При возведении частного дома важно правильно выбрать конструктивные решения его элементов. Одной из важнейших конструкций можно назвать перекрытие. Грамотно подобранная толщина плиты жб перекрытия в доме между этажами позволит обеспечить его надежность и безопасность.
Монолитные плиты подходят для использования в массивных строениях из камня или кирпича. В кирпичном доме такое перекрытие создает диск, придающий зданию дополнительную жесткость. При укладке межэтажного ж/б перекрытия важно выбрать тип его изготовления:
Оба этих способа распространены в настоящее время, но постепенно первый вытесняет второй. Главные недостатки монолитного перекрытия – стоимость опалубки и необходимость выжидания времени затвердевания бетона. К достоинствам можно отнести:
К достоинствам сборной технологии относится:
Недостатков у этого способа чуть больше, чем у предыдущего:
Выбор между технологиями, по которым будет возводиться перекрытие между этажами, зависит от предпочтений будущего владельца дома и экономических соображений. Если расстояния между несущими стенами далеки от стандартных, потребуется большое количество нетиповых изделий, что приведет к удорожанию стройки. В этом случае лучше остановиться на монолитном варианте.
Знать толщину плиты необходимо, чтобы рассчитать общую высоту перекрытия и пола. Это потребуется при вычислении высоты этажа, помещения и всего здания. Толщина перекрытия зависит от выбранного типа конструкции. Если принято решение использования монолитной технологии, она также зависит от нагрузок от людей, мебели, оборудования и конструкции пола.
Эти элементы чаще всего применяются в строительстве. Плиты ПК – круглопустотные. Укладываются между этажами, как в частных домах, так и в многоэтажных строениях. Плиты ПБ – достаточно новая технология, которая постепенно замещает серию ПК. Они могут выпускаться любой длины, вне зависимости от размеров, приведенных в нормативных документах. Отличаются способом изготовления – метод непрерывного формования. Имеют некоторые ограничения и не до конца изучены, но успешно применяются как в частном, так и в массово строительстве.
Толщина плиты стандартная. Составляет 220 мм. Чтобы вычислить общую высоту перекрытия с конструкцией пола необходимо прибавить к этому значению:
В сумме высота бетонного перекрытия в частном доме с конструкцией пола при использовании плит серии ПБ или ПК составляет примерно 300 мм.
Эти элементы в большинстве случаев применяются в качестве доборных к сериям ПБ и ПК. Укладка таких плит между уровнями производится в тех местах, где расстояние между стенами не позволяет уложить крупноразмерные изделия. Имеют небольшие габариты в плане, что позволяет перекрывать небольшие пролеты. Плиты подходят для укладки над коридорами, санузлами, хозяйственными помещениями и кладовками. Опирание можно выполнять по всем сторонам.
Толщина изделия 80 или 120 мм. Суммарная высота жб перекрытия с элементами пола – 150-200 мм в зависимости от типа напольного покрытия.
При использовании выравнивают с изделиями ПК и ПБ по верхнему краю пола.
Неровности исправляют с помощью конструкции потолка.
Достаточно распространенный способ для частного домостроения. В этом случае профилированный лист служит в качестве опалубки и несущего элемента монолитной плиты. Основные элементы конструкции:
Все толщины подбираются в зависимости от полезной нагрузки. Для частного дома можно привести средние значения монолитной плиты между пространствами, расположенными в разных горизонтальных уровнях:
Опирание профилированного листа может происходить двумя способами:
В первом случае в толщину учитывается полная высота двутавра или швеллера, а во втором толщина жб перекрытия существенно уменьшается. Минимальная высота приведена для небольшой нагрузки.
По нормативным документам, вес, который приходится на перекрытия в частном доме, составляет 150 кг на квадратный метр.
При расчете это значение необходимо увеличить на коэффициент надежности 1,2. Для более серьезных нагрузок применяют усиленный профлист и большую толщину слоя бетона.
Для частного дома можно применять еще одну технологию изготовления основания для пола. Ребристая жб плита представляет собой длинные ребра, перекинутые по длинным сторонам помещения и тонкий слой бетона между ними. Пространство между ребрами заполняется утеплителем (керамзит, минеральная вата, пенополистирол и том подобное).
Толщина монолитной плиты вычисляется из следующих значений:
Ребристое перекрытие, так же как и по профлисту, позволяет снизить расход бетона при сохранении достаточно большой толщины. Изготовление ребер – сложная задача. Использования профнастила позволяет создать перекрытие с ребристой поверхностью без лишних трудовых затрат.
Грамотный выбор и расчет толщины плиты из бетона позволит рассчитать высоту помещений, расход бетонной смеси и определить финансовые и трудовые затраты еще на стадии проектирования объекта. В случае со сборными перекрытиями толщина для всех элементов стандартная.
В данной статье мы рассмотрим основные виды перекрытий и материалы из которых эти перекрытия сооружают. Итак, что же такое перекрытия? Перекрытия - это конструкция, которая разделяет смежные помещения по высоте, то есть образует этажи и отделяет их от чердачных и подвальных помещений.
По своему конструктивному решению несущую часть перекрытий можно разделить на:
Виды перекрытий для дома
В балочных перекрытиях несущую основу составляют балки, расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга, на которые укладывают элементы заполнения, выполняющие ограждающие функции. Балки могут быть деревянными, железобетонными или металлическими.
В частном домостроении наиболее популярны деревянные балочные перекрытия, применяемые обычно в деревянных и каркасных домах.
Для деревянных балок есть ограничение по ширине пролета (комнаты). Их можно использовать для:
Деревянное перекрытие выполняется из деревянных балок хвойных и лиственных пород. На верхней стороне балок выполнен настил, одновременно являющийся полом. Конструкция балочного перекрытия состоит из самих балок, наката, пола и утеплителя.
