Утепление межэтажного перекрытия по деревянным балкам

Устройство перекрытия по деревянным балкам

Установка деревянных балок перекрытия позволяет решить такие задачи:

1. достичь необходимых показателей прочности и жесткости перекрытия;
2. обеспечить соответствие звукоизоляции и сопротивления теплопередаче уровню необходимому для энергосбережения;
3. выдержать соответствие установленным нормативам показателей паро- и воздухопроницания.

Выбор балки для межэтажных перекрытий:

По виду и типу:

Балки перекрытия из бруса. Чаще всего для изготовления балок
выбирают брус прямоугольного сечения. Высота бруса должна находится в пределах
140-240 мм, а толщина 50-160 мм. При этом выдерживается правило: толщина балки
составляет не менее 1/24 от ее длины. Профессионалы отмечают, что большая
прочность присуща деревянной балке с соотношением сторон 7:5.

Балки перекрытия из бревна. Экономически более выгодное
решение. Бревно обладает большой стойкостью к нагрузкам, но и низкой стойкостью
к изгибу. Бревно пригодно для использования только если выдержано в сухих
условиях не менее одного года.

Балки перекрытия из досок. Использование доски приводит к
уменьшению потребляемого для устройства перекрытия количества пиломатериалов.
Но, стоит отметить, что в данном случае понижается устойчивость перекрытия к
огню, долговечность и звукоизоляция. Обычно доска используется при
строительстве чердачного перекрытия. Чтобы усилить доски можно воспользоваться
приемом — срастить вместе две доски по длине. Тогда суммарное сечение будет
соответствовать уровню нагрузки. Такая конструкция может выдерживать нагрузку в
2 раза большую, нежели бруса или две доски, уложенные вплотную друг к другу. В
данном случае крепление осуществляется саморезами или гвоздями,
зафиксированными в шахматном порядке с шагом 20 см.

Рекомендуем! Подробное описание деревянных балок перекрытия — типы, виды, расчет балки на изгиб, прочность и нагрузку.

Сечение балок деревянного перекрытия

Напрямую зависит от величины предполагаемой нагрузки на балки. Нагрузку делят на постоянную, создаваемую полом, мебелью, и переменную, зависит от количества одновременно находящихся на перекрытии людей и предметов.

Способ монтажа деревянных балок перекрытия

Монтаж цельных деревянных балокУкладка цельных деревянных балок.

В данном случае балки укладываются без сращивания. Чтобы минимизировать прогиб, нужно укладывать их вдоль более короткой стены. Таким образом, количество балок увеличится, но длина каждой отдельной балки уменьшится.

Монтаж усиленных (срощенных) балокУкладка усиленными (срощенными) балками.

Этот способ монтажа предполагает монтаж стыка на внутренней стене постройки.

Укладка балок короткими прогонамиУкладка короткими прогонами.

На жаргоне строителей их называют разменниками. По сути, это балки, уложенные перпендикулярно к продольным балкам. Служат для усиления перекрытия.

Схема укладки балок короткими прогонами

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Следует учесть, что устройство перекрытия по деревянным
балкам будет надежным при условии правильного выбора породы дерева. Так, не
подходят для этого вида работ лиственные породы. Причиной этому является плохая
устойчивость на изгиб, а вот древесина хвойных пород подходит идеально.
Главное, чтобы она была очищена от коры и обработана антисептическим раствором.

Плюсы деревянных балок перекрытия:

• малый вес. Это позволяет уменьшить нагрузку на стены и фундамент
  дома, упростить транспортировку и облегчить процесс монтажа;
• возможность выполнять работу вдвоем, своими руками, без
  привлечения специальной техники;
• доступность и сравнительно низкая стоимость;
• возможность уложить изоляцию;
• высокая скорость проведения работ.

Минусы деревянных балок перекрытия:

ограничения по длине закрываемого пролета. Длина деревянных
балок не превышает 6 000 мм, а закрывать они могут максимум 4 500 мм. без
установки дополнительной вертикальной опоры;

потребность в дополнительной защите древесины от гниения,
биологического разрушения и расколов;

зыбкость. Деревянная балка может «играть» при перемещении по
ней людей и создавать дополнительный шум. Требуется устройство дополнительной
звукоизоляции.

Выбор утеплителя для перекрытия чердака

Один из основных возникающих вопросов каждого, кто берёт на себя ношу утеплить свой чердак, вопрос о том, какой утеплитель выбрать. Ведь именно от этого выбора будут зависеть последующие действия человека, а также конечный результат.

Среди самых используемых и пользующихся положительными отзывами материалов, можно выделить следующие:

1. Минеральная вата. Она обладает достаточными характеристиками теплоизоляции, но при выборе, будьте аккуратны с видами. Минеральный шлак (шлаковата) обладает особенностями паронакопления, поэтому, если речь идёт о высоковлажных помещениях, уточняйте при приобретении её свойства.
2. Один из самых распространённых вариантов – пенопласт. Вполне пригоден для утепления, так как практически неспособен к накоплению влаги, а также отлично справляется со звукоизоляцией. Но некоторые виды чувствительны к серьёзным температурам и в морозные зимние времена длительность его эксплуатации может быть снижена.
3. Утепление пеноплексом. Оптимальный вариант для большинства случаев, так как по всем показателям он полностью соответствует желаемому результату. Высокая плотность не даёт впитывать воду, сохраняет тепло, прочный, а срок службы длительный. Также неблагоприятен для размножения микроорганизмов и устойчив к биоразрушению.

Есть метод напыления ППУ (пенополиуретана). Однако, здесь стоит учитывать все особенности данного материала. Теплоизоляция зависит от количества наносимых слоёв, а звукоизоляция коррелирует также от особенностей его нанесения и вида.

Однако, он более стойкий к химическим и биологическим воздействиям, почти не впитывает влагу. Есть утепление керамзитом, слоем базальта и прочих материалов под индивидуальный случай.

Высота потолка в частном доме

Высота определяет удобство помещения в частном доме и способ его эксплуатации. От нее зависит объем циркулирующего воздуха.

Минимальная высота

Нормы безопасности предусматривают минимальную высоту потолка в 2,4 м для частного дома. В этом случае разрешают устанавливать газовые приборы: плиту, котел и колонку

Это важно и с практической точки зрения. На перекрытие устанавливают люстры, и при меньшей высоте человеку с ростом выше 1,7 м некомфортно передвигаться

Во внимание берут психологический фактор: малая высота угнетает, а у людей с боязнью замкнутого пространства вызывает панику. Он вносит ограничение на использование подвесных конструкций и отделки

Оптимальная высота потолка в частном доме

Оптимальной высотой для потолка в частном доме считают 2,5—2,7 м с финишной декоративной отделкой.  Нет ограничений на выбор большего показателя, т. к. маленькая площадь в этом случае смотрится выгоднее. При этом учитывают:

• способ обслуживания;
• отопление помещений;
• гармоничность.

Уборка перекрытия потребует устойчивой лестницы. Замена ламп в точечных светильниках будет затруднена. Большая высота отрицательно сказывается на уюте комнаты, что учитывают при выборе отделки и способа использования помещения. Увеличатся расходы на отопления. Чтобы поддерживать комфортную температуру в 22° под потолком, воздух придется нагреть до 30° и выше. Возрастают теплопотери через перекрытие, что приводит к обледенению кровли, появлению гнили и грибка на стропильной системе.

При необходимости потолка в 3 м и выше вопрос с отоплением решают установкой теплого водяного или электрического пола. В этом случае поверхность нагревается равномерно и воздух, поднимаясь, прогревает весь объем помещения. В частных домах со вторым светом, где потолок находится на уровне кровли не используют конвекционные обогреватели. Их заменяют на инфракрасные или указанный выше вариант с полом.

Важно! Для частных домов с конвекционным водяным или электрическим отоплением потолки не делают выше 2,7 м

Крепление балок к стене

Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.

В кирпичных или брусовых домах концы балок ). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.

Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными , чтобы обеспечить свободное «дыхание» древесины.

При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой). Балку опирают на основание паза через антисептированну ю и гидроизолированн ую деревянную дощечку толщиной 30-40 мм. Боковые стороны паза можно засыпать щебнем или замазать цементным раствором на 4-6 см. Каждую пятую балку дополнительно скрепляют со стеной при помощи анкера.

В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм. Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционны й материал. В некоторых случаях балки врезают в стены, выполняя соединения типа «ласточкин хвост» и т.п.

Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов. Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами. Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.

Классификация

Разделительные конструкции классифицируют по различным критериям

• месту расположения;
• функциональному назначению;
• конструктивным особенностям;
• технологии возведения.

Перекрытие фундамента

В зависимости от расположения и назначения существуют следующие разновидности защитных конструкций

• чердачные. Обеспечивают теплоизоляцию жилых помещений, отделяя их от неотапливаемого чердака. Предусматривают использование теплоизоляционных материалов, устойчивых к воздействию влаги и температурных колебаний. Содержат пароизоляционную прослойку. Она способствует поддержанию комфортной влажности;
• межэтажные. Располагаются между этажами здания, разделяя строение на отдельные помещения, в которых поддерживается постоянный микроклимат. Не нуждаются в защите от воздействия влаги и теплоизоляции. Основное назначение межэтажных конструкций – звуковая изоляция помещений;
• подвальные. Выполняют функцию разделительной перегородки между неотапливаемой цокольной частью здания и жилым помещением. Обязательный элемент подвальных оснований – теплоизоляционная прослойка. По своему назначению подвальная конструкция идентична чердачной. Она предусматривает наличие пароизоляционной прослойки, расположенной поверх теплоизолятора.

По конструктивному исполнению несущие элементы делятся на виды

• балочные. Представляют систему несущих балок и расположенного между ними заполнителя, а также элементов напольного или потолочного перекрытия;
• безбалочные. Они сформированы в виде усиленных конструкций, состоящих из отдельных железобетонных панелей или сплошных армированных плит;
• комбинированные. Представляют собой сборную конструкцию, сформированную из несущих балок, между которыми расположены отдельные блоки.

По технологии изготовления несущие конструкции делятся на следующие виды

• сборные. Собираются из отдельных элементов, произведенных, как правило, в промышленных условиях;
• цельные. Особенность монолитной основы – заливка несущей плиты непосредственно на месте установки;
• сборно-монолитные. Формируются из отдельных ригелей, между которыми устанавливается арматура, и заливается бетон.

Устройство монолитного перекрытия

Рассмотрим особенности различных видов перекрытий, оценим достоинства и проанализируем недостатки.

Технология выполнения деревянных перекрытий между этажами

Балки межэтажных перекрытий закладывают в стены обычно во время постройки дома, а все остальные работы по возведению перекрытий производят после постройки перед началом отделочных работ. Перед выполнением перекрытий нужно произвести расчет нагрузки на перекрытия, исходя из полученных данных выбирают размеры балок и шаг укладки.

Балки перекрытия в кирпичную или блочную стену заводят во время кладки, для этого в стене выполняют специальные гнезда. Глубина гнезда должна быть не менее половины толщины стены, можно сделать ее сквозной с последующей заделкой паропроницаемым утеплителем.

В деревянных строениях балки врубают в верхний венец сруба. Балки необходимо предварительно обработать антисептиком и просушить.Укладывают прямоугольные балки так, чтобы широкая сторона располагалась вертикально – при такой укладке их жесткость повышается. Концы балок срезают под углом 60°, обрабатывают битумной мастикой и обертывают рубероидом в два-три слоя. Сначала укладывают на место крайние балки. Их выравнивают с помощью длинной доски, поставленной на ребро, и уровня, при необходимости балки выравнивают с помощью подкладок из досок разной толщины, предварительно обработанных битумной мастикой и помещенных в гнездо. Промежуточные балки выравнивают по уложенной на крайние балки доске.

После выполнения стен и временной или постоянной кровли приступают к возведению перекрытий. К нижней части балок с обеих сторон подшивают черепные бруски. Их назначение – опора для чернового пола верхнего этажа и подшивка потолка для нижнего. Для черепных брусков необходим сосновый брус 50 мм, обработанный антисептиком. К балкам перекрытия его крепят саморезами по дереву. На черепные бруски укладывают доски чернового пола. Для них можно использовать неструганную доску толщиной от 15 мм – нагрузка на черновой пол невелика, поэтому тратиться на толстую доску не обязательно. Доски чернового пола кладут перпендикулярно балкам, опирая их на черепные бруски, и крепят саморезами. Черновой пол также обрабатывают антисептиком.

Поверх чернового пола и балок перекрытия укладывают гидропароизоляционную пленку, например, Изоспан. Полосы пленки кладут внахлест, проклеивая скотчем стыки. Поверх пароизоляционной пленки укладывают минеральный утеплитель в виде плит или рулонов. Толщина утеплителя должна быть такой, чтобы не выступать над поверхностью балок. Можно использовать в качестве утеплителя и другие материалы: вспененный полистирол, керамзит, эковату

При этом необходимо обращать внимание на огнестойкость материала утеплителя.

Сверху на балки перекрытия кладут лаги пола верхнего этажа. Направление укладки лаг – поперек балок, шаг – от 60 см до 1 метра

Лаги выполняют из бруска или доски с толщиной не менее 40 мм и крепят их к балкам перекрытия с помощью металлических уголков, закрепленных на саморезы. Между лагами можно уложить еще один слой минерального утеплителя, перекрывая стыки нижнего теплоизоляционного слоя.  Минеральный утеплитель послужит также звукоизоляцией пола и потолка. Поверх второго слоя утеплителя укладывают гидроизоляционную пленку на случай разлива жидкости.

Пол верхнего этажа по лагам зашивают чистовой половой доской, гипсокартоном или фанерой, на которую можно укладывать любое финишное покрытие: плитку, ламинат, линолеум или пробку. Половую доску или фанеру крепят на саморезы. Можно обустроить под финишным покрытием теплые водяные полы, при этом в качестве пароизоляции лучше использовать фольгированную пленку.

Деревянные перекрытия между этажами, в отличие от бетонных плит, не создают лишней нагрузки на фундамент, следовательно, можно значительно уменьшить затраты на возведение мощного фундамента. Правильно выполненное перекрытие достаточно прочное и долговечное, обладает хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, кроме того, натуральные материалы позволяют перекрытиям «дышать».

Монтажные работы

Главный этап — это, конечно же, монтаж балок. Он подразумевает грамотную подготовку еще на стадии строительства первого этажа.

Сначала дерево следует предварительно обработать противопожарным составом, а также жидкостью от гниения (это нужно сделать со всей перекладиной). Сделать это нужно сразу после покупки. Если материал будет лежать некоторое время до укладки, его нужно переложить: ряд балок, затем 3-4 бруска поперек, затем следующий ряд. Так доска будет вентилироваться и просохнет. Это исключит появление плесени.

Часть балки, заделываемую в стену, следует также покрыть:

1. Битумом или праймером.
2. Рубероидом, толью или пергамином.
3. Жидким гидроизолом, состоящим из битума.
4. Линокромом.

Это делается в связи с тем, что дерево при соприкосновении с бетоном и блоками может впитывать влагу и со временем начать загнивать.

СправкаДля газобетона считается нормальным содержание эксплуатационной влажности 3-5%. Какими бы сухими не казались блоки, недопустимо прямое соприсковение дерева с этим материалом.

Балку необходимо заделать в несущую стену минимум на 12 см. Торцы обрезаются под углом 70 градусов в целях обеспечения удаления влаги.

Внимание!Торец балки отсекать гидроизоляционным материалом не нужно. Иначе будет закрыт доступ для испарения влаги

Требуется оставить небольшой воздушный зазор между концом балки и стеной.

Крепление балок к армопоясу в домах из газосиликата осуществляется анкерными болтами.

Для утепления со стороны улицы перед балкой можно положить утеплитель. Как правило, внешние торцы балок с наружной стороны утепляются пенополистиролом.

Заполнение пустот между уложенными балками делают газоблоками. Между газосиликатом и брусом оставляют зазоры 2–3 см. Их плотно забивают минеральной ватой, предотвращая таким образом образование конденсата и отсыревание балок.

Не забудьте продумать размещение лестницы на второй этаж, так как проём нужно предусмотреть сразу:

Ну вот и все, перекрытия готовы. Теперь можно приступать к последующей отделке.

Устройство деревянного перекрытия

Деревянное перекрытие представляет собой балки закрытые снизу и сверху погонажным или листовым материалом. В качестве подшивок используются: доски, фанера, ОСБ, ДСП, ДВП и другие материалы. Между подшивками, а в чердачном перекрытии иногда и на подшивке, располагают слои тепло- и пароизоляции.

Неоднократно наблюдая кипящий чайник, у многих людей сложился стереотип, что пар поднимается только вверх. Это не так. Вернее, видя пар из чайника, мы наблюдаем другое физическое явление. Водяной пар, содержащийся в воздухе в «растворенном» состоянии всегда движется в сторону наименьших температур. Практически в течение всего года пар перемещается из теплого помещения на улицу и только в редкие летние дни, когда температура «за бортом» выше, чем в доме, в обратном направлении. Пароизоляция должна быть первым конструктивным слоем, встречающимся на пути движения пара. В чердачном перекрытии — снизу, в цокольном — сверху. Между этажами ее ставить не нужно, поскольку разница температур воздуха в помещениях разнесенных по этажам равна нулю или близка к этой цифре — парообмен между этими помещениями не происходит или он ничтожно мал. Пароизоляция устанавливается для защиты теплоизоляционного материала от увлажнения паром. В этом ее единственное назначение. Если стены рубленого дома изнутри будут окрашены масляными красками либо будет сделана обшивка и оклеена паронепроницаемым материалом, то в доме в обязательном порядке нужно рассчитать и сделать приточновытяжную вентиляцию. Иначе влажность воздуха внутри помещения будет зашкаливать за предельно допустимую — дом превратится в паровую баню.

Обшивку межэтажного и чердачного перекрытия можно делать, подшивая его к балкам снизу. Но можно сделать и по-другому: на «черепах ». По такому типу делаются цокольные перекрытия. В балках с двух сторон вырубаются четверти и они своим профилем становятся похожими на череп, отсюда и название. Четверти можно не вырубать, а сделать их нашивкой продольных брусков . На «черепные» выступы или «черепные» бруски укладывают доски, получая нижнюю часть перекрытия, которая одновременно является потолком междуэтажного либо чердачного перекрытия. Доски укладываемые на «черепа» можно ни чем не крепить и сделать перекрытие безгвоздевым.

На перекрытие укладывается утеплитель и пароизоляция , после чего настилается пол помещения. Раньше в качестве теплоизоляции использовали растительный слой земли, а в качестве пароизоляции — жирную глину. Использование земли делало перекрытие теплоинертным. Оно долго прогревалось и медленно остывало. Особенно ярко тепловая инертность перекрытия проявлялась летом: нагреваясь днем, оно остывало всю ночь. Благодаря чему днем в избе было не жарко, а ночью — не холодно. Современные утеплители, к сожалению, такого эффекта не дают.

О свойствах современной теплоизоляции можно прочесть на другой странице сайта. Таблица, показанная ниже, характеризует свойства природных теплоизоляторов, она взята из книги Шепелева А. М. «Как построить сельский дом» и приведена «как есть».

Расчет деревянного перекрытия

Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.

Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

Расчет перекрытия по деревянным балкам

Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

В таблице приведено сопротивление лиственницы.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины

Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент

Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома

Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

В-третьих, параметрами балки.

Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

Следует знать: Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.

Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.