Расчет балок чердачного перекрытия для частного дома
Чердачное перекрытие должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нужную нагрузку. На прочность перекрытия влияют несколько параметров, которые можно менять — величина пролета, поперечное сечение балок, шаг их установки, связи между балками…
Рассмотрим подробнее, как подобрать балки чердачного перекрытия для частного дома, методику их расчета, варианты конструкций.
Факторы определяющие нагрузку на перекрытие
Нагрузка на чердачное перекрытие создается:
- весом самого перекрытия;
- временной эксплуатационной нагрузкой — людьми, грузами, которые могут находиться на перекрытии.
Если для создания чердачного перекрытия используется только деревянные детали и обычные легкие утеплители, то удельный вес самого перекрытия можно принять равным 50 кг/м кв. без детальных расчетов.
Если дополнительно используется стяжка и простенки, то их удельный вес нужно прибавить. Обычно, при использовании сухой стяжки и легких пустотелых межкомнатных перегородок, удельную нагрузку от деревянного перекрытия и этих конструкций принимают равной не менее 100 кг/м кв.
Определение нагрузки на чердачное перекрытие
Временная эксплуатационная нагрузка может быть разной в зависимости от предназначения и использования чердачного помещения.
- Если помещение совсем не эксплуатируется, то удельная эксплуатационная нагрузка согласно СНиП принимается не менее 100 кг/м кв. (75 кг х 1,3 — коэфф. надежности ).
Тогда общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие составит 100 + 50= 150 кг/м кв. - Для межэтажного перекрытия временная эксплуатационная нагрузка согласно нормативов должна быть не менее 200 кг/м кв (150 кг х1,3).
Если неотапливаемый чердак должен служить складом не нужных вещей, то он приравнивается к межэтажному перекрытию.
Общая удельная нагрузка — 250 кг/м кв. (200+50). - Если мансардный этаж будет жилым, и применяется стяжка пола (плавающий пол со звукоизоляцией) и легкие межсекционные перегородки, мебель, оборудование и прочее, то соответственно межэтажное перекрытие
будет с общей удельной нагрузкой 300 кг/м кв. (200 + 100 кг/м кв.).
Определение сечения и шага установки балок
Ранее были определены исходные данные для расчета:
— общая удельная нагрузка на чердачное перекрытие;
— величина пролета между несущими стенами;
Можно воспользоваться таблицами подбора балок для чердачного перекрытия, которые приведены в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом»,
Для не эксплуатируемого чердака предлагается следующее сечение балок перекрытия и шаг их установки в зависимости от величины перекрытия. Но здесь временная эксплуатационная нагрузка принята 35 кг/м кв. – это весьма редкое посещение чердака только одним человеком. При этом обеспечивается прогиб балки не более 1/360 от длины пролета.
Следующая таблица для межэтажных перекрытий с удельной нагрузкой 240 кг/м кв. Максимальный прогиб балки также предусматривается не более 1/360 кг/м кв.
Также для проектирования балок существуют свои методики расчетов, а на любительском уровне применяются различные программы и калькуляторы. Можно ознакомиться: Калькулятор — Как узнать примерные размеры и сечение балок перекрытия для ознакомления
Дополнительно читайте, как делается чердачное перекрытие по деревянным балкам
Какие связи нужно применять между балками из досок
Если в качестве балок используются деревянные доски (не шире 80 мм при высоте до 250 мм), то необходимо предусмотреть меры препятствующие скручиванию балок. Достаточно будет, если доски сверху и снизу будут обшиты (связаны между собой) сплошным настилом из листовых жестких материалов типа ДСП, ЦСП, ОСБ, фанера… толщиной не менее 12 мм, для шага установки балок не более 600 мм.
Стыки обшивки должны располагаться по центру балок. Крепление обшивок осуществляется саморезами с шагом 200 мм на глубину 40 мм.
В результате будет образован каркас, который не только препятствует скручиванию, но и увеличивает сопротивляемость на прогиб и склонность к вибрации.
С одной стороны также каркас может быть сформирован рейками контробрешетки, которые устанавливаются перпендикулярно к балкам с шагом не более 600 мм и сечением не менее 20Х90 мм. Обрешетка может быть обшита менее жестким материалом – ГВЛ, ГКЛ.
Если верхняя сплошная обшивка балок-досок не предусматривается, а также отсутствует контробрешетка, то упрочнение каркаса осуществляют вертикальными распорками. Они вставляются между балок и крепятся к ним металлическими уголковыми элементами, их сечение от 40Х100 мм. Шаг установки таких связей не более 2,1 метра, но обычно их ставят по местам стыка потолочной обшивки, при этом нижнюю контробрешетку не делают.
