Балки перекрытия из дерева 8 метров: Можно ли положить деревянные 8-ми метровые балки перекрытия первого этажа с шагом 0,6м. ( брус

Можно ли положить деревянные 8-ми метровые балки перекрытия первого этажа с шагом 0,6м. ( брус

      Вопрос №123: Начали строить дом из пеноблоков, в 2 этажа, размером 7,50х8,70. Пятой стены нет. Можно ли положить8-ми метровые балки перекрытия с шагом 0,6м. ( брус — лиственница 0,18х0,18 или 0,15х0,15)? Прогнутся они под собственным весом и нагрузкой или нет? Или надо все таки 5-ю стену. И можно ли вместо пятой стены поставить колонны с поперечной балкой? заранее спасибо за ответ(Василина      Ответ: Нет нельзя ,и не думайте даже экспериментировать.  Максимально деревянные балки можно применять для перекрытия пролетов до 6 метров. Дальше это уже будет не перекрытие, а танцевальная площадка, прогибы будут по максимуму ,и даже уменьшая шаг балок вам не поможет распределить равномерно нагрузку по площади перекрытия. Максимальный прогиб для межэтажных деревянных перекрытий по максимуму  не должен превышать значение в 26 мм,а балка из лиственницы 180ммх180мм, длиной 6500 мм при шаге 600 мм и распределенной нагрузке в 180 кг/м2 уже имеет прогиб в 35 мм, в 1.

35 раза больше положенного. О каких 8 метрах перекрытия может идти речь.
Выход  найти можно , если есть возможность  примените металлический швеллер №16. Можно не стену возводить пятую а при заливке монолитного пояса на уровне перекрытия первого этажа залить монолитную балку с колонной в точке 8.7 : 2=4.35 метра. Вот на эту поперечную монолитную балку и уложите деревянные балки перекрытия .Для полезной нагрузки в 350 кг/м2 достаточно уложить балки 150х150 с шагом в 600мм.
То что вы предлагаете реально имеет право на жизнь, поставить в точке которую я определил для монолитной колонны кирпичную колону и уложить поперечину 150ммх200 мм. Пример показан на фото, но остается проблема как потом эту поперечину задекорировать .

Поэтому я больше склоняюсь к монолитной перемычке , тем более монолитить пояс вы будете и на первом и разгрузочный пояс по завершению возведения второго этажа. Без них стены из пеноблоков не смогут держать хорошо точечную нагрузку крыши .

Любое деревянное перекрытие передает все движения, происходящие на втором этаже, все перемещения очень хорошо слышно всем кто находится на первом этаже. Есть способ избежать этого. Для этого предлагаю вам посмотреть видео:

Добавлено: 08.07.2014 21:57

Таблицы расчета перекрытий

Расчет балок перекрытия

Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам). Относительный прогиб 1/250 (по СНиП «Нагрузки и воздействия»). На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L — расчетная длина балки (расстояние в свету между опорами).

Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е. в данном примере 24 мм — максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия — не будет вибраций, скрипов, ощущения «батута».

Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.

Примечания:

  • Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
  • Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
  • Рекомендуемые шаги — 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий; 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
  • Максимальный пролет — расстояние «в свету» между соседними опорами.
  • Шаг балок — межосевое расстояние двух соседних балок.

Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия

Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий

Высота балки, мм Тип балок / шаг балок Максимальные пролеты, м
0,3 0,4 0,5 0,6
240 Балка ICJ-240W 4,95 4,50 4,16 3,93
300 Балка ICJ-300W 5,80 5,35 4,96 4,70
360 Балка ICJ-360W
5,80
5,80 5,75 5,38
400 Балка ICJ-400W 5,80 5,80 5,80 5,80
240 Балка ICJ-240L 5,45 4,95 4,55 4,30
240 Балка ICJ-240L с полкой 89 мм 6,05 5,50 5,10 4,80
300 Балка ICJ-300L 6,50 5,90 5,45 5,15
300 Балка ICJ-300L с полкой 89 мм 7,20 6,55 6,10 5,75
360 Балка ICJ-360L 7,45 6,75 6,30 5,90
360 Балка ICJ-360L с полкой 89 мм 8,30 7,50 7,00 6,60
400 Балка ICJ-400L 8,10 7,35 6,80 6,40
400 Балка ICJ-400L с полкой 89 мм 9,00 8,15 7,50 7,10
460 Балка ICJ-460L 9,00 8,15 7,50 7,10
460 Балка ICJ-460L с полкой 89 мм 10,00 9,05 8,40 7,90
500 Балка ICJ-500L 9,60 8,70 8,05 7,60
500 Балка ICJ-500L с полкой 89 мм 10,60 9,60 8,95 8,40
600 Балка ICJ-600L 11,00 9,95 9,25 8,70
600 Балка ICJ-600L с полкой 89 мм 12,00 11,00 10,20 9,60

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянные перекрытия от стропильной системы

Высота балки, мм Тип балок / шаг балок Максимальные пролеты, м
0,4 0,5 0,6 0,7
0,8
240 Балка ICJ-240W 5,65 5,52 4,95 4,68 4,50
300 Балка ICJ-300W 5,80 5,80 5,80 5,60 5,35
360 Балка ICJ-360W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,80
400 Балка ICJ-400W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,80
240 Балка ICJ-240L 6,20 5,80 5,45 5,15 4,95
240 Балка ICJ-240L с полкой 89 мм 6,90 6,45 6,05 5,75 5,50
300 Балка ICJ-300L 7,40 6,90 6,50 6,15 5,90
300 Балка ICJ-300L с полкой 89 мм 8,25 7,70 7,20 6,90 6,60
360 Балка ICJ-360L 8,50 7,90 7,50 7,10 6,80
360 Балка ICJ-360L с полкой 89 мм 9,45 8,80 8,30 7,90 7,55
400 Балка ICJ-400L 9,25 8,60 8,10 7,70 7,40
400 Балка ICJ-400L с полкой 89 мм 10,25 9,55 9,00 8,50 8,15
460 Балка ICJ-460L 10,25 9,55 9,00 8,50 8,15
460 Балка ICJ-460L с полкой 89 мм 11,40 10,60 10,00 9,50 9,05
500 Балка ICJ-500L 11,00 10,15 9,55 9,10 8,65
500 Балка ICJ-500L с полкой 89 мм 12,15 11,30 10,60 10,05 9,65
600 Балка ICJ-600L 12,50 11,65 11,00 10,40 9,95
600 Балка ICJ-600L с полкой 89 мм 13,30 12,90 12,15 11,55 11,05

Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия

Расчет для нагрузки 250 кг/м2 с нагрузкой на перекрытие от стропильной системы

Высота балки, мм Тип балок / шаг балок Максимальные пролеты, м
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
240 Балка ICJ-240W 5,25 4,95 4,60 4,35 4,15
300 Балка ICJ-300W 5,80 5,80 5,50 5,20 4,95
360 Балка ICJ-360W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,70
400 Балка ICJ-400W 5,80 5,80 5,80 5,80 5,80
240 Балка ICJ-240L 5,77 5,36 5,04 4,79 4,58
240 Балка ICJ-240L с полкой 89 мм 6,43 5,97 5,61 5,33 5,10
300 Балка ICJ-300L 6,88 6,39 6,01 5,71 5,46
300 Балка ICJ-300L с полкой 89 мм 7,68 7,13 6,70 6,37 6,09
360 Балка ICJ-360L 7,92 7,35 6,92 6,57 6,28
360 Балка ICJ-360L с полкой 89 мм 8,80 8,17 7,69 7,31 6,99
400 Балка ICJ-400L 8,58 7,97 7,50 7,12 6,81
400 Балка ICJ-400L с полкой 89 мм 9,54 8,85 8,33 7,91 7,57
460 Балка ICJ-460L 9,54 8,85 8,33 7,91 7,57
460 Балка ICJ-460L с полкой 89 мм 10,59 9,83 9,25 8,79 8,40
500 Балка ICJ-500L 10,16 9,43 8,87 8,43 8,06
500 Балка ICJ-500L с полкой 89 мм 11,27 10,46 9,84 9,35 8,94
600 Балка ICJ-600L 11,64 10,81 10,17 9,66 9,24
600 Балка ICJ-600L с полкой 89 мм 12,89 11,97 11,26 10,70 10,23

Создание деревянных перекрытий: 5 актуальных вопросов

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. 

Балки деревянного перекрытия — брус 100х200 мм

1. Почему стоит выбрать дерево

В любом здании перекрытие представляет собой горизонтальную конструкцию, которая выступает основой для создания пола. Кроме того, будучи перевязанным с несущими стенами дома, оно обеспечивает строению поперечную стабильность, равномерно распределяя возможные нагрузки. Поэтому к надёжности этой конструкции предъявляются самые высокие требования.

Вне зависимости от того, какой материал используется при строительстве дома, в частном секторе наибольшее распространение получили как раз деревянные перекрытия. Их часто можно увидеть в различных каменных коттеджах, и вполне очевидно, что в деревянном строительстве (бревно, брус, каркасная и каркасно-щитовая технология) такому решению – альтернативы не существует. Тому есть множество объективных причин. Рассмотрим достоинства и недостатки перекрытий из древесины.

В частном малоэтажном строительстве перекрытия монтируются в нескольких вариантах:

  • Готовая железобетонная плита,
  • Монолитная железобетонная плита,
  • Готовые железобетонные балки,
  • Балки и фермы из металлопроката,
  • Перекрытие из пиломатериалов. 

Лаги перекрытия из бруса

Лаги перекрытия из доски на глухарях

Балка из бруса на монтажных пластинах

Плюсы

Или почему деревянные перекрытия так популярны.

  • Небольшая масса. Применяя доску или брус, мы не перегружаем несущие стены и фундамент. Вес перекрытия в разы меньше, чем у бетонных или металлических конструкций. Обычно не требуется привлечение техники.
  • Минимальные сроки выполнения работ. Минимальная трудоёмкость среди всех вариантов.
  • Универсальность. Подходит для любых зданий, в любых условиях.
  • Возможность монтажа при минусовых и очень высоких температурах.
  • Отсутствие «мокрых» и грязных процессов.
  • Возможность получения любого уровня теплоизоляционных и звукоизоляционных характеристик.
  • Возможность использования полостей для прокладки инженерных коммуникаций (электросеть, отопление, водоснабжение, канализация, слаботочка…).
  • Сравнительно невысокая цена сборного каркасного перекрытия из пиломатериалов, как по стоимости деталей/комплектующих, так и по оплате труда подрядчика.

Прокладка коммуникаций в полостях

Минусы

Минусы у деревянной перекрывающей системы из дерева довольно условны.

  • Сложность выбора сечения материалов и конструктивных решений для обеспечения расчётной несущей способности.
  • Необходимость выполнения дополнительных противопожарных мероприятий, а также обеспечения защиты от влаги и вредителей (антисептирование).
  • Необходимость покупки звукоизолирующих материалов.
  • Строгое соблюдение технологий во избежание строительных ошибок.

2. Какой материал использовать для сборки

Деревянное перекрытие – всегда состоит из балок. Вот только сделанными они могут быть из самых разных пиломатериалов:

  • Бревно оцилиндрованное до 30 см в диаметре.
  • Брус четырёхкантный.
  • Доска большого сечения (толщиной от 50 мм, шириной до 300 мм).
  • Несколько досок относительно небольшой толщины, скрученных пластями друг к другу.
  • Двутавровые балки, верхний и нижний пояс которых выполнен из обрезной строганной доски/бруска, а вертикальная стенка — из OSB-3, фанеры или профилированного металла (деревянно-металлическое изделие).
  • Замкнутые короба из листовых материалов (фанера, ОСП).
  • СИП-панель. По сути, это — отдельные секции, в которых балки уже обшиты и имеют внутри изолятор.
  • Различной конструкции фермы, позволяющие перекрывать большие пролёты.   

Наиболее простыми для монтажа, а также наиболее дешёвыми и удобными для выполнения последующих операций считаются варианты, когда балки перекрытия выполнены из обрезных пиломатериалов.

Ввиду очень высоких требований, предъявляемых к несущим способностям, долговечности и геометрическим отклонениям, в качестве заготовок необходимо рассматривать пиломатериал первого сорта. Возможно применение изделий, относящихся ко второму сорту по ГОСТ, которые не имеют критичных геометрических отклонений, пороков и дефектов обработки, способных снижать прочностные характеристики и срок службы готовых деталей (сквозные сучки, свилеватоть, косослои, глубокие протяжённые трещины…).

В данных конструкциях исключено применение мёртвой древесины (сухостой, валежник, горельник) из-за недостаточной прочности и множественных поражений разрушающими древесину болезнями и насекомыми. Также большой ошибкой будет купить брус или доску «с воздухом», «с армянским размером», «ТУ» — ввиду заниженных сечений.

Это должен быть исключительно здоровый материал из зелёной ели или сосны, так как хвоя ввиду своей смолистости и строения массива намного лучше переносит изгибающие нагрузки и сдавливание, нежели большинство лиственных пород, причём имея относительно невысокую удельную массу.  

В любом случае обрезной пиломатериал должен быть освобождён от остатков коры и лубовых волокон, обработан антисептиком и антипиреном. Лучше всего тут покажет себя сухая строганная пилопродукция, но материал естественной влажности (до 20 процентов) при нормальной обработке тоже активно (а главное – результативно) используют, тем более что цена обрезного бруса или доски такого типа заметно ниже. 

