Перекрытие больших пролетов деревянными балками: клеенные балки, деревянные фермы

Клееные деревянные конструкции (БКДК)

Что такое БКДК

Большепролетные клееные деревянные конструкции (БКДК) – это крупные несущие детали строительных конструкций, материалом которых является клееный брус. Балки, рамы, фермы и арки из клееной древесины (БКДК) по эксплуатационным характеристикам не уступают бетонным и металлическим конструкциям. В сравнении с деревянными, вес металлических конструкций в разы больше, а их несущая способность меньше. БКДК не подвержены коррозии, а также их применение на 30% снижает бюджет строительства. Последние 20 лет в строительстве предпочтение отдается БКДК, поскольку благодаря современным методам обработки клееных деревянных конструкций очевидно их преимущество. Вдобавок ко всему сказанному открытые арки и конструкции из натурального дерева – великолепный декоративный элемент, который очень любят архитекторы.

Благодаря своей универсальности клееная древесина (брус и балки) подходит как для строительства небольшого дома так и для крупномасштабного строительного проекта. Большепролетные клееные деревянные конструкции являются решением при реализации проектов требовательных архитекторов.

Высокие показатели прочности позволяют применять данный материал в конструкциях различного назначения. Клееные конструкционные балки могут быть использованы для выполнения межэтажных перекрытий, эффектных залов и мостовых конструкций, балконов, полов и в составе других несущих конструкций.

Клееные конструкции (балки: прямые, радиусные, стрельчатые; колонны; фермы; рамы) способны выдерживать высокие нагрузки благодаря использованию сертифицированной древесины повышенных классов прочности и надежных клеевых составов.

Особенности клееных конструкционных балок:

  • Легко сочетается с другими материалами;
  • Имеют широкий диапазон типоразмеров;
  • Легкий вес по сравнению с несущей способностью;
  • Почти неограниченные архитектурные и структурные возможности;
  • Клееные балки просты в транспортировке и монтаже;
  • Огнестойкость и сохранение структурной прочности клееных деревянных балок больше, чем у других материалы из-за медленного обугливания.

Использование для производства современных станков с ЧПУ позволяет подготовить необходимые технологические пазы и отверстия, а также реализовать практически все задумки архитектора…

Преимущества БКДК

  • Соотношение массы строительной конструкции с ее несущей способностью . Деревянная балка того же веса, что и металлическая, выдерживает на 25 % большую нагрузку.
  • Устойчивость к агрессивным средам . Пропитанные специальным составом балки из клееного бруса не подвержены коррозии, воздействиям кислот и пожароустойчивы. После пожара в московском ЦВЗ «Манеж», металлические балки перекрытий заменили на БКДК. Эта работа была удостоена главной национальной премии в области архитектуры – «Хрустальный Дедал».
  • Цена . Применение БКДК значительно удешевляет расходы на стройматериалы и монтажные работы. Ориентировочно, при индустриальном строительстве эта разница составляет 30%.
  • Эстетические качества . Открытые фермы и балки из БКДК не требуют специального декора, самостоятельно являясь элементами дизайна. Безопорные пролеты до 80 метров окружности, все чаще применяются в современной архитектуре.

Область применения БКДК

Клееные конструкции могут быть применены при строительстве широкого спектра зданий и сооружений различного назначения.

  • Малоэтажное строительство, мостовые конструкции, надземные переходы, декоративные конструкции, навесы.
  • Ипподромы, конюшни, конно-спортивные комплексы, манежи.
  • Спортивные залы и стадионы (хоккейные, футбольные), теннисные корты и ледовые дворцы, велотреки, аквапарки.
  • Киноконцертные и выставочные залы, бизнес-центры, павильоны, административные здания.

Деревянные фермы – прочные и легкие конструкции для перекрытия больших пролетов

Несмотря на то, что в арсенале строителей помимо дерева есть немало других строительных материалов (бетон, металл), древесина продолжает пользоваться популярностью. Причины этого кроются в ее доступности, легкости обработки и достаточно высокой прочности. Причем с помощью дерева можно перекрывать даже достаточно большие пролеты – деревянные фермы для крыши позволяют без проблем перекрыть пролет около 30 м.

Основа для крыши

Виды деревянных ферм

Подобные конструкции могут использоваться не только при строительстве крыш, раньше, например, они использовались при строительстве мостов. Но, учитывая восприимчивость дерева к влаге и воздействию насекомых (несмотря на все защитные пропитки), в последнее время они используются главным образом именно для устройства крыши, или в качестве перекрытий между этажами в частном строительстве.

