Нормативная нагрузка на перекрытие жилого дома

Это на самом деле несложно, единственное, что нужно заранее продумать, – конструкция перекрытий. Бетон создает избыточную нагрузку на стены, сталь сложно обрабатывать.

Функциональное назначение перекрытий

Конструкция чердачного перекрытия зависит от параметров строения и целей, для которых планируется использовать подкровельное пространство. На чердак возлагается функция своеобразной воздушной прослойки, которая отделяет холодную крышу от обогреваемых этажей.

Пол на чердаке выполняет ряд задач:

  • несущую. На перекрытие, находящееся между верхним жилым этажом и чердачным пространством, возложена несущая функция, поэтому его делают надежным, и прочным, поскольку по нему будут передвигаться люди, на нем планируют размещать оборудование и обустраивать места хранения;
  • изолирующую. В холодном чердачном помещении температура мало отличается от той, что вне дома. В этом случае полы на чердаке несут термоизолирующую функцию, тем самым не допуская охлаждения воздуха на жилых этажах. Чтобы сохранять тепло, требуется теплоизоляция перекрытия чердака. Такую работу желательно доверить профессионалам.

Сбор нагрузок.

Для того чтобы определить погонную нагрузку на балку (q) необходимо суммировать постоянную и временную нагрузки на каждый метр длины балки. При этом расчетное (т.е. используемое в инженерных расчетах) значение нагрузки принимается равным произведению нормативной величины нагрузки (pn,) на коэффициент надежности (f ). При расчетах по несущей способности (т.е. по I группе предельных состояний) этот коэффициент принимается бόльшим, чем при расчетах по деформациям (по II группе предельных состояний). Иными словами расчеты опасности разрушения конструкции, как более ответственные, всегда делаются на бόльшие нагрузки (с бόльшими «запасами»), чем расчеты опасности недопустимых деформаций неразрушающего характера. Нагрузки и коэффициенты надежности, относящиеся к расчетам по разным предельным состояниям, во избежание ошибок снабжаются соответствующими индексами – «I» или «II» (таблица 3).

В таблице 3 даются нагрузки на 1м2, фактически же на каждый метр длины действует несколько большая нагрузка, так как она собирается с большей площади («грузовой» площади), а именно с полосы, распространяющейся на половину шага () в каждую сторону от продольной оси балки (т.е. с площади равной b × 1). Например, для варианта 5 это будет площадь 1.5×1 = , для варианта 9 – соответственно 1.5×1 = и т.д.

Результаты расчета рекомендуется сводить в таблицу 4

Таблица 4

Вид

нагрузки

Нормативные

значения, кПа

Коэффициенты

надежности

Шаг

балок, м

Расчетные нагрузки, кН/м

pn,I

pn,II

f, I

f, II

b

qI

qII

1

2

3

4

5

6

7

8

Постоянная (собственный вес перекрытия)

Временная

Итого

(на 1м длины балки):

qI =

qII =

Содержание столбцов 1, 2, 3, 4, 5 можно без изменений переписать из таблицы 3; столбец 7 представляет произведение величин в столбцах 2, 4, 6; столбец 8 – произведение величин в столбцах 3,5, 6.

Искомые погонные нагрузки qI и qII определяются суммированием величин по столбцу 7 и столбцу 8 соответственно.

Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

Балки перекрытия из дерева обеспечивают не только прочность горизонтальной конструкции. Перекрытие предназначено для придания жесткости всему зданию. Именно по этой причине выбору несущих элементов и их установке стоит уделить особое внимание.

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

  • привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
  • небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
  • возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
  • скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

  • горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
  • меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
  • усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
  • подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны соответствовать следующим требованиям:

  • соответствие размеров сечения нагрузке, пролету и шагу, для этого нужен расчет балок;
  • хорошая прочность и жесткость;
  • пожарная безопасность;
  • отсутствие серьезных дефектов древесины и повреждений.

Для работы необходимо заготовить качественный материал

Также существуют определенные требования к материалу, из которого изготовлены балки. Рекомендуется выбирать древесину хвойных пород.

Она содержит много смолы, поэтому лучше сопротивляется различным микроорганизмам. Лучшим материалом считаются те деревья, которые выросли в суровых условиях. Плотность ствола у них выше.

По этой причине закупать стоит сосну или ель, которые выросли в северных регионах страны.

Также нужно обратить внимание на время заготовки. Лучшим считается период в конце зимы. В это время дерево находится в спящем состоянии, в нем меньше соков, поэтому и влажность материала будет меньше.

Какими бывают деревянные перекрытия

Балки перекрытия деревянные используются практически для всех уровней дома. Балочный каркас необходимо предусмотреть для следующих типов конструкции:

  • подвальное или цокольное перекрытие (пол первого этажа);
  • междуэтажное перекрытие;
  • чердачное перекрытие.

Толщина несущего бруса для чердака составляет от 10 до 20 см

От типа зависит нормируемая полезная нагрузка, которая берется в расчет деревянных балок перекрытия. Также разница будет в толщине утеплителя и его необходимости.

Между балками над подвалом обычно укладывают от 5 до 15 см минеральной ваты, пенопласта или экструдированного пенополистирола.

