Калькулятор для расчёта деревянных балок перекрытия

В деревянной части дома наблюдалась ещё одна беда: потолочные балки провисали на 10-15 сантиметров. Вероятно, подобная проблема образовалась не сразу и брёвна удерживающие доски потолка проседали с десятилетиями жизни дома. Пока в пространстве четырёхстена присутствовали межкомнатные перегородки, кривизна брёвен в глаза сильно не бросалась, и возможно, эти перегородки поддерживали балки.

Необходимые пояснения к расчетам

  • Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
  • Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
  • Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
    • 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
    • 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
    • 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
  • Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
  • Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
  • Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.

(Пока оценок нет)

Виды дефектов (повреждений) балок перекрытия

В процессе проведения капитального ремонта в доме нужно осматривать балки перекрытия на наличие различного рода дефектов. К таковым можно отнести:

  • гниение и повреждение плесенью. Особенно часто встречается на балках чердачного перекрытия. Плесень на потолочной балке появляется в следствие протекания крыши. Появление сгнивших участков распространено в месте врубки балки в стену. Причина – недостаточная гидроизоляция в этом месте;
  • червоточины. Жизнедеятельность древесных жучков может существенно повредить балки перекрытия;
  • растрескивание (расслоение) — образование трещин. Изначально некачественные балки могут под воздействием перепада температур расслаиваться по длине волокон.

Если обнаружено что-либо из перечисленного, необходимо выполнить ремонт деревянных балок перекрытия. Кроме того, нужно устранить причину, которая привела к появлению дефектов.

Размеры балок

Сечение балок принимают в зависимости от ширины перекрываемого пролета, расстояния между балками, нагрузки от 1 м2 перекрытий (собственная масса), нормативной и временной нагрузки.

Оптимальная ширина перекрываемого пролета для деревянных балочных перекрытий равна 3—4 м. При пролетах свыше 4—4.5 м сечения балок непропорционально увеличиваются до нестандартных размеров, а само перекрытие становится зыбким.

Расстояние между балками принимают в зависимости от конструктивного решения перекрытия. Если по балкам непосредственно настилают пол (в цокольном и междуэтажном перекрытиях), то расстояние между ними определяется толщиной досок пола (при шпунтованных досках пола толщиной 30 мм оно не должно превышать 50 см), если для балок используют брусья и бревна большого сечения, по которым укладывают лаги и настилают пол, то расстояние между такими балками увеличивают до 1 м.

Наиболее экономичными по расходу древесины являются дощатые балки толщинок 5 и высотой 15—20 см. При расстоянии между ними 40—60 см и минераловатном утеплителе из дощатых балок можно устраивать цокольное, междуэтажное и чердачное перекрытия пролетом до 4 м практически в любом климатическом районе России.

Применяемый для балок лесоматериал (доски, брусья и бревна) не должен иметь дефектов, ослабляющих конструкционную прочность древесины (большое число сучков, косослой, свилеватость). Для защиты от биологического разрушения балки очищают от коры и антисептируют, бревна отесывают на 2—4 канта. Концы балок, опираемые на каменные, кирпичные и бетонные стены, оборачивают рубероидом или синтетической пленкой (не закрывая торцов), а пространство ниши вокруг балки заполняют эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). Длина опорных концов балок должна быть не менее 12 см.

Фрагмент перекрытия по деревянным балкам с "черновым" полом:

  1. Кирпичная стена
  2. Лаги
  3. Настил для пола
  4. Пол
  5. Рубероид
  6. Утеплитель
  7. Плинтус
  8. Доски пола
  9. "Черный" пол

Утеплитель между балками

При укладке утеплителя в межбалочное пространство перекрытия его необходимо защитить от увлажнения и внутренней стороны дома. .В цокольном перекрытии слой пароизоляции ( пергамин или синтетическая пленка) укладывают сверху утеплителя, под досками пола, а в чердачном — непосредственно под утеплителем. В ванных комнатах балки потолка должны быть открытыми, без подшивки.