Что же касается классификации, то по назначению можно выделить:

  • деревянные стропильные фермы – их можно собрать на земле, а потом просто поднять и закрепить на уже почти готовом доме. Это очень удобно и сокращает время строительства;
  • фермы-перекрытия – в этом случае они используются в роли перекрытия между этажами.

На фото – заготовки для перекрытия

Есть определенные отличие и в форме конструкции, можно выделить такие типы как:

  • с параллельными поясами – используются для устройства перекрытия между этажами;

Обратите внимание! Этот тип может использоваться и при сооружении крыши с небольшим уклоном.

  • треугольные – при строительстве частных домов каркас крыши состоит из нескольких треугольных ферм, соединенных поверху деревянным брусом;
  • прямоугольные фермы могут использоваться для устройства крыши с небольшим уклоном;
  • возможны варианты с трапециевидным очертанием, а также с искривленным верхним поясом.

На схеме представлены разные варианты очертания верхнего пояса

Как правило, ферма из дерева изготавливается либо из деревянного бруса, либо из достаточно широких досок (если нагрузка будет главным образом вертикальной).

Но возможны и другие варианты:

  • при необходимости восприятия больших нагрузок могут использоваться комбинированные конструкции. В них, например, нижний пояс может быть изготовлен из стали, а остальные элементы – быть деревянными. Это позволит максимально снизить вес, а металл без проблем выдержит эксплуатационную нагрузку;
  • встречаются и фермы, изготовленные из фанерных труб. Главным преимуществом такого вида можно считать малый вес (даже по сравнению с аналогом из бруса или доски). Небольшая цена также может считаться преимуществом. Конечно, прочность таких сооружений несколько меньше, чем у аналогов, изготовленных из толстых брусьев, поэтому и используют их главным образом не в качестве несущих конструкций;

Схема узла из фанерных труб

  • фермы, в которых сочетается стеклопластик и дерево можно считать экзотикой, но они существуют. Стеклопластик довольно прочный, к тому же обладает малым весом, так что конструкция получается довольно прочной и легкой;
  • но чаще всего встречаются обычные конструкции, изготовленные из цельного либо клееного бруса, а также досок.

Подробнее о деревянных фермах

Человеку, далекому от строительства, использование ферм из дерева может показаться нелогичным – к чему тратить время на сборку такой конструкции, если можно просто перекрыть пролет деревянной балкой (читайте также статью «Деревянные панели для стен: выбор и установка»).

На самом деле – это не больше чем заблуждение и эти конструкции в некоторых случаях просто незаменимы. Например, балка пролетом 12 м только под действием собственного веса даст немалый прогиб и не может использоваться без дополнительных опор.

Преимущества и недостатки использования ферм из пиломатериалов

Использование подобных конструкций имеет ряд преимуществ:

  • можно без труда перекрывать большие пролеты без установки дополнительных опор. Никакая балка не сможет составить им конкуренцию при пролете в несколько десятков метров;

Длина этой конструкции превышает 30 метров

  • благодаря жесткости и невысокому весу их сборку можно организовать на земле, а потом уже доставлять на место установки;
  • по сравнению с балками деформации намного меньше, прогибы настолько малы, что это никак не сказывается на состоянии потолков нижних этажей в случаях, когда используются деревянные перекрытия фермы;
  • в просветах между элементами можно спрятать коммуникации, что положительно повлияет на интерьер помещения;
  • при должной сноровке такие конструкции можно использовать и как элемент дизайна.

Конечно, не обошлось и без недостатков:

  • по сравнению с балками толщина ферм все-таки намного больше, соответственно и толщина перекрытий между этажами велика;
  • покупные конструкции стоят немало;
  • если попытаться изготовить такую конструкцию самостоятельно, то особое внимание придется уделять узлам и качеству сборки в целом. Желательно, чтобы даже простенькая деревянная ферма 8 метров должна быть собрана идеально, без зазоров и щелей.

Узлы ферм

Узлы деревянных ферм – места соединения 2 и более элементов, именно его можно считать слабым местом всей конструкции. При небрежной сборке, некачественном соединении о жесткости конструкции можно забыть.

Соединение отдельных элементов в одно целое может выполняться несколькими способами, рассмотрим простейшую стропильную ферму:

  • в коньковом узле стропила соединяются вполдерева и закрепляются болтами. Допускается использование металлических либо деревянных накладок для большей жесткости;

Коньковый и опорный узлы

  • для жесткости необходима затяжка, соединяющая оба стропильных бруса. В этом случае в стропилах делается паз по размеру затяжки, и она фиксируется болтами;
  • деревянная ферма 6 метров и большей длины (до 12) требует установки дополнительных связей (вертикальных и наклонных брусков) для обеспечения жесткости. Схема соединения будет выглядеть так – в вертикальной связи делаются небольшие пазы, в которые упираются наклонные связи. Дополнительно узел укрепляется металлической пластиной;
  • также конструкция фермы крыши из дерева потребует надежного соединения со стеной. Самый простой способ сделать это – просто уложить деревянные брусья на стену и установить стропила в пазы, закрепив болтами.

