Деревянная двутавровая балка перекрытия своими руками

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.

Крепление балок перекрытия к мауэрлату: технология выполнения работ

Многие домовладельцы стремятся строить свои дачные дома самостоятельно. Приходит момент, когда они сталкиваются с вопросом, возможно ли возвести крышу собственноручно и как это сделать. В любом случае важно помнить, что работа эта довольно трудоемкая, требует грамотного подхода и четкого следования определенной последовательности.

Одним из важных этапов возведения крыши считается правильная установка и закрепление мурлата. Это определенная опора, которая воспринимает часть усилия, создаваемого конструкцией крыши.

Установка ?

Для устройства мурлата используют деревянные брусья, которые укладывают в плоскости, параллельной будущему коньку. Его начинают устанавливать в процессе возведения стен. К примеру, в случае кирпичной кладки можно поступить следующим образом:

ближе к верху, примерно на 4–6 рядов ниже края, с периодичностью в 1 м прокладывают толстую проволоку; проволоку прочно закрепляют внутри кладки по центру; длины свободных концов должно хватить, чтобы впоследствии без проблем охватить и обвязать опорный брус; после завершения строительства видимые части крепежа прячут, к примеру, нанеся слой штукатурки.

Чтобы не допустить загнивания балок мурлата, их гидроизолируют, прокладывая рулонный материал типа рубероида.

Устраивая мауэрлат вдоль периметра стен, необходимо проконтролировать не только надежность фиксации, но и горизонтальность опорного бруса.

Нужен ли мауэрлат, если есть балки ?

Когда висячие стропила опираются на брусья перекрытия, которые уложены прямо на стену, то при таком устройстве возникают серьезные точечные усилия, воздействующие на строительные конструкции. Как правило, подобный подход практикуют при возведении деревянного дома. В этом случае это оправдано, поскольку благодаря горизонтальному расположению бревен и брусьев, использованных при строительстве стен, нагрузки, которые они испытывают, равномерно распределяются.

Для кирпичной кладки или при использовании ячеистых блоков нераспределенное давление может оказаться губительным – в местах, где расположены брусья перекрытия, стены с краю начинают крошиться. Именно по этой причине давление следует рассредоточить. Для этого на ее гребень рекомендуется укладывать мурлат, который выполняют из толстого деревянного бруса. Таким образом, положительный ответ на вопрос, нужен ли мауэрлат под балки перекрытия в подобных конструкциях, не подлежит сомнению.

Если кровельная конструкция предусматривает сопряжение стропил и перекрытия, то прежде необходимо обеспечить надежное крепление балок перекрытия к мауэрлату. На последний фактически будет возложена разгрузочная функцию.

Последовательность крепления ?

После обустройства мурлата переходят к укладке и креплению потолочных балок к мауэрлату.

Такие параметры, как сечение брусьев конструкции и шаг установки, рассчитывается при проектировании дома на основе оптимального сечения и шага стропил. К примеру, если стропила предполагается изготавливать из досок 5 на 15 см, то расстояние между этими элементами выбирают, равным 0,6 м. Это оптимальный вариант, тем более что ширина теплоизоляционного материала тоже равняется 0,6 м.

Чаще всего они имеют сечение 200 на 100 либо 150 на 100. Итоговую же длину подбирают с учетом ширины будущего карниза. Вынос составляет порядка 0,4–0,5 м. Как правило, их устанавливают в одном направлении – преимущественно поперек помещения. На закрепленном мауэрлате выполняют небольшие пазы (достаточно глубины в 20–300 мм) под элементы перекрытия. Вначале монтируют крайние из них, расположенные у противоположных стен, отступив от их внутреннего края на 0,5–0,6 м. Далее между ними натягивают веревку и по полученному уровню раскладывают остальные брусья на расчетном расстоянии друг от друга. Следуя этому правилу, можно обеспечить ровную горизонтальную плоскость потолка. Следует обязательно проконтролировать места крепления балок к мауэрлату. В случае необходимости их можно слегка подчистить, подтесать мурлат либо, наоборот, подложить небольшие плашки из кусочков фанеры. Затем монтируют поперечные брусья с шагом в 1 м.

Как закрепить ?

Элементы перекрытия после врезки в мурлат закрепляют друг с другом, используя гвозди, стальные перфорированные уголки под шурупы или саморезы.