Перекрытие из обрезной доски

Балки склеены из ОСБ по технологии СИП (SIP)

Перекрытие из обрезного бруса

3. Как выбрать размер балок и с каким шагом их расставить

Длина балки рассчитывается таким образом, чтобы она перекрывала имеющийся пролёт и имела «запас» для обеспечения опоры на несущие стены (о конкретных цифрах допустимых пролётов и захода в стену читайте ниже).

Для набора расчетной толщины и длины балки — можно использовать технологию сращивания

Как бы не была устроена балка — необходима гидроизоляция

Сечение доски/бруса определяется в зависимости от расчётных нагрузок, которые будут оказываться на перекрытие в процессе эксплуатации здания. Нагрузки эти разделяют на:

  • Постоянные. 
  • Временные.

К временным нагрузкам в жилом доме относят вес людей и животных, которые могут передвигаться по перекрытию, перемещаемых объектов. К постоянным нагрузкам относят массу самих пиломатериалов конструкции (балки, лаги), заполнения перекрытия (утеплитель/шумозащита, изоляционные полотна), подшива (накат), черновых и чистовых настилов, финишного напольного покрытия, перегородок, а также встроенных коммуникаций, мебели, оборудования и предметов обихода…

Также не стоит упускать из виду возможность складирования предметов и материалов, например, при определении несущих способностей перекрытий нежилого холодного чердака, где могут храниться ненужные, редко используемые вещи.   

В качестве отправной точки берётся сумма постоянных и временных нагрузок, и к ней обычно применяется коэффициент надёжности 1,3. Точные цифры (в том числе сечение пиломатериалов) должны определять специалисты согласно положениям СНиП 2. 01.07-85 «Нагрузки и воздействия», но практика показывает, что значения нагрузок в частных домах с деревянными балками получаются примерно идентичными:

  • Для межэтажных (в том числе под жилой мансардой) и цокольных перекрытий суммарная нагрузка составляет порядка 350 — 400 кг/м2, где доля собственного веса конструкции составляет около 100 килограмм.
  • Для перекрытия ненагружаемого чердака – около 130 — 150 кг/м2.
  • Для перекрытия нагружаемого нежилого чердака до 250 кг/м2.

Очевидно, что безусловная безопасность ставится во главу угла. Тут учтён хороший запас и рассматривается вариант не столько распределённых нагрузок на всё перекрытие (в таких количествах они практически нереальны), сколько возможность локальной нагрузки, способной привести к прогибам, вызвавшим в свою очередь:

  • физиологический дискомфорт жильцов, 
  • разрушения узлов и материалов,
  • потерю конструкцией эстетических свойств.   

К слову, определённые значения прогибов допускаются нормативными документами. Для жилых помещений они могут составлять не более 1/350 части от длины пролёта (то есть 10 мм на 3-х метрах или 20 мм на шести метрах), но при условии, что выше перечисленные ограничивающие требования не нарушены.

При выборе сечения пиломатериалов для создания балки обычно руководствуются соотношением ширины и толщины бруса или доски в пределах 1/1,5 – 1/4. Конкретные цифры будут зависеть, прежде всего, от: нагрузок и длины пролётов. При самостоятельном проектировании можно воспользоваться данными, полученными на основании расчётов при помощи онлайн-калькуляторов или общедоступных таблиц.

Оптимальное усреднённое сечение балок деревянного перекрытия, мм

Нагрузка, кг/м2Пролёт 3 мПролёт 3,5 мПролёт 4 мПролёт 4,5 мПролёт 5 мПролёт 5,5 мПролёт 6 м
15050Х15050Х15050Х200150Х150100Х200100Х200100Х220
20050Х15050Х20070Х18080Х200100Х200120Х220140Х220
25060Х15060Х18070Х200100Х200150Х200150Х220160х220
350100Х15070Х180100Х200150Х200150Х220160Х220200Х220

Как видим, чтобы увеличить несущие способности перекрытия – достаточно выбирать пиломатериал с большей шириной или большей толщиной. В том числе можно собирать балку из двух досок, но так, чтобы полученное изделие имело сечение не меньше расчётного. Нужно также отметить, что несущие свойства и стабильность деревянного перекрытия возрастают, если применять поверх балок лаги или различного рода черновые полы (листовые настилы из фанеры/ОСП или из обрезной доски).

Ещё одним способом улучшить силовые качества перекрытия из дерева – это уменьшить шаг расстановки балок. Инженеры в своих проектах частных домов определяют в разных условиях дистанцию между балками от 300 мм до полутора метров. В каркасном строительстве шаг балок ставят в зависимость от шага расстановки стоек, чтобы под балкой находилась стойка, а не просто прогон горизонтальной обвязки. Практика показывает, что наиболее целесообразными с точки зрения практичности и стоимости конструкции является шаг в 600 или 1000 мм, так как он лучше всего подходит для последующего монтажа утеплителей и шумоизоляции враспор (изоляционные материалы как раз имеют такой форм-фактор плит и рулонов). Такая дистанция также создаёт оптимальное расстояние между точками опоры для монтажа лаг пола, устанавливаемых перпендикулярно балок. Зависимость сечения от шага хорошо видно по цифрам таблицы.

Возможное сечение балок перекрытия при изменении шага (суммарная нагрузка на квадратный метр порядка 400 кг)

Шаг, ммПролёт 3 мПролёт 4 мПролёт 5 мПролёт 6 м
600100Х200100Х200150Х200200Х200
1000100Х225150Х200150Х225200Х225

4. Как правильно устанавливать и закреплять балки

С шагом мы определились – от 60 сантиметров до метра будет золотой серединой. Что касается пролётов, то лучше всего ограничиться 6-ю метрами, в идеале: четыре-пять метров. Поэтому проектировщик всегда старается «положить» балки вдоль меньшей стороны дома/помещения. Если пролёты слишком велики (более 6 метров), то прибегают к установке несущих стен или опорных колон с ригелями внутри дома. Такой подход позволяет применить пиломатериалы меньшего сечения и увеличить шаг расстановки, снижая тем самым массу перекрытия и его стоимость для заказчика при тех же (или лучших) несущих характеристиках. Как вариант, создаются фермы из более лёгкого пиломатериала с применением металлических перфорированных крепежей, например, гвоздевых пластин.

В любом случае балки выставляют строго горизонтально, параллельно друг другу, с выдержкой одинакового шага. На несущие стены и прогоны деревянная балка должна опираться не менее чем на 10 сантиметров. Как правило, используют 2/3 толщины наружной стены со стороны помещения (чтобы торец балки не выходил на улицу и оставался защищённым от промерзания). В деревянных стенах делают врубку, в каменных – оставляют проёмы во время кладки. В местах касания балок несущих конструкций необходимо уложить изолирующие материалы: демпферные упругие прокладки из резины/войлока, несколько слоёв рубероида в качестве гидроизоляции и т.п. Иногда применяют обжиг скрываемых впоследствии участков балки или их обмазку битумными мастиками/праймерами.

Опора бруса

Гвоздевая пластина

Демпферная лента

В последнее время всё активнее для создания перекрытия используются специальные перфорированные кронштейны «держатели/опоры бруса», которые позволяют монтировать балку встык со стеной. При помощи данного типа кронштейнов также собирают узлы с поперечными ригелями и усечёнными по длине балками (проём для лестничного марша, проход дымохода и прочее). Достоинства такого решения очевидны:

  • Получаемое Т-образное соединение очень надёжное.
  • Работа выполняется быстро (врубки делать не приходится, выставлять единую плоскость намного проще).
  • Мостиков холода по телу балок не образуется, ведь торец удаляется от улицы.
  • Есть возможность купить пиломатериал меньшей длины, так как не нужно заводить брус/доску внутрь стены.

В любом случае очень важно после подгонки пиломатериалов по размеру тщательно антисептировать торец балки.

5. Какие изоляционные прослойки нужно использовать внутри деревянных перекрытий

Чтобы ответить на этот вопрос, прежде всего, следует разделить перекрывающие конструкции (в круглогодично обитаемом доме) на три отдельных типа:

  • Цокольное перекрытие,
  • Межэтажное,
  • Чердачное.

В каждом конкретном случае набор пирога будет отличаться.

Межэтажные перекрытия в подавляющем большинстве случаев разделяют помещения, в которых температурный режим схожий или близкий по значению (если есть покомнатная/поэтажная/зонная регулировка отопительной системы). К таковым также стоит отнести чердачное перекрытие, которое отделяет жилую мансарду, так как это помещение отапливается, а утеплитель располагается внутри кровельного пирога. По этим причинам теплоизоляция тут не нужна, но очень актуальным становится вопрос борьбы с шумами, воздушными (голоса, музыка…) и ударными (шаги, перестановка мебели…). В качестве звукоизоляции в полости перекрытия укладываются акустические волокнистые материалы, созданные на основе минеральной ваты, а также под обшивки устилаются полотна звукоизоляционных мембран. 

Конструктив для сухих помещений

Конструктив для влажных помещений

Цокольная конструкция предполагает, что под перекрытием находится грунт или подвал, погреб, цокольный этаж. Даже если внизу будет оборудовано эксплуатируемое помещение, то этот вид перекрытия нуждается в полноценном утеплении, свойственном ограждающим конструкциям конкретной климатической зоны и конкретного здания с его неповторимым тепловым балансом.  Согласно нормам, в среднем для Московской области толщина современного утеплителя с хорошими показателями теплопроводности будет составлять порядка 150-200 мм.

Аналогичные требования по теплоизоляции предъявляются к чердачному перекрытию, над которым нет отапливаемой мансарды, ведь именно он будет главным барьером на пути тепловых потерь через крышу здания. Кстати, ввиду большего перетока тепла через верхнюю часть дома, толщина утеплителя тут может потребоваться больше, чем в других местах, например, 200 мм вместо 150-ти или 250 мм вместо 200-от.

Применяют пенопласт, ЭППС, минеральную вату плотностью от 35 кг/м3 в плитах или нарезанную матами из рулона (подходит та, что допускается к использованию в ненагружаемых горизонтальных конструкциях). Укладывают теплоизоляцию между балками, как правило, несколькими слоями, с перевязкой стыков. Нагрузка от утеплителя передаётся на балку через черновой подшив (часто он крепится к балкам посредством черепных брусков).  

Там, где в конструкциях работает ваттный утеплитель/звукоизолятор, его следует защитить от увлажнения. В цокольном перекрытии влага может в виде испарений подниматься от грунта или из подвала/погреба. В межэтажные перекрытия и чердачные может попадать водяной пар, который всегда насыщает воздух жилых помещений в процессе бытовой деятельности человека. В обоих случаях снизу под утеплителем нужно простелить строительную пароизоляционную плёнку, которой может выступать обычный или армированный полиэтилен. Но, если теплоизоляция выполняется с помощью экструзионного пенополистирола, не имеющего сколько-нибудь значимого уровня водопоглощения, то пароизоляция не понадобится.

Сверху утеплители и волокнистые звукоизолирующие материалы защищают водонепроницаемыми полотнами, в качестве которых могут выступать мембраны или неперфорированная гидроизоляция.

Надёжный гидробарьер особенно актуален в помещениях с повышенной влажностью: кухня, прачечная, ванная комната… В таких местах его расстилают поверх балок, обязательно с перехлёстом полос на 100-150 мм и проклейкой шва. Полотна по всему периметру помещений в обязательном порядке заводят на стену – на высоту не менее чем 50 мм над финишным покрытием.

Перекрытие, которое в дальнейшем будет облицовано кафельной плиткой, есть смысл дополнять черновым настилом пола из водостойких листовых материалов – различного типа цементосодержащих плит, желательно шпунтованных. По такому сплошному настилу можно провести дополнительную обмазочную гидроизоляцию, выполнить тонкослойное выравнивание плоскости нивелирмассой или сразу укладывать плитку.

Можно избрать другой вариант – собрать из обрезной доски сплошной настил, уложить гидробарьер, залить тонкослойную стяжку (до 30 мм), смонтировать лпитку.

Существуют также современные клеевые составы (и эластичные затирки), позволяющие производить облицовку плиткой деревянных оснований, в том числе подвижных и нагреваемых. Поэтому часто тут реализуются кафельные полы по влагостойкой фанере или ОСБ.

Важно! Учитывая возрастающие нагрузки (общие или локальные – крупная ванна, чаша джакузи, напольный котёл…), расчёт сечения и шага балок под такими помещениями нужно выполнять индивидуально.  

При желании, полы в санузле или на кухне деревянного дома можно укомплектовать греющим кабелем или трубами водяного контура отопительной системы. Их монтируют как в стяжках и слое плиточного клея, так и между лагами в заведомо созданной воздушной прослойке. При любом выбранном варианте перекрытие должно быть хорошо утеплённым, чтобы не греть потолок комнаты снизу, желательно укомплектованным гидроизоляцией с отражающим фольгированным слоем.  

Деревянные балки и фермы перекрытия от производителя

/ Статьи / Деревянные балки и фермы перекрытия

Типы деревянных перекрытий, балок и ферм

Компания «Стройгрупп» разработала уникальную технологию по производству и строительству большепролетных конструкций из сухой строганной доски шириной до 30-ти метров без опорных колонн. Несущие способности древесины творят чудеса по гибкости и по эксплуатационной надежности конструкций. Мы производим мощные деревянные балки и деревянные фермы перекрытия. Балки и фермы перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию.