На схеме – различные варианты стропильных ферм

Обратите внимание! Возможны варианты опорного узла с использованием потолочных балок, в таком случае они будут выполнять еще и роль затяжки. Правда, конструкция узла несколько усложнится.

Конструкции с параллельными поясами создаются, как правило с использованием специальных металлических пластин. Такие пластины для соединения деревянных ферм с одной стороны имеют ряд зубцов, которые надежно фиксируют узел.

Схема крепления с использованием потолочной балки

Самодельные фермы из дерева

Классификация конструкции и расчет деревянных ферм – это скорее забота специализированных организаций. Когда возникает необходимость в ее постройке своими силами, то чаще всего просто пользуются готовыми чертежами, тем более, что частные дома, как правило строятся типовыми.

Чаще всего фермы в частном строительстве используются при строительстве крыши. В этом случае можно посоветовать классическую конструкцию в виде треугольника с затяжкой, расположенной посередине либо внизу.

Точнее говоря, понадобится не 1, а несколько одинаковых конструкций, собрать которые можно на земле своими руками, а потом уже поднять наверх. Причем понадобится минимум инструментов – пила, молоток, накладки для узлов, болты либо гвозди.

Металлическая пластины для узлов

Обратите внимание! Исключением можно считать крыши сложной конфигурации с обилием скатов. В этом случае понадобится индивидуальный подход и лучше обратиться в проектную организацию.

В случае с такой крышей лучше не заниматься самодеятельностью

В принципе можно изготовить и перекрытия своими руками. Достаточно знать простейшую зависимость – для поясов опасное сечение находится в середине пролета, а для наклонных связей – у опор. Некоторые сложности может представлять точная разметка и обрезка брусков и досок, но это проблема решаемая.

В завершение

Фермы из дерева позволяют значительно расширить область применения пиломатериалов. Если обычные балки вряд ли получится использовать для перекрытия больших пролетов, то фермы такого недостатка лишены. Важно и то, что при небольшой сноровке изготовить такую конструкцию можно своими силами (см.также статью «Как в домашних условиях сделать состаренное дерево»).

На видео в этой статье показана сборка и установка стропильных ферм.

Деревянные балки перекрытия для большого пролета: Инструкции +Видео и Фото

Деревянные балки перекрытия для большого пролета. Установка деревянных балок для перекрытия между этажами не является большой редкостью. Главным предназначением является равномерное распределение будущей нагрузки на фундамент и стены здания.

Для того чтобы конструкция могла выполнять свои функции, следует правильно подбирать материалы, проводить расчеты сечения и длины.

Общие сведения

Разновидности перекрытий

Все деревянные перекрытия можно разделить на несколько видов по назначению и разновидности материала, из которого они сделаны. По назначению они бывают чердачными, межэтажными, цокольными и подвальными. По разновидности материала балки бывают из клееной и цельной древесины. Пролет между этажами обязательно должен быть надежным и прочным, поэтому между полом и потолков во внутренний объем укладывают пароизоляционные и звукоизоляционные наполнители. Потолочная часть должна быть зашита требуемыми материалами, а сверху производится укладка пола.

Чердачное перекрытие может быть установлено в качество элемента крыши, и тогда оно будет являться частью стропильной системы. Оно может быть установлено в качество независимого элемента. Для сохранения тепла следует обязательно использовать слои с теплоизоляцией и пароизоляцией. Перекрытие цокольного этажа и подвала должно быть очень прочным и способным выдерживать большие нагрузки. Такие пролеты тоже утепляют и прокладывают слои материала для пароизоляции, чтобы холод ни в коем случае не проник из подвала в дом.

Читайте также:  Деревянные лестницы для дома: в чем их преимущества?

Между собой балки отличаются по видам, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Для того чтобы сделать цельные балки, используют древесину твердых пород. Большим недостатком являются цельномассивные деревянные балки, так как у них есть ограничение по длине – не более 5 метров. Балки из клееной древесины отлично сочетают в себе эстетику и высокую прочность. Их использование помогает существенно увеличивать предельную длину, которая может быть до 20 метро и идеально подойдет для перекрытия больших пролетов. Учитывая то, что этот материал выглядит очень красиво, его зачастую не перекрывают потолком, и он является элементом дизайна.

Преимущества

Есть несколько весомых преимущества, к которым можно отнести:

  • Простоту установки.
  • Способность к перекрытию больших пролетов.
  • Небольшой вес.
  • Большой срок эксплуатации.
  • Высокий уровень безопасности от пожаров.
  • Материал не поддается деформации.