Для начала балки временно фиксируют. Сделать это достаточно просто. Недалеко от их концов в поперечном направлении укладывают доску, лучше даже две, и прибивают, используя гвозди. Если уложить рядом две доски, то передвижение по перекрытию в процессе устройства крыши значительно упростится.

Временная фиксация повышает надежность основной, так как не дает детали смещаться.

В завершение посмотрите, как крепить балки к мауэрлату видео:

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах на участке.

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Преимущества:

• удобство и простота монтажа;
• приемлемая стоимость;
• незначительный вес изделия.

Недостатки:

• высокий уровень огнеопасности;
• подверженность поражению жуком-короедом;
• возможное гниение конструкции с течением времени;
• конструкция перекрытия по деревянным балкам применяется только до четвертого этажа.

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом. Обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих нагрузок на фундамент.

Стальные балки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде двутавра, швеллера или уголка, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

• допустимы пролеты большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
• стойкость к воздействиям биологического характера и гниению;
• огнеустойчивость.

Недостатки:

• высокая цена;
• возможно образование коррозии;
• низкие звуко- и теплоизоляционные параметры;
• для монтажа требуется специальная техника.

Железобетонные балки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

• отсутствие прогибов;
• повышенная несущая способность;
• формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки:

• сложность монтажа;
• потребность задействования специализированной техники.

Комбинированные балки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном строительстве при создании каркасных домов. Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

• отличные прочностные данные;
• стойкость к деформированию;
• незначительный вес.

Недостатки:

• высокая цена;
• неудобство утепления плитным материалом.

Крепление балок перекрытия к стене

В статье «Межэтажные перекрытия» мы рассказывали о том, каким образом железобетонные и деревянные перекрытия должны монтироваться в стену из газобетонных блоков.

В данной части рассмотрим, узел опирания деревянного бруса на кирпичные стены.

Как мы уже писали выше, длина опирания бруса на стены должна составлять минимум 15 см.

Прежде чем положить балку, ее необходимо подрезать с торца под углом 60 0 , обработать весь брус антисептиком и обернуть концы в два слоя рубероид для предотвращения загнивания.

После чего, на стену стелиться рубероид, на который укладывается доска-подкладка. Она служит для распределения точечных нагрузок от балок на всю поверхность стены.

На подкладку кладут балку перекрытия, приколачивают к ней анкер из стальной полосы, который в последствии заделывается в кирпичную кладку.

При установке деревянных балок нужно оставить температурный зазор не менее 3 см для компенсации линейного расширения древесины.

Если балки опираются на внутреннюю несущую стену, то конструкция аналогична предыдущей, с той лишь разницей, что балки перекрытия соединяются друг с другом при помощи металлической ленты. Более наглядно всю схему можно увидеть на рисунке.

Укладывать деревянные балки начинают с самых крайних. Сначала их выравнивают по уровню, а за тем по ним кладут остальные. Для выравнивания остальных балок по высоте, под их концы подкладывают обрезки досок.

Что делать, если усиление балок перекрытия невозможно?

Случается и так, что усилить балки – сложно осуществимый процесс или даже совершенно невозможный. При этом заменять перекрытие на данный момент не планируется.

В этом случае есть два варианта исправить ситуацию:

• установка опор под имеющиеся элементы, не выдерживающие нагрузки;
• установить балки-дублеры в промежутках между старыми.

Стойки-опоры установить проще, но они уменьшают полезную площадь помещения, создают помехи при эксплуатации. Кроме того, они уменьшают визуальную привлекательность интерьера, поэтому потребуются дополнительные затраты времени и средств на декорирование стоек. Дублирующие балки устанавливаются по тому же принципу, что и имеющиеся – врезаются в предварительно вырезанные гнезда несущей стены. Технически этот вариант более сложен, чем установка деревянных опор, но лишен тех недостатков, которые свойственны первому способу.

Крепление балок к стене

Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.

В кирпичных или брусовых домах концы балок заводят в пазы («гнезда»). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.

Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными , чтобы обеспечить свободное «дыхание» древесины.

При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой). Балку опирают на основание паза через антисептированну ю и гидроизолированн ую деревянную дощечку толщиной 30-40 мм. Боковые стороны паза можно засыпать щебнем или замазать цементным раствором на 4-6 см. Каждую пятую балку дополнительно скрепляют со стеной при помощи анкера.

