Как рассчитать размеры деревянных балок перекрытия

Если в своем будущем доме Вы планируете устройство деревянного междуэтажного и чердачного перекрытия, то Вам необходимо знать расстояние между балками и их оптимальное сечение. А для этого делается специальный расчет. Без него Вы рискуете оказаться на нижележащем этаже или потратить на закупку материалов лишние деньги.

Калькулятор

function calculator(derbalka){ var l=1*; var p=1*; var d=1*; var x=1*; var Mc=1*; var Mt=1*; var Mv=1*; var M=1*; var a=1*; var b=1*; var h=1*; var c=1*; var Ma=1*; var Mb=1*; var n=1*; var r=1*; var Md=1*; var q=1*; if (h 85%

Характеристики балки:
Материал Сосна, ель Е. лиственница Лиственница Кедр сиб. Кедр крас. Пихта Дуб, ясень Клен, граб Акация Береза, бук Вяз, ильм Ольха, липа Осина, тополь
Длина балки (А) м
Ширина балки (В) мм
Высота балки (Н) мм
Сорт древесины 1 сорт 2 сорт 3 сорт
Пропитка Нет Да
Коэф. mб
Нагрузка:
Нормативная кг/м2
Расчетная кг/м2
Коэф. mд Нет Да
Цена за кубометр руб
Расчет по прочности:
Wбалки см3
Wтреб см3
Запас %
Расчет по прогибу:
Fбалки см
Fmax см
Запас %
Другие параметры:
Количество балок шт
Общий объем м3
Стоимость руб

function calculatorq(derbalka){ var l=1*; var p=1*; var d=1*; var x=1*; var Mc=1*; var Mt=1*; var Mv=1*; var M=1*; var a=1*; var b=1*; var h=1*; var c=1*; var Ma=1*; var Mb=1*; var Msl=1*; var Kw=1*; var n=1*; var r=1*; var Md=1*; var q=1*; if (h 20%/> 85%

Характеристики балки:
Материал Сосна, ель Е. лиственница Лиственница Кедр сиб. Кедр крас. Пихта Дуб, ясень Клен, граб Акация Береза, бук Вяз, ильм Ольха, липа Осина, тополь
Длина балки (А) м
Ширина балки (В) мм
Высота балки (Н) мм
Сорт древесины 1 сорт 2 сорт 3 сорт
Пропитка Нет Да
Коэф. mб
Толщина слоя (T) 19 и менее 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 мм
Коэф. kw
Нагрузка:
Нормативная кг/м2
Расчетная кг/м2
Коэф. mд Нет Да
Цена за кубометр руб
Расчет по прочности:
Wбалки см3
Wтреб см3
Запас %
Расчет по прогибу:
Fбалки см
Fmax см
Запас %
Другие параметры:
Количество балок шт
Общий объем м3
Стоимость руб
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ РЕЗУЛЬТАТ
Условия эксплуатации:
Длина пролета (L) м
Шаг балок (P) мм
Вид перекрытия Межэтажное Чердачное
Длина стены (X) м
Срок службы до 50 лет 50-100 лет более 100 лет
Температура до 35 град 35-40 град 45-50 град более 50 град
Влажность 0-12%/до 65% до 15%/до 75% до 20%/до 85% > 20%/> 85%
Характеристики балки:
Тип балки Ultralam Rs Ultralam R Ultralam X Ultralam I
Длина балки (А) м
Ширина балки (В) мм
Высота балки (Н) мм
Пропитка Нет Да
Нагрузка:
Нормативная кг/м2
Расчетная кг/м2
Коэф. mд Нет Да
Цена за кубометр руб
Расчет по прочности:
Wбалки см3
Wтреб см3
Запас %
Расчет по прогибу:
Fбалки см
Fmax см
Запас %
Другие параметры:
Количество балок шт
Общий объем м3
Стоимость руб
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ РЕЗУЛЬТАТ
Условия эксплуатации:
Длина пролета (L) м
Шаг балок (P) мм
Вид перекрытия Межэтажное Чердачное
Длина стены (X) м
Срок службы до 50 лет 50-100 лет более 100 лет
Температура до 35 град 35-40 град 45-50 град более 50 град
Влажность 0-12%/до 65% до 15%/до 75% до 20%/до 85% > 20%/> 85%
Характеристики балки:
Материал Сосна, ель Е. лиственница Лиственница Кедр сиб. Кедр крас. Пихта Дуб, ясень Клен, граб Акация Береза, бук Вяз, ильм Ольха, липа Осина, тополь
Длина балки (А) м
Диаметр балки (D) мм
Высота балки (Н) мм
Сорт древесины 2 сорт 3 сорт
Пропитка Нет Да
Коэф. mб
Нагрузка:
Нормативная кг/м2
Расчетная кг/м2
Коэф. mд Нет Да
Цена за кубометр руб
Расчет по прочности:
Wбалки см3
Wтреб см3
Запас %
Расчет по прогибу:
Fбалки см
Fmax см
Запас %
Другие параметры:
Количество балок шт
Общий объем м3
Стоимость руб