Перекрытия балками между этажами делается материалом с прямоугольным сечением, что характерно для доски или бруса, или же используется круглое, которое изготовлено из бревна.

Требования к балкам перекрытия

Установка перекрытий из деревянных балок способно повлечь за собой ряд особых требований, которые следует учитывать.

Состоят они в следующем:

  1. Балочные изделия обязательно должны быть сделаны из хвойных пород дерева, так как именно они имеют высокий запас прочности. При этом влажность древесины должна быть не больше 14%, так как в противном случае лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
  2. Запрещено для создания балок перекрытия использовать древесину, которая подверглась заболеваниям, грибку или она была испорчена насекомыми.
  3. Перед началом монтажа элементы для создания балок следует обрабатывать антисептиками.
  4. Для того чтобы в будущем пол или потолок не прогибался из-за нагрузки, следует сделать строительный подъем. Чтобы это выполнить, потолок нижнего этажа должен иметь незначительный подъем – это не будет вам мешать, наоборот, при нагрузке все выровняется и будет в нужном положении.
  5. Если вы планируете укладывать брусья с большой частотой, то вместо них можно использовать доски, которые нужно обязательно устанавливать на ребра.

Порядок расчета

Перед началом установки деревянного перекрытия балками следует выполнить некоторые расчеты, благодаря которым вы узнаете размеры и количество балок.

Для этого вам потребуется:

  • Определить, какова будет длина пролета, на которой и будет производиться установка.
  • Сделать расчеты на предполагаемую нагрузку, которая будет после установки.
  • С указанными данными можно выполнить расчеты на сечение балок и шага установки. Для этого используйте специальные калькуляторы онлайн или таблицы.

Длина балок будет сложены из таких данных, как длина пролета, который следует перекрыть и запаса балки, который будет установлен в самой стене. Узнать пролет можно при помощи любых измерительных приборов, а запас балок, который будет установлен в стене, напрямую зависит от материала, из которого выполнена стена.

Важно! Если здание кирпичное, то запас балок должен быть не менее 10 см для балок из досок и не менее 15 см для балок из брусьев. В деревянных строениях должны быть специальные пазы, глубина которых обязательно должна быть не меньше 7 см и даже больше для укладывания балок. Если балки будут играть роль основы для крыши, то их делают на 5 см длиннее пролета.

Самый популярный вариант пролета, который перекрывают балками, равен от 250 до 400 см. Но учтите, что самая большая допустимая длина балок, сделанных из доски или бруса, не может быть более 600 см. В случае, если длина пролета больше допустимого размера, советуем сделать балки из клееного бруса. Кроме этого, для перекрытия пролета, который более 600 см, можно поставить специальную деревянную ферму. Нагрузка, которая идет на деревянную балку, в целом состоит из веса деталей пролета (внутреннего наполнения, балок, обшивка пола и потолка) и веса элементов временного назначения (бытовая техника, предметы мебели, люди, присутствующие в помещении).

Как выполнить работы

Расчеты

Точные расчеты для несущей способности балок, как правило, выполняют особые организации с достаточным опытом. При выполнении расчетов самостоятельно используется следующая система:

  • Чердачное перекрытие с подшивкой, утеплителем в котором является минеральная вата, имеет постоянную нагрузку 50 кг/м 2 . По стандартам СНиП при такой нагрузке нормативом будет 70 кг/м 2 , если коэффициент запаса прочности равен 1.3. Итак, узнать общую нагрузку несложно – 1.3*70+50=130 кг/м 2 .
  • Если вы производите расчеты для мансардного помещения, то следует учесть вес материала, из которого выполнен пол и предметы, которые находятся в этом помещении. В таком случае нагрузка будет 350 кг/м 2 .
  • Если же деревянные балки перекрытия играют роль межэтажных пролетом, то величина нагрузки будет равна 400 кг/м 2.

Определение шага и сечения балок

Когда известны данные о длине и нагрузке балок, можно узнать шаг установки и размер сечения/диаметр.

Учтите, что показатели взаимосвязаны между собой, и их можно рассчитать по установленным правилам:

  1. Высота и ширина балок должна иметь пропорцию 1.4:1. При этом учтите, что ширина балок должна быть от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см (это с расчетом на утеплительный материал). Бревна для перекрытия обязательно должны быть с диаметром от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки обязательно должен иметь предел от 0.3 до 1.2 метра (с учетом материала для утепления и материала для подшивки). Если дом каркасный, то шаг обязательно должен быть такой же, как и между каркасов.
  3. Произвести определение сечения балок из дерева можно по специальным таблицам или программам. При проведении расчета сечения следует учесть, что максимально допустимый изгиб балок на чердаке равен 1 от 200, а для межэтажных 1 от 350.