При прямоугольном плане дома целесообразно перекрывать пролет по направлению вдоль короткой стены.
Схема укладки плит перекрытий вдоль короткой стены
Чтобы балки под весом перекрытия не прогибались, их необходимо класть на определенном расстоянии (см. таблицу). Сечение балки определяют исходя из приходящейся на нее нагрузки.
Например: Вам требуется соорудить перекрытие размером 3,0*4,0 м. Деревянные балки (сечением 6х20) укладываем по стене равной 3,0 метра. Если перекрытие междуэтажное - балки укладывают на расстоянии 1,25 м друг от друга, если чердачное - 1,85 м. То есть, чем больше ширина пролета будущего перекрытия, тем рассотояние между балками будет меньше, так как на большую площадь перекрытия, приходится больше нагрузок.
На расстояние между балками влияет и толщина досок пола. Если они толщиной 28 и менее мм, расстояние между балками не должно превышать 50 см.
Преимущества деревянного перекрытия:
Недостатки деревянного перекрытия:
Установка балок: Прежде чем установить балку ее необходимо обработать антисептическим раствором. Если балки опираются на каменную или бетонную стену, то ее концы необходимо обернуть двумя слоями рубероида. Балку заводят в подготовленное при возведении стены гнездо. При заведении в гнездо балка не должна доходить до задней стенки на 2— 3 см. Конец балки делают скошенным.
Схема установки балки
(1 — балка, 2 — рубероид, 3 — утеплитель, 4 — раствор).
Оставшееся в гнезде свободное пространство заполняют утеплителем, можно заполнить его монтажной пеной.
Установка наката: На боковые грани балок прибивают бруски (сечение 4х4 или 5х5),которые называются черепными.
Схема наката деревянных щитов
(1 — деревянная балка, 2 — черепной брусок, 3 — щит наката, 4 — пароизоляция, 5 — утеплитель, 6 — отделка чистого пола, 7 — отделка потолка).
На эти бруски крепится накат из деревянных щитов. Накат делают из щитов из продольных досок или щитов из поперечных досок. Пластины наката должны быть плотно прижаты друг к другу. Их крепят к черепному бруску саморезами. Накат служит подготовкой для крепления «чистого» потолка.
Прокладка изоляции: Неотъемлемая часть деревянного балочного перекрытия - это изоляция, которая в межэтажном перекрытии выполняет, в первую очередь роль звукоизоляции, а в чердачном перекрытии еще и функцию теплоизоляцию. Прежде всего необходимо определится какой материал использовать. Материалом утеплителя может служить минеральная вата, пенопласт, шлак, перлит, керамзит, а также сухой песок, опилки, стружка, солома, древесная листва. Минеральная вата - материал легкий, удобный в работе, в отличии от пенопласта "дышит", обладает достаточной тепло и звуко изоляцией, вообщем в большинстве случаев вата подходит как для утепления межэтажных, так и чердачных перекрытий. Керамзит(фракция 5-10 мм) - материал тяжелее минеральной ваты, что утяжеляет конструкцию (вес 1 м2 керамзита - от 270-360 кг).
После закрепления наката поверх него кладут слой теплоизоляции. Сначала между балками укладывают слой толя, пергамина или пароизоляционной пленки, загибая его примерно на 5 см на балки и переходим к теплоизоляции. Толщина любого утеплителя, для межэтажного перекрытия должна быть минимум 100 мм, а для чердачного перекрытия, то есть между холодным и отапливаемым помещением - 200-250 мм.
Стоимость и расход материалов: Расход лесоматериалов для традиционных деревянных перекрытий составляет примерно 0,1 м3 на 1 м2 перекрытия при глубине 400 см. Средняя стоимость куб.метра деревянного балочного бруса составляет от 145 долларов (или 14 дол./пог.м). А стоимость досок обойдется вам примерно в 200 долларов за куб.метр. Затраты на 1 кв.метр перекрытия по деревянным балкам от 70 долларов и выше.
По сравнению с деревянными достаточно надежны и более долговечны, а также имеют меньшую толщину (экономят пространство), но подобные перекрытия возводят редко. Для заполнения проемов между балками можно использовать легкобетонные вставки, облегченные железобетонные плиты, деревянные щиты или деревянный накат. Масса 1 м2 такого перекрытия часто превышает 400 кг.
Преимущества:
Но перекрытия по металлическим балкам не лишены недостатков:
Прокатный профиль
Между балками укладывают сборные железобетонные пустотелые плиты толщиной 9 см. По железобетонным плитам нанесен слой шлака и железобетонной стяжки толщиной 8-10 см. Расход стали высокий - 25-30 кг/м2 в зависимости от марки стали, из которой изготовлены балки.
Схема конструкции сборной железобетонной плиты перекрытия по металлическим балкам
1 - "чистый" пол; 2 - дощатый настил; 3 - балка; 4 - сборная ж/б плита; 5 - гидроизоляция; 6 - сетка штукатурная; 7 - штукатурка.
Стоимость материала: Цена стального профиля составляет от 7 до 18 дол./пог.м. Стоимость облегченной железобетонные плиты - от 110 долларов за штуку. На 1 кв.метр перекрытия по металлическим балкам вы потратите от 100 долларов и выше.
Устраивают на пролетах от 3 м и до 7,5 метров. Осложняется работа тем,что необходимо использовать подъемную технику. Вес таких балок составляет 175 — 400 кг.
Преимущества:
Недостатки:
Монтаж: Железобетонные балки укладываются на расстоянии 600-1000 мм. Заполнение межбалочного пространства устраивают в виде легкобетонных плит или пустотелых легкобетонных блоков (при дощатых полах или паркетных используют плиты, а при полах из линолеума или паркету по бетонному основанию - пустотелые блоки).