При выборе досок для перекрытия следует учитывать, что широкие ровные доски дороже чем узкие (при расчете за 1 м куб).
Высоту доски (высоту балки) нужно подбирать исходя из принятого решения о размещения всего слоя утеплителя и строительстве контрообрешетки.
Шаг балок может быть уменьшен, исходя из целесообразности закрепления обшивки, кратности размеру листов.
Также можно узнать, как спроектировать стропильную систему для дома
stroy-block.com.ua
МЕЖДУЭТАЖНЫЕ И ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ. Как построить сельский дом
МЕЖДУЭТАЖНЫЕ И ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ
Подбирают и укладывают балки, соблюдая такие требования. Балки (лаги), обычно из сосны, ели, лиственницы, для междуэтажных и чердачных перекрытий должны быть сухими (допустимая влажность — не более 14%; при правильном хранении древесина приобретает такую влажность через год). Чем суше балка, тем она прочнее и тем меньше прогибается от нагрузки.
Если половые балки первого этажа опираются на столбики, поставленные довольно часто, то балки междуэтажных и чердачных перекрытий опирается на стены только своими концами и редко, когда под ними ставят опоры. Чтобы междуэтажные балки не прогибались, их следует тщательно рассчитать и укладывать на расстоянии 1 м друг от друга, а то и ближе.
Самая прочная на изгиб балка — это брус с соотношением сторон 7:5, т. е. высота балки должна равняться семи каким-то мерам, а ширина — только пяти мерам. Круглое бревно выдерживает большую нагрузку, чем вытесанный из него брус, однако оно менее прочно на изгиб.
Обычно балки прогибаются под давлением на них массы засыпки, пола, мебели, людей и т. д. Прогиб в основном зависит от высоты балки, а не от ее ширины. Если, например, два одинаковых бруса скрепить болтами и шпонками, то такая балка выдержит груз уже в два раза больший, чем оба эти бруса, уложенные рядом. Поэтому выгоднее увеличивать высоту балки, чем ее ширину. Однако и в уменьшении ширины есть свой предел. Если балка будет слишком тонкой, то она может изогнуться в сторону.
Допустим, что прогиб балок междуэтажных перекрытий считается не более 1/300 длины перекрываемого пролета, чердачных — не более 1/250. Если перекрывают чердак пролетом 9 м (900 см), то прогиб не должен быть более 3,5 см (900:250= =3,5 см). Зрительно это почти незаметно, но прогиб все же есть.
Любое перекрытие, даже под нагрузкой, будет совершенно ровным, если в укладываемых балках предварительно вытесать так называемый строительный подъем. В этом случае нижней стороне каждой балки придают форму плавной кривой с подъемом в середине (рис. 128).
Сначала потолок с такими балками будет слегка приподнятым в середине, но постепенно от нагрузки выровнится и станет почти горизонтальным. С той же целью для балок можно применять изогнутые в одну сторону бревна, соответственно подтесывая их.
Толщина балок для междуэтажных и чердачных перекрытий должна равняться не менее 1/24 ее длины. Например, устанавливают балку длиной 6 м (600 см). Значит, толщина ее должна быть: 600:24 = 25 см. Если необходимо вытесать прямоугольный брус с соотношением сторон 7:5, берут бревно диаметром 30 см.
Брус можно заменить двумя досками общим сечением, равны м брусу. Такие доски обычно сбивают гвоздями, располагая их в шахматном порядке через 20 см.
Рис. 128. Строительный подъем балки (размеры в см)
Рис. 129. Расположение брусчатых и дощатых балок: 1 — чистый пол; 2 — засыпка по толю или смазке; 3 — подшивка
При более частой укладке вместо бревен (брусьев) можно использовать обыкновенные толстые доски, поставленные на ребро.
Рассмотрим такой пример. Для перекрытия пролета длиной 5 м с нагрузкой в 1259 кг необходимы две балки прямоугольного сечения 200Х Х140 мм, уложенные через 1000 мм. Однако их можно заменить тремя досками сечением 200X70 мм, расположив их через 500 мм, или же четырьмя досками сечением 200X50 мм, уложенными через 330 мм (рис. 129). Дело в том, что доска сечением 200X70 мм выдерживает груз 650 кг, сечением 200X50 мм — 420 кг. В сумме они выдержат предполагаемую нагрузку.