В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм. Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционны й материал. В некоторых случаях балки врезают в стены, выполняя соединения типа «ласточкин хвост» и т.п.

Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов. Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами. Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.

Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба?

Основным элементом чердачных, межэтажных перекрытий и перекрытий погребов, во многих частных домах является деревянная балка. Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины, особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

В следствие таких факторов балка перестает справляться с возложенной на нее функцией (возможно провисание, прогиб, искривление) и потребуется усиление деревянных балок перекрытия.

Помимо повреждений и утраты несущей способности балок пола и потолка (лаг, прогонов), укрепление может быть продиктовано увеличением нагрузки на перекрытие.

Конструкция

Деревянный пол — самый старый и в то же время надежный способ покрытия. Прежде всего стоит разобраться с конструкцией покрытия из дерева, с тем, как оно устроено. Традиционная конструкция состоит из: деревянных балок перекрытия, лагов, половых досок и плинтуса.

Основной элемент — лаги. Они являют собой своего рода обрешетку, каркас, на который стелятся половые доски. Они нужны для того, чтобы финальная конструкция было крепкой и ровной. Любое нарушение в конструкции лаг скажется на качестве пола в целом.

Суть в том, что главная функция лаг — предоставить полу ровную поверхность. Они также способствуют проходу воздуха внутри конструкции настила. Это предотвращает гниение элементов из дерева.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ усиления опорных участков балок, включающий подготовку поверхности, ее обработку адгезионным составом, проведение в случае необходимости ремонтных работ, отличающийся тем, что усиление осуществляют за счет крепления к опорным участкам балки, по крайней мере, с одной стороны относительно поперечного сечения балки гофрированных металлических листов с постоянными параметрами гофров или переменно-гофрированных металлических листов, расположение гофров может быть поперечным или наклонным, во все или только в некоторые полости, образованные между гофрированными листами и балкой, нагнетают или не нагнетают дефектоустраняющий раствор.

2. Способ усиления опорных участков балок по п.1, отличающийся тем, что на опорных участках балки устраивают дополнительные внутренние и/или наружные усиливающие элементы, шаг и направление которых согласовывают с шагом и направлением гофров металлических листов.

3. Способ усиления опорных участков балок по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве нагнетаемого дефектоустраняющего раствора применяют цементно-песчаную смесь, обладающую после затвердения несущей способностью.

4. Способ усиления опорных участков балок по п.1 или 2, отличающийся тем, что балку усиливают поясными и/или торцевыми элементами.

Варианты усиления

Основными материалами перекрытий является древесина, железобетон, металлопрофиль. Это повлияет на выбор способов и вариантов усиления. В зависимости от перечня предстоящих работ и состояния конструкции, усиления может предусматривать:

• удаление поврежденных и разрушенных частей перекрытия, замена их на новые элементы;
• восстановление несущей способности перекрытия, наращивание покрытий и толщины плит;
• наращивание сечения стальных балок путем приваривания дополнительных металлических элементов;
• подведением под перекрытие разгружающих балок и опор;
• увеличение армирования путем монтажа дополнительных металлических стержней по контуру перекрытия, либо в его тело;
• иные варианты, обусловленные видом предстоящих работ.

Все решения, выбранные для усиления перекрытий, будут раскрыты и обоснованы в проектной документации. Чтобы подрядчик смог реализовать их при проведении работ, составляется рабочая документация, спецификации на стройматериалы.

Комментарий специалиста. Усиление перекрытий не должно привести к ухудшению прочности и надежности здания, состояния других конструкций. Поэтому в проекте может одновременно предусматриваться усиление и по другим направлениям. Например, при обустройстве отдельного выхода на улицу, усиление может потребоваться перекрытиям и несущей внешней стене объекта. Также, ввиду увеличения нагрузок при проведении строительных работ, меры по усилению могут затрагиваться все нижерасположенные перекрытия.

Сложный вариант комплексного усиления перекрытий с использованием композитных материалов.

Достоинства и недостатки деревянного перекрытия между этажами

Межэтажное деревянное перекрытие из балок устанавливается при том условии, что ширина пролета не больше 8 м. Между этажами также есть свои несущие конструкции, и это балки, для которых используется брус с сечением 150х100 мм или 150х150 мм. Чтобы определить расстояние между балками, можно своими руками провести расчет. Как правило, этот параметр варьируется 0,6-1 м.

