Балки перекрытия из бруса: размеры, длина, крепление
Опубликовано: 01.09.2018
Независимо от конструкции индивидуального здания возводить перекрытия требуется в любом случае. Основополагающим элементом такого перекрытия является деревянная балка. Часто для этих целей применяются балки перекрытия из бруса, обладающие (по сравнению с железобетонными и металлическими конструкциями) значительно меньшим весом и в то же время достаточной эксплуатационной прочностью.
Выбираем балки перекрытия
Алгоритм выбора балки под брус
Поскольку по своим прочностным характеристикам древесина уступает другим материалам, перед принятием решения необходимо определить размеры и сечение бруса. Соответствующий расчет выполняется согласно последовательности и требований, предусмотренных СНиП II-25-90. При этом учитываются:
ширина пролета перекрытия; шаг между смежными балками; материал.
Ограничивающим фактором является допустимый параметр относительного прогиба потолочной балки перекрытия под нагрузкой, который не должен превышать 0,4% от фактической длины пролета. Можно воспользоваться онлайн-калькулятором, при помощи которого указанные расчеты выполняются легко и быстро.
Для работы с онлайн-калькулятором необходима следующая информация:
длина пролета (обычно принимают в диапазоне 3-6 м, но можно вводить и другие значения); вид древесины (чаще принимают ель или сосну); размеры поперечного сечения потолочной балки; сортамент материала (брус или балка).
Параметры сечения подбирают методом перебора вариантов, исходя из того, что допустимая нагрузка на перекрытие не должна превышать 300 кг/пог.м. Для нежилых помещений технического назначения, если там не установлено какое-либо бытовое оборудование, допускается принимать нагрузку 200 кг/пог.м.
При определении исходных данных учитываются как конструктивные параметры самого перекрытия (например, шаг балок перекрытия), так и фактические эксплуатационные показатели самого дома – вес мебели и других предметов интерьера помещений, вес людей, одновременно находящихся в доме, масса элементов самого перекрытия, нагрузка от внешних атмосферных явлений (ветра, снега).
Методика подбора сечения
Использовать в качестве элементов перекрытия деревянные балки из бруса удобно и выгодно в тех случаях, когда из такого же бруса возводится каркасный дом. В этом случае необходимо позаботиться о том, чтобы после окончания строительства самого каркаса в наличии еще осталось достаточное количество деталей. При этом необходимо учесть, что балки перекрытия из клееного бруса выдерживают меньшие нагрузки, чем варианты из цельного бруса.
Удобно для расчетов ориентироваться на деревянные балки перекрытия со стандартными размерами сечения: 100х100, 150х150, 250х150 и иных размеров, предусматриваемых ГОСТ 24454-06. В качестве альтернативного метода определения можно принимать, что при наиболее часто употребляемом шаге в 600 мм высота каждой детали должна быть в пределах 4-4,5% от длины пролета, а ширина – 70-75% от высоты.
Например, при длине пролета дома в 6 м (известного из строительного проекта) и предварительно принятом шаге потолочных балок в 110 мм расчетная высота будет В = 6000х(0,04-0,045) = 240-270 (мм). Ближайшее стандартное значение размера составляет 250 мм. Тогда ширина Ш = 250×(0,7-0,75) = 175-187,5 (мм).
Ниже приводится таблица соответствия наиболее распространенных размеров погонажа брусьев деревянных брусьев, используемых в качестве элементов перекрытия. Исходя из результатов расчета, для данного случая допустимо принять брус сечением 250х250 мм.
| Шаг, см | Поперечное сечение бруса, мм при его длине, м | |||
| 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 60 | 100х100 | 100х150 | 100х150 | 150х150 |
| 90 | 150х150 | 150х200 | ||
| 110 | 150х150 | 100х200 | 150х200 | 250х250 |
| 175 | 100х200 | 150х200 | 250х250 | 300х300 |
Как из бруса сделать балку
Достаточно распространенной является ситуация, когда балок нужных размеров не осталось, зато имеется достаточное количество пригодного для обустройства перекрытия пиломатериала с иными соотношениями высоты и ширины. В таком случае можно получить сборную балку с необходимыми размерами. Для крепления понадобится только шуруповерт и набор саморезов требуемого диаметра и длины стержня.
Например, из трех досок с размерами 50х150 мм вполне можно получить балку 150х150 мм, и этим решить проблему. Крепление досок гвоздями не рекомендуется, поскольку при естественном усыхании древесины прочность такого соединения уменьшится. Крепление опоры для бруса балки желательно выполнять, используя алюминиевые уголки, как на фото: так можно избежать последующей коррозии.
Обязательным условием при этом является предварительная обработка каждой стыкуемой поверхности антисептиком: в неизбежные зазоры может попадать влага, что со временем вызовет грибкообразование. Особо тщательно это следует выполнить в месте опирания на стену, как показано на видео.
Возможности использования клееного бруса
При определенных условиях балки из клееного бруса также можно использовать для обустройства перекрытия. При некотором снижении стоимости получающихся балок перекрытия, следует помнить и об ограничениях:
Поскольку для склеивания применяется синтетический клей, то степень экологичности изделия снижается; Обычно для производства клееного бруса изготовители нередко используют некондиционный материал, с разной степенью влажности. Поэтому усадка такой балки перекрытия будет весьма неравномерной, а в результате перекрытие может деформироваться;
Учитывая указанные недостатки, соединение балок из бруса такого типа может привести к дополнительному ослаблению подстропильной конструкции. Компенсировать это можно лишь увеличением размеров поперечного сечения клееного бруса.