Схема конструкции плиты перекрытия из легкобетонной плиты по железобетонным балкам
(1 - железобетонная балка, 2 - лекгобетонная плита, 3 -цементная стяжка и подложка, 4 - паркет, ламинат)
Схема конструкции плиты перекрытия из пустотелых блоков по железобетонным балкам
(1 - железобетонная балка, 2 - пустотелые блоки, 3 - цементная стяжка, 4 - линолеум)
Швы между балками и плитами заполняют цементным раствором и затирают. Чердачные перекрытия обязательно утепляют, междуэтажные звукоизолируют, цокольные перекрытия также утепляют.
Плиты перекрытия из пустотелых блоков по железобетонным балкам
Стоимость: За один погонный метр балки придется выложить от 25 долларов. Цена за один легкобетонный блок от 1,5 доллара. В итоге на 1 кв.метр перекрытия по железобетонным балкам потратите от 65 долларов.
Представляют собой уложенные вплотную друг к другу однородные элементы (плиты или панели) или сплошную монолитную плиту, которые служат одновременно и несущими, и ограждающими конструкциями. В зависимости от технологии выполнения безбалочные перекрытия могут быть сборными, монолитными или сборно-монолитными.
Наиболее популярные, особенно в кирпичных домах. Для установки железобетонных перекрытий применяют две разновидности панелей сплошные (их производят в основном из легких бетонов) и многопустотные. Последние имеют круглые отверстия своеобразные «ребра жесткости». Панели подбирают в зависимости от ширины перекрываемого пролета и несущей способности.
Преимущества:
Недостатки:
Схема безбалочного перекрытия для дома
Монтаж: Плиты перекрытия укладываются на слой цементного раствора марки 100. Опирание плит на стены(стена толщиной более 250 мм) должно быть не менее 100 мм. Швы между плитами необходимо очистить от мусора и тщательно заполнить цементным раствором.
Приблизительная стоимость материала: Стоимость одной плиты перекрытия от 110 долларов. На 1 кв.метр перекрытия из железобетонных плит вы потратите не меньше 35-40 долларов.
Могут быть различной формы. Монолитные железобетонные перекрытия представляют собой сплошную монолитную плиту толщиной 8—12 см из бетона марки 200, опирающуюся на несущие стены. Вес квадратного метра монолитного перекрытия толщиной 200 мм составляет 480-500 кг.
Фото армирования монолитного железобетонного перекрытия
Монтаж монолитных перекрытий проводится в четыре этапа:
Устройство подвесной деревянной опалубки из необрезной доски
Достоинства монолита:
К недостаткам монолитных перекрытий можно отнести необходимость установки деревянной опалубки практически по всей площади будущего перекрытия. Однако, это не значит, что опалубку нужно выставлять всю сразу. Перекрытие можно выполнять отдельными пролетами, перенося опалубку по мере схватывания бетона.
Монтаж: Прежде чем приступить к монтажу перекрытия, необходимо соорудить опалубку (ее покупают в готовом виде или берется берут в аренду),которая состоит из телескопических стоек, треног, унивилок, балок, настила и фанеры. Опалубка из деревянных и алюминевых балок позволяет производить опалубливание перекрытий любой конфигурации - прямоугольной, консольной и даже круглой. На верхнюю деревянную часть балки накладываются листы фанеры, образующие опалубку для заливки бетона. Далее устанавливают и крепят арматурный каркас. Концы стальных прутьев длиной 60-80 см загибаются и перевязываются проволокой с арматурой. Затем по всей площади перекрытия производят бетонирование на высоту 10-30 см. Полное сцепление бетона происходит через 28 дней.
Опалубка для монолитной плиты перекрытия из дереаянного настила и фанеры
Установка арматурного каркаса в опалубку для устройства монолитной железобетонной плиты
Приблизительная стоимость материала: Стоимость опалубки перекрытий, с деревянными и алюминиевыми балками, от 40 долларов. Примерный расход арматуры на перекрытие составляет 75-100 кг./м3 бетона. Стоимость 1 тонны арматуры равна 650 долларов. Стоимость 1 куб.метра готового бетона - от 130 долларов. В итоге цена за 1 кв.метр монолитного перекрытия вам обойдется от 45 долларов и выше (без стоимости опалубки).
Более современное решение по устройству перекрытий. Суть в том, что пространство между балками перекрытия заполняется пустотелыми блоками, после чего вся конструкция заливается сверху слоем бетона.
Сборно-монолитное перекрытие для дома
Достоинства:
Недостатки:
Монтаж: При монтаже балки сборно-монолитного перекрытия укладываются на стены с шагом 600 мм. Вес погонного метра балки не превышает 19 кг. Это позволяет в большинстве случаев производить монтаж балок без использования крана. На балки вручную укладываются пустотные блоки. Вес керамзитобетонного блока - 14 кг, полистиролбетонного - 5,5 кг. В результате, собственный вес одного квадратного метра исходных конструкций перекрытия составляет 140 кг для керамзитобетонных блоков и 80 кг для полистиролбетонных.
Подготовленная таким образом конструкция перекрытия, выполняет функцию несъемной опалубки, на которую укладывается слой монолитного бетона класса В15 (М200).
Перед заливкой бетона необходимо конструкцию армировать арматурной сеткой с ячейками размером 100х100 мм из проволоки диаметром 5-6 мм.
Вес одного квадратного метра готового перекрытия составляет 370-390 кг для керамзитобетонных блоков и 290-300 кг для полистиролбетонных.
Керамзитобетонный блок для сборно-монолитного перекрытия
Приблизительная стоимость: Стоимость конструкций сборно-монолитного перекрытия (балки и блоки) вам обойдется в 40-50 дол./м2. Стоимость конструкций готового перекрытия (балки+блоки+сетка+бетон) - 70-75 дол./м2.