Деревянные балки перекрытия как правило изготавливаются следующих размеров 4, 6, 8, 9, 10, 12, 15 метров.

Деревянные фермы перекрытия как правило изготавливаются следующих размеров 6, 8, 10, 12, 15, 18, 20  метров.

Наши технологии позволяют изготавливать фермы большой длины: 20, 22, 24, 25, 28, 30 метров.

Перекрытие – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимает на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Все деревянные перекрытия можно разделить на несколько видов по назначению и разновидности материала, из которого они сделаны.

По назначению деревянные перекрытия бывают следующих типов:

  • чердачные перекрытия,
  • межэтажные перекрытия,
  • цокольные перекрытия
  • подвальные перекрытия.

По типу конструкции перекрытия можно разделить на следующие типы:

  • деревянные балки перекрытия;
  • деревянные фермы перекрытия.

 

По типу материала деревянные балки можно разделить на следующие группы:

  • деревянные балки и фермы из цельной древесины;
  • деревянные балки и фермы из клееной древесины.

Преимущества современных деревянных балок и ферм

Использование современной технологии и собственных разработок позволяют изготовить несущие стропильные конструкции из дерева, способные выдерживать большую нагрузку.

Преимуществом нашей технологии производства балок и ферм является:

  • полное отсутствие напряжений в брусе,
  • невозможность  появления трещин,
  • высокая точность размеров
  • низкий вес конструкций;
  • высокая прочность;
  • длительный срок эксплуатации.

Из такого материала получаются высококачественные  стропильные системы,  используемые при строительстве крыш.

С помощью дерева можно перекрывать даже достаточно большие пролеты – деревянные фермы для крыши позволяют без проблем перекрыть пролет около 30 м. Возможность перекрытия больших площадей открывает максимум архитектурных возможностей перед застройщиком. В качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке.

Преимущества деревянных ферм перекрытия с большими пролетами

Преимущества деревянных ферм с большим пролетом:

  • высокая жесткость ферм;
  • низкий вес конструкции;
  • возможность сборки на земле;
  • низкий уровень деформации;
  • возможность использования в дизайне помещений;
  • возможность перекрывать большие пролеты без дополнительных опор;
  • привлекательный внешний вид;
  • снижение нагрузки на стены и фундаменты;
  • экономия средств на строительстве;
  • возможность проведения ремонтов;
  • высокая скорость монтажа,
  • монтаж без дополнительных машин и механизмов.

Для возведения деревянных конструкций с большими пролетами необходимо точно рассчитать все нагрузки на балки и фермы перекрытия, а также их сечение. В индивидуальном строительстве основой большинства крыш выступает стропильная система из дерева. Кровля каждого строения имеет свои особенности и конфигурацию, поэтому и опорные балки могут быть нестандартных размеров и изготавливаются из досок и бруса.

Применение деревянных балок и ферм перекрытия большой длины

Деревянные балки и фермы с большими пролетами могут использоваться при строительстве следующих зданий:

  • кровля ангаров с большими пролетами
  • крыши теннисных кортов,
  • крыши ФОКов и других спортивных помещений
  • животноводческие фермы
  • кровля складских комплексов
  • крыши автомоечных станций
  • конюшни и манежи
  • кровля выставочных павильонов
  • крыши офисных и производственных помещений
  • кровля бассейнов

Деревянные фермы длиной до 30 метров от производителя

Наши технологии позволяет проектировать и изготавливать следующие виды деревянных балок перекрытия:

  • деревянные стропильные балки длиной 4 — 6  метров
  • деревянные стропильные балки длиной 6 — 8  метров
  • деревянные стропильные балки длиной 8 — 10  метров
  • деревянные стропильные балки длиной 10 — 12  метров

 

Наши технологии позволяет проектировать и изготавливать следующие виды деревянных ферм перекрытия:

  • деревянные стропильные фермы длиной 10 — 12  метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 14 — 18  метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 20 — 24  метров
  • деревянные стропильные фермы длиной 26 — 30  метров

 

Стоимость устройства перекрытий обычно составляет до 20% сметы всего строительства дома, а трудозатраты – целых 25%. Поэтому достаточно популярно все-таки возведение деревянного перекрытия чердака – все благодаря его высоким эксплуатационным характеристикам и хорошей шумоизоляции. Использование наших деревянных ферм и балок позволяет существенно снизить затраты на возведение здания.

Для того чтобы заказать стропильную ферму, Вам достаточно передать на эскизный проект или просто представлять размеры и тип кровли. Проектирование, расчет и макетирование выполнят наши специалисты. Мы производим деревянные балки перекрытия длинной 4, 6, 8, 10, 12 метров и деревянные фермы длиной: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30 метров.  Деревянная ферма возводится в кратчайшие сроки в Ростове-на-Дону и всей России, так как элементы конструкции изготавливаются на производстве и проводится точная нумерация каждой детали. На строительной площадке наши деревянные фермы собираются как конструктор.

Мы производим деревянные балки и фермы перекрытия на собственном производстве и отправляем  в города: Ростов, Краснодар, Тихорецк, Тимашевск, Сочи, Новороссийск, Анапа, Туапсе, Геленджик, Ейск, Майкоп, Армавир, Волгоград, Элиста, Астрахань, Ставрополь, Невинномысск, Минеральные Воды, Кисловодск, Пятигорск, Железноводск, Черкесск, Нальчик, Владикавказ, Махачкала и другие города России.

Вас также могут заинтересовать

виды, метод расчёта на прогиб

Важный этап строительства любого здания – установка межэтажных перекрытий. Они распределяют вес находящихся выше элементов строения, таких как крыша и стены, а также коммуникаций и деталей интерьера верхних этажей. Чтобы выдержать немалую нагрузку, нужны прочные перекрытия. В статье расскажем, какие виды балок применяют для разных частей здания, и рассмотрим, как правильно рассчитывать нагрузку и длину балочных перекрытий.

Межэтажное перекрытие деревянными балками

Содержание статьи

Виды перекрытий

Перекрытие – это горизонтальная несущая конструкция из балок, разделяющая здание по высоте на функциональные зоны или этажи и поддерживающая прочность всего строения. При строительстве дома применяют следующие виды перекрытий:

  • цокольное или подвальное перекрытие;
  • межэтажное перекрытие;
  • чердачное перекрытие.
Чердачное перекрытие

Естественно, самые прочные – металлические балки в виде швеллера, уголка или двутавра, изготовленные из высокопрочной стали. Их лучше всего использовать для цокольного перекрытия, так как оно несёт наибольшую нагрузку. Из стальных балок можно устраивать длинные пролёты с большим расстоянием между балками. Они устойчивы к механическим повреждениям и гниению. Однако из-за большого веса с ними тяжело работать, а высокая цена металла увеличивает расходы на строительство.

Железобетонные балки перекрытия выдерживают большие нагрузки и подходят для строительства многоэтажных домов. Но для их монтажа понадобится специальная техника.

В основном при строительстве частных домов для перекрытий используют деревянные балки. Дерево – надёжный и экологически безопасный материал, который не навредит жильцам дома. Балки из дерева относительно недорого стоят и имеют небольшой, по сравнению с предыдущими видами вес, поэтому их легко устанавливать. Однако дерево огнеопасно, подвержено гниению и поражению короедом, поэтому требует предварительной обработки.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Сечение балочных перекрытий

На прочность перекрытия также влияет сечение балки. По типу сечения включают следующие виды пиломатериалов:

  • прямоугольные;
  • квадратные;
  • круглые;
  • овальные;
  • двутавровые.

Самые распространённые – балочные перекрытия прямоугольного сечения. Их легко устанавливать и такие балки будут служить лагами для обустройства полов. При монтаже прямоугольных балок их устанавливают вертикально широкой частью, так как с увеличением высоты повышается прочность конструкции.

Для чердачных перекрытий часто используют круглые балки или оцилиндрованные брёвна. Такие балки имеют хорошую прочность и устойчивость на прогиб.

Наиболее крепкие и функциональные – двутавровые балки перекрытия.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

  1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
  2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.

    Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

  3. Временную нагрузку. К ней относятся масса мебели и находящихся в здании людей. Как правило, её считают равной 150 кг/м2.
  4. Высчитать предполагаемую нагрузку на 1 м2 перекрытия (сумма временных и постоянных показателей).

Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

Mmax = (q*L2)/8

Где:

  • q — полная нагрузка на кв. м;
  • L2 — квадрат расстояния между стенами.

При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП 64.13330.2017 от 2017 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

Из формулы W = b*h2/6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

Монтаж перекрытия

Чтобы здание долго прослужило, балочные перекрытия должны соответствовать высокому уровню прочности. Иметь хорошую звуковую и теплоизоляцию, а также хорошо вентилироваться.

При установке деревянных балок чаще всего используют маячный способ монтажа. Вначале монтируют крайние балки, а затем промежуточные. Чтобы не допускать ошибок во время работы, используют уровень. В случае перепадов высоты, балки можно выровнять подложив под торцевые концы пропитанные битумным праймером обрезки.

Перед началом установки проводят сращивание или обрезку балок до нужных размеров. Сращивание балок из бруса по длине обычно проводят способом «замочный паз». Для этого концы брусьев спиливают на 1\2 толщины и заглубляют один торец в толщу другого. Затем места соединений фиксируют.

Сращивание двух балок

Расстояние между деревянными балками не должно быть меньше 60 см и превышать 1 метр. В конструкции из брёвен или клеёного бруса шаг делают больше, чем в дощатых перекрытиях. При монтаже чердачного перекрытия расстояние между дымоходом и балками должно быть не менее 40 сантиметров.

Для прочности каркаса торцы балок заглубляют в несущую стену минимум на 15 см. У двутавровых балок это значение разрешено уменьшить до 7 см. Заделывают углубления раствором или монтажной пеной. Возможно закрепление концов на стенах с помощью стальных связей. В местах опор на балках делается гидроизоляция.

Гидроизоляция балок в местах опор обязательна

Достоинства и недостатки балок из дерева

Использование в строительстве зданий деревянных балок в отличие от других видов характеризуется следующими достоинствами:

  • доступная цена;
  • простота доставки на строительную площадку;
  • возможность установки без применения спецтехники;
  • экологическая безопасность;
  • ремонтопригодность.

Однако, несмотря на многие достоинства, такие перекрытия менее прочны, чем металлические и железобетонные. Требуют обработки антипиренами, а также средствами против гнили и плесени. Монтаж деревянных балок возможен только после тщательных расчётов.

В заключение статьи нужно добавить, что применение дерева в строительстве значительно сокращает расходы. Чтобы не нарушить конструкцию всего здания и установить прочные перекрытия, их проектирование и монтаж лучше доверить профессиональным строителям.

Деревянная двутавровая балка

Двутавровые деревянные балки применяются в качестве межэтажных перекрытий при строительстве каркасных, брусовых домов, а также бревенчатых, кирпичных, блочных домов и коттеджей.

Благодаря своим физическим свойствам и точным размерам деревянные двутавровые балки применяют в качестве стропил для разных типов крыш: односкатных, двускатных, четырехскатных, мансард и плоской кровли. 

Балки не подвержены каким-либо изменениям: не сокращаются, не скручиваются, не деформируются и не изгибаются. Поэтому деревянные конструкции, выполненные из двутавровых балок, очень долговечные и прочные и позволяют снизить нагрузку на дом и вес крыши.

Многолетний опыт применения нашей компанией деревянных двутавровых балок в качестве перекрытий и стропильных систем, при проектировании и строительстве домов, позволяет нам утверждать, что это наилучшее решение чтобы получить высокую прочность конструкции, бесшумные полы, полное отсутствие вибраций при ходьбе и прыжках. 

Достоинства конструкций из двутавровых балок: 

• длина балок, стропил, хребтов, ендов может достигать 12 метров – это позволяет перекрывать большие пролеты без использования промежуточных опор;

 • возможен монтаж натуральной черепицы на безопорном пролете до 9 метров;

 • средний вес квадратного метра конструкции из двутавра всего 8 кг, что обеспечивает легкость монтажа;

 • устойчивость к воздействиям природного, химического и механического характера и, как следствие, долговечность;

 • высокая несущая способность, безопасность и надежность при эксплуатации;

• точное соблюдение заявленных геометрических форм;

 • отсутствии прогибов и вибраций;• возможность делать стяжку по перекрытию в деревянном доме;

 • благодаря перекрытиям из двутавров вес конструкции снижается, что существенно снижает нагрузку на фундамент; 

 • значительное увеличение скорости строительства при существенной экономии расходов  

Как сделать перекрытие в деревянном доме – устройство и усиление


Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.

Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

MaxinovaПользователь FORUMHOUSE

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

елена555Пользователь FORUMHOUSE

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

  1. Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
  2. Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

  • Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.

Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.

  • Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Конструкция перекрытий из дерева

Наиболее распространенный материал, из которого проводят монтаж межэтажных, кровельных и напольных перекрытий — это дерево. Особенно в частных сооружениях, поскольку этот материал прост в обработке, экологичен, легко и быстро монтируется. Ограничения по длине пролета перекрытий из дерева — восемь метров. Главными элементами, несущими нагрузку, служат брусья размерами сечения 5×15 см (минимально) и 14х240 (максимально). Иногда для изготовления балок используют ошкуренное бревно подходящих диаметров. На перекрытие идут сорта хвойных деревьев, как наиболее прочные. Перед монтажом деревянные конструкции необходимо хорошо просушить.