Примеры расчета

Калькуляторы по теме:

  • Сбор нагрузок на балки перекрытия онлайн.
  • Расчет прямоугольной трубы
  • Расчет квадратной трубы
  • Расчет двутавра
  • Расчет швеллера
  • Расчет уголка

Как выполнить работы

Расчеты

Точные расчеты для несущей способности балок, как правило, выполняют особые организации с достаточным опытом. При выполнении расчетов самостоятельно используется следующая система:

  • Чердачное перекрытие с подшивкой, утеплителем в котором является минеральная вата, имеет постоянную нагрузку 50 кг/м2. По стандартам СНиП при такой нагрузке нормативом будет 70 кг/м2, если коэффициент запаса прочности равен 1.3. Итак, узнать общую нагрузку несложно – 1.3*70+50=130 кг/м2.
  • Если вы производите расчеты для мансардного помещения, то следует учесть вес материала, из которого выполнен пол и предметы, которые находятся в этом помещении. В таком случае нагрузка будет 350 кг/м2.
  • Если же деревянные балки перекрытия играют роль межэтажных пролетом, то величина нагрузки будет равна 400 кг/м2.

Определение шага и сечения балок

Когда известны данные о длине и нагрузке балок, можно узнать шаг установки и размер сечения/диаметр.

Учтите, что показатели взаимосвязаны между собой, и их можно рассчитать по установленным правилам:

  1. Высота и ширина балок должна иметь пропорцию 1.4:1. При этом учтите, что ширина балок должна быть от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см (это с расчетом на утеплительный материал). Бревна для перекрытия обязательно должны быть с диаметром от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки обязательно должен иметь предел от 0.3 до 1.2 метра (с учетом материала для утепления и материала для подшивки). Если дом каркасный, то шаг обязательно должен быть такой же, как и между каркасов.
  3. Произвести определение сечения балок из дерева можно по специальным таблицам или программам. При проведении расчета сечения следует учесть, что максимально допустимый изгиб балок на чердаке равен 1 от 200, а для межэтажных 1 от 350.

Использование деревянных ферм – преимущества и недостатки

Как выполнить работы

Выполненные из дерева фермы перекрытий по виду напоминают два параллельно расположенных друг под другом бруска или бревна, которые между собой соединены опорами, а те в свою очередь находятся по отношению к бревнам или брускам вертикально или же под углом. Главной задачей ферм является перекрытие длинных пролетов, если невозможна установка дополнительных опорных стоек. Чтобы сделать фермы, используют специальные разработанные таблицы и программы, в которых учитываются типы соединений, шаг установки, общие размеры и сечение деталей. Чаще всего фермы делают по промышленному методу с использованием оборудования высокой точности. Вместе с тем есть вариант самостоятельного изготовления фермы.

