Как производится крепление стропил к балкам перекрытия своими руками?

Как определяется длина деревянных балок перекрытия: эксперты FORUMHOUSE рассказывают о нюансах расчёта и самостоятельного изготовления.

Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.

Технические характеристики – как не ошибиться при выборе

Деревянные балки эффективны при закрытии пролёта в 2,5-4 м. Максимальная длина – 6 м, при большей протяжённости не обойтись без монтажа опорных колонн или иных конструкций.

Крепление стропил к балкам перекрытия из дерева осуществляется посредством стальных пластин, уголков и скользящих опор. При определении сечения за стандарт принимают общую нагрузку в 350-400 кг/м2 для перестраховки. Оптимальное соотношение высоты и ширины изделия 1,4:1. Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать, дополнительно нужно учесть размеры заступов на стену — не менее 12 см, для бруса — не менее 15 см.

Ширина доски для балки варьируется в пределах 4-20 см, высота 10-30 см, диаметр брёвен может достигать 11-30 см. В зависимости от габаритов балки, шаг укладки составляет 0,3-1,2 м (как правило, 0,6-1 м).

Расстояние между балками перекрытия из металла колеблется в пределах 1-1,2 м. Номер (размер) балки при нагрузке в 400 кг/м2 выбирается исходя из длины обустраиваемого пролёта и шага укладки. Так, при пролёте в 6 м и шаге 1-1,2 м оптимален 20 двутавр (высота 20, ширина 10 см); пролёт 4 м, шаг 1-1,2 м – №12 (высота 12, ширина 6,4 см); пролёт 3 м, шаг 1-1,2 м – №10 (высота 10, ширина 5,5 см).

Современная бетонная балка перекрытия способна закрыть проём длиной в 3-7,5 м, а укладка проводится с шагом в 1-1,5 м. Минимальная высота элемента составляет 1/20 часть длины пролёта, ширина рассчитывается исходя из пропорции 5:7 (5 – ширина, 7 – высота).

Размеры балок перекрытия комбинированного типа могут быть самыми разными. Для серии W наибольшая длина составляет 6 м, категория L предусматривает длину до 13,5 м. Основное отличие между группами заключается в типе бруса. В первом случае это струганое изделие, прошедшее камерную сушку, во втором – клееные балки перекрытия, соединённые из отдельных элементов посредством особой технологии, что придаёт итоговому продукту повышенную жёсткость, прочность и надёжность.

Инструмент и приспособления для установки балок перекрытия

При работе используется обычный плотницкий инструмент. Когда используют соединение в виде перфорированных пластин или уголков, для их фиксации потребуется шуруповёрт. Для крепления на болты и глухари нужна низкооборотная дрель и ключ с трещоткой или динамометром. Также желательно иметь пилу-торцовку и цепную пилу, чтобы ускорять процесс. Самым желанным инструментом при монтаже балок является подъёмный кран. Особенно для балок из металла. Или хотя бы делают на верху треногу с лебёдкой, чтобы облегчить строительство. Ещё важно иметь на стройке разборные леса, козлы и другие подмости. Пользоваться одной лишь стремянкой невозможно.

Технология производства балок

В отличие от металлических балок, двутавр выполняется по совершенно другому принципу. Ни сварка, ни литье не применяются. Деревянные балки собираются подобно конструктору из таких элементов: верхняя планка, нижняя планка, стенка. Каждый элемент изготавливается отдельно. Наличие пазов упрощает процесс сборки, для дополнительной фиксации используется клей.

Практически все производители в процессе изготовления используют следующие виды станков и насадок:

1. Фрезеровочный станок. Позволяет выполнить канавку под крепление (до 10% длины балки). Естественно, позволить себе фрезер может далеко не каждый частный пользователь. Заменить его можно циркулярной либо ручной дисковой пилой.
2. Станок для нарезки. Важно не только нарезать заготовки по размерам, но и выполнить максимально точные срезы под углом 45 градусов.
3. Установка для склейки. Упрощает и существенно ускоряет процесс нанесения клея перед сборкой.
4. Пресс для склейки. Когда сборка закончена, готовое изделие сушится под прессом. 5 минут будет вполне достаточно.

Особенности конструкции СМП

Балка производится из высококачественного профиля (12х4 см), к нему прикреплен треугольный каркас. Обыкновенно верхнее армирование делается из одного прутика, нижнее – содержит два аналогичных элемента. Но если требуется сделать удлиненный безопорный пролет, то конструкцию усиливают при помощи вспомогательного упрочнения. В нижней части каркаса предусматривают еще одну продольную арматуру. Армирования, выполненные сверху и снизу, соединяют в цельное строение диагональным арматурным прутом.

Для заполнения сборно-монолитного перекрытия допускается применить различные газобетонные блоки с плотностью D400 или D500. Притом степень уплотнения практически не влияет на общую несущую способность конструкции: блочные изделия служат стационарной опалубкой, всю нагрузку несет железобетонная панель.

Обычный размер блоков – 625х200х250 мм. С торцов они должны надежно опираться на профиль. Соответственно требуемое расстояние между соседними балками – 72 см.