Использование деревянных ферм – преимущества и недостатки

Выполненные из дерева фермы перекрытий по виду напоминают два параллельно расположенных друг под другом бруска или бревна, которые между собой соединены опорами, а те в свою очередь находятся по отношению к бревнам или брускам вертикально или же под углом. Главной задачей ферм является перекрытие длинных пролетов, если невозможна установка дополнительных опорных стоек. Чтобы сделать фермы, используют специальные разработанные таблицы и программы, в которых учитываются типы соединений, шаг установки, общие размеры и сечение деталей. Чаще всего фермы делают по промышленному методу с использованием оборудования высокой точности. Вместе с тем есть вариант самостоятельного изготовления фермы.

Если сравнить деревянные фермы и балки перекрытия, можно выявить все достоинства и недостатки, которые есть у ферм.

К достоинствам отнесем:

  • Возможность накрыть пролет больших размеров и при этом не использовать дополнительные опорные стойки.
  • Небольшой общий вес, благодаря чему нагрузка на несущие элементы строения тоже будет небольшой.
  • Высокая прочность и никаких прогибов, что дает длительный срок эксплуатации напольного и подшивочного материала.
  • Простота установки на все несущие элементы в независимости от материала изготовления.
  • Есть возможность изменить ширину шага укладки.
  • Можно установить внутренние коммуникационные линии.
  • Отличная звукоизоляция.
  • Если фермы были выполнены красиво, их можно даже не зашивать и тогда они будут играть роль декоративного элемента.

Но помимо достоинств есть и некоторые недостатки, а именно:

  • Из-за особенностей конструкции сильно увеличивается толщина межэтажного перекрытия.
  • Большие затраты в плане труда при изготовлении фермы собственноручно, требуется специальное оборудование.
  • Готовые конструкции достаточно дорогие.

Выбирать фермы или деревянные балки – решать только вам.

Что лучше для перекрытия доски или деревянные фермы?

О том, что деревянное перекрытие полезнее для здоровья по сравнению с бетонным перекрытием мало кто знает. Если вы думаете построить дом с деревянным перекрытием, то вы сделали правильный выбор. Деревянное перекрытие строят в домах со стенами из кирпича, газобетонных блоков, монолитно-бетонных и, конечно же, в домах из бревна, бруса и в каркасных. Осталось решить из каких строительных материалов его лучше сделать. В общем-то выбор не большой – доски, LVL-брус, двутавровые балки и деревянные фермы. Все эти материалы находятся в разном ценовом диапазоне, и если ключевым моментом в выборе строительного материала для вас является стоимость, то не спешите использовать самый дешевый материал. Ведь может получиться, что покупая более дорогой строительный материал, вы сможете больше сэкономить на чем-то другом. Давайте попытаемся выяснить какие секреты скрываются за тем или иным строительным материалом, используемым для строительства перекрытия.

Что скрывается в перекрытии?

Водопровод и канализация

Дом это не только фундамент, стены и крыша. В доме прокладываются электрические провода, водопроводные и канализационные трубы, трубы отопления и вентиляции. Если строить дом не по образцу и подобию хрущевских квартир, а размещать помещения так, как удобно для жизни, а не для прокладки коммуникаций, то на верхнем этаже санузлы могут не совпадать по вертикали с санузлами на нижнем этаже. Это означает, что возможно потребуется проложить какую-то часть канализационной и водопроводных труб внутри перекрытия, чтобы скрытно подвести их к стояку. Многие считают, что этого делать нельзя, ввиду риска протечек. Но их опыт основывается на ветхом оборудовании старых домов, построенных еще в советское время, когда выбор материалов для монтажа водопровода и канализации был сильно ограничен. В современной реальности, существует огромный мировой опыт прокладки коммуникаций в стенах и перекрытиях. При качественном выполнении работ, с использованием современных пластиковых и металлических труб, с современными уплотнителями, такой риск практически равен нулю, зато удобством использования ванной комнаты примыкающей к спальне вы будете наслаждаться каждый день.

Вентиляция

Другим элементом комфортного проживания в доме является вентиляция. В соответствие со СНиП все помещения должны в достаточной мере вентилироваться, эти правила существуют очень давно, но при проектировании квартир, обычно, делают всего одну вентиляционную шахту на квартиру. И вентиляция устраивается только в кухне и в санузлах, которые примыкают к кухне. Но в собственном доме, особенно если он достаточно большой, такой вентиляции будет не достаточно, особенно когда мы стремимся сделать свой дом теплым, тщательно закрывая все щели, чтобы сохранить тепло. Спросите у людей, которые сделали вентиляцию в спальнях, как они высыпаются и как чувствуют себя. Поверьте сон на свежем воздухе, даже зимой, предохранит вас от многих заболеваний. Поэтому просто необходимо делать вентиляцию по всему дому, а это возможно при условии прокладки части вентиляционных труб под потолком или в перекрытии.