Тепло- и звукоизоляция перекрытий:
Теплозащита перекрытия должна быть такой, чтобы температура на поверхности пола была близка к температуре внутреннего воздуха и не опускалась ниже ее более чем на 2°С. Во избежании сырости между отапливаемыми и не отапливаемыми помещениями для защиты слоя утеплителя от увлажнения слой из пергамина следует располагать над теплоизоляцией.
Схема укладки тепло- и звукоизоляционных материалов в перекрытие
(1 - деревянный брус, 2 -черепной брусок, 3 - накат, 4 -слой утеплителя, 5 - пароизоляционная пленка или пергамин, 6 - доски)
Помимо хорошей теплозащиты перекрытия должны обеспечивать и достаточную звукоизоляцию помещений. В соответствии с действующими нормами (данные по РФ) индекс изоляции Rw должен быть равен или больше 49 дБ.
Для многопустотных железобетонных плит толщиной 220 мм индекс изоляции равен Rw = 52 дБ.
Для деревянных перекрытий (слой утеплителя 280 мм + один слой гипсокартона 12 мм) индекс звукоизоляции равен 47 дБ.
Теперь немного об утеплителях. Хорошо проявили себя в качестве теплоизоляции готовые плиты из минеральной ваты. Помимо известной изоляции готовыми плитами из минваты, существуют альтернативные варианты, выполняемые на месте.Например: Можно на выстеленный рубероидом или покрытый раствором глины с добавкой песка накат (раствор обязательно должен хорошо просохнуть) засыпать шлак или обычные древесные опилки. Они, кстати, в 4 раза легче шлака и при этом обеспечивают в 3 раза лучшую теплоизоляцию при одинаковой толщине слоя. Так, при зимней температуре в -20°С засыпка из шлака должна быть в 16 см толщины, стружек - 7, а из опилок - только 5 см.
Плиты из опилкобетона для этой же цели можно изготовить самостоятельно. Для этого можно взять 1 объемную часть опилок, 1,5 части известкового раствора или 4 части глиняного, 0,3 части цемента и от 2 до 2,5 части воды. Высушиваются готовые плиты в тени, укладываются по рубероидной прокладке, швы заделываются глинистым или известковым раствором. Квадратный метр такой плиты весит около 5-6 кг при толщине в 10 см.
Какое же перекрытие выбрать для вашего дома. Все зависит от типа дома, а также от технологии монтажа и цены данного перекрытия. В качестве завершения к данной статье приведу таблицу, в которой вы можете сравнить разные виды перекрытий и выбрать наиболее подходящее для себя.
Внимание: В данной статье цены представлены на период 2008 года. Будьте внимательны!
Если внимательно просмотреть смету на строительство типового частного дома (коттеджа), то на такие конструктивные элементы приходится порядка 15-20 % всех расходов. Именно с помощью увеличения этажности любого здания можно решить проблему более рационального «освоения» даже сравнительно небольшого участка земли. Какие бывают виды перекрытий, чем они характеризуются, когда целесообразно использовать те или иные их варианты, что выйдет сделать самостоятельно – тема данной статьи.
Основные характеристики
Любой частный дом, даже в 1 ярус, условно делится на несколько уровней. При обустройстве межэтажных перекрытий своими руками следует учесть, что в зависимости от расположения этих конструктивных элементов к ним предъявляются разные требования. В первую очередь, по основным характеристикам. К ним относятся:
1. несущая нагрузка. Иногда говорят о прочности межэтажного перекрытия, то есть его способности выдерживать не только собственную массу, но и вес всего того, что располагается выше – предметы меблировки, бытовые приборы и так далее;
2. устойчивость к деформации. В первую очередь, на излом. Эта характеристика взаимосвязана с предыдущей и определяет линейные параметры образцов (плиты, балки), которые разделяют этажи коттеджа;
3. звукопроницаемость. Чем этот показатель ниже, тем меньше будут затраты на обустройство шумоизоляции;
4. теплопроводность. Особенно актуально для нижнего и последнего этажей частного дома. От этой характеристики материала напрямую зависит, как будет сохраняться тепло в его комнатах.
5. огнестойкость. Требования пожарной безопасности для жилых строений намного жестче, чем для подсобных (складских, хозяйственных и иных).
1. По месту установки.
Основной критерий оценки качества – минимальные теплопотери. Следовательно, такие межэтажные перекрытия нуждаются в дополнительном утеплении. Если в коттедже имеется мансардное помещение, данному этапу отделочных работ уделяется повышенное внимание. Также учитывается, что все испарения поднимаются к потолку. Поэтому правильное обустройство пароизоляции самого верхнего перекрытия частного дома имеет большое значение.
Здесь многое зависит от того, как обустроен технологический этаж, и есть ли он вообще. Вариантов оснований, на которых возводятся коттеджи, довольно много, если учесть и комбинированные (к примеру, сваи + лента мелкозаглубленная). При наличии подвального помещения главные требования к этой разновидности межэтажных перекрытий те же, что и к предыдущему. Добавляется и еще одно условие – надежная защита от сырости, особенно если на техническом ярусе контур обогрева отсутствует. В этом случае есть специфика в монтаже слоя пароизоляции – он укладывается поверх материала утеплителя, так как диффузия паров будет происходить из теплой зоны (помещение) в холодную (подвал).
К ним предъявляются несколько иные требования. Так как во всех комнатах коттеджа микроклимат по определению поддерживается на одном уровне, то на первый план выходит такая характеристика, как степень защищенности от шумов. Для межэтажных перекрытий, расположенных над (и под) помещениями с избыточной влажностью (кухня, ванная комната, прачечная и тому подобное), немаловажна и надежная гидроизоляция.
2. По назначению:
3. По исполнению.
3.1. Безбалочные варианты:
По технологии изготовления и конечному результату такие межэтажные перекрытия подразделяются на ребристые, «с вкладышами» и ряд других разновидностей. Общим является то, что в процессе работы не придется использовать сложную технику, тем более, заниматься доставкой образцов на место строительства. Предварительно готовится горизонтально ориентированная опалубка, в которую заливается раствор. После отвердевания искусственного камня между этажами получается монолитная разделительная конструкция.