Совет! Качество просушки можно определить постукиванием топора по изделиям, звук звонкий и чистый подтвердит это.

К достоинствам деревянных перекрытий относят легкость, возможность придания конструкции надлежащих теплотехнических и акустических свойств

В перекрытиях используются и прочие конструктивные элементы, позволяющие укрепить балки, прочно соединить их и создать надежный каркас дома. При их устройстве применяются:

  • Черепной брусок — деревянный брус 5х5см, который, как правило, крепят снизу балки, для подшивания потолков ниже расположенного помещения.
  • Доски черновых полов. Подходит для устройства даже некачественная доска — необрезная и не струганная.
  • Половые доски — специально изготовленные, хорошо струганные доски со шпунтом.
  • Утепляющий материал — это может быть эковата, пенопласт (пеноплекс), рулонный материал для теплоизоляции.
  • Гидроизоляционная и пароизоляционная пленки, которые служат для предотвращения влаги внутрь и удаление конденсата.
  • Антисептические пропитки, битум, краска, рубероид.
  • Декоративные отделочные материалы.

Устройство пароизоляции в междуэтажном перекрытии

Некоторые особенности перекрытий из дерева

Как сказано было выше, конструкция перекрытий состоит, в основном, из деревянных элементов, а вот технология отделки пола и потолка может использовать любой современный материал. Правильно провести монтаж различных частей в единую конструкцию перекрытий — важная задача, в этом случае балки будут надежны и прослужат долго. В частности, одна из важных функций перекрытий — звукоизоляция. Преимущество деревянных перекрытий в том что, к ним легко крепятся любые изоляционные материалы. Также хорошо проводится монтаж декоративной отделки для придания современного дизайна помещению. Еще одно отличие перекрытий из дерева в том, что они не дают дополнительную нагрузку. Поэтому выбирая деревянные конструкции, возможно сэкономить на устройстве усиленного фундамента дома. Грамотный монтаж перекрытий между уровнями дома позволяет «дышать» помещениям, в них поддерживается нужная температура и хорошая звукоизоляция. Балки из дерева весьма надежны и долговечны.

Грамотное устройство деревянных перекрытий между этажами избавит от шума и создаст комфортную атмосферу в доме

Важно! Расстояние между балками рассчитывается в зависимости от этажности здания, его площади и нагрузок на перекрытие. Варьируется от 60 сантиметров до 1 метра.

Длина балок выбирается с учетом их прочной опоры на стены здания в специальных устроенных гнездах.

Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.

Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.

Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

RoracottaПользователь FORUMHOUSE

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Технические характеристики обычного бруса и деревянной двутавровой балки

В каркасном домостроении используется четырехкантный брус, имеющий стороны не менее 100 мм. Меньший размер именуется бруском, который используется для изготовления стоек, стропил, обрешетки и других элементов каркасного дома.

Размеры бруса нормируются ГОСТами и ТУ. Самым ходовым размером является брус сечением 150х150 мм и длиной 3 или 6 метров из деревьев хвойных пород. На рынке продается брус 1, 2, 3 и 4 сортов. Для каркасного строительства используется брус 1 и 2 сорта.

Технические характеристики бруса зависят от вида древесины, ее возраста и влажности. Брус естественной влажности обладает более низкой теплозащитой и менее устойчив к грибковым поражениям древесины. У просушенного бруса выше прочность при сжатии вдоль волокон и превышает уровень 450 кг/ см², плотность достигает 900 кг/м³, момент упругости Е бруса 150х150 мм составляет 6000 -7000 МПа . Благодаря этим показателям брус используется в каркасном домостроении для изготовления каркаса и перекрытий.

Намного лучшими характеристиками обладает клееный брус, его готовят из тонких пластинок древесины хвойных пород (ламелей).

При изготовлении такого бруса предварительно пропитанные антисептиками и антипиренами ламели склеиваются и обрезаются по необходимому размеру. Такой брус может иметь длину до 12 метров с отличными характеристиками для создания перекрытий зданий с большими пролетами.

Двутавровая деревянная балка не подвержена прогибу, скручиванию и усадке. Ее длина может достигать 12-13 метров с нормативной величиной прогиба, а момент упругости Е у двутавровой балки в среднем равняется 12000 Мпа при ее весе в два раза меньше по сравнению с брусом.

Как высчитать расстояние между двутавровыми балками

Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.

Пролетные перекрытия перекрытий для проектов жилищного строительства

При проектировании пола в жилом доме необходимо учитывать ряд факторов, в том числе:

  • Тип используемой древесины.
  • Сорт пиломатериала.
  • Ширина и толщина досок.
  • Расстояние между балками.
  • Груз размещен на полу.
  • Длина пролета балок.

Породы древесины

Различные породы древесины различаются по жесткости и сопротивлению изгибу, причем некоторые породы намного прочнее других.Даже в пределах одного и того же вида сила сильно различается в зависимости от условий роста дерева.

Пиломатериалы из медленно растущих деревьев, у которых больше колец роста концевых волокон на дюйм, намного прочнее и плотнее, чем быстрорастущие деревья того же вида.

Прочность обычных пород дерева, используемых для обрамления, включает:

  • Высокая прочность на изгиб: Южно-желтая сосна и пихта Дугласа.
  • Средняя прочность на изгиб: Тсуга, ель и красное дерево.
  • Низкая прочность на изгиб: Красный кедр западный, сосна восточная белая и сосна пондероза.

Пиломатериалы Сорт

Сорт пиломатериалов, используемых для изготовления балок, также является фактором, определяющим прочность древесины. Поскольку сучки и другие дефекты ослабляют древесину, пиломатериалы более высоких сортов (обозначенные как чистые, избранные или №1) считаются более прочными, чем пиломатериалы более низких сортов. Однако пиломатериалы более высоких сортов также намного дороже.

Пиломатериалы №2 являются наиболее распространенным выбором для перекрытий перекрытий и других пиломатериалов для обрамления.У него больше узлов и дефектов, чем у более высоких марок, но обычно недостаточно, чтобы вызвать значительную потерю прочности на изгиб.

Пиломатериалы более низкого сорта (обозначенные как № 3, полезные и № 4) часто имеют слишком много крупных сучков или других дефектов, чтобы их можно было использовать для балок перекрытия.

Независимо от сорта пиломатериалов, старайтесь выбирать доски с небольшим количеством сучков или дефектов, прямые, с небольшим изгибом по длине края.

По возможности располагайте балки перекрытия так, чтобы любой изгиб доски был направлен вверх, чтобы вес на балке мог их распрямить.Любые крупные сучки, обнаруженные у края доски, также должны быть обращены вверх, чтобы слабая древесина сучка была сжата, а не напряжена.

Размер пиломатериалов

Ширина доски является важным фактором при определении расстояния, на которое может простираться балка перекрытия, она играет гораздо большую роль, чем толщина.

Например, если вы удвоите толщину или количество балок в полу, расстояние между досками увеличится примерно на 25%. Но если вы увеличите ширину досок вдвое, расстояние, которое могут перекрыть балки, увеличится от 80% до 100%, даже если вы используете те же опоры для досок из пиломатериалов.

Нагрузка на пол

Вес пола также является важным фактором при определении размера балки и длины пролета.

Вес строительных материалов (балки, черный пол, пол и потолок) известен как статическая нагрузка и обычно оценивается в 10 фунтов на квадратный фут.

Вы можете рассчитать собственный вес самостоятельно, сложив вес строительных материалов, а затем разделив их на количество квадратных футов, которые будут покрывать материалы.

Вес, который будет помещен на пол, является действующей нагрузкой и включает в себя мебель, людей и все остальное, что вы планируете хранить на полу. Динамические нагрузки колеблются от 30 фунтов на квадратный фут и выше, при этом 40 фунтов являются нормой для большинства жилых комнат и настилов.

Очевидно, что если вы коллекционер пианино или планируете собрать на свою палубу как можно больше людей, вам следует проявить осторожность и увеличить размер балок пола или уменьшить пролет.

Пролет балки

Объединение всех этих факторов дает минимальный размер балок, необходимый для различных типов древесины, сортов пиломатериалов, размеров досок, расстояния между балками и нагрузки, которая будет возложена на пол.

Вы также должны проверить свои местные строительные нормы и правила перед началом строительства и проконсультироваться с инженером-строителем в необычных или экстремальных ситуациях.

Ниже приведена таблица, в которой указаны балки перекрытия минимального размера , необходимые для межосевого расстояния 16 ″ и 24 ″ при использовании пиломатериалов № 2 с 10 фунтами на квадратный фут статической нагрузки и 40 фунтами динамической нагрузки.

Сосна желтая
Пихта Дугласа
Редвуд
Тсуга, ель
Красный кедр западный
Сосна восточная белая
Размер балки 16 ″ o.c. 24 ″ o.c. 16 ″ o.c. 24 ″ o.c. 16 ″ o.c. 24 ″ o.c.
2 × 6 9 ′ 9 ″ 8 ′ 3 ″ 8 ′ 8 ″ 7 ′ 6 ″ 7 ′ 6 ″ 6 ′ 3 ″
2 × 8 12 ′ 8 ″ 10 ′ 8 ″ 11 ′ 0 ″ 10 ′ 2 ″ 10 ′ 5 ″ 8 ′ 6 ″
2 × 10 16 ′ 0 ″ 13 ′ 0 ″ 14 ′ 6 ″ 12 ′ 4 ″ 12 ′ 9 ″ 10 ′ 5 ″
2 × 12 18 ′ 6 ″ 15 ′ 0 ″ 17 ′ 6 ″ 14 ′ 4 ″ 14 ′ 9 ″ 13 ′ 0 ″

Вы всегда можете использовать пиломатериалы большего размера, меньшее расстояние или меньший пролет; просто не делайте меньше, дальше друг от друга или дольше.Другими словами, лучше проявите осторожность, чем раздвигайте границы.

Дополнительная информация

Таблицы пролета балок перекрытия | Калькулятор

Часть 3 Проектирования жилых домов

На этой странице мы объясним, как читать и проектировать с помощью таблиц пролета балок перекрытия. Вы найдете калькулятор пролета балки внизу этой страницы. На этом сайте также есть информация о том, как научиться читать таблицы балок и калькулятор балок.

Если вы только начинаете, вы можете перейти на страницу балок, поскольку мы расширим представленный там пример дизайна дома.Или даже вернитесь на страницу проектирования жилых домов, которая объясняет основную структуру дома.

Или посмотрите карту сайта с обучающими материалами «Создай свой собственный дом».

Использование таблиц пролета балок перекрытия

Продолжая часть 2: Таблицы пролета деревянных балок для проектирования жилых домов, мы как раз собирались сделать наш дом шире. Как только мы выйдем за пределы допустимых пролетов для балок перекрытия (как показано в таблицах пролетов балок перекрытия), нам понадобится какая-то опора под этими балками пола.

Эта опора может иметь форму несущей стены. Стена может быть либо конструкционным бетоном надлежащего размера, либо стеной из бетонных блоков, либо стеной с деревянным каркасом. Мы обсудим эти возможности позже. А пока мы рассмотрим возможность поддержки балок перекрытия балкой перекрытия.

Самый широкий пролет в таблице пролета балок перекрытия в Части 2 этого учебного модуля показал, что перекрытия перекрытия могут занимать 17 футов 2 дюйма, если они имеют размер 2 X 12 с интервалом 12 дюймов. (по центру). Давайте расширим наш дом за пределы этих 17 футов 2 дюйма до 24 футов в ширину.Таким образом, размеры дома теперь будут 24 ‘X 13’.

Можно было бы по-прежнему обрамлять пол таким же образом, как указано выше, но просто перемещать балки пола в противоположном направлении (ищем пиломатериалы размером 13 футов), но для нашего примера мы собираемся сохранить балки пола. работает в том же направлении. Теперь на высоте 24 фута мы вышли за пределы возможностей нашей таблицы в предыдущем примере. Таким образом, нам придется разместить деревянные балки перекрытия (или аналогично балки потолка) по всей ширине дома, чтобы поддержать балки пола.На рисунке ниже показано, как это будет выглядеть.

Балки перекрытия по-прежнему имеют длину 12 футов, но теперь вы можете видеть балку перекрытия, проходящую горизонтально через середину дома (поддерживаемую нижней бетонной фундаментной стеной). На рисунке ниже показано, как будет выглядеть каркас этого пола в трехмерной перспективе.

Теперь вопрос в том, насколько большой должна быть центральная балка перекрытия? Опять же, нет необходимости выполнять сложные расчеты деревянных балок, а просто найдите ответ в таблице пролета балок.Существует множество таблиц пролета балок для всех видов пиломатериалов, а также для количества этажей, которые в конечном итоге поддерживаются этой балкой. В таблице ниже показана выдержка из таблицы максимального пролета для сборных балок перекрытия из пихты Дугласа для поддержки не более одного этажа. Для всех пород древесины существует несколько таблиц пролета балок.

Образец таблицы пролетов балки перекрытия

Эта таблица является всего лишь образцом и может не подходить для вашего региона.