Читайте также:  Оптимальная ширина и длина пандуса для инвалидов

Электропроводка

Вспомним еще и про электричество. В большинстве домов трудно найти помещение, в котором нет потолочных светильников (только пожалуй в ванной и туалете). Но, возможно, электрику будет легче (и экономичнее для вас) проложить внутри перекрытия и провода для других установочных приборов. Обычно провода удобнее и безопаснее прокладывать в пластиковых или металлических трубах.

В бетонных и кирпичных домах с железобетонными плитами перекрытия все эти коммуникации обычно прячутся в короба и крайне редко в стены или в пол. В отличие от бетонного перекрытия, деревянное перекрытие это отличное место для закладки проводов и труб. Поэтому стоит рассмотреть перекрытие не только, как несущую конструкцию, но и как короб для прокладки коммуникаций, наравне со стенами, подпольем или подвалом.

Что же лучше доски, двутавровые балки или фермы?

По правилам строительства деревянных перекрытий, перекрытия на которых расположены спальные помещения рассчитываются на меньшую нагрузку, и поэтому расстояние между лагами может быть больше и чаще всего лаги устанавливают на расстоянии 60 см между осями. На нижнем этаже это расстояние обычно 40 см иногда даже 30 см. Чаще всего для перекрытий используют лаги сечением не менее 50х200 мм. (смотрите таблицы сечений лаг и промежутков между ними для спален и мансард и для остальных помещений). Перекрытие из досок самое дешевое, но и менее практичное. Во-первых, потому что доски имеют свойство усыхать и скручиваться. Во-вторых, очень трудно найти идеально ровные доски. В-третьих, очень трудно найти доски шириной более 200 мм, которые могут понадобиться при необходимости перекрыть больший пролет, как видно из таблицы для жилых помещений самый максимальный пролет для досок сечением 50х200 мм составляет 4 м 30 см. При строительстве современных домов с открытой планировкой этой величины может быть недостаточно. Для разбивки пролета придется устанавливать промежуточные балки, что также увеличивает стоимость и снижает высоту потолка. Конечно при использовании строганной балки её можно оставить на виду в качестве декоративного элемента.

Доски

Проблема с перекрытием из досок все же в другом.

  • Для вентиляции обычно прокладывают трубы от 100 до 200 мм. Такие трубы просто не поместятся в пространстве между полом и потолком.
  • Не всегда трубы будут прокладываться параллельно лагам. При небольшой толщине перекрытия будет просто невозможно протянуть такие трубы.
  • В лагах можно делать отверстия или врубки, но их нельзя делать в крайних третях между опорами, а только посередине, и их размер ограничен. Поэтому в деревянном перекрытии такой толщины прокладывают только провода, водопроводные трубы и трубы отопления. Вентиляционные и канализационные трубы прокладывают только на небольшое расстояние без пересечения лаг.

Деревянные двутавровые балки

Двутавровые балки обладают рядом преимуществ в сравнении с досками: длина пролета больше, они не усыхают и не скручиваются, и они идеально ровные и можно купить балки большего сечения. Двутавровые балки, как правило, изготавливаются в заводских условиях. Верхний и нижний пояса делаются из сухой строганной древесины, между ними крепится фанера или OSB. Деревянные пояса нельзя подпиливать или делать в них врубки, поскольку именно на них приходится наибольшая нагрузка. При этом самая большая нагрузка действует на крайние части балок близ опор (стен). В средней части балки из фанеры или OSB можно просверливать отверстия или делать прямоугольные вырезы. Смотрите рисунок на котором изображена схема технологических отверстий.

Нельзя делать отверстия в заштрихованной областиМинимальный промежуток из табл.АМинимальный промежуток из табл.БЗа пределами заштрихованной области можно делать отверстия до 37 мм везде
минимум (для всех отверстий кроме сучков)Разрешены сгруппированные круглые отверстия, если площадь группы соответствует большим отверстиямВ консольных балках нельзя делать отверстия больше 37 мм

Осторожно: Сверление, распил, шлифовка производят образование древесной пыли. Краска и/или защитное покрытие двутавровых балок может содержать диоксид титана. Древесная пыль и диоксид титана вызывают рак. Используйте средства защиты дыхательных путей при производстве работ.