Утеплитель между балками укладывают обычно либо на доски или щиты, уложенные по чердачным брускам, либо на доски, подшитые к балкам снизу. Первый конструктивный вариант применяют при относительно высоких балках (15—20см) и небольшой толщине утеплителя (10—12 см), второй — когда толщина утеплителя близка к высоте несущих балок. В междуэтажном перекрытии пространство между балками оставляют пустым или частично заполняют (для лучшей звукоизоляции) слоем сухого песка толщиной 4—6 см, уложенного на синтетическую пленку или стропильную слой утеплителя на чердаке необходимо защитить от механических повреждений глино-соломенной, известково-песчаной или цементно-песчаной стяжкой.

Читайте также:  Делаем полусухую стяжку пола своими руками: объясняем по пунктам

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

Балка должна быть изготовлена из сухой древесины. Стоит выбирать ее согласно проекту. При составлении такового производят расчёт на прочность, жёсткость. Балка должна иметь достаточную собственную массу, чтобы хоть как-то гасить звуки и вибрации с верхнего этажа. Как правило, используют балки высотой 200-300 мм при пролётах до 5 метров. Балки укладывают через каждый метр, чтобы исключить прогиб лаг пола верхнего этажа. Обычно полноценная балка — это брус прямоугольного сечения, у которого ширина составляет 2/3-1/2 от высоты. Укладывается он на узкое ребро. Брус в разы надёжнее доски-лафета, уложенной на ребро в качестве балки.

лучший выбор для больших пролётов — металлическая балка. Двутавр обойдётся дешевле, чем мощный клееный брус такой же жёсткости и длины. И у металла не будет проблем с грибком, насекомыми, огнестойкостью. При укладке прокат нужно ставить на подушки и обеспечить хорошую гидро- и теплоизоляцию против конденсата. При желании их можно отделать под дерево.

Монтаж балок

Первоначально производят все необходимые расчеты. Когда размеры, сечение и шаг укладки брусьев известен, можно приступать к монтажным работам. Здесь следует сказать, что огромное значение имеет влажность материала.

Желательно, чтобы доска была высушена до 10 – 12 %. Брусья, влажность которых превышает 20 %, в строительстве использовать нельзя, иначе их сильно покрутит вдоль продольной оси.

Чаще всего в стенах делают специальные врубки или ниши, чтобы торцы брусьев ложились на стену на глубину 100 – 150 мм. Если стены кирпичные, бетонные или блочные, тогда торцы обрабатывают битумной мастикой или рубероидом для предотвращения гниения от впитанной влаги.

Ширину ниш в каменных стенах подбирают так, чтобы доска была забетонирована 50 – 100 мм слоем цементно-песчаной смеси. Также практикуется крепление с помощью стальных корзин, пластин, кронштейнов и прочих подобных деталей.

В таком случае сами кронштейны крепят анкерными болтами или дюбелями к стенам, а балки вставляют в посадочную чашу и фиксируют саморезами.

В каркасных домах при расчете шага стараются учесть расположение стеновых стоек перегородок, этот принцип позволяет создать более надежный и прочный каркас.

Важно! Деревянные перекрытия хорошо проводят звуковые вибрации, поэтому желательно независимо от температурных условий укладывать между балками минеральную вату и использовать звукопоглощающие прокладки.

Правила укладки балок перекрытия

Если возводится кирпичное здание, то для устройства в нем межэтажных перекрытий в стенах оставляют специальные отверстия, которые предусмотрительно оставляют во время кладки стен. Если дом строится деревянный, то отверстия, в которые впоследствии будут прокладываться балки, просто вырубаются в нужных местах. Укладка балки должна быть произведена таким образом, чтобы опорная длина концов, заходила на в проемы не менее, чем на 15 см.

Горизонтальность укладки проверяется уровнем или ватерпасом. Чтобы выдержать точное расстояние между устраиваемыми балками, можно использовать отрезок рейки нужной длины. Она и будет служить показателем того расстояния, через которое следует установить следующую балку. Крепить эти опорные элементы следует через каждые два бруса. Производятся они с помощью анкеров.