В этом отрывке из таблицы пролета показаны два возможных размера сборных балок перекрытия (2 X 10 и 2 X 12).В полной таблице указаны другие размеры пиломатериалов. Он также показывает максимум, на который балка может пролететь различное количество таких деревянных частей, собранных вместе (это обозначается трехслойной, четырехслойной и пятислойной). Трехслойный слой 2 х 10 будет означать, что три 2 х 10 соединены бок о бок с их широкими секциями, идущими параллельно друг другу.

Поддерживаемая длина, показанная вдоль крайней левой стороны стола, — это общая длина балок перекрытия, которые должны поддерживаться по обе стороны от балки перекрытия, деленная на два.В случае нашего примера дома ширина дома составляет 24 фута, поэтому для дома потребуется 24 фута ширины балок. Разделив на два, мы получим 12 футов поддерживаемой длины. Итак, мы прочитаем по строке таблицы для 12 футов поддерживаемой длины.

Так как длина дома 13 футов, мы ищем запись в таблице для застроенной балки перекрытия, которая может перекрывать 13 футов. Мы также, вероятно, захотим построить балку наименьшего размера, которая будет соответствовать этому требованию, поскольку она будет наименее затратной. Посмотрите на таблицу вдоль ряда для 12 футов поддерживаемой длины.Вы увидите, что 4-слойный, 2 X 12 может охватывать максимум 13 футов, поддерживая 12-футовые балки по обе стороны от него.

Где искать столы

Лучшее место, чтобы забрать пролетные столы — это ваш местный склад пиломатериалов, так как там есть все столы, которые используются в вашем регионе.

Переход от расчета балок к опорам балок

Итак, теперь у нас есть балки перекрытия подходящего размера и балки перекрытий подходящего размера для нашего дома размером 24 на 13 футов. Наша балка перекрытия может перекрывать максимум 13 футов.В приведенной выше таблице самый широкий пролет балки перекрытия для 12 футов поддерживаемых балок пола составляет 14 футов 7 дюймов (при использовании 5-слойной 2 X 12). Что, если нам нужно пролететь больше, чем это?

Допустим, размер нашего дома составляет 24 на 26 футов. Теперь нам нужно будет поддержать центральную балку пола стойками. Как правило, в подвалах эти столбы будут из конструкционной стали, бетона или сборных деревянных столбов, сделанных из кусков пиломатериалов стандартных размеров (2 дюйма), прибитых вместе друг к другу.

Конструкционная сталь обычно используется в подвалах, поскольку они регулируются по высоте, чтобы приспособиться к любому движению почвы или оседанию здания после установки.

Наш каркас пола дома размером 24 x 26 футов, балки перекрытия и стойки теперь будут выглядеть так, как показано на рисунке ниже. На изображении ниже не показано, что балка перекрытия также поддерживается на концах внешними конструктивными стенами подвала.

Если используются сборные деревянные стойки, ширина стойки должна соответствовать ширине балки, которую она поддерживает. В нашем примере выше мы используем 4-слойный пиломатериал размером 2 X 12. 2 «X 12» — это размер чернового пиломатериала перед тем, как он будет пропущен через строгальный станок на лесопилке.После того, как он пройдет через строгальный станок, он будет 1-1 / 2 «X 11-1 / 4» (так что да, 2 X 12 не имеет размеров 2 «X 12»). Это означает, что наши 4-слойные 2 X 12 будут иметь ширину 4 X 1-1 / 2 дюйма или 6 дюймов. Следовательно, стойка для поддержки этой застроенной балки перекрытия должна быть 6 дюймов на 6 дюймов. Для создания таких столбов мастера обычно прибивают вместе несколько кусков размерной древесины. Деревянная колонна прибита к балке перекрытия сверху и сидит на бетонной подушке у ее основания.

Обычно деревянные колонны располагаются через каждые 8-10 футов в зависимости от прочности балки перекрытия над ней и нагрузки на эту балку.В вашем местном строительном кодексе может быть указан размер, необходимый для таких столбов. Или вам может понадобиться заказать такие стойки у инженера-строителя. Инспектор по строительству отметит на ваших строительных чертежах все столбы, балки или балки, которые должны иметь печать инженера. В общем, если вы остаетесь в рамках таблиц пролета балок и таблиц пролета перекрытий, вам не нужно будет проводить расчеты балок у инженера-строителя.

Фотографии балок перекрытий, балок перекрытий и столбов см. В разделе «Каркас дома» нашего блога о домостроении.

Для получения дополнительной информации о сборных деревянных балках перекрытия или деревянных потолочных балках (также называемых балками) см. Раздел «Балки» в документе «Деревообработка онлайн».

Следующий раздел учебного пособия — Каркас крыши

Теперь пора переходить к:

Часть 4: Стропильный каркас крыши в учебном пособии по проектированию конструкций жилых домов.

Калькулятор пролета балки

Чтобы использовать приведенный ниже калькулятор пролета балки, сначала выберите количество этажей, на которые будет опираться балка перекрытия, из раскрывающегося списка.

Затем с помощью кнопок выберите поддерживаемую длину балки. (Вспомните из нашего обсуждения выше, что поддерживаемая длина балки — это длина балок перекрытия, которые она будет поддерживать с обеих сторон балки, деленная на два. Например, для дома шириной 24 фута с центральной балкой перекрытия, общая поддерживаемая длина балок пола составляет 24 фута. Затем вы делите это на два, чтобы получить поддерживаемую длину в 12 футов. Это число, которое вы будете использовать для поддерживаемой длины.)

Значения, отображаемые в итоговой таблице, показывают девять возможных максимальных пролетов балки для выбранной поддерживаемой длины. Эти девять пролетов балки предназначены для сборных балок, состоящих из пиломатериалов размеров 2X8, 2X10 или 2X12, скрепленных вместе в виде трех-, четырех- или пятислойных балок. Например, для трехслойной балки 2X8 нужно использовать три балки 2X8, прибитых вместе рядом. Чтобы получить помощь в понимании результатов на калькуляторе, прочтите раздел выше о том, как читать таблицы пролета балок.

1. Выберите количество этажей, поддерживаемых балкой

2.Используйте кнопки ниже, чтобы выбрать поддерживаемую длину балок перекрытия в футах (или в метрах в скобках) для балки

.

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор, показанный ниже.

Пихта или лиственница дугласская (сорта № 1 и № 2)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев
пихта и пихта (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев
Ель, сосна или ель (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев
Северные виды (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор, указанный ниже.


Пихта или лиственница Дуглас (сорта № 1 и № 2)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев
пихта и пихта (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев
Ель, сосна или ель (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев
Северные виды (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев 3-слойный 4 слоя 5 слоев

Данные взяты из Таблицы строительства деревянных каркасных домов CMHC
Примечания:
1.Эта таблица предназначена только для жилищного строительства и предназначена только для целей первоначальной оценки. Вы должны проконсультироваться с местными таблицами пролета балок, чтобы убедиться, что размер балки соответствует вашему району.
2. Возможные поддерживаемые длины указаны с шагом в два фута (600 мм). Для получения более точных значений длины обратитесь к таблицам пролетов.

Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. Нелегальные копии в Интернете будут обнаружены Copyscape.

Как далеко может пролететь 2×6 без опоры?

A 2 × 6 — это универсальный кусок пиломатериала, подходящий для разнообразных структурных потребностей, от балок для настилов до стропил для крыши.В то время как 2 × 6 может использоваться в широком диапазоне приложений, определить, насколько далеко может пролететь 2 × 6 при использовании для несущего каркаса, может быть сложно рассчитать.

Требования к пролетам 2 × 6 определяются широким диапазоном переменных, включая весовую нагрузку, расстояние между стенками, качество древесины и породу древесины. Это может затруднить ответ на вопрос, как далеко может пролет 2 × 6 без опоры? Вызов, мягко говоря.

2 × 6, расположенные на расстоянии 16 дюймов друг от друга, могут охватывать максимальное расстояние 13 футов 5 дюймов при использовании в качестве стропила, 10 футов 9 дюймов при использовании в качестве балки и 6 футов 11 дюймов при использовании в качестве балки настила для поддержки балок. с размахом 6 футов.

В этой статье мы более подробно рассмотрим расстояния, которые может преодолеть стандартный 2 × 6, независимо от того, используете ли вы этот обычный размерный брус в качестве настила для настила заднего двора или стропил для крыши.

Что такое пролет в строительстве?

Термин «промежуток» часто используется при строительстве дома, сарая или террасы. Пролет — это расстояние, которое кусок габаритного бруса может преодолеть до того, как его потребуется поддержать фундаментом или опорной стойкой.

Когда даются ориентировочные значения пролета, они относятся к расстоянию между центром одной опоры и центром другой.Таким образом, в случае балок настила пролет означает расстояние между центром одной опорной стойки и центром следующей стойки.

В случае балок перекрытия пролет означает расстояние, на которое балка может пролететь, прежде чем ей потребуется опора со столба или сваи. Для балок настила пролет определяет расстояние, которое балка может преодолеть до того, как ей потребуется поддержка опорной балкой.

При обрамлении крыши расстояние между стропилами определяется тем, как далеко размерные пиломатериалы могут перемещаться от верха стеновой плиты до пика крыши и при этом обеспечивать адекватную опору для крыши.

Какие факторы влияют на то, как далеко может пролететь 2 × 6?

Максимальный пролет зависит от множества факторов, выходящих за рамки простых размеров пиломатериала. Породы и качество древесины, а также нагрузка, которую несут конструкционные пиломатериалы, влияют на то, как далеко может безопасно пролететь 2 × 6.

В этом разделе мы рассмотрим, как эти факторы влияют на максимальный пролет пиломатериалов 2 × 6.

Породы древесины

Древесина имеет разные прочностные качества в зависимости от породы.Южная сосна, пожалуй, самая распространенная древесина, используемая для изготовления габаритных пиломатериалов, прочнее других хвойных пород, таких как кедр, красное дерево, дугласовая пихта и красная сосна.

Таким образом, он может преодолевать большие расстояния, прежде чем потребуется дополнительная поддержка.

Двухслойные балки 2 × 6–2 × 6 обычно удваиваются при использовании в качестве опорных балок — длина желтой сосны может достигать 6 футов 8 дюймов от стойки до стойки на палубе с балками, которые охватывают 6 футов от балки до балки. Для сравнения, кедр и красное дерево могут достигать высоты 5 футов 2 дюйма на палубе с 6-футовыми пролетами балок.

Качество древесины

Даже древесина одной породы не всегда одинакова. Любой, кто когда-либо копался в куче досок 2х4 или 2х6 в магазине товаров для дома, знает, что качество древесины может довольно значительно варьироваться от одной доски к другой.

Поскольку размерные пиломатериалы, используемые для каркаса конструкций, имеют решающее значение для безопасности конструкции, пиломатериалы имеют разные уровни качества. Пиломатериалы с рейтингом № 2 — это древесина самого низкого качества, с многочисленными сучками на доске и самой слабой структурной целостностью.

№ 1 имеет меньше сучков, чем пиломатериал № 2, и поэтому он прочнее. Select Structural — это пиломатериалы высшего сорта, обладающие превосходной прочностью. Как это влияет на размах? Хотя воздействие не является драматическим, разница есть.

Возвращаясь к нашему примеру с каркасом настила, балки № 2 класса 2 × 6 могут простираться на расстояние до 10 футов 9 дюймов от балки к балке при стандартном расстоянии 16 дюймов друг от друга с максимальной динамической нагрузкой 30 дюймов на квадратный фут. Для сравнения, пиломатериалы сорта № 1 при тех же параметрах могут простираться немного дальше, до 10 футов 11 дюймов.Между тем, выберите Структурные пиломатериалы, длина которых может достигать 11 футов 4 дюйма.

Хотя различия могут показаться номинальными, имейте в виду, что расстояние, на которое может простираться балка, может определять количество балок и опорных столбов, которые вам необходимо установить, что влияет на количество времени и денег, необходимых для завершения проекта.

Нагрузка

В зависимости от использования некоторые 2×6 должны выдерживать больше нагрузок, чем другие. Балка на настиле или полу может выдерживать больший вес, чем стропила на крыше, потому что она должна выдерживать большую нагрузку.Однако в северном климате стропила должна быть более прочной, чтобы выдерживать большие снеговые нагрузки.

Балка 2 × 6, функционирующая как балка настила, несет большую нагрузку, чем балка настила 2 × 6, поскольку она поддерживает все обрамление и настил настила или пола. Между тем, у террасной доски короткий пролет, потому что он размещается горизонтально, а не вертикально.

Как нагрузка влияет на пролёт? Чем большую нагрузку он должен выдерживать, тем короче расстояние, которое может преодолеть 2 × 6, прежде чем потребуется дополнительная поддержка.

Нагрузка подразделяется на два типа: постоянная нагрузка и постоянная нагрузка.Статические нагрузки — это статические силы, которые остаются постоянными. В случае стропил статическая нагрузка будет равна весу поддерживаемой крыши. В случае балки настила это относится к весу балок и настила над ними.

Под живой нагрузкой понимается занятость. В случае колоды это будет вес людей и домашних животных на вершине колоды. Для настила с максимальной живой нагрузкой 40 фунтов на квадратный фут и статической нагрузкой 10 фунтов на квадратный фут (при общей нагрузке 50 фунтов на квадратный фут) максимальный пролет составляет 9 футов 5 дюймов для платформы No.1 качественная балка 2 × 6 на расстоянии 16 дюймов друг от друга.