Недостаток двутавровых балок заключается в том, что необходимо много сверлить или выпиливать прямоугольные отверстия, чтобы провести трубы разных диаметров. Это занимает довольно много времени. Кроме того двутавровые балки боятся сырости, поэтому необходимо их защищать от осадков в период строительства. Достоинством двутавровых балок по сравнению с фермами является их более низкая стоимость и отсутствие необходимости заказывать их заранее. Стоимость за погонный метр начинается от 350 рублей, что приблизительно вдвое дешевле ферм.

Деревянные и комбинированные фермы перекрытия

Прокладка разных коммуникаций через фермы

В отличии от двутавровых балок, фермы делаются из натуральных материалов и в них не нужно делать отверстия. Благодаря своей решетчатой структуре, через них можно пропускать трубы в любом направлении без особого труда. Деревянные фермы обычно изготавливаются шириной не менее 30 см, что позволяет провести сквозь них вентиляционные трубы. Деревянные фермы могут перекрывать пролет до 8 метров (иногда и больше), обладают идеальной геометрией, не усыхают и не скручиваются.

Но стоимость деревянных ферм довольно высока, кроме того их необходимо заказывать заранее, поскольку для каждого дома конструкция фермы рассчитывается индивидуально. Разница в стоимости между перекрытием из досок и фермами для перекрытия 100 кв м может превысить 100 тысяч рублей. Но это разница только в стоимости материала. Если учесть стоимость прокладки коммуникаций, стоимость дополнительных труб, проводов, которые придется укладывать по более длинному пути, может компенсировать эту разницу. Кроме того, вам в будущем может понадобится сделать дополнительную проводку или отопление, а также в случае капитального ремонта, деревянные фермы помогут значительно сократить расходы на эти работы. Деревянные фермы также почти вдвое дороже деревянных двутавровых балок, натуральные продукты почти всегда стоят дороже. Но, как и в случае с досками, значительно экономится время прокладке коммуникаций. Об объеме работ вы можете судить по фото внизу, на котором видна только часть перекрытия небольшого по площади дома, на нем видно сколько больших и малых отверстий пришлось сделать мастеру.

Выводы

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что при строительстве дома большей площади от двух этажей (или с цокольным этажом), использование деревянных ферм предпочтительнее других строительных материалов для каркаса перекрытия. Особенно если учесть, что в принципе, деревянные фермы можно изготовить самостоятельно, хотя и придется повозиться, и если вы не специалист, то необходимо будет заказать расчет инженеру, владеющему специализированной программой для расчета ферм.

Новый вид деревянных двутавровых ферм с прорезями для коммуникаций

Коммуникации в перекрытии из двутавровых балок

Прокладка труб и проводов в деревянном перекрытии экономит пространство

Деревянные балки и фермы перекрытия

Типы деревянных перекрытий, балок и ферм

Компания «Стройгрупп» разработала уникальную технологию по производству и строительству большепролетных конструкций из сухой строганной доски шириной до 30-ти метров без опорных колонн. Несущие способности древесины творят чудеса по гибкости и по эксплуатационной надежности конструкций. Мы производим мощные деревянные балки и деревянные фермы перекрытия. Балки и фермы перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию.

Деревянные балки перекрытия как правило изготавливаются следующих размеров 4, 6, 8, 9, 10, 12, 15 метров.

Деревянные фермы перекрытия как правило изготавливаются следующих размеров 6, 8, 10, 12, 15, 18, 20 метров.

Наши технологии позволяют изготавливать фермы большой длины: 20, 22, 24, 25, 28, 30 метров.

Перекрытие – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимает на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Все деревянные перекрытия можно разделить на несколько видов по назначению и разновидности материала, из которого они сделаны.

По назначению деревянные перекрытия бывают следующих типов:

  • чердачные перекрытия,
  • межэтажные перекрытия,
  • цокольные перекрытия
  • подвальные перекрытия.

По типу конструкции перекрытия можно разделить на следующие типы:

  • деревянные балки перекрытия;
  • деревянные фермы перекрытия.

По типу материала деревянные балки можно разделить на следующие группы:

  • деревянные балки и фермы из цельной древесины;
  • деревянные балки и фермы из клееной древесины.

Преимущества современных деревянных балок и ферм

Использование современной технологии и собственных разработок позволяют изготовить несущие стропильные конструкции из дерева, способные выдерживать большую нагрузку.

Преимуществом нашей технологии производства балок и ферм является:

  • полное отсутствие напряжений в брусе,
  • невозможность появления трещин,
  • высокая точность размеров
  • низкий вес конструкций;
  • высокая прочность;
  • длительный срок эксплуатации.

Из такого материала получаются высококачественные стропильные системы, используемые при строительстве крыш.