Для выравнивания балок по горизонтали в проемы, в которые они укладываются, можно подкладывать под их концы деревянные плашки. Не следует забывать и об утеплении при производстве этих работ. Все свободное пространство, которое остается в проемах после устройства в него балки. следует заполнить утеплителем. Обычно в этих целях используется стекловата.

Также важно сделать гидроизоляцию. Поэтому в каждый проем прокладываются куски рубероида в два слоя или плотного полиэтилена. Расположить балки можно как в параллельном, так и перекрестном направлении. Но последнее довольно сложно в монтаже, и на практике используется редко.

Расчет балок перекрытия

В основу расчета сечения бруса, который послужит опорной балкой, заложено следующее правило: сечение опоры должно быть не меньше 1/25 его длины. Например, если длина бруса составляет 6 метров, то толщина его должна быть не менее 25 см. Форма помещения, над которым возводится перекрытие зачастую прямоугольной формы.

Целесообразнее укладывать балки таким образом, чтобы длина их была наименее короткой. То есть опорой для их концов должны служить проемы в самых длинных стенах этого помещения. Например, если его размеры 3/6 метров, то балки следует устанавливать длиной в три метра. Но это условная цифра, так как она обозначает только ширину пролета.

Сама же балка должна быть больше на 50-60 см. по той причине, что должна опираться на стены обоими концами не менее, чем на 25 см. Далее, чтобы произвести правильный расчет балок перекрытия следует учесть весовую нагрузку. Для жилых зданий ее средняя величина 400 кг/м2

Для чердачного перекрытия эта величина может быть вдвое меньшей. Далее в расчет закладывается расстояние между балками. Оно может быть как 1 метр, 75 см. или другое. Оптимальная ширина пролета для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшая форма бруса — прямоугольная, с соотношением высоты балки к ее ширине 1,4:1.

Далее по специальной формуле рассчитывается максимальный изгибающий момент. Если расстояние между балками будет 1 метр, то он составит 80000 кг/см. Существуют специальные таблицы, в которых приведены средние показатели для некоторых пород дерева, учтено процентное соотношение влажности древесины, коэффициент срока ее службы и многие другие показатели.

Все это можно найти на специализированных сайтах или в литературе по строительству домов. В том случае, если на балки перекрытия будут сначала опираться лаги, а потом уже доски, то следует рассчитать и сечение лаг.

Смотрите также:

  • Конституционный суд разрешил садоводам и дачникам разводить домашнюю живность на своем участке
  • Дачную амнистию продлили на пять лет
  • Чем зелёные фрукты полезнее красных?
  • Правда ли, что с 1 января жителям частных домов запретят разжигать костры?
  • Условия и способы хранения зернопродуктов
  • Дачную амнистию продлят?
  • Разновидности конструкций и материалы деревянного перекрытия

    Главным элементом перекрытия между этажами являются несущие балки. От того, насколько правильно подобраны материалы для изготовления деревянного «пирога» между этажами, зависит прочность перекрытия и безопасность самих хозяев. Толщина пирога всегда ограничена, поэтому приходится либо увеличивать количество несущих элементов, либо менять материал.

    Традиционно в качестве несущих элементов используют следующие материалы:

    • Клееный брус;
    • Опиленное бревно;
    • Пакет из шлифованных и сбитых досок.

    Понятно, что наилучший вариант будет самым дорогим. Использование для перекрытия между этажами клееного бруса позволяет сделать деревянный каркас максимально жестким, поэтому к брусовой затяжке прибегают либо по желанию хозяев, либо при очень больших размерах помещений верхнего этажа. Чаще всего клееный брус укладывают в деревянное перекрытие при расстоянии между стенами от 4 м. Получается дорого, но надежно.

    Более экономный способ – использовать хвойные пиломатериалы, обычно сосновое окоренное бревно обрезают дисковыми фрезами в двухкантный или трехкантный брус. Такая балка получается прочнее и дешевле обычного деревянного бруса прямоугольного сечения.