Этот промежуток уменьшается с увеличением нагрузки. Увеличение максимальной грузоподъемности до 60 фунтов на квадратный дюйм уменьшает максимальный пролет балки 2 × 6 до 8 футов 3 дюйма.

Сколько веса может выдержать 2 × 6 горизонтально?

2 × 6 может выдерживать до 50 фунтов на квадратный фут веса без провисания с максимальным размахом около 12 футов при охвате расстояния по горизонтали, а 2 × 6 стоит в вертикальном положении. В это число входит как живой, так и собственный вес.

Имейте в виду, что длина пролета является важным фактором при определении того, какой вес может выдержать 2 × 6. Больший пролет уменьшит этот вес, а более короткий — его увеличит.

Как далеко может пролет 2 × 6 без опоры?

Как далеко может пролететь 2 × 6, зависит от выполняемой им функции. Помните, что диапазон зависит от множества факторов, в том числе от веса, который он поддерживает. Имея это в виду, максимальный пролет может варьироваться в зависимости от того, поддерживает ли 2 × 6 крышу, настил или весь каркас пола.

Ниже мы более подробно рассмотрим максимальное расстояние, которое может преодолеть 2 × 6, в зависимости от его использования в обычных конструкционных приложениях.

Как далеко могут пролететь стропила 2 × 6?

Стропила 2 × 6 может охватывать 14 футов 8 дюймов при расстоянии 16 дюймов друг от друга с пиломатериалами из южной сосны № 1 на крыше с уклоном 3/12 или меньше с максимальной живой нагрузкой 20 фунтов на квадратный фут и статическая нагрузка 15 фунтов на квадратный фут.

Это может показаться немного сложным, поэтому давайте разберемся, что влияет на пролет, когда дело касается стропил.Как обсуждалось выше, вес, который несет крыша, является частью уравнения. Это включает в себя не только обшивку и черепицу, лежащую на ней, но и любой гипсокартон, прикрепленный к ее нижней стороне.

Имейте в виду, что крыша должна выдерживать временную нагрузку, когда кто-то должен находиться на крыше для обслуживания крыши. Типичная статическая нагрузка крыши составляет около 15 фунтов на квадратный фут для стандартной битумной черепицы, но может быть почти вдвое больше, чем для более тяжелой кровли, такой как глиняная черепица.

Крыша также должна выдерживать дополнительную временную нагрузку около 20 фунтов на квадратный фут, что дает общую нагрузку для стандартной асфальтовой крыши 35 фунтов на квадратный фут.Имейте в виду, что если вы живете в регионе со значительными снегопадами, крыша должна быть более прочной, так как несколько футов снега могут легко превысить эти параметры.

Помимо нагрузки, угол наклона крыши играет роль в определении максимального пролета. Крыша с уклоном 3/12 или более может выдерживать более длинные пролеты, в то время как более плоские крыши с уклоном менее 3/12 должны выдерживать больший вес и, следовательно, иметь более короткий пролет. Используя приведенный выше пример, 2 × 6, которые могут охватывать до 14 футов 8 дюймов на более плоской крыше с уклоном менее 3/12, могут расширяться до 16 футов 4 дюймов на крыше с уклоном более 3/12.

Имейте в виду, что приведенные выше расчеты основаны на стандартном 16-дюймовом интервале. Этот промежуток увеличивается с меньшим интервалом и уменьшается с большим интервалом.

Как далеко может пролететь настил 2 × 6?

Террасная доска, состоящая из 2×6 элементов, может охватывать максимальное расстояние 24 дюйма от балки до балки. Почему это намного меньше, чем другие пролеты? Разница связана с расположением 2 × 6.

2 × 6 намного прочнее, когда ставится на край. Это имеет смысл, если учесть, что на доске их 5.5 дюймов дерева для поддержки направленных вниз сил при размещении на краю по сравнению с 1,5 дюйма при плоской укладке.

Тем не менее, использование настила 2 × 6 по сравнению со стандартным настилом 5/4 действительно дает преимущества в пролете. Эта дополнительная толщина 1/2 дюйма, которую имеет 2 × 6 по сравнению со стандартным настилом, дает ему дополнительные 8 дюймов пролета.

Насколько далеко может пролететь 2 × 6 перекрытия пола / палубы?

Независимо от того, используете ли вы балки 2×6 для балок настила или перекрытий в доме, они сталкиваются с одинаковыми нагрузками.Оба должны поддерживать настил, будь то настил или обшивка пола, которая влияет на пролет. Как и в случае стропил, расстояние между балками перекрытия также влияет на пролет.

Могу ли я использовать 2 × 6 для палубных балок?

Вы можете использовать брус размером 2 × 6 в качестве балок для настилов на уровне земли, для которых не требуются поручни. Это включает в себя палубы, которые находятся на высоте 30 дюймов или меньше от земли.

Это связано с тем, что поручни обычно прикрепляются к балкам обода палубы. Поскольку балки 2×6 недостаточно велики, чтобы адекватно выдерживать боковую нагрузку, прилагаемую к перилам, не рекомендуется использовать балки 2×6 с настилами, для которых они требуются.

В этих случаях лучше всего использовать пиломатериалы размером 2х8 или больше для балок настила.

Максимальный пролет для балки перекрытия 2 × 6 качества № 1 из южной сосны с максимальной нагрузкой 40 фунтов на квадратный фут при стандартном расстоянии 16 дюймов составляет 10 футов 9 дюймов в соответствии с Международным жилищным кодексом.

Когда мы разберем это, переменными, определяющими пролет балок перекрытия, являются расстояние между балками, нагрузка, порода древесины и качество пиломатериалов.

При изменении интервала интервал изменяется соответственно.Используя тот же пример, приведенный выше, уменьшение расстояния до 12 дюймов увеличивает максимальный диапазон до 11 футов 10 дюймов, а увеличение до 24 дюймов сокращает его до 9 футов 4 дюйма.

Жилые помещения дома могут иметь более высокую временную нагрузку и, следовательно, требовать более коротких пролетов. Южная сосна № 1 2 × 6, расположенная на расстоянии 16 дюймов с общей нагрузкой 50 фунтов на квадратный фут, имеет максимальный пролет 9 футов 9 дюймов.

Хотя разница между разными породами древесины относительно невелика, это фактор, который вы должны принимать во внимание.Принимая во внимание, что южная сосна имеет максимальный пролет 10 футов 9 дюймов в примере в начале этого раздела, он немного увеличивается до 10 футов 11 дюймов для крепкой лиственницы Дугласа, но сжимается до 10 футов 3 дюйма для более слабой еловой сосны.

Также необходимо учитывать качество древесины. Южная сосна более низкого качества № 2 имеет максимальный пролет всего 10 футов 3 дюйма при использовании в приведенном выше примере, в то время как пиломатериалы из южной сосны высшего сорта Select Structural могут похвастаться максимальным пролетом 11 футов 2 дюйма.

Хотя приведенные выше параметры для балок перекрытия и перекрытия довольно одинаковы, они различаются, поэтому обязательно проверьте правильные таблицы пролета для балок перекрытия или перекрытия.Балки перекрытия, как правило, имеют более короткие пролеты, чем балки внутреннего пола, из-за того, что они подвергаются воздействию элементов, которые со временем могут негативно повлиять на их структурную целостность.

Как далеко может пролететь двойная балка 2 × 6?

Двойная южная сосновая балка 2 × 6 может перекрывать максимальное расстояние 6 футов 8 дюймов при опоре балок шириной 6 футов в соответствии с Международным жилищным кодексом.

Балки

уникальны тем, что их максимальные пролеты зависят не только от таких факторов, как порода древесины, но и от конфигурации балок, которые они поддерживают.Чем длиннее пролет балки над балкой, тем меньше общее количество балок и, следовательно, тем больший вес балка должна нести.

В приведенном выше примере максимальный пролет балки сжимается до 5 футов 8 дюймов для балок шириной 8 футов.

Имейте в виду, что для использования бруса двух размеров в качестве балки его необходимо скрепить болтами с идентичным куском бруса двух размеров, чтобы получилась двухслойная балка.

Также можно соединить три части вместе, создав трехслойный брус для увеличения максимальных пролетов.Например, 3-слойная 2 × 6 может охватывать максимальное расстояние от стойки до стойки 7 футов 11 дюймов для балок, которые охватывают 6 футов от балки до балки.

Как и в случае с другими конструкциями, порода древесины имеет значение, когда речь идет о пролете балки 2 × 6. Пиломатериалы, такие как красное дерево, красная сосна, еловая сосна и кедр, имеют более короткие пролеты. Кедровая двухслойная балка 2 × 6 имеет максимальный пролет 5 футов 5 дюймов для балок, расположенных на расстоянии 6 футов, что на полторы фута меньше, чем у южной сосны.

Заключение

Независимо от того, используете ли вы 2×6 для стропил, балок или перекрытий, важно учитывать, какие факторы влияют на максимальные пролеты для этого типа размерной древесины.

Весовая нагрузка, расстояние, порода древесины и даже качество древесины влияют на то, как далеко 2 × 6 может пролететь без опоры. Рекомендации, обсуждаемые в этой статье, могут помочь вам убедиться, что построенная вами конструкция может служить прочным и безопасным каркасом для вашей террасы, пола или крыши.

Евгений был энтузиастом DIY большую часть своей жизни и любит проявлять творческий подход, вдохновляя на творчество других. Он страстно увлекается благоустройством, ремонтом и обработкой дерева.

Wood vs.стальные двутавры: один лучше другого?

В. Я собираюсь построить большую пристройку к комнате, для которой нужна балка для поддержки балок пола. Мне сказали, что подойдет деревянная балка, но я всегда видел стальные двутавры в других домах. Может ли древесина делать эту работу? Какие плюсы и минусы у деревянных двутавров и стали? Если бы вы строили, вы бы использовали дерево или сталь? Я не хочу ошибиться по поводу такого ответственного элемента конструкции.

А.О, черт возьми, для тебя нет простого ответа. И из дерева, и из стали можно сделать великолепные несущие балки. Я использовал оба материала на протяжении десятилетий во всевозможных ситуациях. На самом деле, вы можете этого не осознавать, но вы можете смешать их, создав гибридную балку из дерева и стали.

Фото / Тим Картер На этой фотографии вы можете увидеть два разных типа деревянных двутавровых балок. Большая балка наверху поддерживает меньшие деревянные двутавровые балки или балки.

Во-первых, позвольте мне сказать вам, что я не инженер-строитель, хотя я работал со многими и устанавливал балки, которые они спроектировали.Хорошая новость заключается в том, что и дерево, и сталь могут использоваться для перевозки огромных сосредоточенных нагрузок.

В последнем доме, который я построил, у меня было две деревянных балки в одной стене, которые выдерживали тонны и тонны веса. В подвале того же дома у меня были большие стальные двутавровые балки длиной почти 16 футов, которые также выдерживали огромные нагрузки. Использование стали позволило мне создавать широкие открытые пространства с минимальными опорными колоннами.

Это одно из преимуществ стали перед деревом, когда вы работаете с материалами примерно одинакового размера.Фунт за фунт, сталь намного прочнее дерева.

EVOLUTION

Интересно наблюдать за эволюцией деревянных балок за последние 40 лет. Ламинированные балки, миркроламы и т. Д. Сейчас очень распространены, но я хорошо помню, когда они были новенькими. Сегодня на рынке нередко можно встретить ламинированные балки в обычных домах.

Вернитесь в прошлое и посмотрите на старые сараи и другие здания, построенные с использованием столбово-балочного метода, и вы увидите деревянные балки, сделанные из цельного куска дерева.Пожалуй, самые прочные деревянные балки, сделанные таким образом, — это пихта Дугласа. Может быть, дерево посильнее, но я не знаю об этом.

Сегодня лесопилки изготавливают балки так же, как фанеру. Они используют слои твердой древесины, которые склеиваются вместе, чтобы получить невероятно прочную конструкционную древесину.

Имейте в виду, что у любого из материалов есть несколько недостатков. Я говорю это потому, что обычно инженер может придумать деревянную балку, которая заменит стальную. Все дело в стоимости и размерах готового материала.

НАИБОЛЬШИЕ СЦЕНАРИИ

Если вы хотите думать о наихудших сценариях, подумайте о вещах, которые атакуют и ослабляют лучи. Вода может ржаветь сталь и гнить дерево. Вы можете покрасить стальные балки грунтовкой для металла и финишным слоем краски для повышения водонепроницаемости. Также можно оцинковать стальные балки. Деревянные балки можно обрабатывать боратными химикатами, чтобы свести к минимуму гниение древесины и предотвратить заражение древесными насекомыми, которые не могут повредить сталь.

Если вы хотите что-то прикрепить к стальной балке, это непросто.Вы можете легко прибить деревянную балку или правильно просверлить ее, чтобы установить болт.

Вы можете создать гибридную балку, используя стальную перегородку, зажатую между двумя обычными деревянными кусками каркаса. В плоской стальной пластине обычно есть просверленные в шахматном порядке отверстия, и вы скрепляете дерево и сталь вместе, чтобы создать суперпрочную балку, которая может выдержать нагрузку в четыре или пять раз большую, чем та, которую дерево может нести в том же пространстве.