Пожалуй, единственный недостаток – время готовности. Придется ждать, пока раствор полностью укрепится. Но есть и большой плюс – такая технология может применяться на отдельных сегментах. Например, при необходимости обновления межэтажного перекрытия в деревянном доме, без масштабных работ по демонтажу какой-либо его части.
Являются самыми надежными, так как монтируются из ЖБИ (плиты пустотелые). Но такая технология применительно к частному дому имеет ряд ограничений. Во-первых, повышение стоимости работ из-за необходимости использовать грузоподъемную технику. Во-вторых, сложность транспортировки и укладки плит. Их максимальная длина – 9 м, и она может не совпадать с проектными параметрами коттеджа. В-третьих, стены должны выдержать вес ЖБИ. Следовательно, такие межэтажные перекрытия в доме из газобетона, к примеру, применить не получится. Как вариант – для строений из кирпича.
Является лучшим инженерным решением при обустройстве межэтажных перекрытий между этажами своими руками, хотя при строительстве частных домов пока еще используется крайне редко. В основном, из-за слабой информированности застройщиков о преимуществах такого варианта. Главное – все можно сделать самостоятельно, причем в кратчайшие сроки.
Название говорит о том, что это технология комбинированная, включающая в себя элементы сборной и монолитной конструкций. Основой являются балки, на которые укладываются пустотелые блоки. По сути, они играют роль форм, и в них впоследствии заливается раствор. Один из существенных плюсов – он может быть любым. Например, междуэтажное сборно-монолитное перекрытие из газобетона.
3.2. Балочные:
Главное отличие – в материале используемых заготовок.
В процессе строительства коттеджей они практически не применяются. Большие трудозатраты, сложность монтажа, повышенная нагрузка на фундамент – это лишь часть проблем, с которыми придется столкнуться. Например, подобные межэтажные перекрытия в доме из пеноблоков – не вариант по причине хрупкости материала стен. Разделения этажей при индивидуальной застройке можно сделать другими, более приемлемыми способами.
При строительстве частных домов межэтажные перекрытия на основе двутавров или швеллеров используются довольно активно. Но, как правило, лишь для разделения первого и технологического этажей. Плюсы – высокая прочность и небольшие сечения по сравнению с деревянными аналогами (при одинаковой расчетной нагрузке); возможность сделать монтаж своими силами. Минусы – подверженность коррозии и большая теплопроводность металлов. Поэтому при их укладке применяются некоторые защитные технологии. Например, обертывание концевых частей заготовок войлоком.
Преимуществ много – себестоимость продукции делает ее доступной, низкая теплопроводность, податливость материала обработке простейшим инструментом. В большинстве случаев – оптимальный вариант разделения этажей в небольшом коттедже.
Есть и иные разновидности. Например, кессонные, шатровые, арочные. В частном секторе они практически не используются. Разве что в коттеджах, крыши которых имеют сложную конфигурацию. Чтобы сделать любое из них, необходимы не только точные инженерные расчеты, но и профессиональные навыки. Поэтому самостоятельное исполнение – под вопросом. Как правило, такие конструктивные части с небольшой площадью своими силами монтируются лишь в подсобных постройках, расположенных на приусадебной территории.
В статье дан общий обзор вариантов, как можно разделить этажи частного дома. Нужно понимать, что необходимо определиться, в первую очередь, с сечениями используемых образцов, следовательно, понадобятся услуги специалиста. А вот всю остальную работу по монтажу межэтажного перекрытия в большинстве случаев выйдет проделать и своими силами.
Если проектируется строительство двухэтажного или одноэтажного дома, но с подвалом или чердаком, необходимо правильно рассчитать и возвести межэтажные перекрытия. Рассмотрим этапы и нюансы выполнения перекрытия по деревянным балкам и выполним расчет сечений балок, обеспечивающих достаточную прочность.
Устройство межэтажных перекрытий нуждается в особом внимании, ведь выполненные «на глазок», они могут не выдержать приходящихся на них нагрузок и обрушиться, либо потребовать излишних, не мотивированных затрат. Поэтому нужно всесторонне обдумать и рассчитать один или несколько возможных вариантов. Окончательное решение можно принять, сравнив стоимость или доступность приобретения материалов.
Межэтажные перекрытия обязаны выдерживать постоянные и переменные нагрузки, то есть кроме собственного веса выдерживать вес мебели и людей. Они должны быть достаточно жёсткими и не допускать превышение максимального прогиба, обеспечивать достаточную шумо- и теплоизоляцию.
Удельные нагрузки от мебели и людей для жилого помещения принимаются согласно нормам. Однако если планируется установка чего-то массивного, например, аквариума на 1000 л или камина из натурального камня, это обязательно нужно учитывать.
Жесткость балок определяется расчётом и выражается в допустимом изгибе на длину пролёта. Допустимый изгиб зависит от вида перекрытия и материала покрытия. Основные предельные прогибы, определяемые СНиП, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Элементы конструкций | Предельные прогибы в долях пролёта, не более |
1. Балки междуэтажных перекрытий | 1/250 |
2. Балки чердачных перекрытий | 1/200 |
3. Покрытия (кроме ендов): | |
а) прогоны, стропильные ноги | 1/200 |
б) балки консольные | 1/150 |
в) фермы, клееные балки (кроме консольных) | 1/300 |
г) плиты | 1/250 |
д) обрешётки, настилы | 1/150 |
4. Несущие элементы ендов | 1/400 |
5. Панели и элементы фахверха | 1/250 |
Примечания: 1. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от длительной временной нагрузки не должен превышать 1/350 пролёта. 2. При наличии строительного подъёма предельный прогиб клееных балок допускается увеличивать до 1/200 пролета. |
Учтите, что напольное покрытие в виде керамической плитки или бетонной стяжки, склонной к растрескиванию, могут ещё более ужесточить требования по допустимому прогибу, особенно при достаточно длинных пролётах.
Чтобы снизить нагрузки на балки, следует при возможности располагать их параллельно коротким стенам, с одинаковым шагом. Максимальная длина пролёта при перекрытии их деревянными балками — 6 м.
По назначению перекрытия делятся на:
Особенности их конструкции заключаются в допустимых нагрузках и устройстве паро- и теплоизоляции. Если чердак не предназначается для проживания или хранения массивных предметов, переменные нагрузки при расчёте прогиба можно уменьшить до 50-100 кг/м 2 .
Теплоизоляция между двумя жилыми этажами может показаться излишней, но шумоизоляция для большинства желательный параметр, а достигается это, как правило, одними и теми же материалами. Следует принимать во внимание, что чердачные и подвальные перекрытия нуждаются в более толстом слое теплоизоляционного материала. Плёночный материал для пароизоляции в чердачном перекрытии должен быть расположен под слоем утеплителя, а в подвальном — над ним. Для профилактики возникновения сырости и поражения конструкций грибком, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией.
Варианты перекрытий: 1 — дощатый щит; 2 — пароизоляция; 3 — теплоизоляция; 4 — разреженный настил; 5 — доски; 6 — напольное покрытие
Конструкция перекрытий также может быть различной:
Скрытые балки зашиты с обеих сторон и не видны. Открытые — выступают из потолка и служат элементами декора.
На рисунке ниже показано, какой может быть структура перекрытия мансардного этажа со щитовым накатом и с подшивкой из досок.
а — со щитовым накатом; б — с подшивкой из досок; 1 — дощатый пол; 2 — полиэтиленовая пленка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция; 5 — деревянные балки; 6 — черепные бруски; 7 — щитовой накат; 8 — отделка; 9 — подшивка из досок
В зависимости от конструкции и материала несущих стен деревянные балки крепятся:
1 — опора на кирпичную стену; 2 — раствор; 3 — анкер; 4 — изоляция толем; 5 — деревянная балка; 6 — опора на деревянную стену; 7 — болт
Если длины балки не хватает, можно её удлинить, соединив (срастив) по длине одним из известных способов с помощью деревянных штырьков и столярного клея. При выборе типа соединения руководствуйтесь направлением приложения нагрузки. Сращенные брусы желательно усилить металлическими накладками.
а — сжатие; б — растяжение; в — изгиб
В строительстве используют балки прямоугольного, круглого или частично круглого сечения. Наиболее надежными являются пиломатериалы прямоугольного сечения, а остальные применяют в условиях отсутствия бруса или из соображений экономии, при наличии таких материалов в хозяйстве. Ещё большей прочностью обладают клееные материалы из древесины. Балки из клееного бруса или двутавра могут устанавливаться на пролёты до 12 м.
Самый недорогой и востребованный вид древесины — сосна, но используют также и другие породы хвойных — лиственницу, ель. Из ели делают перекрытия в дачных, небольших домиках. Лиственница хороша для строительства помещений с повышенной влажностью (баня, бассейн в доме).
Отличаются материалы также сортностью, которая влияет на несущую способность балок. Сорт 1, 2 и 3 (см. ГОСТ 8486-86) подходят для балок перекрытия, но 1 сорт для такой конструкции может быть излишне дорогим, а 3 сорт лучше использовать на небольших пролётах.
Для определения сечения и шага балок необходимо рассчитать нагрузку на перекрытие. Сбор нагрузок выполняют по методике и с учётом коэффициентов, изложенных в СНиП 2.01.07-85 (СП 20.13330.2011).
Общая нагрузка рассчитывается суммированием постоянной и переменной нагрузки, определённых с учётом нормативных коэффициентов. При практических расчётах сначала задаются определённой конструкцией, включающей и предварительную раскладку балок определённого сечения, а затем корректируют, исходя из полученных результатов. Так что на первом этапе выполните эскиз всех слоёв «пирога» перекрытия.
1. Собственная удельная масса перекрытия
Удельная масса перекрытия складывается из составляющих её материалов и делится на горизонтальную суммарную длину балок перекрытия. Для расчёта массы каждого элемента нужно рассчитать объём и умножить на плотность материала. Для этого воспользуйтесь таблицей 2.
Таблица 2
Наименование материала | Плотность или насыпная плотность, кг/м 3 |
Асбоцементный лист | 750 |
Базальтовая вата (минеральная) | 50-200 (от степени уплотнения) |
Берёза | 620-650 |
Бетон | 2400 |
Битум | 1400 |
Гипсокартон | 500-800 |
Глина | 1500 |
ДСП | 1000 |
Дуб | 655-810 |
Ель | 420-450 |
Железобетон | 2500 |
Керамзит | 200-1000 (от коэффициента вспенивания) |
Керамзитобетон | 1800 |
Кирпич полнотелый | 1800 |
Линолеум | 1600 |
Опилки | 70-270 (от фракции, породы дерева и влажности) |
Паркет, 17 мм, дуб | 22 кг/м 2 |
Паркет, 20 мм, щитовой | 14 кг/м 2 |
Пенобетон | 300-1000 |
Пенопласт | 60 |
Плитка керамическая | 18 кг/м 2 |
Рубероид | 600 |
Сетка проволочная | 1,9-2,35 кг/м 2 |
Сосна | 480-520 |
Сталь углеродистая | 7850 |
Стекло | 2500 |
Стекловата | 350-400 |
Фанера клееная | 600 |
Шлакоблок | 400-600 |
Штукатурка | 350-800 (от состава) |
Для древесных материалов и отходов плотность зависит от влажности. Чем выше влажность — тем тяжелее материал.