Для подбора сечения круглых или прямоугольных балок под нагрузку 400 кг на 1 м2 перекрытия можно использовать данные таблицы 20.
Концы балок в стены заделывают в такой последовательности. Концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий деревянных зданий врубают сковороднем в верхние венцы на всю толщину стены. В каменных зданиях балки кладут на стены или заводят в специально оставленные в них гнезда. В стенах из самана, землебита и т. д. балки кладут на обвязку.
Из-за конденсирования теплого воздуха, проникающего из дома, с холодным, находящимся в гнездах, концы балок нередко загнивают. Этого можно избежать, если между стенами и концами балок оставить пространство с хорошей вентиляцией. Поэтому гнезда, оставляемые, например, в кирпичных стенах, для укладки балок делают несколько больших размеров, чем концы балок. Нижняя часть гнезда должна быть как можно более ровной, поэтому перед укладкой балок ее нужно выровнять бетоном и уложить два-три слоя рубероида (толя). Глубина гнезд в каменных зданиях обычно составляет 250 мм, а концы балок кладут на длину не менее 150 мм.
При подготовке концов балок их отесывают, покрывают на 750 мм противогнилостным антисептиком, просушивают, просмаливают на 200 мм и в пределах осмолки обертывают двумя слоями толя. Торцы балок должны быть незасмоленными и не закрытыми толем.
Таблица 20
Допустимые сечения балок междуэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2
| Ширина пролета, м | Расстояние между балками, м | Диаметр бревен, см | Сечение брусков (высота на ширину), см |
| 2 | 1 | 13 | 12X8 |
| 0,6 | 11 | 10X7 | |
| 2,5 | 1 | 15 | 14ХЮ |
| 0,6 | 13 | 12X8 | |
| 3 | 1 | 17 | 16×11 |
| 0,6 | 14 | 14X9 | |
| 3,5 | 1 | 19 | 18X12 |
| 0,6 | 16 | 15х10 | |
| 4 | 1 | 21 | 20×12 |
| 0,6 | 17 | 16X12 | |
| 4,5 | 1 | 22 | 22х11 |
| 0,6 | 19 | 18×12 | |
| 5 | 1 | 24 | 22X16 |
| 0,6 | 20 | 18×14 | |
| 5,5 | 1 | 25 | 24×16 |
| 0,6 | 21 | 20Х11 | |
| 6 | 1 | 27 | 25×18 |
| 0,6 | 23 | 22X14 | |
| 6,5 | 1 | 29 | 25×20 |
| 0,6 | 25 | 23X15 | |
| 7 | 1 | 31 | 27×20 |
| 0,6 | 27 | 26×15 | |
| 7,5 | 1 | 33 | 30×27 |
| 0,6 | 29 | 28X16 |
Рассмотрим один из вариантов заделки балок. Концы их опиливают (отесывают) под углом 60°, антисептируют, просмаливают, обертывают толем и укладывают так, чтобы они не доходили до задней стенки гнезда на 30 — 50 мм. После укладки балки ее боковые и верхнюю стороны заделывают раствором с щебенкой (рис. 130), торцы не смолят.
Если толщина каменных стен 2 1/2 кирпича (640 мм) или больше, концы балок можно не замазывать раствором. В этом случае их заделывают так. Поскольку балка своими концами опирается на стены только на 150 мм, то между ее торцом и задней стенкой гнезда глубиной 250 мм остается пространство в 100 мм. Этого вполне достаточно для воздушной прослойки и укладки теплоизоляционного материала. Низ гнезда выравнивают бетоном, покрывают битумом, кладут на него два слоя толя, верх и боковые стенки гнезда закрывают слоем толя, а заднюю — слоем просмоленного войлока, который прижимают антисептированной доской толщиной 25 мм. Конец балки укладывают так, чтобы между ним и антисептированной доской был зазор в 40 мм (рис. 131).
В стены толщиной в два кирпича (510 мм) концы балок заделывают так. Заднюю стенку гнезда закрывают двумя слоями в стену толщиной в два кирпича: 1 — толь; 2 — лага; 3 — пол; 4 — доски толщиной 25 мм; 5 — войлок в два слоя просмоленного войлока, делают ящик из трех стенок, просмаливают его и вставляют в гнездо, прижав им просмоленный войлок (рис. 132).
Рис. 130. Заделка концов деревянных балок раствором с щебенкой:
1 — раствор; 2 – балка; 3 — толь в два слоя; 4 — войлок
Рис. 131. Заделка концов деревянных балок междуэтажных перекрытий в стену толщиной 2 1/2 кирпича:
1 — толь в один-два слоя; 2 — балка; 3 — пол; 4 — лага; 5 — конец балки; 6 — зазор 4 см; 7 — доска толщиной 2,5 см; 8 — толь; 9 — войлок в один слой
Рис. 132. Заделка концов деревянных балок междуэтажных перекрытий
Рис. 133. Заделка концов деревянных балок в чердачном перекрытии в стену толщиной в два кирпича: 1 — толь; 2 — засыпка; 3 — доска толщиной 25 мм; 4 — войлок в 3 слоя
Рис. 134. Устройство ригеля около труб:
а — общий вид стены и ригеля; б — способы крепления ригеля в балку; 1 — ригель; 2 — балки; 3 — ригели; 4 — балки
При заделке концов балок чердачного перекрытия в стенах толщиной в два кирпича особое внимание уделяют защите гнезд. Прежде всего в них устанавливают ящик из трех стенок, которые просмаливают и обивают войлоком (рис. 133).
Балки около дымоходов необходимо располагать не ближе 400 мм от внутренней поверхности ближайшего дымохода. Бывает, что нельзя отдалить балку от дымохода. В этом случае балку врубают в ригель, который, в свою очередь, врубают в две балки, что немного ослабляет их. Чтобы уменьшить ослабление, такие балки лучше укладывать более толстыми концами в сторону дымохода (рис. 134).
В кирпичных, каменных и подобных им зданиях между крайними балками и стеной должен быть зазор не менее чем в 50 мм, который заделывают рейкой. Между рейкой и балкой желательно проложить полоску толя или рубероида.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
hobby.wikireading.ru
Надподвальные и чердачные перекрытия. Перекрытия в санузлах.
Перейти на страницу «Перекрытия зданий»
Особенности проектирования надподвальных и чердачных перекрытий. Перекрытия в санузлах.
К чердачным и надподвальным перекрытиям, наряду с общими требованиями, относятся и специальные. В связи с этим их конструктивные решения несколько отличается от междуэтажных наличием слоя утеплителя и пароизоляции.
Чердачные перекрытия (рис. 1 а, б, в) разделяют помещения верхних этажей от неотапливаемого холодного чердака. Сверху таких перекрытий кладут пароизоляцию и утеплитель. Пароизоляцию устраивают из слоя битумной мастики, или одного — двух слоев пергамина, рубероида, наклеенного на мастике. Пароизоляция защищает утеплитель от водяных паров, проникающих из отапливаемого помещения через толщу чердачного перекрытия. В качестве утеплителя применяют шлак, керамзит, плиты из легких бетонов, минераловатные плиты и др. Толщина утеплителя определяется с помощью расчетов.Сверху утеплителя устраивают стяжку из раствора, которая защищает от влаги.
Надподвальные перекрытия (рис. 1 д) отделяют отапливаемые помещения от подвалов и технического подполья. Сверху таких перекрытий кладут теплоизоляцию из сыпучих плитных и др. материалов, толщину которой выбирают по расчету.Пароизоляционный слой в этом случае располагают над утеплителем.
Рис. 1. Перекрытия: а — чердачное перекрытие по железобетонным плитам, утепленных плитным материалом; б — тоже по железобетонным балкам, утепленное сыпучим материалом; в — тоже из утепленных панелей; г — перекрытия в сананузлах; д — надподвальное перекрытие; 1 — битумная обмазка; 2 -плитный утеплитель; 3 — стяжка известковая; 4 — пароизоляция; 5 – сыпучий утеплитель; 6 — утепление балки; 7 — чердачные плиты из легкого бетона толщиной 280 мм; 8 — выравнивающая стяжка из раствора; 9 – рулонная гидроизоляция; 10 — выравнивающая стяжка под полы; 11 — керамическая плитка; 12 -полоса из гидроизоляционного материала толщиной 150 … 200 мм; 13 – несущая железобетонная плита
Покрытие в санитарных узлах и «мокрых» помещениях (банях, прачечных) (Рис. 1. г) имеют гидроизоляцию. Ее выполняют из двух-трех слоев рулонного материала. В местах примыкания стен наклеивают полосы гидроизоляционного материала и поднимают вверх основной изоляционный ковер на 150 — 200 мм.
Сверху гидроизоляцию защищают выравнивающей стяжкой из цементного раствора.
saitinpro.ru