытия при опоре на стену. Длина пролёта – расстояние между внутренними частями противоположных стен в жилом доме или любой другой постройке. Самым популярным вариантом в частном строительстве считается расстояние от 2,5 до 4 м. При величине пролёта больше 6 м для монтажа перекрытия используются деревянные фермы.
Точные расчёты может выполнить только специализирующаяся на этом строительная организация. При самостоятельных вычислениях отталкиваются от следующих значений:
Все указанные величины считаются базовым значением для дальнейших расчётов. Определение сечения и шагаПосле подбора нагрузок и определения длины балок приступают к расчёту шага их укладки для устройства опалубки будущего перекрытия, а также определяют величину их сечения. Все работы проводятся по таким правилам:
Для точного определения сечения бруса деревянного перекрытия существуют специальные таблицы. Во время проведения вычислений необходимо обращать внимание на максимальную величину прогиба, для чердачных брусков перекрытия не более 1/200 для междуэтажных элементов – 1/350. Строительные калькуляторы – ProstoBuild.ruПример расчета деревянного перекрытияОсновной задачей расчета деревянного перекрытия является подбор сечения и шага деревянных балок. Шаг деревянных балок обычно принимают 0.5-1.5м, а сечение приходится рассчитывать. Непосредственно этой задачей мы и будем заниматься в данном примере. Расчет перекрытия будем вести между 1-ым и 2-ым этажами. Зададимся исходными данными. 1. Размер перекрытия 4х6 м (балки располагаем по стороне 4 метра) a. Балка перекрытия (для примерного подсчета нагрузки от собственного веса возьмем сечение 200х100) Для начала соберем распределенную нагрузку на балку. Все постоянные и временные нагрузки на балку сведем в таблицу: Сперва найдем все нормативные нагрузки на площадь (кг/м2) – столбец №3. 3.1 Для определения нормативной нагрузки в кг/м2 для балок перекрытия воспользуемся следующим методом: найдем массу всех балок перекрытия и разделим на площадь, которую они перекрывают (4,8х4м). 3.2 Для определения нагрузки от черепного бруска воспользуемся тем же методом: 3.3 Щит наката – 0,02 м * 500 кг/м3 = 10 кг/м2 Запишем все полученные значения в 3-ий столбец таблицы. После того, как нашли нагрузку на площадь – переведем ее в нагрузку на погонный метр балки. Сделать это легко, нужно просто умножить нагрузку на площадь (столбец №3) на грузовую ширину балки 0,6м (шаг между балками). 4.1 Балки перекрытия – 18,75 кг/м2 * 0,6 м = 11,25 кг/м Так же сведем все полученные значения в 4-ый столбец таблицы и просуммируем их, для дальнейшего определения прогиба данной балки. Далее, руководствуясь разделами 7 и 8 СП 20.13330.2016, расставим коэффициенты надежности по нагрузке (чем меньше вероятность точного подсчета нагрузки, тем больше коэффициент надежности по нагрузке). Для заполнения 6-ого столбца таблицы перемножим 3-ий и 5-ые столбцы. Как видно на рисунке – наша посчитанная расчетная нагрузка 174,96 кг/м практически совпадает с нагрузкой в калькуляторе 172,5 кг/м. При расчете балки на прочность будем руководствоваться СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции» и основная наша формула будет выглядеть следующим образом: Формула говорит о том, что максимально изгибающий момент в балке M, деленный на момент сопротивления сечения Wрасч, должен быть не более расчетного сопротивления дерева на изгиб Rи. где q – расчетная нагрузка на метр балки (174,96 кг/м) Также максимальный момент можно рассчитать у нас в калькуляторе балки. Расчетное сопротивление дерева на изгиб Rи найдем по формуле Сильно вникать в формулу не будем, но если кратко, то берется расчетное сопротивление в идеальных условиях и умножается на ряд коэффициентов, которые чаще всего уменьшают нам расчетное сопротивление. В нашем случае, согласно пунктов 6.1 и 6.9 СП 64.13330.2017 «Деревянные конструкции», мы умножаем на следующие коэффициенты: Mдл = 0.66 – коэффициент, характеризующий режим работы балки (для совместного действия постоянной и кратковременной нагрузки). 