Если сравнить деревянные фермы и балки перекрытия, можно выявить все достоинства и недостатки, которые есть у ферм.

К достоинствам отнесем:

  • Возможность накрыть пролет больших размеров и при этом не использовать дополнительные опорные стойки.
  • Небольшой общий вес, благодаря чему нагрузка на несущие элементы строения тоже будет небольшой.
  • Высокая прочность и никаких прогибов, что дает длительный срок эксплуатации напольного и подшивочного материала.
  • Простота установки на все несущие элементы в независимости от материала изготовления.
  • Есть возможность изменить ширину шага укладки.
  • Можно установить внутренние коммуникационные линии.
  • Отличная звукоизоляция.
  • Если фермы были выполнены красиво, их можно даже не зашивать и тогда они будут играть роль декоративного элемента.

Но помимо достоинств есть и некоторые недостатки, а именно:

  • Из-за особенностей конструкции сильно увеличивается толщина межэтажного перекрытия.
  • Большие затраты в плане труда при изготовлении фермы собственноручно, требуется специальное оборудование.
  • Готовые конструкции достаточно дорогие.

Выбирать фермы или деревянные балки – решать только вам.

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

Из деревянных двутавровых балок перекрытия своими руками монтируют стропильные системы и сооружают перемычки между этажами.

Этот современный материал выпускается по международным стандартам с применением передовой технологии, позволяющей получить отличный строительный продукт нового поколения.

Это прекрасное решение для частного строительства всех типов конструкций, начиная от каркасного дома или блочной постройки и заканчивая деревянным теремом из сруба.

Сфера использования

Двутавровая балка встречается не только в частном строительстве, но и является неотъемлемым атрибутом на стройплощадках, где монтируют промышленные помещения, торговые центры, офисные здания и т. п. В малоэтажных домах этот деревянный элемент выступает как несущая конструкция в составе стропильной системы, на чердаках, мансардах стеновых и кровельных каркасах.

Пояса двутавровой балки сделаны из цельной древесины, а поперечина — из стружечной плиты

С помощью такого решения можно отказаться от перекрытий из досок, металлических профилей и ЖБ плит.

Такие балки состоят из комбинированных материалов: пояса созданы из цельной древесины, а поперечина выполнена из стружечной плиты.

Эти деревянные перекрытия более чем в три раза увеличивают жесткость стен, благодаря чему каркасное сооружение приобретает прочность, существенно не увеличивая вес.

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

Техническая характеристика

Современный материал для перекрытий выпускается в промышленных масштабах на новейшей заводской линии. Для его изготовления применяют клееный деревянный брус, тщательно просушенный в камере, и стружечную плиту (OSB, OSP). По конфигурации балка очень похожа на рельс и имеет такие особенности:

Стандартные размеры балки

  • фанера, из которой собраны боковые стойки, устойчива к влаге, ее толщина может варьироваться в диапазоне 24 – 27 мм. Также в состав балки входит полка из древесины, обработанная антисептическим средством;
  • фанерная стойка интегрируется в полки при помощи технологических пазов;
  • детали между собой соединены водотермостойким клеевым составом;
  • снаружи балка покрыта краской с водоотталкивающей способностью.

Самые востребованные размеры перекрытия:

  • габариты балки – 200х80 мм;
  • толщина фанерной перемычки – 27 мм.

Положительные характеристики

Удачная комбинация «дерево – стружечная плита — дерево» здесь отсутствуют те недостатки, которые встречаются у натуральной древесины. Двутавровое сечение служит своеобразным усилителем, благодаря чему прочность перемычки увеличивается многократно, и изделие по своим техническим характеристикам может смело становиться в один ряд с бетонными и ЖБИ перекрытиями.