    Самый бюджетный вариант – пакетная балка. Ее сбивают из калиброванной и шлифованной доски сороковки, две или три на одну балку. Перед сборкой деревянную поверхность обрабатывают пропиткой, сушат и закрашивают олифой. Перекрытие из пакетного бруса считается наиболее гибким и одновременно самым надежным.

    Читайте также:  Какую нагрузку могут выдерживать пустотные плиты перекрытия

    Даже если возникнет перегрузка, деревянные элементы прогнутся, но излома и обрушения между этажами не будет. Собрать такое деревянное перекрытие между этажами своими руками намного проще и дешевле, так как нет необходимости закупать строевой или клееный брус.

    Чтобы снизить трудоемкость работ и размеры затрат, учитывая проект дома и ширину стен, изготавливают несколько вариантов конструкций, в зависимости от того, как планируется настилать пол второго этажа по деревянным балкам:

    • Легкие перекрытия. Для каркасных домов шаг между несущими элементами может быть уменьшен до 30 см, а лаги под деревянный пол не настилаются. Сама конструкция собирается без утеплителя и пленочной изоляции;
    • Средние перекрытия на этажах. В конструкции используют лаги и звукоизоляцию, пароизолирующую пленку и утеплитель не применяют;
    • Теплые средние деревянные перекрытия. Между этажами укладывают полноценный пакет с утеплением и пленочной гидро- и пароизоляцией.

    Легкие перекрытия на этажах используют для неотапливаемых зданий, средние системы применяют для построек с мощным наружным утеплением стен. Теплые деревянные конструкции применяют в том случае, если верхний этаж граничит с чердаком или мансардой.

    Из практики известно, что для деревянных конструкций наилучшую звукоизоляцию между этажами обеспечивают листовые и волоконные материалы. Можно использовать минеральную вату или насыпной керамзитовый гранулят. Но оба материала обладают высокой впитывающей способностью, поэтому приходится укладывать пароизоляционную пленку. Пенополистирол не боится влаги, но звукоизоляция на этаже примерно в 3-4 раза хуже минеральной. Поэтому ЭППС или пенопласт используют там, где звукоизоляция деревянного перекрытия между этажами не имеет особого значения. Например, между цокольным и первым этажами.

    Порядок устройства перекрытий

    Инструкция по правильному монтажу следующая:

    • при возведении наружных стен дома в них оставляют специальные ниши глубиной 150-200 мм. Очень часто в качестве современного материала для стен выбирают двойной силикатный кирпич м 150, с которым удобно работать;

    Ниши и необходимые размеры

    • подготавливают брусья к закладке в ниши, обрабатывают концы битумной мастикой или оборачивают несколькими слоями рубероида;

    Схема: 1-перемычка; 2-рубероид; 3-утеплитель; 4-зазор

    • торцы брусьев не обрабатывают, это необходимо для выхода влаги из дерева;
    • при необходимости обрабатывают их огнеупорным средством и антисептиком;
    • укладывают брусья в ниши. Следует иметь ввиду, что опорная часть должна быть длиной 120-180 мм, чтобы обеспечить зазор между балкой и стеной в 20-30 мм;

    Видны обработанные края

    Почти все готово

    • каждую 3-4 балку закрепляют снизу или сбоку анкерами;

    Можно такими анкерами крепить

    • заполняют нишу утеплителем;

    Чаще всего таким или пенопластом

    • сбоку к несущим брусьям пришивают бруски 50 на 50 мм или 40 на 40 мм;

    Вот такие бруски

    • к этим брускам крепят деревянные щиты или легкие бетонные панели;
    • снизу пространство зашивают досками, панелями или листами гипсокартона;
    • поверх деревянных щитов укладывают слой утеплителя. На чердаках часто применяют глиняно-песчаный слой, затем слой сухого песка или шлака.

    Тут балки не прячутся снизу

    Обратите внимание! Толщина слоя любого материала для междуэтажного перекрытия должна составлять как минимум 100 мм, а для чердачного и подвального порядка 200-250 мм.