Среди преимуществ деревянных перекрытий между этажами стоит отметить длительный срок службы и надежность

В любом случае требуется наличие гидропароизоляционной пленки, которая исключает проникновение и образование излишек влаги.

Поверхность пола, как чердака, так и подвала, нужно обрабатывать специальными антисептиками для дерева. Деревянные перекрытия самые легкие и потому их устанавливают в жилые дома, особенно используют для чердачного помещения.

• Экологически чистое;
• Обладает хорошей теплоизоляцией;
• Смотрится очень эстетично.

Есть минусы у древесного полотна и заключаются они в склонности к образованию микроорганизмов, грибков и плесени, гниении и разрушении, деформировании полотен, если они изначально выбраны низкого качества.

Использование досок и цельного бруса

В 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.

Крепление бруса к бетонной и кирпичной стене

Сверлить кирпич следует осторожно, строго под прямым углом, не «расшатывая» сверло, чтобы не расколоть кирпич. Раскол может вызвать осыпание кирпича. при попадании в полость кирпича придется воспользоваться дюбелем анкерного типа, который при заворачивании в стену образует узел, или распорным дюбелем. Закручивают дюбель осторожно. Механические анкера для устройства креплений деревянных брусьев к кирпичным стенам намного лучше саморезов и гвоздей, и технологически, и по прочности крепления.

Для бетона нужна дрель с функцией перфоратора и прочные пластмассовые дюбеля под саморезы, иногда перед забивкой пластикового дюбеля в стену его дополнительно смазывают клеем.

Утепление

Инструкция по сооружению утепленного перекрытия нами уже приведена; однако расчет утепляющего слоя в зависимости от применяемого материала и климатических условий нуждается в комментариях.

Основное свойство любого утеплителя — его теплопроводность. Чем она ниже, чем лучшее утепление обеспечивается слоем фиксированной толщины.

Для каждого региона страны в зависимости от зимних температур в нем российским СНиП 23-02-2003 предлагаются собственные нормы теплового сопротивления ограждающих конструкций.

Тепловое сопротивление складывается из сопротивления каждого из слоев стены или перекрытия; однако именно для перекрытий свойствами настила, паро- и гидроизоляции можно пренебречь, поскольку их теплоизолирующие качества серьезно уступают таковым у любого современного утеплителя.

Толщина слоя утеплителя рассчитывается по простейшей формуле: она равна произведению расчетного теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала.

Важный момент: все значения приводятся в единицах СИ; соответственно, результат мы получим в метрах. Для вычисления слоя утеплителя в сантиметрах его достаточно умножить на 100.

Очевидно, для расчета не хватает только справочных данных. Чтобы избавить читателя от их поиска, приведем эти значения здесь.

Уточним: реальные значения теплопроводности могут меняться в зависимости от плотности материалов и атмосферной влажности. Зависимость в обоих случаях линейная: рост плотности и влажности ведет к увеличению теплопроводности.

Давайте в качестве примера своими руками выполним расчет утепления перекрытия над холодным подполом для дома, построенного в Астраханской области.

Утеплитель — базальтовая вата.

1. Нормированное теплосопротивление из верхней таблицы берется равным 3,6 (м2*С)/Вт.
2. Теплопроводность базальтовой ваты равна 0,042 Вт/(м2*С).
3. Минимально необходимая толщина утеплителя, таким образом, равна 3,6*0,042=0,1512 метра, или 15 сантиметров.

Балки из ОСБ своими руками

Чтобы изготовить двутавр своими руками, где ребром жесткости будет ориентировочно стружечная плита OSB, прежде всего, нужно сделать правильный расчет предполагаемой нагрузки. Изготавливается самостоятельно опора в несколько этапов:

• В верхнем и нижнем брусе по центру делается паз по толщине плиты.
• Затем в зависимости от высоты опоры, выпиливается плита определенного размера и тщательно обрабатывается срез, при этом не допускается на материале сколов, срезов и других дефектов.
• Наносится клей на поверхность канавки, плита вставляется в пазы бруса.
• Сжимается под прессом и выдерживается некоторое время.

Более подробно самостоятельное изготовление двутавра из дерева можно посмотреть по видео: