► Розрахунок дерев’яної балки перекриття
► Визначення приблизного навантаження на перекриття
► Як визначити крок і переріз балок перекриття?
► Якими повинні бути дерев'яні балки перекриття?
► Особливості металевих балок перекриття
Все частіше в процесі приватного будівництва застосовуються замість важких монолітних бетонних міжповерхових перекриттів легкі дерев’яні конструкції, що дозволяють максимально здешевити і прискорити спорудження будинку та забезпечують необхідну міцність. Однак, як і в випадку застосування залізобетонних панелей, дерев’яні балки теж необхідно розрахувати на міцність, а також визначити їх кількість та крок між сусідніми елементами. Тож давайте розглянемо основні принципи здійснення таких розрахунків та визначимо основні фактори, що впливають на міцність дерев’яного перекриття між поверхами будинку.
Щоб перекриття було максимально надійним, слід підбирати максимально точні розміри балок, які будуть використані в процесі спорудження конструкції. Іншими словами, розрахунок дерев'яних балок - незмінна частина роботи перед їх виготовленням. При розрахунку в першу чергу враховується довжина балок та їх переріз. Довжина як дерев'яних, так і металевих балок, буде залежати від ширини майбутнього перекриття, а переріз та крок між балками буде залежати від максимального навантаження і площі перекриття.
Розрахунок дерев’яної балки перекриття
Дерев'яна балка перекриття представляє собою елемент конструкції, який відповідає за несучі функції. При розрахунку і виборі матеріалу такого перекриття потрібно враховувати перелічені нижче фактори.
▼ Розміри, довжина і кількість дерев'яних балок конструкції перекриття буде залежати від загальної площі та розмірів прольоту, який заплановано перекриви з їх допомогою. При розрахунках також враховується глибина заглиблення балок в стіни та способи їх кріплення.
▼ В блочні або цегляні стіни балки повинні входити не менш ніж на 150 мм за умови, що вони виготовлені з бруса. Якщо будинок дерев'яний, тоді заглиблення балок у стіни має бути мінімум 70 мм по всьому периметру.
▼ По довжині конструкції перекриття повинні бути рівні прольоту при застосуванні для їх кріплення кутників або кронштейнів, а металеві конструкції в даному випадку відіграють роль утримувачів ваги перекриття та навантажень на нього.
▼ Зазвичай ширина прольоту перекриття становить в середньому від 2,5 до 4 метрів, а довжина дерев'яної балки повинна бути 6 м. Якщо проект будинку складений так, що для його спорудження потрібні довші балки, то для цієї мети використовують клеєний брус або стіни-перегородки.
Тому використовуючи онлайн-калькулятор для проведення розрахунків, не забувайте прийняти до уваги вищевказані поради, які допоможуть отримати більш надійне перекриття.
Визначення приблизного навантаження на перекриття
Цілком природно, що перекриття буде створювати на балки навантаження, яке буде складатися з безпосередньої їх ваги та ваги предметів, що перебувають на поверхні перекриття. Докладний розрахунок навантаження можна провести тільки завдяки спеціальному калькулятору в проектній організації. Однак, значно простіше, хоча й з меншою точністю, можна розрахувати навантаження на перекриття скориставшись наступними порадами.
▼ В конструкцій перекриття горищ з дерев’яною стелею, утеплених мінеральною ватою, навантаження зазвичай не буває надто великим. В середньому воно становлять близько 50 кг на 1 квадратний метр. Отже, навантаження буде розраховуватися за формулою: коефіцієнт міцності 1,3 множиться 70, де число 70 – максимальне навантаження в кілограмах на квадратний метр.
▼ У випадку, коли міжбалочний утеплювач важчий за мінеральну вату, або коли застосовуються для обшивки стелі більш товсті дошки, величина навантаження в середньому приймається 150 кг на квадратний метр. Загальне ж навантаження визначається так: середнє значення навантаження множимо на коефіцієнт запасу міцності та додаємо розмір потрібного навантаження.
▼ Якщо мова йде про мансарду, тоді до чинників навантаження додається ще підлогове покриття, меблі та інші предмети. Розрахункове навантаження збільшуємо в даному випадку до 350 кг на квадратний метр.