Расчет прочности балок

Чтобы перекрытие второго этажа по деревянным балкам получилось надежным, его опорные элементы должны иметь достаточно большое сечение. Рассчитать необходимые длину и ширину бруса в наше время очень просто. Для этого следует воспользоваться онлайн-калькулятором.

Чтобы расчет балок перекрытия получился точным, нужно знать следующие параметры:

  • ширину пролета;
  • шаг установки бруса;
  • породу древесины, использованную для изготовления бруса.

Шаг между стропилами кровли частных домов, возведенных в средней полосе России, обычно составляет 80 см. Соответственно на таком же расстоянии друг от друга устанавливаются и балки. Для пролетов стандартных не слишком больших частных домов в 6-9 м под них обычно берется материал сечением 150х150 мм.

Расчет деревянной балки перекрытия

Если в своем будущем доме Вы планируете устройство деревянного междуэтажного и чердачного перекрытия, то Вам необходимо знать расстояние между балками и их оптимальное сечение. А для этого делается специальный расчет. Без него Вы рискуете оказаться на нижележащем этаже или потратить на закупку материалов лишние деньги.

  • :
  • 1. Калькулятор
  • 2. Инструкция к калькулятору

Конечно, расчет деревянных балок — это достаточно нудное и долгое занятие. Поэтому для ускорения процесса и для быстрой проработки сразу нескольких вариантов был создан данный калькулятор. С его помощью можно проверить несущую способность (расчет по прочности — I группа предельных состояний) и жесткость (расчет по прогибу — II группа предельных состояний) следующих балок:

  • Тип 1 — цельная деревянная балка.
Расчет деревянной балки перекрытия
  • Тип 2 — клееная балка из досок.
  • Тип 3 — клееная балка из шпона LVL.
  • Тип 4 — обрезанное бревно.

Рассчитывается балка на изгиб, как шарнирно опертая с равномерно-распределенной нагрузкой, в соответствии со СНиП II-25-80 (СП ) «Деревянные конструкции» [1], который можно скачать здесь. Для удобства некоторые таблицы необходимые для расчета вынесены в отдельную статью [2].

Кроме выше перечисленного данный калькулятор способен рассчитать общий объем балок и их стоимость.

Калькулятор

Расчет деревянной балки перекрытия

Инструкция к калькулятору

Исходные данные

  1. Длина траншеи (L) — длина одной траншеи или сумма разных отрезков. Например, для рисунков L = L1 + L2 + L3 + L4/
  2. Глубина (Н) и высоты (Н1, Н2 и Н3) — толщины засыпки для соответствующей ширины.
  3. Ширина (A, B, C, D, E, F, G, I) — ширина засыпки до ее изменения.
  4. Площадь (S) — площадь засыпки во внутренней плоскости котлована.
  5. Цена 1 т песка — затраты на покупку 1 т песка.

Результат

  • Объем засыпки — объем, который нужно заполнить уплотненным песком.
  • Масса песка — количество песка, которое требуется привести на стройплощадку.
  • Требуемый объем песка — объем песка в рыхлом состоянии, который необходимо привести.
  • Стоимость — общие затраты на покупку песка.
Расчет деревянной балки перекрытия

Page 3

Пиломатериал (брус, обрезные и необрезные доски), а также оцилиндрованные бревна — это материалы, без которых современное строительство практически не возможно.

Данные материалы применяются в опалубочных работах, в перекрытиях этажей и стропильных системах дома, не говоря уже о стенах.

Каркасные дома, дома из оцилиндрованного бревна, коттеджи из клееного и пиленого бруса строятся в настоящее время чуть ли не также часто, как кирпичные.

Данный калькулятор создан для тех, кто собирается приобретать пиломатериал или оцилиндрованное бревно. С его помощью в режиме онлайн можно определить основные величины, касающиеся данных материалов.

