ГОСТ 8239-89: Двутавр стальной горячекатаный

Среди множества конструктивных элементов частного дома перекрытие является одним из самых ответственных и сложных для проектирования, монтажа узлов. Именно тут неопытные строители допускают, пожалуй, наиболее опасные ошибки, именно по обустройству этой системы задаётся больше всего вопросов. 

Как все устроено

Дерево хвойных пород является наиболее востребованным материалом для строительства межэтажных и чердачных перекрытий в частном доме. Основная причина очевидна — невысокая по сравнению с монолитным железобетоном или готовыми плитами цена.

Кроме того: перекрытие по деревянным балкам, в отличие от плитного, может быть смонтировано без услуг погрузочной техники, что тоже обеспечивает существенную экономию. От монолитного оно выгодно отличается тем, что не требует сооружения опалубки.

Для решения второй и третьей задач межбалочное пространство заполняется утеплителем — стекло- или минеральной ватой, пенополистиролом, эковатой и прочими материалами. Их выбор — тема для отдельного исследования; на нем мы не станем заострять свое внимание.

Типичная конструкция утепленного перекрытия такова:

  • На боковые поверхности балок в их нижней части набиваются черепные бруски сечением от 40х40 мм .
  • По ним без крепления укладываются доски толщиной от 25 мм.
  • По настилу расстилается пароизоляционная пленка . Она перекрывает и доски настила, и балки.
  • Между балками укладывается утеплитель .
  • Сверху он застилается гидроизоляцией (чаще всего в этой роли выступает обычный полиэтилен с проклеенными швами между полотнами).
  • По гидроизоляции настилается черновой пол — непосредственно по балкам (при достаточной толщине половой доски) или по перпендикулярным им лагам. В первом случае между балками и настилом набивается контробрешетка — рейка толщиной 20 мм, оставляющая под настилом просвет для вентиляции.

Требования к перекрытиям из деревянных балок

При установке балок из дерева необходимо обязательно выполнить ряд требований. Нарушение или невыполнение этих требований может привести к негативным последствиям. Требования определяют, что:

  • запрещается использовать для изготовления балок лиственные породы деревьев. Изготовление должно проводиться только из хвойных пород. Такая древесина имеет значительный запас прочности;
  • древесина, из которой предстоит изготовление балок, должна иметь влажность не больше 14 процентов. В случае превышения указанной величины, балочный пролет может иметь значительный прогиб;
  • древесина должна быть очищена от коры, обработана огнестойкой жидкостью, раствором против вредителей и грибковых заболеваний. Запрещено использовать древесный материал, который имеет заболевания или дефекты;
  • перед изготовлением балок необходимо предусмотреть строительный подъем. В процессе эксплуатации он выровняется, пол и потолок останутся ровными;
  • выравнивание балок необходимо проводить путем установки под их концы пропитанных в смоле обрезков пиломатериалов. Подрубывать окончания конструкций не рекомендуется;
  • кроме прямоугольных балок с рассчитанным сечением, можно применять цельное бревно. Оно должно быть обтесано и иметь определенный диаметр. Это намного дешевле, чем использование пиломатериалов. Но, такие бревна перед монтажом должны храниться в сухом месте не меньше года.

Порядок работ при сваривании стыков балки.

При сваривании стыков балки соблюдение определенного порядка работ имеет очень большое значение.

Читайте также:  Как правильно класть плиты перекрытия на фундамент: основные способы

Распишем эти этапы:

  1. На первом этапе собираются элементы, имеющие поперечные швы. Отметим, что сваривать их необходимо по отдельности: отдельно стыки поясов, стыки стенки, отдельно делается приварка ребер жесткости. Связано это с тем, что такие поперечные соединения дают усадку с максимальным значением.
  2. Когда сборка балки осуществлена, производят накладку поясных швов. Заметим, что когда для сваривания применяется автоматический способ, то ребра жесткости должны присоединяться уже после выполнения поясных швов.

Порядок сварочных работ также показан на рисунке 2. Цифрами от 1 до 5 обозначен порядок выполнения монтажных стыков балки. Мы видим, что сначала, как и говорилось, выполняются поперечные швы. Заметим, также, что швы под номерами 2 и 3 выполняют с небольшими пропусками: с двух сторон стыка оставляются незаваренные участки длиной до 30 сантиметров. Это необходимо для свободной усадки.

В последнюю очередь производится сваривание продольных швов (4 и 5), которые также имеют продольную усадку, но незначительную.

Деревянная фурнитура

Под этим подразумевают различные анкеры, заклепки, метрический крепеж. Это специально изготовленные изделия для крепления определенных частей деревянных конструкций.