К постоянным нагрузкам относятся и перегородки (стены), удельный вес которых принимается ориентировочно 50 кг/м 2 .
Обстановка комнаты, люди, животные — всё это переменная нагрузка на перекрытие. Согласно табл. 8.3 СП 20.13330.2011, для жилых помещений нормативная распределённая нагрузка составляет 150 кг/м 2 .
Суммарная нагрузка не определяется простым сложением, необходимо принять коэффициент надёжности, который по тому же СНиП (п. 8.2.2) составляет:
4. Пример расчета
В качестве примера возьмём комнату длиной 5 и шириной 3 м. Через каждые 600 мм длины положим балки (9 шт.) из сосны сечением 150х100 мм. Перекроем балки доской толщиной 40 мм и настелим линолеум толщиной 5 мм. Со стороны первого этажа зашьём балки фанерой толщиной 10 мм, а внутри перекрытия уложим слой минеральной ваты толщиной 120 мм. Перегородки отсутствуют.
1 — балка; 2 — доска; 3 — утепленный линолеум 5 мм
Расчет постоянной удельной нагрузки на площадь комнаты (5 х 3 = 15 м 2) приведен в таблице 3.
Таблица 3
Расчетная нагрузка на балку (qр) — 250 х 0,6 м = 150 кг/м (1,5 кг/см).
Принимаем допустимый прогиб межэтажного перекрытия — L / 250, т. е. для трёхметрового пролёта максимальный прогиб не должен превышать 330 / 250 = 1,32 см.
Так как балка обоими концами лежит на опоре, расчёт максимального прогиба ведётся по формуле:
Для нашего примера:
Полученный результат по сравнению с допустимым прогибом имеет 60% запас, что представляется чрезмерным. Следовательно, расстояние между балками можно увеличить, снизив их количество и повторить расчёт.
В заключение предлагаем посмотреть видео о расчёте перекрытия по деревянным балкам с помощью специальной программы:
В частном малоэтажном строительстве при устройстве межэтажных перекрытий редко используют массивные железобетонные плиты, предпочитая конструкции на основе деревянных балок. Преимущество таких несущих сооружений – в относительной простоте их постройки, легком весе и достаточной прочности. Дальше узнаете, какой материал понадобится для создания перекрытия, и как монтаж конструкции осуществляется на практике.
Основой перекрытий, сооружаемых в частных домах, являются , опирающиеся на . В их качестве могут быть использованы такие виды пиломатериалов:
Перечисленные пиломатериалы должны быть изготовлены из древесины хвойных пород, таких как лиственница или сосна. Еловые пиломатериалы менее прочные из-за большого содержания сучьев, поэтому используются в качестве балок небольшой длины. Брусья и бревна лиственных пород в качестве основы перекрытий не используются, имея низкую прочность на изгиб. Применение такого материала неизбежно приведет к деформации конструкции под воздействием вертикальной нагрузки.
Для создания сплошной черновой поверхности балки с обеих сторон обшиваются доской или плитами (ОСБ, фанера). Со стороны нижнего этажа в дальнейшем формируется потолок (пластиковые панели, гипсокартон, деревянная вагонка) на втором этаже. Полы второго этажа по деревянным балкам могут настилаться непосредственно на плиты, доски, которыми обшивают несущие элементы перекрытий, или по дополнительно установленным лагам.
Балки монтируются с определенным шагом, что обуславливает наличие пустот между обшивкой перекрытий. Эта особенность используется для закладки в пустующее пространство материалов, обладающих звукоизоляционными и теплосберегающими свойствами. Если деревянные перекрытия разделяют жилые помещения, их теплоизоляция не обязательна – актуальнее в этом случае изолирование от шума. Когда же межэтажная перегородка разделяет отапливаемое пространство с нежилым чердаком, на первом плане стоит задача надежного утепления перекрытия.
Самым надежным звукоизоляционным материалом является минеральная вата низкой плотности. Для создания теплоизоляционного барьера нередко используют полимерные утеплители (пенопласт, экструдированный полистирол, полиуретановую пену) или ту же базальтовую вату. При использовании в качестве утеплителя или звукоизоляционного материала минеральной (базальтовой) ваты обязательно устраивается пароизоляция со стороны нижнего помещения и гидроизоляция сверху.
Для того чтобы деревянное перекрытие между этажами было надежным, безопасным в эксплуатации и выдерживало предполагаемые нагрузки на его поверхность, нужно правильно рассчитать, какое сечение балок необходимо и с каким шагом их расположить. Понятно, что чем толще брус или бревно, тем большую прочность на изгиб они имеют. Прочность всей межэтажной конструкции зависит не только от сечения балок, но и от частоты их расположения. Нормальным шагом несущих элементов перекрытий считается расстояние от 0,6 до 1 метра. Реже располагать балки небезопасно, чаще – не рационально.
Прочность балки при одинаковом сечении уменьшается обратно пропорционально расстоянию между ее опорами, то есть несущими стенами, поэтому толщина основных элементов деревянных перекрытий увеличивается вместе с их необходимой длиной. Нормальным расстоянием между опорными стенами считается 4 м и меньше. При большем пролете приходится использовать нестандартные балки с увеличенным сечением или уменьшать их шаг. Иногда для усиления перекрытий устанавливают дополнительные опорные конструкции (колонны).
В качестве балок преимущественно используются брусья, имеющие в торце форму прямоугольника, причем установка несущих элементов производится так, чтобы большая сторона сечения располагалась вертикально. Нормальными сечениями брусьев считаются 16-24 см по вертикальной стороне в поперечном разрезе и 5-16 см – горизонталь. Скрепленные между собой доски тоже образуют брус, но прочность такого тандема несколько ниже, чем у сплошной деревянной детали, что учитывается при расчетах нагрузки на деревянные перекрытия. Самым нерациональным видом пиломатериалов, использующимся в качестве несущих балок, считается бревно, которое имеет примерно такую же прочность, как условный брус, что мог бы получиться при обработке кругляка, но при этом намного больший вес.