Типы сечений пиломатериала, которые можно рассчитать на калькуляторе:

  • Тип 1 — обрезные доски и брус. Определяются их объем, площадь, вес и стоимость по размерам одной единицы продукции;
  • Тип 2 — обрезные доски и брус. Производится расчет общего количества обрезных досок и бруса по размерам одного элемента, а также площади, веса и стоимости пиломатериала;
Расчет деревянной балки перекрытия
  • Тип 3 — необрезная доска (горбыль). Рассчитывается кубатура, площадь, вес и стоимость по размерам одной единицы продукции. Примечание: в кубатуру не входит свободное пространство, получаемое при укладке и связывании досок между собой.
  • Тип 4 — обрезное и оцилиндрованное бревно. Производится расчет кубатуры и всех тех величин, которые были рассмотрены выше.

Калькулятор

Пошаговое руководство по расчету размеров деревянных реек

Когда установлена возможная нагрузка на деревянные балки перекрытия, самое время приступить к вычислению сечения деталей и расстояния между ними при фиксации. Для примера возьмем нагрузку в 300 кв. м и пролет в 6 м. Тогда сечение балки предполагает использование формулы:

Размеры сечения = (20 × 22Н) / (В = 25). Эта формула создана ведущими инженерами и проектировщиками. Итак, получаем: (20 × 22) / 25 = 17,6 см – идеальные размеры деревянных балок перекрытия.

Что касается высоты, стоит изучить пропорциональность показателя толщине материала, который выбран в качестве надежного утеплителя. Между рейками в идеале следует закладывать не менее 30 см, но и не более 1,2 м. Ориентируйтесь на размеры блоков утепляющего полотна, фиксирующегося в межбрусочном пространстве, или на панели подшивки потолочной плоскости.

Шаг фиксации бруса должен соответствовать шагу стоек каркасной основы, как утверждают профессионалы, этот простой прием позволит добиться лучшей жесткости установки, надежности и прочности конструкции.

Если вы все еще не уверены в собственных силах, просчитывая размеры деталей, необходимых для обустройства перекрытия, изучите справочную информацию технических учебников, которая для удобства представлена в табличном варианте.

Укладка балок перекрытий в стену

Укладка балок перекрытий в стену не менее важный процесс, чем расчет самих конструкций и от того насколько все будет сделано правильно зависит не только целостность всего дома, но порой и жизнь его обитателей.

Причем это касается как деревянных балок перекрытия, так и металлических: и те, и другие подвержены в местах стыковок выпадению конденсата, образования плесени и грибков (для деревянных балок), усиленной коррозии в торцах балок из металла.

Все это способствует ослаблению материала и может привести к его разрушению, повлекшее за собой обвал межэтажного перекрытия дома. Поэтому все действия по защите торцов балок перекрытий, включая и балки (лаги) при устройстве пола, сводятся к тому чтобы защитить эти части от конденсата и пагубного влияния жучков-паразитов (для деревянных балок).

Укладка деревянных балок перекрытий в стену

В большинстве случаев деревянные балки заводятся в стену в специально подготовленные для этого гнезда, которые сооружаются в процессе кладки. Размер опорных участков балок должен быть не менее 150 мм. Концы, опирающиеся на стены, срезаются по углом в 60º, обжигаются, обрабатываются антисептиком и оборачиваются в два слоя рубероидом.

Крепление деревянных балок перекрытия к стене

Однако, торцы балок оставляют обязательно оставляют открытыми для того чтобы они постоянно обтекались потоками воздуха, предотвращая таким образом образования конденсата на поверхности торцов.

Кроме того, концы балок должны находиться в гнездах чтобы со всех сторон между стеной и балкой оставалось свободное пространство в 40–50 мм, которое по окончанию монтажа заполняется утеплителем, например, минеральной ватой.

Диффузия водяного пара в деревянной балке

В домах из сруба или оцилиндрованного бревна концы балок заводят в гнезда на размер не менее 70 см для чего в стенах вырезаются специальные пазы. Во избежание скрипов в места укладки балок перекрытий в стену закладывается гидроизоляционный материал.