Пожар представляет опасность для обоих материалов.Хорошо известно, что огонь делает с деревом, но жар от огня также может ослабить стальную балку, превратив ее в мягкую ириску. Вы можете обернуть деревянную балку огнестойким гипсокартоном, чтобы защитить ее, а коммерческие огнезащитные средства можно распылить на стальные двутавровые балки. Вы также можете обернуть стальную балку специальным гипсокартоном, чтобы выиграть время в огне.

НЕ ПРЕОЗНАЧАЙТЕ

Домовладельцы или домашние мастера, не знакомые с работой с балками, часто недооценивают вес балки и важность опорных колонн.Подъем балки часто выполняется двумя или тремя людьми, а общий вес рабочих и балки может разрушить обычные стремянки, что приведет к серьезным травмам. Колонны, поддерживающие балки, должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать вес, и они должны быть правильно соединены с балками.

Более того, вам нужен прочный подшипник от низа колонны до земли. Эта дорога может быть двухэтажной в доме или более 100 этажей в коммерческом здании. В какой-то момент вес балок и вес балки необходимо перенести на твердую почву.


Вы можете посмотреть видео о деревянных балках и прочитать предыдущие колонки о различных структурных проблемах на сайте www.AsktheBulider.com. Просто введите «деревянное видео» в поисковике AsktheBuilder.com.

Хотите бесплатную информацию по улучшению дома? Перейдите на сайт www.AsktheBuilder.com и подпишитесь на бесплатную рассылку новостей Тима. Есть вопрос к Тиму? Просто нажмите ссылку «Спросить Тима» на любой странице сайта.

Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Оценка демпфирования легких деревянных полов при движении человека

1.Введение

Легкие деревянные полы вызывают значительный интерес в развивающихся странах из-за их преимуществ с точки зрения устойчивости и скорости строительства. Среди различных структурных систем в зданиях полы — единственная часть, с которой люди, находящиеся в помещении, находятся в постоянном физическом контакте. Следовательно, этот элемент конструкции может стать частым источником жалоб пользователей, вызванных прогибами и чрезмерной вертикальной вибрацией полов при ходьбе по ним [1].Эта проблема, которая становится все более актуальной в различных условиях строительства, привела к постоянному увеличению экспериментальных исследований, связанных с динамической эксплуатационной пригодностью деревянных полов [2]. Демпфирование является одним из наиболее влиятельных факторов в восприятии человеком переходной вибрации в система деревянных полов [1]. Это связано с тем, что демпфирование является внутренним свойством структурных систем, которое влияет на амплитуды колебаний и скорость затухания при вынужденных и свободных колебаниях соответственно [1].Следовательно, знание уровня демпфирования деревянного пола является важным аспектом для проектировщиков конструкций, поскольку вибрации, как правило, более терпимы для полов с более высоким демпфированием [3]. На деревянных полах демпфирование происходит из двух основных источников: демпфирование материала ( из-за внутренней анатомии древесины и ее дефектов, таких как сучки и внутренние трещины) и структурного демпфирования (из-за трения в структурных соединениях и трения между структурными и неструктурными элементами) [3]. В условиях ходьбы человека демпфирование может возникать из-за комбинированного воздействия различных небольших источников нелинейности, таких как трение в стыках, взаимодействие между структурными и неструктурными элементами, а также влияние содержимого пола.Следовательно, эксплуатационное демпфирование создается не только из-за внутреннего модального демпфирования конструкции, но также из-за всех этих других механизмов рассеяния энергии. С точки зрения конструктивных характеристик, эксплуатационное демпфирование более интересно анализировать, чем собственное модальное демпфирование, потому что это эффект, воспринимаемый людьми. Из вышеизложенного можно сделать вывод, что нереально определить единственное значение демпфирования, которое является репрезентативным. всех деревянных полов. Следовательно, каждый тип строительства необходимо анализировать отдельно, поскольку любое различие в технологии строительства или даже в качестве рабочей силы может привести к разным уровням демпфирования [3].Было опубликовано несколько исследований по оценке коэффициента демпфирования для различных видов деревянных полов, построенных в контролируемых лабораториями условиях. Во-первых, исследования были сосредоточены на изучении деревянных полов, которые позволяли достичь длины пролета от 3 до 5 метров. Полы обычно строились из клееных балок [3], двутавровых балок [4] и металлических балок [5,6], прибитых гвоздями, шурупами или приклеенных к настилу из ДСП или фанеры. Коэффициенты демпфирования, полученные для этих полов, имели значения от 0,82% до 4.78% для первого резонансного режима. Впоследствии исследования были сосредоточены на изучении деревянных полов, которые могли достигать большей длины пролета, от 6 м до 8 м. Таким образом, исследования проводились на деревянных перекрытиях, построенных с использованием балок из клееного бруса (LVL) [7] и композитных плит из поперечно-клееного бруса (CLT) и бетона [8]. Для этих полов были найдены коэффициенты демпфирования от 0,52% до 1,29% для первого резонансного режима. Большинство исследований, упомянутых выше, рассматривали идеализированные условия опоры для полов и не принимали во внимание взаимодействие с типичными in-situ неструктурными элементами, такими как потолки на нижней стороне пола и перегородки.С другой стороны, за последнее десятилетие лишь несколько исследований были посвящены оценке коэффициента демпфирования для деревянных полов на месте. Первоначально некоторые исследователи проанализировали коэффициенты демпфирования для традиционных деревянных полов в контексте начальных школ [9] и многоквартирных домов [10]. Эти полы, как правило, имели основную прочную конструкцию, состоящую из ряда деревянных балок длиной до 12 м (двутавровая балка, перемычка), ориентированно-стружечных плит (OSB) или фанерных досок, прибитых гвоздями или привинченных к их верхнему краю для приема бетонное покрытие и гипсокартон по их нижнему краю для повышения огнестойкости.Коэффициенты затухания, полученные для первой резонансной моды, варьировались от 0,47% до 9,10%. Впоследствии, с развитием промышленного строительства, другие исследователи сосредоточились на изучении коэффициентов демпфирования сборных деревянных полов для восьмиэтажных деревянных каркасных жилых домов [11] и пятиэтажных многоквартирных домов [12]. Эти полы обычно имели основную прочную структуру, состоящую из панелей CLT и клееных балок, которые часто взаимодействовали со сложными потолочными системами и легкими перегородками.Коэффициенты затухания, полученные для первой резонансной моды, варьировались от 3,40% до 8,00%.

Предыдущая работа была сосредоточена на оценке коэффициента демпфирования для высококачественных деревянных полов, построенных в развитых странах. Цель нашей работы — расширить существующие знания о демпфировании деревянных полов до легких деревянных полов, которые типичны для латиноамериканского социального жилья для малообеспеченных семей. Насколько известно авторам, никаких систематических исследований механизмов демпфирования, которые активируются при ходьбе человека, ранее не проводилось в контексте деревянного пола, где обычно используются породы древесины хвойных пород, деревянные балки малой глубины и неквалифицированный персонал. использовал.Такое расследование представлено здесь. Как правило, у такого деревянного пола плохие вибрационные характеристики, что отражается в отрицательных результатах опросов об удовлетворенности, проведенных среди пользователей государственными учреждениями. В этом контексте мы сосредоточились на экспериментальной оценке коэффициентов демпфирования как в лабораторных, так и в деревянных полах на месте. Рассмотрены различные пролеты перекрытий, детали опор, типы неструктурных элементов и условия ходьбы человека. Все этажи были оснащены акселерометрами, и впоследствии были применены методы оперативного модального анализа.Наконец, были сделаны некоторые выводы о влиянии уровня демпфирования на вибрационные характеристики пола. С экспериментальными результатами этого исследования можно надеяться, что это исследование может внести вклад в будущую калибровку упрощенных формул вибрационной конструкции этих недорогих деревянных полов, которые коррелируют более сложные параметры (частоты, демпфирование, значение дозы вибрации) с более простые (вертикальные перемещения, скорости или ускорения от точечных нагрузок).

2.Материалы и методы

В Чили деревянное социальное жилье имеет значительные бюджетные ограничения. В основном это двухэтажные односемейные дома общей площадью до 60 квадратных метров. Для систем перекрытий характерны балки из сосны лучистой С24 [13] размером 41 мм × 138 мм, расположенные на расстоянии 410 мм по центру, с длиной пролета от 2,1 м до 3,1 м. Обычно балки с боков ограничены элементами из сосны лучистой 41 мм × 138 мм (далее «блокировка»), расстояние между которыми составляет от 410 мм до 1220 мм. Настил образован фанерными плитами толщиной 15 мм, а потолок — из гипсокартона толщиной 10 мм.Опора потолка состоит из обрешетки из сосны из лучистой сосны размером 41 мм × 41 мм, расположенных на расстоянии 400 мм, которые, в свою очередь, соединены с деревянными балками. Все соединения между компонентами прибиты или привинчены и расположены на расстоянии до 300 мм по центру. Основные номинальные характеристики этих компонентов [13] и детали их конструкции показаны в Таблице 1 и Рисунке 1 соответственно.

Экспериментальный план данной работы разбит на два этапа. На первом этапе были изучены деревянные полы, построенные в лаборатории в хорошо контролируемых условиях, для анализа различной длины пролета и опорных соединений.Затем был проведен второй этап, посвященный изучению монолитных полов, чтобы учесть реальные условия опоры и влияние неструктурных компонентов.

2.1. Лабораторные испытания
Восемь деревянных полов с четырьмя разными длинами пролетов (3 м, 2,7 м, 2,4 м и 2,1 м) и двумя видами соединений между стеной и балкой (на основе дерева и на основе стали) были построены в лаборатории. -управляемые условия. Длина пролета была выбрана для того, чтобы представить типичные диапазоны, существующие в социальном жилье, и изучить влияние амплитуды вибрации на коэффициенты демпфирования пола.Между тем, для анализа влияния различных условий рассеивания энергии из-за трения опоры на вибрационные характеристики пола были выбраны два типа соединений стена-балка. Все этажи имели простую опору с четырех сторон, и ни на одном из них не было дополнительных неструктурных элементов, таких как перегородки или обшивка потолка. Температура и относительная влажность явно не контролировались, а соответствовали стандартным весенним сезонным условиям в помещении, т.е. 18 ° C и 65% соответственно.На Рисунке 2, Рисунке 3 и Таблице 2 показаны детали конструкции испытанных лабораторных полов. В качестве источника вибрации на каждом этаже была проведена серия из 36 краткосрочных прогулок с учетом различной массы тела пешеходов (от 56 до 87 кг). кг) и частот шага (от 1,4 Гц до 2,2 Гц). Портативный метроном помог синхронизировать частоту шагов и создать более репрезентативный набор шагов. Вертикальные ускорения регистрировались при ходьбе с помощью пяти одноосных акселерометров, привинченных к верхней поверхности полов.Датчики были равномерно распределены и расположены по осевым линиям деревянных полов (т. Е. На 1/4, 2/4 и 3/4 длины пролета и ширины пола). Использовались пьезоэлектрические акселерометры на интегральных схемах (модель 603C01) с чувствительностью 100 мВ / г. Сбор данных акселерометра производился с помощью многоканального модуля сбора динамических сигналов (модель NI 9234), собранных в шасси Compact DAQ (модель cDAQ-9174) и подключенных через USB к портативному компьютеру. Для всех тестов частота дискретизации была установлена ​​на 1652 Гц.Типичные пешеходные дорожки, расположение акселерометров и установка приборов показаны на рисунке 4. В целом, это исследование искало методологию, которая также позволяла бы проводить полевые оценки с минимальным количеством датчиков и временем для установки датчиков и записи данных. оптимизирован, особенно в случае испытаний на месте, проводимых в домах, занятых семьями. Во всех случаях мы выбирали точки измерения, избегая модальных узлов, чтобы зафиксировать максимально возможное количество режимов вибрации.Имея в виду все вышесказанное, мы использовали рекомендации, данные в [14], чтобы выполнить успешные эксплуатационные модальные испытания и анализ.
2.2. Испытания на месте
На этом этапе были изучены деревянные полы двух типов домов. Все этажи были деревянными, поддерживались с четырех сторон и имели несколько перегородок на верхней стороне и потолок на нижней стороне. Один деревянный пол имел максимальную длину пролета 2,4 м (далее — Поле-2.4-W), а другой — 3,1 м (далее Поле-3.1-W). На Рисунке 5, Рисунке 6 и Таблице 3 представлены детали конструкции испытанных деревянных полов. Источник вибрации, модели акселерометра и детали сбора сигналов были аналогичны тем, которые использовались на деревянных полах в лаборатории. Однако из-за ограниченного пространства в домах использовались только четыре акселерометра, которые были равномерно разнесены и расположены вдоль линии, проходящей через центр балок (рис. 7).
2.3. Оперативный модальный анализ и оценки коэффициента демпфирования
Операционный модальный анализ (OMA) — это инженерная область, целью которой является определение модальных свойств (модальных частот, демпфирования и формы) динамических систем на основе только измерений отклика на вибрацию.OMA предоставляет ряд полезных методов, которые можно разделить на параметрические и непараметрические. Обычно параметрические методы демонстрируют лучшую производительность, чем непараметрические методы. Однако они используют более сложные и требовательные к вычислениям процедуры. С другой стороны, непараметрические методы быстрее и проще использовать в полевых испытаниях, поскольку они позволяют быстро оценить эффективность измерений и результаты динамической идентификации [15]. Следовательно, всегда удобно использовать эти два типа методов при попытке определить такие сложные модальные свойства, как коэффициенты демпфирования.В этом исследовании оценивались только частота и коэффициент демпфирования, связанные с первым резонансным режимом полов. Это решение было основано на результатах, полученных в предыдущих теоретических исследованиях, где серия деревянных полов была смоделирована с использованием метода конечных элементов [16]. Для большинства численных моделей полов было обнаружено, что первая резонансная мода имела эффективную модальную массу, эквивалентную 60% от общей массы. В противоположность этому, остальные режимы имели эффективные модальные массы менее 10% от общей массы пола.Таким образом, было подсчитано, что первый резонансный режим полов будет иметь существенное влияние на их вибрационные характеристики. Расширенное разложение в частотной области (EFDD) [17,18] и стохастическая подпространственная идентификация (SSI) [19,20] были выбраны в качестве методов OMA, потому что они широко используются для идентификации модальных параметров и основаны на частотном (непараметрическом) и временном (параметрическом) подходах, соответственно. Программный пакет ARTeMIS Modal Pro [21] использовался для определения модальных частот, коэффициентов демпфирования и формы деревянных полов в условиях эксплуатации и ходьбы как для методов EFDD, так и для методов SSI.EFDD — это метод, основанный на разложении по сингулярным значениям (SVD) матрицы спектральной плотности мощности (PSD), который позволяет идентифицировать даже близко расположенные моды. Этот подход использует четыре основных шага для оценки коэффициента демпфирования, как показано на рисунке 8, Rainieri et al. [22] предложили некоторые основные правила испытаний и обработки данных для получения надежных оценок коэффициента демпфирования с помощью метода EFDD. Во-первых, обычно рекомендуется общая длина записи, в 1000–2000 раз превышающая первый естественный структурный период.Длина этой записи необходима для того, чтобы ошибки оценки PSD были низкими. Согласно некоторым предварительным численным расчетам, было подсчитано, что наиболее гибкие испытанные полы будут иметь периоды основной вибрации примерно 0,06 с. Поэтому было решено, что будут проводиться последовательные обходные прогулки по этажам общей продолжительностью не менее 72 с. Таким образом, можно было выполнить рекомендации записей о длине. Во-вторых, при выборе частотного разрешения необходимо уделить особое внимание.Поскольку оценки затухания улучшаются с разрешением по частоте [22], его значение было установлено на 0,101 Гц. Это разрешение было адекватным по отношению к значениям резонансных частот и модальной плотности, найденным для деревянных полов. Более подробную информацию о методе EFDD можно найти в [15].