Для исключения появления мостиков холода с внутренней стороны конструкции важно установить слой утеплительного материала толщиной 5 см

У некоторых строителей возникают сомнения в безопасности такой конструкции. Они считают, что в процессе эксплуатации зажатые блочные изделия способны выпасть. В действительности это совсем не так. Аналогичные перекрытия нередко использовались в прежние времена: тогда блоки просто укладывались промеж балками. При помощи бетона они объединялись в единое целое. Впоследствии с ним каких-либо проблем, как правило, не возникало. В инновационных конструкциях предусмотрены стойкие поддерживающие полки, потому надежность их еще выше.

Важно! Невзирая на использования газобетона, отличающегося прекрасными теплозащитными характеристиками, сборные железобетонные перекрытия требуется утеплять. Это касается тех обстоятельств, при которых они разделяют отапливаемые помещения с улицей.

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.

Увеличение сечения

Для этого используют накладки из древесины. Применяют доски и брус. Сечение подбирают в зависимости от степени повреждения и планируемой нагрузки. Стоит отметить, что наращивание сечения по бокам не эффективно. Чтобы это понять, достаточно взглянуть на формулы, по которым рассчитывают элементы. Ширину в этих вычислениях берут в первой степени, а высоту — во второй. При увеличении размеров в 2 раза в первом случае, несущая способность удваивается, а во втором — возрастает вчетверо.

Стягивание существующей балки с накладкой болтами, скобами или шпильками. Профессиональные мастера предпочитают последний вариант. При закручивании гаек обязательно используют шайбы, чтобы не повредить древесину. Между металлическими деталями и деревом предусматривают слой изоляции, например, Техноласт ЭПП. Поврежденный участок перед выполнением работ обрабатывают антисептиком.

  Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Если вторым этажом частного деревянного дома является чердачное нежилое помещение, не имеющее отопления, то чердачное перекрытие утепляем в обязательном порядке. Чаще всего для этого мы используем базальтовую вату, реже, пенопласт.

Утепление перекрытий ведётся с укладкой теплоизолятора на предварительно закреплённый слой пароизоляции. Мы настилаем её со стороны отапливаемого помещения. Если технология предусматривает утепление с использованием ЭППС, который пары не поглощает, пароизоляционные работы не проводятся.   

Устройство балочного перекрытия

При монтаже нужно обязательно соблюдать уровень всех вертикалей и горизонталей. Для этого предварительно натяните маячный шнур и устанавливайте каждую балку, ориентируясь на него. Только таким образом можно обеспечить идеальное устройство балочного перекрытия.

Это обеспечит ровность всех балок относительно друг друга. Чтобы при монтаже наката балки не двигались, скрепите их между собой. Не забывайте, что деревянные перекрытия легко воспламеняются, поэтому если сквозь них проходят печные или каминные трубы, то между трубой и элементами перекрытия должно сохраняться расстояние не менее 40 см. Все электрические кабели, проходящие внутри или снаружи перекрытия, укладываются в кабель-канал (монтажный короб) или гофру.

Таблица. Расстояние между балками междуэтажного (чердачного) перекрытия, см

Сечение	Расстояние между стенами, м
деревянной балки, мм	3	3,5	4	4,5	5
50x160	80(120)	60 (90)	45 (65)	50	40
60x120	125(185)	80(135)	70(105)	55(80)	45 (65)
100x100	60 (90)	45 (70)	35(50)	40	Не применяется

Рекомендации по выбору материалов

Деревянные перекрытия, помимо балок, изготавливаются с использованием:

• черепных брусков;
• досок чернового пола;
• досок пола помещения сверху;
• утеплителя;
• гидроизоляционной пленки;
• декоративного покрытия;
• антисептика.

Черепные бруски должны иметь квадратное сечение со стороной 50 мм. Их фиксируют к нижней поверхности балок и подшивают потолок. Для досок чернового пола можно применить любой материал, в том числе нестроганый. Строганная шпунтованная доска может пойти на пол верхнего этажа. В качестве теплоизоляции в деревянных перекрытиях обычно выступают минеральная плита или рулонный материал, ведь волокнистая теплоизоляция не горит и обладает высокими шумопоглощающими свойствами. Это выгодно отличает ее от пенопласта.

Для защиты утеплителя от воздействия паров влаги следует использовать гидроизоляцию. Для того чтобы антисептировать древесину, вы можете использовать обрезки рубероида или битумную мастику.

Устройство стропильной системы

Когда речь идет о стропильных ногах для обустройства кровли, рассматриваются только следующие виды крыш: простая односкатная, двускатная, мансардная, вальмовая и шатровая.

Плоской крыше стропильная система не нужна. В кровле, имеющей скат, несущая деревянная конструкция выполняет функцию основания для обрешетки, гидроизоляционного покрытия и листов шифера, профнастила или другого аналогичного материала.

Над тем, из чего лучше всего выпиливать стропила для крыши, задумываются, желая сделать конструкцию надежной и долговечной.

Обычно систему, к которой прикрепляется кровельный материал, делают из деревьев хвойных пород.