С помощью дерева можно перекрывать даже достаточно большие пролеты – деревянные фермы для крыши позволяют без проблем перекрыть пролет около 30 м. Возможность перекрытия больших площадей открывает максимум архитектурных возможностей перед застройщиком. В качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке.

Преимущества деревянных ферм перекрытия с большими пролетами

Преимущества деревянных ферм с большим пролетом:

  • высокая жесткость ферм;
  • низкий вес конструкции;
  • возможность сборки на земле;
  • низкий уровень деформации;
  • возможность использования в дизайне помещений;
  • возможность перекрывать большие пролеты без дополнительных опор;
  • привлекательный внешний вид;
  • снижение нагрузки на стены и фундаменты;
  • экономия средств на строительстве;
  • возможность проведения ремонтов;
  • высокая скорость монтажа,
  • монтаж без дополнительных машин и механизмов.

Для возведения деревянных конструкций с большими пролетами необходимо точно рассчитать все нагрузки на балки и фермы перекрытия, а также их сечение. В индивидуальном строительстве основой большинства крыш выступает стропильная система из дерева. Кровля каждого строения имеет свои особенности и конфигурацию, поэтому и опорные балки могут быть нестандартных размеров и изготавливаются из досок и бруса.

Применение деревянных балок и ферм перекрытия большой длины

Деревянные балки и фермы с большими пролетами могут использоваться при строительстве следующих зданий:

  • кровля ангаров с большими пролетами
  • крыши теннисных кортов,
  • крыши ФОКов и других спортивных помещений
  • животноводческие фермы
  • кровля складских комплексов
  • крыши автомоечных станций
  • конюшни и манежи
  • кровля выставочных павильонов
  • крыши офисных и производственных помещений
  • кровля бассейнов

Деревянные фермы длиной до 30 метров от производителя

Наши технологии позволяет проектировать и изготавливать следующие виды деревянных балок перекрытия:

  • деревянные стропильные балки длиной 4 — 6 метров
  • деревянные стропильные балки длиной 6 — 8 метров
  • деревянные стропильные балки длиной 8 — 10 метров
  • деревянные стропильные балки длиной 10 — 12 метров

Наши технологии позволяет проектировать и изготавливать следующие виды деревянных ферм перекрытия:

  • деревянные стропильные фермы длиной 10 — 12 метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 14 — 18 метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 20 — 24 метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 26 — 30 метров

Стоимость устройства перекрытий обычно составляет до 20% сметы всего строительства дома, а трудозатраты – целых 25%. Поэтому достаточно популярно все-таки возведение деревянного перекрытия чердака – все благодаря его высоким эксплуатационным характеристикам и хорошей шумоизоляции. Использование наших деревянных ферм и балок позволяет существенно снизить затраты на возведение здания.

Для того чтобы заказать стропильную ферму, Вам достаточно передать на эскизный проект или просто представлять размеры и тип кровли. Проектирование, расчет и макетирование выполнят наши специалисты. Мы производим деревянные балки перекрытия длинной 4, 6, 8, 10, 12 метров и деревянные фермы длиной: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 метров. Деревянная ферма возводится в кратчайшие сроки в Ростове-на-Дону и всей России, так как элементы конструкции изготавливаются на производстве и проводится точная нумерация каждой детали. На строительной площадке наши деревянные фермы собираются как конструктор.

Мы производим деревянные балки и фермы перекрытия на собственном производстве и отправляем в города: Ростов, Краснодар, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Махачкала и другие города России.

Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

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.

Деревянные балки перекрытия – размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина – 5 метров, сечение – 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

  1. Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
  2. Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

  • Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м – нормативная нагрузка.
  • Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.

Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Как высчитать расстояние между двутавровыми балками

Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.

Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По виду поперечного сечения длинная балка может быть:

Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

Какую доску использовать для балок

По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).

Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.

Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:

  1. Недопустимо использовать в клееных конструкциях свежеспиленную и непросушенную доску, т.к. невозможно предугадать, как поведёт себя такая балка в долгосрочной перспективе.
  2. Нельзя использовать в качестве клея эпоксидную смолу.

Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.

  1. Фрезеровка паза под установку ОСП. Балки заводского изготовления фрезеруются так, что паз получается зауженным книзу – т.н. клин. Лист ОСП вклеивается в «полку» в натяг. Это увеличивает плотность прилегания плиты и дерева.
  2. Нетехнологичность работ, что приводит как к увеличению времени на изготовление одной балки, так и её конечной себестоимости.

Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.

Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его.

Вот испытание, которому подверглись деревянные балки перекрытия 7 метров:

Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.

В реальных условиях одна балка не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина, это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции, поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.

На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.

Читайте также:  Преимущества балясин из гранита и другого натурального камня
Ссылка на основную публикацию