Точный расчет допустимой нагрузки на балки перекрытия – удел профессиональных инженеров-строителей. Для вычисления расчетной прочности перекрытий применяются очень сложные формулы, оперировать которыми могут люди со специальным образованием. Однако существуют таблицы, с помощью которых можно приблизительно подобрать сечение деревянных балок в зависимости от расстояния между опорами и шагом несущих элементов перекрытия. Например, при пролете между опорными стенами 2 м рекомендуется брус сечением 75х100 при шаге 60 см и 75х150 при расстоянии между балками 100 см. При том же расстоянии между опорами понадобятся бревна диаметром 13 см (шаг 1 м) и 11 см (шаг 0,6 м).
Указанные сечения несущих пиломатериалов справедливы при эксплуатационной нагрузке на перекрытия, не превышающие 400 кг/м 2 . Такая нагрузка рассчитывается в случае устройства на втором этаже полноценного жилого пространства. Если перекрытия отделяют нижние помещения от нежилого чердака, исходят из нагрузки 160 кг/м 2 , при которой соответственно снижается сечение несущих балок. Если же в определенном участке пола второго этажа предполагается увеличенная сосредоточенная нагрузка (установка массивных предметов), в этом месте устанавливаются дополнительные балки перекрытия.
Самым лучшим способом установки деревянных перекрытий между этажами является заведение балок в специальные ниши, которые формируются при возведении стен. Несущие бревна или брусья заводятся в стены не менее, чем на 12 см с каждой стороны, что обеспечивает надежную опору для перекрытия. Такой способ актуален при постройке стен из любых стройматериалов – в кирпичном доме, в здании из строительных блоков или выполненном деревянными материалами.
Ниши для установки брусьев или бревен делаются больше, чем сечения пиломатериалов. Это необходимо для их правильной установки в гнезда и возможности выставления в одной горизонтальной плоскости. Участки балок, что заводятся в стены, вначале обрабатываются антисептическими пропитками, затем обмазываются битумной мастикой, после чего оборачиваются рулонным гидроизоляционным материалом в два слоя. Торцевая часть балки срезается под углом и не изолируется. Это нужно для обеспечения свободного выхода пара, образующегося при нагревании древесины.
Обработанная и защищенная от влаги деревянная балка устанавливается в стеновую нишу так, чтобы не было прямого контакта со стройматериалом, примененным для возведения стен. Снизу под бревно или брус подкладывается обработанный защитными пропитками фрагмент древесины, с боков и со стороны торца зазоры, оставленные для осуществления вентиляции, заполняют паклей или стекловатой. Для увеличения прочности и надежности перекрытия каждую четвертую-пятую балку притягивают к несущей стене, используя для этого анкерное соединение.
Заведение балок в стеновые ниши является классическим способом, доказавшим свою надежность многолетней эксплуатацией. Но применяться этот метод крепления несущих элементов межэтажных перекрытий может только на этапе строительства дома. Чтобы закрепить балки к выстроенным стенам, сейчас используются специальные металлические крепления, представляющие собой своего рода футляр для торца бруса. Такие детали сначала крепятся к стенам, затем в них заводятся несущие элементы перекрытия и фиксируются болтами или саморезами.
Второй способ крепления деревянных балок считается более технологичным, процесс устройства перекрытий осуществляется быстрее. Но если брать во внимание надежность соединения, классический метод, предполагающий опору брусьев или бревен непосредственно на несущие стены, вне конкуренции.
Устройство деревянного перекрытия между этажами происходит в несколько этапов, разделенных по времени. Если монтаж несущих балок делают при возведении стен, то их дальнейшую черновую обшивку, теплоизоляцию перекрытий, чистовую отделку потолка на первом этаже и пола на втором – гораздо позже, когда дом построен и накрыт.
Установка балок обычно производится, когда стены подняты на уровень одного этажа. Кладка стен, выполненная по периметру, и возведенные несущие простенки представляют собой горизонтальную основу, на которую удобно выкладывать деревянные брусья с минимальной подгонкой их по одному уровню. Сначала устанавливают крайние балки, которые укладывают, не доходя 5 см до вертикальной поверхности стен. Их взаимное расположение при монтаже контролируется с помощью водного уровня или лазерного нивелира. Промежуточные несущие элементы межэтажной конструкции выставляются в горизонтальной плоскости по ориентиру – натянутой между крайними брусьями нити или длинной планке, установленной сверху.
Перед установкой пиломатериалы обрабатываются антисептиками и растворами (по всей поверхности), снижающими способность древесины гореть. Края балок, укладываемые на стены, обрабатывают, как было описано в предыдущем разделе. Чтобы бруски не смещались, их часто фиксируют к стенам хомутами или проволокой, после чего продолжается кладка стен второго этажа, в процессе чего пиломатериалы закрепляются окончательно. Не доходя один или два ряда до окончательного уровня стен (в зависимости от используемого кладочного стройматериала), точно так же закладываем перекрытие второго этажа по деревянным балкам. После кладку завершаем, обходя установленные брусья, и поверху формируем железобетонный армированный пояс, являющийся основой для начала конструкции крыши (монтажа мауэрлата).
Балки являются основой перекрытий, их несущей частью. Чтобы сделать основу для чистовой отделки на обоих этажах, необходимо создать сплошную черновую поверхность, не забыв утеплить (звукоизолировать) перекрытия и заложить при необходимости парогидроизоляцию. Делается это в такой последовательности.
Со стороны нижнего этажа делается обрешетка на базе досок наката, которая обшивается гипсокартоном, декоративными или другим отделочным материалом. На верхнем этаже производится настил (укладка) чистового напольного покрытия.