    • пробивают лаги поперек, на расстоянии 50-70 см;
    • закрепляют на лаги строганые доски;
    • иногда, вместо деревянных лаг и досок закрепляют армирующую сетку и выполняют бетонную стяжку;
    • выполняют окончательную отделку пола и потолка.

    Вот такой «пирог»

    Расчет нагрузки, действующей на перекрытие

    Суммарное весовое усилие, которое должны выдержать балки, складывается из собственного веса конструкции перекрытия (включая вес заполнителя, утеплителя), эксплуатационной нагрузки – веса предметов обстановки, людей. Упрощенный расчет нагрузок выполняется на основании требований СНиП

    Согласно нормативным данным:

    • предельная постоянная нагрузка на 1 кв. м чердачного облегченного перекрытия составляет 90 кг;
    • предельная постоянная нагрузка на 1 кв. м межэтажного перекрытия, предназначенного для хранения вещей, составляет 100 кг;
    • предельная постоянная нагрузка на 1 кв. м перекрытия первого этажа, на котором размещается мебель и домашнее оборудование, составляет 350 кг.

    В соответствии со значениями того же СНиПа, переменная эксплуатационная нагрузка на 1 кв. м перекрытий всех типов составляет 50 кг. Значит, предельная суммарная нагрузка на 1 кв. м перекрытия во видам составит:

    • чердачное – 130 кг;
    • межэтажное – 150 кг;
    • первого этажа – 400 кг.
    Расчет нагрузки, действующей на перекрытие

    Ниже приведены ориентировочные варианты подбора популярных ширин и высот балок для настилания над различными пролетами.

    С частотой укладки – 0,6 метра:

    • 75 мм х 100 мм – 2-метровый пролет;
    • 75 мм х 150 мм – 2,5-метровый пролет;
    • 75 мм х 175 мм – 3-метровый пролет;
    • 100 мм х 200 мм – 4-метровый пролет;
    • 100 мм х 200 мм – 4,5-метровый пролет;
    • 125 мм х 200 мм – 5-метровый пролет;
    • 150 мм х225 мм – 6-метровый пролет.

    С частотой укладки – 1,0 метра:

    • 75 мм х 150 мм – 2-метровый пролет;
    • 100 мм х 150 мм – 2,5-метровый пролет;
    • 100 мм х 175 мм – 3-метровый пролет;
    • 125 мм х 200 мм -4-метровый пролет;
    • 150 мм х 200 мм – 4,5-метровый пролет;
    • 150 мм х 225 мм – 5-метровый пролет;
    • 175 мм х 250 мм – 6-метровый пролет.

    Зная алгоритм расчетов, представленный в СНиПе , можно составить калькулятор, который будет точно определять оптимальное соотношение шага укладки каркаса перекрытия, сечения балок и длины пролета.

    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 –85 (СП ).

    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

    Наименование материала Плотность или насыпная плотность, кг/м3
    Асбоцементный лист 750
    Базальтовая вата (минеральная) 50–200 (от степени уплотнения)
    Берёза 620–650
    Бетон 2400
    Битум 1400
    Гипсокартон 500–800
    Глина 1500
    ДСП 1000
    Дуб 655–810
    Ель 420–450
    Железобетон 2500
    Керамзит 200–1000 (от коэффициента вспенивания)
    Керамзитобетон 1800
    Кирпич полнотелый 1800
    Линолеум 1600
    Опилки 70–270 (от фракции, породы дерева и влажности)
    Паркет, 17 мм, дуб 22 кг/м2
    Паркет, 20 мм, щитовой 14 кг/м2
    Пенобетон 300–1000
    Пенопласт 60
    Плитка керамическая 18 кг/м2
    Рубероид 600
    Сетка проволочная 1,9–2,35 кг/м2
    Сосна 480–520
    Сталь углеродистая 7850
    Стекло 2500
    Стекловата 350–400
    Фанера клееная 600
    Шлакоблок 400–600
    Штукатурка 350–800 (от состава)

    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/м2.

    2. Переменная нагрузка

    Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП , для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м2.