Еще используют различные монтажные профили из толстого оцинкованного стального листа. В них уже проделаны отверстия для гвоздей, шурупов или болтов — иногда разного диаметра. Они значительно облегчают соединение деревянных элементов в разных конфигурациях и под разными углами.

Самым простым таким элементом является обычная стальная перфорированная пластина. Хотя есть и более узкоспециализированные детали, которые имеют очень сложные многогранные формы.

Выбирая деревянную фурнитуру рекомендуется проверить ее допустимую нагрузку. Если при проектировании деревянной конструкции архитектор предвидел использование таких крепежных элементов и определил, какие нагрузки возникают при заданных соединениях, тогда подобрать наиболее подходящую фурнитуру для своего дома не составит труда. В противном случае лучше проконсультироваться с опытными специалистами и продавцами строительного крепежа.

Купить крепеж по дереву

Теплоизоляция и настил пола

При укладке утеплителя он должен подвергаться механическому воздействию как можно меньше. Остающиеся зазоры и стыки плит обязательно заполняются монтажной пеной. Если в перекрытии остается свободное пространство, как в нашем случае, это может привести к появлению гулких звуков при ходьбе.

Эффект достаточно характерный для двутавровых деревянных балок: при высокой длине пролета высота превышает толщину слоя утеплителя. Один из способов решить проблему — заполнить пространство менее плотным наполнителем, то есть стекловатой или пенопластовой крошкой.

Более затратный способ — подготовка двух слоев чернового пола. Первый выполняется из обрезной доски, второй — из влагостойкой фанеры 9–13 мм. Между слоями укладывается демпферная подложка, будет достаточно и обычного изолона. При определенных затратах такой пол действительно устойчив и не будет «простукиваться» насквозь.

Теплоизоляция и настил пола

После укладки теплоизолятора удобно проводить черновой электромонтаж, выполняя внутри перекрытия разводку на оба этажа. Для этого допускается изготавливать в ОСП отверстия около 50 мм с расстоянием между ними не меньше пяти диаметров.

Похожие товары:Как крепить брус между собой: все способы соединенияОбрешетка крыши: как правильно ее сделатьCращивание стропил по длине — виды соединений для монтажаУстройство межэтажных перекрытий в деревянном домеУстройство обрешетки крыши и подробный монтаж основанияКак подобрать качественный брус для строительства…Строительная доска для полаКак утеплить дом из бруса?

Какие шканты выбрать

Для соединения венцов лучше всего использовать деревянный крепеж. Металлические нагели намного прочнее деревянных шкантов, но их используют в особо нагруженных соединениях. Обычно мастера не особо жалуют металл по двум причинам:

  • На стальной поверхности зимой всегда образуется конденсат, древесина разбухает и подгнивает, прочность соединения падает до нуля;
  • Через полгода эксплуатации металл ржавеет, и подклинивает соединение венцов. Вместо нормальной усадки ряды просто повисают на металлических стержнях.
Читайте также:  Марки профнастила: для кровли, забора, стен, перекрытий

Если выбирать шканты, то лучше всего подойдут квадратные стержни из высушенной березовой древесины. Благодаря острым углам крепеж намертво врезается в мягкую древесину бруса, соединение получается прочным и надежным.

Какие шканты выбрать

Круглые деревянные нагели сложнее в установке, если ошибиться в диаметре отверстия хотя бы на полмиллиметра, то соединение двух брусов получится неработающим, крепеж легко выпадает из угла или стены. Если взять размер с запасом, то можно легко расколоть брус до образования трещины.

Кроме того, для сборки углов или стен из бруса нельзя использовать клеевые материалы, краски и мастики. Единственным исключением является монтажная пена, задуваемая для герметизации опорной поверхности ленты. Любые жесткие соединения не помогут ликвидировать щели и зазоры.

Нюансы удлинения кровельных пиломатериалов

Основной элемент каркаса двухскатной крыши — сами стропила или, как их называют кровельщики, — стропильные ноги.

Стропила закрепляются в нужном положении с помощью системы распорок, прогонов, затяжек и раскосов.

Для строительства стропильных каркасов, перекрывающих значительные междустенные промежутки, и при возведении кровель сложной формы приходится использовать лесоматериалы нетипичного размера.

Если под рукой нет бруса или другого пиломатериала нужного размера, то приходится сращивать элементы, пока их общая длина не достигнет требуемой величины.

Материал стандартного размера при увеличении длины становится толще — это не всегда удобно и технологично.

Сращивание дает возможность увеличивать длину стропильных элементов без изменения их толщины и достигать таким образом проектных параметров.

Порядок сращивания стропил по длине, который при этом может использоваться, в основном зависит от предпочтений мастера.

Все способы одинаково надежны и позволяют получить стропила заданных геометрических и физических параметров.