С другой стороны, SSI — это метод, в котором параметрическая модель напрямую подгоняется к необработанным данным временного ряда. Целью параметрической оценки модели является определение модели с разумным количеством параметров (порядком модели), чтобы можно было правильно представить как динамическое, так и статистическое поведение.

SSI основан на описании дифференциального уравнения движения в пространстве состояний, преобразуя проблему второго порядка в две проблемы первого порядка. Таким образом, новая проблема определяется так называемым уравнением состояния и уравнением наблюдения. Эти уравнения имеют системные матрицы (которые содержат физическую информацию и информацию о реакции) и векторы (связанные со статистической информацией о входных силах). В контексте сил, вызванных ходьбой, деревянные полы возбуждаются неизмеримыми воздействиями; следовательно, измеренный отклик системы генерируется путем допущения двух стохастических процессов белого шума, связанных с моделью и датчиком.Согласно [14], мобильные нагрузки, создаваемые множеством людей, случайно идущих по полу в одно и то же время, можно классифицировать как нагрузки с несколькими входами, которые являются отличной альтернативой для удовлетворения предположений о белом шуме для возбуждений. Пешеходные дорожки, показанные на рисунках 4a и 7, не являются полностью случайным возбуждением, но они подходят для удовлетворения предположения о возбуждении белого шума в контексте быстрого тестирования на месте. После того, как системные матрицы оценены, могут быть извлечены модальные параметры, такие как частоты, модальные формы и коэффициенты демпфирования.Как правило, в методе SSI невозможно заранее определить порядок модели (размер «n»). Следовательно, необходимо повторить анализ с разными порядками моделей и проверить повторяемость результатов. Эта процедура выполняется путем построения графиков стабилизации. Для извлечения коэффициентов демпфирования был выбран управляемый данными SSI алгоритм невзвешенной основной компоненты (SSI-UPC). Эта процедура состоит из восьми основных шагов, как показано на рисунке 9. Более подробную информацию о методе SSI можно найти в [15].
2.4. Параметр пригодности к эксплуатации при вибрации пола
Для оценки динамических характеристик вибрации пола необходимо рассчитать некоторые контрольные параметры, которые можно сравнить с критериями приемлемости, установленными в нормативных документах. Для изучения влияния коэффициентов демпфирования на динамическую работоспособность полов было выбрано значение дозы вибрации (VDV). VDV — это накопленный во времени параметр вибрации, который хорошо коррелирует с субъективным восприятием людей, подвергающихся вибрации.Физический смысл этого основан на двух аспектах: (i) VDV использует четвертую степень ускорения, потому что люди чувствительны к максимальной интенсивности ускорения, и (ii) VDV измеряет накопленные вибрации, а не усредняет их, потому что люди испытывают больший дискомфорт. когда они подвергаются длительным вибрациям. По этим причинам параметр VDV рекомендован соответствующими международными правилами [23,24] и в настоящее время используется исследователями для оценки вибрационных характеристик деревянных полов [10].Его математическое выражение дается корнем четвертой степени интеграла по времени четвертой степени ускорения после частотного взвешивания (a w ). Когда условия вибрации постоянны или повторяются регулярно, необходимо измерить только один репрезентативный образец длительностью τ в секундах (уравнение (1)). Ускорение должно быть взвешено, так как то, как люди воспринимают вибрации здания, зависит от различных факторов, включая частоту и направление вибрации. Для вертикальных ускорений модуль весовой кривой демонстрирует максимальную чувствительность в диапазоне частот от 4 Гц до 12.5 Гц.

VDVτ = {∫0τ [aw (t)] 4dt} 0,25

(1)

С другой стороны, необходимо распространить действие кратковременной кратковременной вибрации на дневное время продолжительностью 16 часов [24]. Согласно [25], в жилых домах обычно ожидаются тихие сценарии ходьбы людей, поэтому регулярное кратковременное событие вибрации, вызванной ходьбой, должно происходить каждые 15 минут, то есть 32 раза за 16 часов. Следовательно, VDV, связанный с 16-часовым дневным временем, может быть выражен, как показано в уравнении (2):

VDVday = N0.25 · VDVτ = 320,25 · VDVτ = 2,38 · VDVτ

(2)

где VDV день — значение дозы вибрации для 16-часового воздействия в дневное время (в м ∙ с −1,75 ), а N — количество раз, когда прерывистая вибрация продолжительностью t секунд происходит за 16 ч. Наконец, VDV день , полученный в результате измерений, необходимо сравнить с критериями вибрационных характеристик, рекомендованными [24]. Сделанное суждение основано на вероятности того, что определенная доза вибрации может вызвать отрицательный отзыв со стороны тех, кто ее испытал (Таблица 4).

4. Выводы

В этой статье подчеркивается важность коэффициента демпфирования в динамической пригодности легких деревянных полов, которые типичны для проектов социального жилья, в условиях возбуждения человека при ходьбе. Экспериментальная кампания выявила диапазоны значений коэффициентов демпфирования как для полов, построенных в лаборатории, так и для существующих домов. Различные размеры и конструктивные детали полов, вместе с двумя оперативными методами модального анализа, используемыми для оценки коэффициентов демпфирования, позволили расширить текущие знания по этой теме исследования.

Для полов, построенных в лаборатории, коэффициент демпфирования был получен в диапазоне от 1,9% до 4,9%. В целом, было немного статистически значимых различий между лабораторными этажами с разной длиной пролета и типами опор. Только пол длиной 3 м с деревянными опорами (Lab-3.1-W) имел значительно более низкие значения коэффициентов демпфирования и более низкие вибрационные характеристики, поэтому его использование в проектах социального жилья не рекомендуется.

Для полов, оцениваемых на месте, коэффициенты демпфирования были получены в диапазоне 4.От 3% до 14,8%, что в 2–3 раза выше, чем у лабораторных полов. Причина этого увеличения демпфирования в основном связана с наличием неструктурных элементов, таких как потолок и перегородки. Это благоприятное влияние неструктурных элементов на коэффициент демпфирования подтверждает то, что указывали другие исследователи.

Что касается методов, используемых для расчета коэффициента демпфирования на основе экспериментальных испытаний, подтверждается важность использования по крайней мере одного, который работает в частотной области, а другой — во временной.В среднем, метод SSI-UPC дает значения демпфирования, которые в 1,24 раза выше, чем у метода EFDD. Кроме того, совместное использование обоих методов обеспечивает дополнительную надежность результатов и выявляет тенденции, которые сложно обнаружить с помощью одного метода.

Коэффициенты демпфирования выше, чем указанные в других исследованиях, были получены как для полов, построенных в лаборатории, так и для полов, оцениваемых на месте. Эти результаты показывают, что амплитуды вибраций, вызванных ходьбой, больше и активируют больше механизмов рассеивания энергии в полу, чем окружающая вибрация или испытания на удар с низкой энергией, используемые другими исследователями.Однако это увеличение коэффициентов демпфирования было связано не только с активацией новых механизмов рассеивания энергии, но и с взаимодействием человека и конструкции, которое происходило во время прогулок. Поэтому желательно провести новые численные исследования, чтобы количественно оценить вклад различных физических явлений в общее демпфирование деревянных полов.

Наконец, было выявлено положительное влияние коэффициента демпфирования на вибрационные характеристики полов.Для полов с аналогичными частотами вибрации было замечено, что те, у которых коэффициент демпфирования в 2,1 раза выше, имели значения VDV day , которые были на 48% ниже. Эти результаты позволили некоторым этажам перейти с неприемлемых для пользователей уровней вибрации на другие, где пользователи могут создавать негативные комментарии, но в пределах допустимого диапазона вибраций.

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в настоящее время Логотип Public.Resource.OrgЛоготип представляет собой черно-белую линию улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней половине — «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг. серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
США

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законе. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

.

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы решаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на ознакомление с этим законом, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца. Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах как гражданина в соответствии с верховенством закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на общедоступных ресурсах. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона.Информированные граждане — это фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

Как выбрать правильный размер балки перекрытия? (с иллюстрациями)

Выбор правильного размера балки перекрытия зависит от области применения в вашем здании, расстояния между балками и ряда других факторов. К ним относятся длина пролета, а также тип и сорт используемых пиломатериалов. Обычно расстояние между балками составляет 12 дюймов (304,8 мм), 16 дюймов (406,4 мм) и 24 дюйма (609,6 мм). Вес, который необходимо поддерживать, также может быть важным фактором.Например, чем прочнее древесина, тем больший вес она сможет выдержать в течение длительного пролета.

При определении размера балки перекрытия измерьте длину пролета.Пролет — это внутренний размер от опоры на одном конце до опоры на противоположном конце. Следующим фактором, который следует учитывать, является расстояние между балками, которое будет использоваться, и вес, который потребуется выдержать настилу. Например, стандартная открытая палуба не должна выдерживать такой же вес, как пол столовой, если только на палубе не установлена ​​большая гидромассажная ванна.

Для 12-дюймового (304.8 мм), можно использовать пиломатериалы меньшего сорта большей длины. В этом примере будет большее количество балок, поддерживающих вес настила или настила. Таким образом, для настила длиной 8 футов (2,44 м) балка из красного дерева из пиломатериалов 2-го сорта должна иметь размер 2 x 6 (50,8 x 152,4 мм). Большой размер балки будет вполне приемлемым, а меньший — нет. Размер балок 2 x 6 подходит для большинства типов пиломатериалов класса 2 при длине 8 футов (2,44 м).

Конструкция высотой 10 футов (3.05 м), а расстояние между балками 12 дюймов (304,8 мм) потребует использования балки пола размером 2 x 8 (50,8 x 203 мм). Если расстояние между балками будет 16 дюймов (406,4 мм), следует использовать балку размером 2 x 8, даже если длина составляет всего 8 футов (2,44 м). При расстоянии между балками 24 дюйма (609,6 мм) те же 2 x 8 едва удовлетворяют минимальным требованиям для длины 8 футов (2,44 м). Лучшим выбором будет балка размером 2 x 10 (50,8 x 254 мм). Использование пиломатериалов сорта 1 обеспечит большую структурную поддержку при меньшем размере балки.

Расчеты для выбора размера балки перекрытия зависят от сорта и типа пиломатериалов, длины пролета и расстояния между балками.Кроме того, следует учитывать вес как динамических, так и статических нагрузок. Под статической нагрузкой понимается вес всех материалов, используемых в здании или настиле. Живые нагрузки — это добавление мебели и людей, использующих территорию.

Доступны формулы или инженерные программы, на которые можно ссылаться при работе с необычной длиной пролета или разновидностями пиломатериалов.Многие области также подпадают под действие строительных норм и правил, и эти требования необходимо соблюдать. В случае сомнений переход к следующему этажу с балками большего размера может быть более дорогостоящим, но стоит потраченных средств на устранение беспокойства.

.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *