В коттеджном строительстве часто применяются балочные перекрытия. Они выгодно отличаются удобством в монтаже, минимальными трудозатратами и возможностью использования разнообразных материалов для тепло- и звукоизоляции. Если это подходит, в новой формулировке можно использовать термин «балки перекрытия».
Балочные перекрытия состоят из нескольких элементов.1. Балки. Они выполняют несущую функцию.
2. Накат. Заполняет межбалочное пространство.
3. Материалы для отделки пола и потолка. Для создания перекрытий используются самые ходовые материалы:
▪ дерево;
▪ железобетон;
▪ металл.
Рассмотрим их подробнее.
Деревянные перекрытия
Древесина самый популярный материал в строительстве малоэтажных частных домов.
Во-первых, каркасные дома и дома из бруса сейчас очень популярны, вних никак не обойтись без деревянных перекрытий.
Во-вторых, дерево наиболее экологичный материал, обладающий значительными преимуществами:
— быстрота и легкость монтажа, не требующего специальной техники и оснастки;
— доступность;
— высокая прочность при относительно небольшом весе;
— хорошие теплопроводность и шумоизоляция.
Недостатков у дерева мало, значимыми являются: пожароопасность, подверженность гниению и повреждению насекомыми. Но с ними успешно борются современные антисептические средства. Они позволяют не только избежать гниения древесины и защитить ее от вредителей, но также повышают устойчивость к огню. Кроме того, появились новые деревянные материалы, обладающие повышенной прочностью: деревянный двутавр, клееный брус и подобные им изделия.
Единственный недостаток, с которым приходится мириться — ограниченные возможности свободных планировок. Это связано с требованиями нормативных актов: если делать пролеты длиной более 4,5 метров, то необходимо применять дополнительные опоры. В результате уменьшается свободное пространство и увеличиваются расходы на материалы.
При проектировании деревянных перекрытий, должны быть правильно рассчитаны два главных показателя:
— расстояние (шаг) между балками.
Несущие нагрузки на балку
Строительными нормативами предусмотрены нагрузки от 100 до 210 кг на квадратный метр. Однако лучше взять за основу больший запас прочности, чем пытаться усилить конструкции после завершения монтажа.
Оптимальное значение для частного дома — 250-400 кг на квадратный метр.
Расстояние (шаг) между балками
Укладывание балок производится параллельно друг другу по меньшей стороне пролета с определенным шагом — расстоянием, на котором они будут находиться друг от друга. Шаг зависит от длины пролета сечения балки. Ориентировочные значения можно посмотреть в таблице.
Поскольку размеры материалов могут несколько отличаться друг от друга, то делать разметку расстояния для укладки балок лучше от базовой точки, приняв за нее один край.
Совет эксперта
Величину шага следует делать кратно размерам утеплителя, который потом будет укладываться на пол или потолок. Это значительно облегчит работы по теплоизоляции.
Пример: если листы утеплителя имеют размеры 1200 или 2400 миллиметров, то шаг между балками стоит сделать 600 миллиметров.
Для помещений, в которых нагрузки будут временными, например котельные, санузлы, расстояния между балками делаются меньше. Это уменьшит расходы на материалы для обшивки полов, так как чем меньше шаг, тем более тонкий материал можно использовать.
Схема монтажа балочного деревянного перекрытия
Монтаж балочных перекрытий одинаков всех их видов, в том числе для цокольных и мансардных. Он состоит из следующих этапов.1. Вначале на опоры укладывается несущие элементы — балки. К ним снизу прикрепляются бруски — для удобства укладки утеплителя или чернового покрытия.
Роль чернового покрытия выполняет доска. Она прибивается к брускам, после чего на нее укладывается пароизоляция, тепло- и звукоизоляция. Чаще всего используются пенополистирол, минеральная вата и пористые наполнители. Они заполняют пространство до уровня «вровень с балкой». Сверху весь «пирог» накрывается пароизоляционным материалом для того, чтобы внутрь перекрытия не попала влага.
2. На втором этапе монтажа делаются деревянные лаги. Они располагаются на расстоянии 60 сантиметров друг от друга. В каждом последующем слое доски располагаются перпендикулярно доскам нижнего слоя. Это даст возможность распределять нагрузки равномерно, а также придаст покрытию дополнительную жесткость.
3. На третьем этапе приступают к укладке досок пола. Для этого можно использовать: гипсокартон или сороковку, ДВП или фанеру.
4. Заключительный этап — зашитие нижней части перекрытия, отделка и оформление потолка.
Лайфхак от практиков: устранение передачи колебаний по деревянным перекрытиям
Дома с деревянными перекрытиями имеют одну неприятную проблему: движения по полу верхнего этажа резонируют с потолком нижнего этажа.
Чтобы решить эту проблему, можно применить нестандартный, но действенный способ — изменить расположение несущих балок. Их следует укладывать парами (по две), делая расстояние между неми 500 миллиметров.
Перваяиз балок — несущая для пола верхнего (например, второго) этажа. Ее сечение рассчитано по строительным нормативам и составляет 150х100 миллиметров. Она крепится к прокладке из древесины и мауэрлату. Ее уровень должен находиться выше уровня балки, стоящей рядом.
Втораяиз балок — несущая для потолка. Ее сечение составляет 100х50 миллиметров.
Такая схема расположения балок обеспечивает отличную звукоизоляцию, поскольку полностью исключена передача колебаний, идущих сверху вниз.
Железобетонные перекрытия
ЖБ балки в самостоятельном строительстве используются реже, чем деревянные из-за большого веса и необходимости применять специальную технику. В домах из бруса и каркасниках такие перекрытия не используются совсем.
Основное требование к балкам — это их несущая способность. Поэтому важно правильно рассчитать ее сечение.
Алгоритм расчета сечения балок из железобетона
1. Замерить пролет балки.
2. Рассчитать характеристики прочности.
3. Определить необходимую относительную высоту.
4. Рассчитать высоту области заливки бетона.
5. Определить коэффициент максимального момента.
6. Составить расчетную формулу для нагрузки на дом.
Для создания опор, чаще всего, используют балки, имеющие сечение в виде прямоугольника.
Их размеры рассчитывают, относительно длины пролетов. Они должны соответствовать ГОСТовским нормативам.
Технические рекомендации для железобетонных перекрытий:
▪ высота несущих балок должна быть равна 1/20 шага между опорными элементами. Отношение ширины балки к высоте должно быть 5:7;
▪ балки должны иметь высоту, не превышающую 5 процентов от их длины;
▪ длина должна быть такой, чтобы их торцы не заходили на несущие стены;
▪ в строительстве домов чаще всего используются балки, имеющие длину 6 метров, ширину — 20 сантиметров и высоту — 30 сантиметров.
Совет эксперта
Монтировать ЖБ балки лучше одновременно с возведением стен. Тогда дом будет сформирован правильно.
Опорную нагрузку следует направить на верхний пояс, а не на торцы балок. Это позволит увеличить прочность и надежность здания.
Монтаж ЖБ перекрытия
Его можно выполнить самостоятельно, но нужно понимать, как прочно зафиксировать железобетонные конструкции.
Для установки перекрытий, обычно, используют кран. С двух сторон балки приделываются стропы, к которым прикрепляются монтажные петли. Длина стропы зависит от длины самой балки. При помощи крана балку поднимают и прикрепляют к подстропильным балкам или колоннам. Если монтаж перекрытий выполнен правильно, то здание будет обладать высокой прочностью.
Если строится небольшой дом, то балки можно изготовить и установить самостоятельно.1. Сначала нужно подготовить материалы:
— оборудование для опалубки;
— арматура, имеющая диаметр от 12 до 14 миллиметров;
— смесь бетона (300 марка);
— межбалочный наполнитель: пенобетонные блоки, пустотелая керамика.
2 Затем потребуется выполнить ряд операций:
— на дно опалубки уложить щит из высокопрочной фанеры;
— сформировать из фанеры или досок стены балочной опалубки;
— внутрь уложить пленку из полиэтилена. С ее помощью можно будет потом извлечь бетон;
— армированный пояс уложить снизу и сверху балки;
— залить до нужного уровня объем опалубки.
Совет эксперта
Если в доме запланирован паркетный пол, то для заполнения межбалочного пространства используют легкобетонные плиты.
Если же пол планируется покрывать линолеумом или паркетом на бетонном основании, то в качестве заполнителя лучше взять пустотелые блоки.
Главный плюс железобетонных балок — в их размерах. Они могут перекрыть более широкие пролеты, чем деревянные.
К минусам можно отнести большой вес и необходимость использовать подъемную технику и специальное оборудование.
Металлические балки
Они могут изготавливаться из различных видов металла, но предпочтение отдается сварному или укатанному двутавру.
Расчет металлических перекрытий делается в зависимости от способа опоры на стены, крепления основания, числа опор и условий эксплуатации. И только потом выбирается наименее затратный вариант.
При больших горизонтальных нагрузках металлические перекрытия надо усиливать.
Есть несколько способов усиления:
— использование накладок, позволяющих увеличить сечение балки;
— бетонирование;
— регулирование напряжений при помощи натяжных или распорных устройств;
— устройство дополнительных опор.
Если металлические перекрытия имеют нестандартные размеры или катанный двутавр не соответствует нужной жесткости и прочности, тогда применяются «сборные балки» — их сваривают из отдельных элементов. Так получают бистальные и усиленные двутавры, а также балки, имеющие переменные сечения.
Тем не менее, для строительства индивидуальных домов металлоконструкции используются редко. Причина в дороговизне металла и его тяжести. Вес одного квадратного метра такого перекрытия достигает 400 килограмм, а иной раз и больше. Поэтому к несущим возможностям ограждающих конструкций предъявляются очень высокие требования.
Какую металлическую балку использовать для перекрытия?
Выбор металлической балки для перекрытия зависит от нескольких факторов, таких как вес нагрузки, пролет перекрытия, тип здания и стоимость.
Вот несколько распространенных типов металлических балок, которые могут использоваться для перекрытия:
-
Балки из стальных уголков: это наиболее распространенный тип металлической балки для перекрытия. Они состоят из двух угловых профилей, соединенных между собой пластинами. Балки из стальных уголков легко доступны, относительно дешевы и могут выдерживать значительные нагрузки.
-
Швеллеры: это другой тип стальной балки, который может использоваться для перекрытия. Они имеют форму буквы «H» и могут выдерживать большие нагрузки при достаточно малом весе. Швеллеры более дорогие, чем угловые балки, но обычно легче в установке.
-
Балки из труб: это более экзотический вариант металлических балок для перекрытия. Они состоят из металлических труб, объединенных между собой с помощью сварки или болтов. Балки из труб могут быть более дорогими и сложными в установке, но могут создавать уникальный внешний вид.
-
Балки из металлических профилей: это тип металлической балки, который может использоваться для перекрытия небольших пролетов или для легких нагрузок. Они могут быть изготовлены из алюминия, стали или других металлических сплавов, и имеют форму буквы «I». Они легкие, легко устанавливаются, но могут быть дороже, чем угловые балки.
Выбор конкретного типа металлической балки для перекрытия должен быть основан на требованиях конкретного проекта. Желательно обратиться к специалистам, которые могут помочь с выбором наиболее подходящего типа металлической балки для конкретного проекта.