Полученные стропильные ноги обязательно покрывают средством, защищающим древесину от сырости и порчи жучками.

Если планируется устанавливать висячие стропила и затяжки, то нужно закупать пиломатериалы 1 сорта.

Для наслонной несущей конструкции подходит древесина и 1, и 2 сорта. Материал 3 категории следует приобретать, чтобы изготовить подкосы и стойки.

Придерживаться этих рекомендаций очень важно, ведь чем качественнее использованное для создания стропильной системы дерево, тем прочнее кровля дома.

Закупать пиломатериалы и крепежные элементы необходимо после составления чертежей.

Схемы помогают сделать расчет не только этажей, прочности бетонного основания и площади здания, но и несущей конструкции крыши.

Составляя проект будущего дома, надо найти наилучший вариант стропильной системы, который мог бы придать зданию красивый вид и обезопасить его от непогоды.

Пока создаются чертежи строения, следует произвести расчет шага стропил, то есть расстояния, на которое один элемент несущей конструкции будет отдаляться от другого.

Этот параметр должен составлять не менее 60 см и не более 1 м. Шаг следует подгонять под размеры пластов утеплителя, если планируется фиксировать поверх несущей конструкции крыши рулонное полотно или плиточный материал, не позволяющей выходить из дома теплому воздуху.

Чтобы расчет необходимых материалов был верен, нужно знать, что представляет собой стропильная система.

Элементами несущей конструкции считаются не только стропильные ноги, но и опорные балки, удерживающие всю систему и уложенные параллельно основанию дома.

Дополнительные составляющие стропильной системы – это распорки, упирающиеся в места, где заканчиваются стены здания, и стойки, отвечающие за фиксацию главных элементов конструкции и установленных вертикально.

Кроме них, к стропильным ногам могут быть добавлены бабки, необходимые для растяжения по вертикали, и стяжки, уравновешивающие систему.

Преимущества использования деревянных двутавровых балок для межэтажных перекрытий и стропильных систем:

• Экологичность
• Повышенная огнестойкость
• Продолжительный срок службы
• Высокие физико-технические параметры современных балок допускают использование их в пролетах большой длины
• Не изменяющиеся геометрические размеры и отсутствие таких недостатков деревянных конструкций как: кручение, деформация, усадка, растрескивание
• Может полностью заменить собой металлоконструкции, обеспечивая при этом идеальную поверхность пола и потолков
• Универсальность применения, легкость монтажа, экономия времени, трудозатрат и материалов
• Отсутствие необходимости в проведении «мокрых» работ в процессе сборки

Цена двутавровой балки зависит от ее высоты сечения и материала полок, могут монтироваться на больших площадях. При этом не нужно волноваться о появлении видимых дефектов, поскольку купить качественные двутавровые изделия – это значит обезопасить свой дом от усадки и трещин после них. Для работы с деревянными балками можно использовать обычный плотницкий инструмент. В стенах данного вида перекрытия можно легко прорезать отверстия, необходимые для прокладки систем инженерных коммуникаций. Производство деревянных двутавровых балок полностью оправдывает цели их применения:

• Устройство перекрытий цокольных и межэтажных;
• Стропильные системы;
• Устройство мансардных этажей

Видео описание

Как врезать балки в глухую стену показано в видеоролике: Для получения нужного сечения допускается использовать сращённые по длине доски, скреплённые шпильками, а также двутавровые балки из досок и ОСП.

Обратите внимание! В случае с деревянными стенами гидроизоляция не требуется.

На кирпичные и бетонные стены

В каменных стенах ниши создают в процессе их кладки или заливки, так как потом сделать это будет сложно. Их размеры делают такими, чтобы вокруг опорной части бруса оставались вентиляционные зазоры около 50 мм, исключающие образование конденсата и намокание древесины. Их после окончания монтажа заполняют утеплителем.

Глубина опорной ниши не должна превышать 2/3 толщины стены. Её дно застилают рубероидом или листовой резиной для дополнительной гидроизоляции. В остальном технология монтажа аналогична описанной выше.

Кладку стен следующего этажа продолжают после установки лаг Источник

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про утепление деревянного дома снаружи.

На стены из ячеистого бетона

Деревянные перекрытия между этажами в частном доме из пенобетонных или газобетонных блоков нельзя монтировать непосредственно в кладку, так как эти материалы имеют ячеистую структуру и обладают недостаточной прочностью. Они могут разрушиться от большой точечной нагрузки. Поэтому перед монтажом выполняют следующие мероприятия:

• под уровнем установки несущих балок вместо очередного ряда кладки заливают бетонный армированный пояс, установив на верхний торец стены опалубку или специальные U-образные блоки. Связав весь периметр, он станет прочной опорой и позволит распределить нагрузку от перекрытия равномерно по всем стенам;
• после застывания бетона выкладывают следующий ряд, создавая ниши нужных размеров с зазорами для вентиляции.

Как и в предыдущих примерах, сначала крепят крайние элементы, затем по ним выравнивают промежуточные, следя за соблюдением уровня, параллельностью лаг и равным расстоянием между ними.