▼ За умови використання балок для звичайного міжповерхового перекриття розрахункове навантаження буде складати 400 кг на квадратний метр.
Як визначити крок і переріз балок перекриття?
Тепер, коли нам відома довжина балок і розрахункове навантаження, слід виконати розрахунок кроку балок перекриття та їх площі перерізу. Для цього керуємося такими правилами.
▼ Співвідношення висоти балки до її ширини повинно складати 1,4 : 1. Ширина дерев'яних балок перекриття, розмір яких безпосередньо залежить від цього співвідношення, зазвичай становить 40 - 200 мм, а висота (товщина) дерев'яних балок буде залежати від товщини утеплювача і в середньому змінюється від 100 до 300 мм.
► Крок укладання балок може бути від 300 до 1200 мм. При цьому слід враховувати ширину листів утеплювача, а також матеріал, який використовується для обробки стелі. Якщо планується спорудження каркасного будинку, то крок між балками повинен відповідати відстані між каркасними стійками.
► Допускається максимальний прогин у співвідношенні 1/200 для горищ та 1/350 для міжповерхових перекриттів відповідно.
► Розрахунок площі перерізу проводиться за допомогою спеціальних калькуляторів та довідкових матеріалів.
Якщо розрахункове навантаження становить 400 кг на квадратний метр, тоді співвідношення між шириною прольоту, кроком і перерізом має становити не менш ніж 75 х 100 мм (розміри перерізу балки) при ширині прольоту (перекриття) 2 метри, якщо крок між балками становить 0,6 метра.
Якими повинні бути дерев'яні балки перекриття?
За умови використання деревини в якості матеріалу, до неї ставляться наступні вимоги.
► Балки повинні бути виготовлені з хвойних дерев, що забезпечує хорошу міцність. Вологість деревини повинна бути не більш ніж 14 %, щоб досягти мінімального прогину матеріалу.
► Використана для виготовлення балок деревина не повинна бути бракована, уражена пліснявою або шкідниками.
► Перед укладанням балки необхідно обробляти антисептиком.
► Щоб балки були стійкі до прогину, співвідношення їх сторін повинно складати 7 : 5.
► Міцність перекриття на прогин визначається в основному висотою балок. Чим вони вищі - тим більше навантаження вони здатні утримувати без прогину.
► Щоб перекриття не прогиналося і не деформувалося навіть під дією значних навантажень, слід зробити так званий будівельний підйом, який полягає в незначному піднятті центральної частині стелі. Однак, під впливом постійного навантаження стеля згодом стане рівною.
► Деревина буде витрачатися більш розумно, якщо товщина балок складе 50 мм, а висота - від 150 до 180 мм. При цьому допустима ширина кроку становить 400 - 600 мм.
Особливості металевих балок перекриття
Для перекриттів металеві балки застосовуються не так часто, як дерев'яні, але у них є свої переваги, такі як більш тривалий у порівнянні з дерев’яними термін експлуатації, висока вогнестійкість та вища міцність при перекриванні прольотів більше 5 метрів.
У якості металевих балок перекриття часто застосовуються кутники, швелери і двотаври. Відстань між металевими балками повинна бути вдвічі більшою, ніж між дерев'яними. Вона залежить від розмірів плит настилу, що створюють певне навантаження. Крім цього, металеві балки можна застосовувати як лаги для підлоги, однак, кріпити до них покриття стелі буде досить складно.
Низька популярність використання металевих балок перекриття пов'язана з такими недоліками, як:
► утворення іржі при підвищеній вологості;
► необхідність використання підіймальних механізмів для монтажу;
► висока звукопровідність, яку необхідно усунути обгортанням торців балок звукопоглинаючим матеріалом.
Для того, щоб не допустити появи корозії на несучих металевих конструкціях, можна використовувати залізобетонні балки. Укладати їх потрібно на відстані близько метра одна від одної, а простір між ними заповнити легкими бетонними плитами. Зверху такого перекриття заливають стяжку для підлоги, а знизу стелю штукатурять.
Як бачите, зробити необхідні розрахунки при використанні дерев’яних балок перекриття не так просто, як здається на перший погляд. Але виконати приблизні розрахунки самостійно доступно кожному навіть без використання спеціальних калькуляторів та обчислювальних пристроїв.