Прежде чем приступать к объединению стропил, нужно немножко узнать о физических свойствах материалов, используемых на разных участках стропильной конструкции.

Деталям конструкции, расположенным в ее разных частях, приходится переносить механические нагрузки разной интенсивности.

В некоторых узлах вообще нельзя использовать сращивание стропил в длину, так как сращенный пиломатериал не обладает прочностью цельного.

Более того, в определенных местах даже цельный пиломатериал целесообразно усиливать дополнительными деталями.

В любом случае после сращивания стропильные ноги и весь каркас кровли должны быть гарантированно защищены от поломок.

Как правило, сращивание стропил в длину уменьшает жесткость конструкции, так как в месте сращивания образуется подобие пластического шарнира.

Чтобы снижение жесткости как можно меньше повлияло на прочность стропильной системы, сращивание стропил необходимо проводить в точках наименьшей нагрузки на изгиб. Такие места стропильной системы находятся поблизости от опор.

Главное правило при сращении в длину заключается в следующем — место соединения пиломатериалов не должно находиться от опоры на расстоянии большем, чем 15 % от величины пролета.

Кроме того, место сращения пиломатериалов по длине зависит от того, в качестве какой детали стропильного каркаса они впоследствии будут использоваться.

При объединении пиломатериалов, идущих на сооружение прогонов, нужно обеспечить одинаковую прочность будущей детали по всей длине.

Читайте также:  Укладка плит перекрытия на арматуру /инструкция с фото

Другая задача стоит при сращивании конькового прогона. Здесь потребуется определенный размер прогиба, так как только при этом высота коньковой планки будет одинаковой на всей ее протяженности.

Виды крепежных элементов для узловых соединения с балкой

Давайте рассмотрим способы соединения стропила с балкой перекрытия:

Одно из самых надежных – это болтовое соединение, где используется комплект из болта, гайки и шайбы. Итак, делайте все шаг за шагом:

  • Шаг 1. На выступающем конце балки с ее тыльной стороны сделайте треугольный вырез так, чтобы его гипотенуза оказалось под углом таким же, как угол наклона стропил.
  • Шаг 2. Вот под этим же углом запилите нижнюю часть стропильной ноги.
  • Шаг 3. Установите стропила резом прямо на балку и зафиксируйте гвоздями.
  • Шаг 4. Теперь выстрелите сквозное отверстие для болта.
  • Шаг 5. Наденьте болт и зафиксируйте узел гайкой.

Еще один вполне приемлемый вариант – закрепить стропило и балку специальным металлическим крепежем:

А вот пример изготовления деревянного крепежа для такого же узла:

По возможности зафиксируйте такие стропила на балках кованой проволокой на специальном анкере, который монтируется в стену.

Когда нужно делать подвижные соединения?

Вот мы и подошли к динамичным опорным узлам – соединениям, которые могут менять свое положение. Для чего это нужно? Вспоминаем физические свойства материалов – многие из них дают усушку либо набухание. В первую очередь, это касается зданий из чистого дерева – бруса, сруба и пр. Натуральная древесина обязательно дает усадку, благодаря которой ваша крыша может не только деформироваться, но и разрушиться основательно. Чтобы избежать таких фатальных последствий, мастера рекомендуют выполнять скользящие крепления стропильных ног с мауэрлатом (либо верхним венцом сруба).

Обязательное условие при установке скользящих узлов – опора стропильной рамы на прочный коньковый брус. Так как опорные нижние узлы динамичные, то максимальная жесткость должна быть достигнута на коньке кровли. Верхние края стропил подпиливаются для плотного соединения между собой и коньковым брусом, соединяются и усиливаются ригелями, металлическими лентами, пластинами и уголками. Лучше соединять с венцом сруба уже закрепленный в коньке стропильный элемент.

Принципы расчета балок и стропил

На этапе подготовки к строительству выполняется расчет стропил и балок перекрытия. При проектировании кровельного каркаса следует учитывать климатические особенности региона, в первую очередь – характерные снеговые и ветровые нагрузки. На основании табличных данный и требований СНиПа относительно допустимых величин прогиба, выполняется расчет сечений элементов стропильной системы – балок кровли, стропил, деталей ферм. В том числе требуется выполнить конструкционные вычисления для определения шага укладки балок. Расстояние между балками определяет шаг установки стропил.

Горизонтальные балки укладываются на стены или мауэрлат перпендикулярно длине здания. При проектировании следует учитывать, что балки с обеих сторон должны не менее чем на 40 см выходить за плоскость стены. Чтобы обеспечить необходимую точность, в первую очередь монтируются крайние балки, а затем их концы попарно соединяются натянутыми шнурами, относительно которых укладываются остальные балки. Ближе к концам в балках выполняются специальные пазы для надежного крепления стропил.