    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/м2;
    • 1,3 — при удельной массе больше 200 кг/м2.
    Читайте также:  Люк на чердак – виды конструкций и 2 варианта обустройства

    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 м2) приведен в таблице 3.

    Таблица 3

    Материал Объем, м3 Плотность, кг/м3 Масса, кг Удельная нагрузка, кг/м2
    Брус (сосна) 9 х 0,15 х 0,1 х 3,3 = 0,4455 500 222,75 14,85
    Доска (сосна) 15 х 0,04 = 0,6 500 300 20,0
    Фанера 15 х 0,01 = 0,15 600 90 6,0
    Линолеум 15 х 0,005 = 0,075 1600 120 8,0
    Минвата 15 х 0,12-0,405 = 1,395 100 139,5 9,3
    Итого:       58,15
    С учетом k = 1,2       70

    Переменная нагрузка — 150 х 1,2 = 180 кг/м2.

    Общая нагрузка — 70 + 180 = 250 кг/м2.

    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)

    где:

    • qр — расчетная нагрузка на балку, qр = 1,5 кг/см;
    • L — длина балки, L = 330 см;
    • Е — модуль упругости, Е = 100 000 кг/см2 (для древесины вдоль волокон по СНиП);
    • J — момент инерции, для бруса прямоугольного сечения J = 10 х 153 / 12 = 2812,5 см4.

    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:

    Повышаем несущую способность перекрытия

    При необходимости несущую способность балок можно повысить за счет крепления специальных накладок из толстых досок. Очень часто применяется способ, когда концы накладок, как и балки, лежат на опорах.

    Вместо досок можно использовать стальные швеллеры. Такие накладки крепятся сбоку балки при помощи болтов, при этом можно укреплять только одну сторону бруса, но все таки надежнее укрепление обоих сторон.

    Самый простой способ повышения несущей способности — укладка дополнительных балок. Но такой процесс более трудоемкий и дорогой. Дополнительные брусья перекрывают пролеты между основными балками.

    Как можно заметить, в старых домах балки уложены с небольшим шагом и имеют достаточное сечение, что свидетельствует о качественной постройке.

    Очень важно проверять состояние балок и перекрытия, а в случаи повреждения вредителями или влагой обязательно укреплять. Если при длительном воздействии влаги повредились оголовки балок на опорах, то поврежденную часть нужно удалить, а оставшуюся — усилить и удлинить с помощью прочных толстых досок.

    Элементами перекрытия являются чистый пол и подшивка, но они относятся к разделу отделочных работ и о них поговорим в другой раз.

    Расчет балок перекрытий

    Деревянные балки перекрытий

    Деревянные балки перекрытий часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками.

    Недостатки деревянных балок — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности).

    Поэтому, деревянные балки перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург).

    Как расчитать необходимое сечение деревянной балки перекрытий?

    Оптимальный пролет для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для деревянной балки — прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.

    При выборе сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило стоставляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.

    Для расчета минимального и оптимального сечения деревянной балки перекрытия можно воспользоваться он-лайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий

    Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длинн пролетов:

    Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. — рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку

    Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:

    Таблица минимальных сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

    Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглы бревна, можно пользоваться следующей таблицей:

    Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2

    Если вы хотите перекрыть большие прогоны, то рекомендуем воспользоваться опытом с сайта Околоток.

    Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

    Расчет балок перекрытий

    Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке — высокой стоимости.

    Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям.

    Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред.

    Для расчета параметров двутавровой металлической балки можно воспользоваться хорошей программой расчета Beam

    Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок

    В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко — например, так как в каркасной стальной конструкции).

    Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать, как 350 (без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м2Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру.

    В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

    Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

    Железобетонные балки перекрытий

    При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову):

    1. Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.
    2. Ширину балки рассчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).
    3. Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.
    4. Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

    Вес строительной арматуры или сколько метров арматуры в тонне. Вес арматуры длиной 11,75 м. Вес арматуры диаметром от 5,5 до 32 мм. 

    Вес двутавра и количество метров в тонне двутавра

    Популярность: 22%