Следует отметить, что в случае подрубки концов балок допускается уменьшение размера на одну четвертую высоты балки, иначе под нагрузкой в этом месте могут образоваться трещины что существенно ослабит прочность перекрытия.

В случае с каркасными домами концы балок крепятся к брусу обвязки с помощью гвоздей или металлических скоб.

Укладка металлических балок перекрытий в стену

В отличие от деревянных балок концы металлических балок перед заделкой их в стену покрывают горячим битумом или суриком после чего их (концы) оборачивают минеральной ватой или войлоком, защитив их таким образом от промерзания.

При возведении стен из керамического кирпича, дойдя до уровня балок, определяют места и укладывают опорные подушки, установку которых проверяют по уровню или нивелиру.

Концы металлических балок после укладки крепят металлическими анкерами Т-образной формы.

Опирание металлических балок

В качестве опорных подушек используют листовой металл толщиной около 20 мм или крупный уголок величиной 160 х 160 х 12. Не исключено применение опорных подушек сверху и снизу конца металлической балки. В принципе конструкций опорных подушек может быть много, но предназначение во всех одинаковое: уложить и надежно закрепить металлическую балку (балки) перекрытий в стену.

Заключение

Не бойтесь использовать современные строительные технологии, они дают возможность ставить долговечные и удобные дома при значительном уменьшении сметной стоимости. Двутавровые балки можно применять не только для перекрытия — их используют и при строительстве стропильной системы, несущих каркасов деревянных строений различного назначения и т. д.

Видео — Двутавровые балки перекрытия деревянные

К сожалению, отечественная строительная промышленность и технологии отстают от зарубежных на несколько десятилетий. То, что в развитых странах используется давно, для нас считается новинкой. Вы кратко узнали о физических характеристиках двутавровых балок, познакомились с технологией их изготовления и использования. Теперь следует воплощать свои знания в жизнь, начинайте с расчета стропильной системы, замените брусья двутавровыми балками перекрытия. Как делаются расчеты можно прочитать в статье на нашем сайте.

Жесткое крепление

Для жесткого соединения вам понадобится сделать вырубку стропильного бруса или использовать нашивку тип крепления используется как для создания односкатной крыши, так и для других типов конструкции.

Пошаговое исполнение способа вырубки выглядит следующим образом:

  1. Проведите вырубку всех заготовок по шаблону. Для начала установите брус для будущей стропильной ноги с определенным углом (заложенным в проекте), а затем наметьте место выемки. Глубина ее должна быть не больше трети высоты бруска. После изготовления одной стропильной ноги используйте ее в качестве образца. Остальные вам нужно будет сделать идентичными. Важно на этой стадии не сделать ошибку.
  2. Каждую стропильную ногу установите седлом на мауэрлат и закрепите при помощи гвоздей. Сначала забейте два под углом друг к другу, с боковых частей стропильной системы. Третий необходимо вбить вертикально – он обеспечивает прочность конструкции.

Есть еще один способ жесткого крепления: при его использовании к стропильным ногам подшивают метровые бруски, которые упираются в мауэрлат. Они должны быть закреплены при помощи металлических уголков.

Как усилить пол в деревянном доме

Современный инновационный метод усиления и укрепления балок перекрытия. Подходит даже в том случае, если нарастить размеры конструкции невозможно. Углепластиковые элементы имеют малый вес и значительную несущую способность. Для ремонта балок используют различные типы углеволоконных материалов – пластины, листы, пруток. Монтаж проводят с применением специального эпоксидного клея, после застывания полученный конструктивный элемент по прочности не уступает стали.

Как усилить пол в деревянном доме

Вне зависимости от выбранного способа реставрации несущей конструкции, необходимо выполнить требования безопасности во время проведения работ. Следует установить опорные поддерживающие стойки или леса во избежание обрушения во время ремонта.

Читайте также:  Как усилить деревянную балку перекрытия своими руками