8,86 Мпа – это то сопротивление, которое мы дальше будем принимать в расчетах. Зная максимально изгибающий момент М и расчетное сопротивление дерева на изгиб Rи, найдем момент сопротивления сечения Wрасч как для прямоугольного сечения: Зная формулу момента сопротивления W, можем задать ширину либо высоту сами и найти неизвестную величину, либо задать отношение высоты к ширине и решить уравнение. Где b – ширина сечения, h – высота сечения Рассмотрим 1-ый вариант и зададим ширину сечения b= 75 мм. Принимаем h = 200 мм. Следовательно, имеем сечение 200х75 мм, которое проходит по прочности. Как видно на рисунке, полученное значение 500 000 мм3 получилось больше нашего расчетного 394 943 мм3, а значит, мы все сделали правильно! Конечно же, у нас был и калькулятор расчета балки на прочность, в котором можно сразу получить ответ. Давайте же проверим результат и там: Прочность на рисунке обеспечена с небольшим запасом, как и у нас в расчете. Если балка проходит по прочности, это совсем не значит, что она проходит по прогибу. Может получиться так, что балка сильно провисла, но прочность свою не потеряла, но из-за большого прогиба, человек будет крайне некомфортно себя чувствовать в таком помещении. Поэтому (и не только) прогибы не должны превышать значений, установленных в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Придерживаться будем таблице Д.1 из вышеуказанного СП: Для балок пролетом 3 метра максимальный прогиб L/150, а для балок пролетом 6 метров – L/200. Методом интерполяции найдем отношение для нашей балки (4 метра). А, значит, максимальный прогиб = L/167 = 4000 / 167 = 23,95 мм. Теперь найдем фактический прогиб нашей балки от нормативной нагрузки на метр, которая у нас получилась 138,3 кг/м, по следующей формуле: где q = 138,3 кг/м или 1,383 Н/мм Получаем, что фактический прогиб 9,22 мм меньше предельного прогиба 23,95 мм, а, значит, балка сечением 200х75 мм проходит по прогибу. Прогиб в программе (9,77 мм) почти совпал с посчитанным прогибом (9,22 мм). Вывод. Балки перекрытия.Балки перекрытия являются основными несущими элементами всего деревянного перекрытия. От правильного выбора и подбора размеров и количества балок зависит надежность деревянного перекрытия. Основными размерами деревянных балок перекрытия являются их длина и сечение. Определять длину балки нужно исходя из ширины пролета, который вам необходимо будет перекрыть. Размеры сечения балки перекрытия зависят от длины пролета, расстояния между устанавливаемыми балками (шага установки) и предполагаемой нагрузки, которая будет действовать на балки перекрытия. Статья расскажет, как можно самостоятельно рассчитать количество и размеры балок. Определение необходимого количества и размеров балок перекрытия.Размеры и количество деревянных балок для конструкции перекрытия определятся, исходя из нескольких составляющих. Для начала необходимо измерить ширину пролета, который будет перекрыт. Затем определяем способ крепления балок перекрытия на стенах строения, то есть на сколько балки зайдут в стены. После этого нужно рассчитать нагрузки, которые будут действовать на балки перекрытия при вводе объекта строительства в эксплуатацию. И заключительный этап: с использованием таблиц и специальных программ-калькуляторов подбирается нужное сечение и шаг балок перекрытия. Расчет длины балок перекрытия.Размеры пролета, который необходимо перекрыть и размер заделывания балок перекрытия в стены определяет длину балок. Длина замеряется рулеткой. Глубина заделывания балки в стену в каждом случае должна определяться индивидуально, исходя из того материала, из которого изготовлены стены. В кирпичные или бетонные стены балки перекрытия устанавливаются в пазы глубиной около 100 мм, если балка перекрытия изготовлена из доски и на глубину 150 мм, если балка из бруса. В деревянных стенах вырубают специальные зарубки, глубина которых должна составлять не менее 70 мм. В случае крепления балок перекрытия к деревянным стенам при помощи специальных металлических креплений, в качестве которых используют уголки, кронштейны, хомуты, длина балок такая же, как и расстояние между стенами. В некоторых случаях на деревянные балки перекрытия монтируют стропильные ноги крыши и тогда необходимо выпустить балки за стену на 30-50 см, чтобы сформировать свет будущей крыши. Балки перекрытия в зависимости от того из какого материала или древесины они изготовлены могут перекрывать разный размер пролетов. При этом необходимо учитывать, что оптимальным является длина пролета в 2,5–4 м. При длине до 6 м может быть использована балка перекрытия из обрезной доски или бруса. От 6 до 12 м уже необходимо применять балки перекрытия из клееного бруса, которые могут быть прямоугольными или двутавровыми. В случае же использования обычных балок перекрытия необходимо опирать их на промежуточные опоры, в качестве которых выступают стены или колонны. Вместо балок, если длина пролета составляет более 6 м, можно использовать деревянные фермы. Расчет нагрузки, действующей на перекрытие.Нагрузка собственного веса всех элементов перекрытия, среди которых балки перекрытия, зашивки, межбалочное заполнение и вес эксплуатационной нагрузки, включающей в себя вес мебели, других предметов и устройств, находящихся в помещении, вес людей составляют общую нагрузку, действующую по балкам перекрытия на само перекрытие. Рассчитать эту нагрузку довольно сложно, она выполняется специалистами и представляет собой громоздкие расчеты, выполняемые специалистами в процессе проектирования конструкции перекрытия. Однако, используя приведенный ниже упрощенный вариант, можно выполнить эти расчеты самостоятельно. Деревянное перекрытие для чердака, в случае если на чердаке не складируются вещи или другие материалы, а утеплитель изготовлен из легких материалов постоянная нагрузка состоит только из собственного веса и составляет обычно 50 кг/м 2 . Согласно СНиП 2.01.07-85 эксплуатационная нагрузка составит в данном случае 90 кг/м 2 , включающая 70 кг/м 2 – нормативное значение для этого вида чердака 1,3 – коэффициент запаса. Сложив 50 кг/м 2 и 90 кг/м 2 получим общую расчетная нагрузка для указанного выше чердачного перекрытия, которая составит 140 кг/м 2 , а после округления 150 кг/м 2 . Если же чердак планируется использовать для хранения вещей, в других целях, когда на перекрытие будет действовать большая нагрузка, или при изготовлении использовался тяжелый утеплитель и более тяжелые заполнитель и подшивка, нормативное значение нагрузки увеличится до 150 кг/м 2 , и, соответственно общую округленную нагрузку на чердачное перекрытие следует принимать за 250 кг/м 2 (50+150х1,3 = 245 кг/м 2 ). Определение сечения и шага деревянных балок перекрытия.Выше было рассмотрено как определить необходимую длину и рассчитать общую нагрузку. После этого нужно определить необходимое сечение балок перекрытия и шаг укладки, которые связаны между собой. Прямоугольное сечение деревянной балки перекрытия является лучшим, если соотношение высоты и ширины соотносится как 1,4:1. Ширина балки перекрытия в этом случае может быть в пределах от 40 до 200 мм, а высота от 100 до 300 мм. Высота балок выбирается такой же как и толщина утеплителя. Если в качестве балок перекрытия используются бревна, их диаметр должен быть в пределах от 110 до 300 мм. Шаг деревянного перекрытия напрямую зависит от того, какого вида и сечения используется материал балки перекрытия и может быть от 300 до 1200 мм, чаще же всего шаг деревянного перекрытия выбирается в пределах от 600 до 1000 мм. При выборе расстояния между балками перекрытия можно исходить и из размера плит утеплителя, которые будут уложены в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка. В каркасных зданиях нужно стремиться, чтобы шаг укладки соответствовал шагу стоек каркаса. Тогда будет обеспечена наибольшая надежность конструкции из-за ее жесткости. С помощью справочных таблиц можно достаточно точно сделать расчет размеров деревянных балок перекрытия или провести проверку уже выбранных размеров. При проведении расчетов нужно учитывать, что относительный прогиб чердачных перекрытий не должен превышать 1/200, а междуэтажных перекрытий – 1/350. Калькулятор для расчёта деревянных балок перекрытияОдним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции. Необходимые пояснения к расчетам
Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия. |