В междуэтажных конструкциях достаточно будет предусмотреть пару сантиметров для звукоизоляции. На холодном чердаке требуется больше всего материала. Здесь толщина может составлять от 10 до 20 см.

Точные значения зависят от климатического района строительства.

Во сколько обойдется сборка

Составляя проект такой конструкции, как перекрытие второго этажа по деревянным балкам, помимо всего прочего, конечно же, следует сделать расчет всех необходимых материалов и составить смету. Определить количество досок и утеплителя не сложно. Для этого нужно лишь знать площадь перекрытия и размеры самих материалов.

Если второй этаж дома жилой, длину балок определяют, учитывая ширину пролета и необходимые для опоры припуски. Если над домом обустраивается чердак, расчеты выполняются следующим образом:

  • Балок должно быть столько же, сколько и стропильных ферм кровли. Объясняется это особенностями конструкции крыши. Часто стропила крепятся именно на балки. В любом случае сходиться эти два элемента на стенах должны в одной точке.
  • Длину балок рассчитывают, исходя и особенностей конструкции каркаса кровли. Если стропила предполагается крепить к балкам, для расчета их длины к ширине пролета следует прибавить по 40 см на свесы крыши с обоих сторон. Если же балки предполагается вмуровать в стены, длина их должна быть такой, чтобы между их торцами и задней стенкой «гнезда» оставалось хотя бы 3 см для проветривания.

Как только все материалы будут закуплены, можно приступать собственно к монтажу конструкции. Собираются деревянные перекрытия в доме в таком порядке:

  • Подготавливаются все необходимые материалы и инструменты. Для того чтобы балки можно было поднять наверх, наверняка понадобится лестница.
  • Устанавливаются собственно сами балки. В монолитных и кирпичных домах балки вмуровывают в оставленные при заливке или кладке стен «гнезда». При обустройстве последних следует учитывать, конечно же, размер балки перекрытия. При сборке чердаков брус может крепиться также уголками к мауэрлату. К стенам рубленых домов балки фиксируют на специальные элементы — «салазки». Это предотвращает перекосы конструкции перекрытия во время усадки дома.
  • Снизу на балки набиваются доски. Со стороны чердака их сначала обтягивают пароизоляционной пленкой, а затем укладывают на них плиты утеплителя. Последние нужно монтировать так, чтобы они максимально плотно прилегали к древесине.
  • Поверх плит монтируют еще один слой пароизоляции.
  • Набивают доски пола второго этажа.

Предлагаем ознакомиться: Как самому сделать дымоход буржуйки

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

  • Долговечность;
  • Идеальная заявленная геометрия;
  • Использование только сухого материала камерной сушки;
  • Возможность монтажа длинных пролетов (максимальная длина составляет 12 м);
  • Высокая точность и стабильность геометрии;
  • Возможность круглогодичного использования в строительстве;
  • Возможность внутренней прокладки инженерных коммуникаций;
  • Удобный монтаж (в 5-10 раз быстрее чем для ж/б монолита, пустотной плиты и доски), с минимальными затратами труда и без необходимости подачи спецтехники.
Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

При пролетах больше 6 метров мы используем двутавровые балки с брусом LVL, только цельная конструкция, без стыкования брусков клеевым способом.

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

Балки перекрытия (двутавровые) не растрескиваются и не деформируются со временем. Наши изделия – отличная альтернатива тяжелым и сложным в работе металлическим и железобетонным покрытиям, монтаж которых связан с необходимостью выполнения «мокрых» работ, дополнительного привлечения арматурщиков, бетонщиков и т.д.

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

Пример Сбор нагрузок на плиту перекрытия жилого здания | Строительный справочник

Требуется собрать нагрузки на монолитную плиту перекрытия жилого дома. Толщина плиты 200 мм. Состав пола представлен на рис. 1.

Решение

Определим нормативные значения действующих нагрузок. Для удобства восприятия материала постоянные нагрузки будем обозначать индексом q, кратковременные — индексом ν, длительные — индексом p.

Жилые здания относятся ко II уровню ответственности, следовательно, коэффициент надежности по ответственности γн = 1,0. На этот коэффициент будем умножать значения всех нагрузок. (Для выбора коэффициента см. статью Коэффициент надежности по ответственности зданий и сооружений)

Читайте также:  Как армировать монолитную плиту перекрытия: схемы и примеры

Сначала рассмотрим нагрузки от плиты перекрытия и конструкции пола.  Эти нагрузки являются постоянными, т.к. действуют на всем протяжении эксплуатации здания.

1. Объемный вес железобетона равен 2500 кг/м3 (25 кН/м3). Толщина плиты δ1 = 200 мм = 0,2 м, тогда нормативное значение нагрузки от собственного веса плиты перекрытия составляет:

q1 = 25*δ1*γн = 25*0,2*1,0 = 5,0 кН/м2.

2. Нормативная нагрузка от звукоизоляционного слоя из экструдированного пенополистирола плотностью ρ2 = 35 кг/м3 (0,35 кН/м3) и толщиной δ2 = 30 мм = 0,03 м:

q2 = ρ2*δ2*γн = 0,35*0,03*1,0 = 0,01 кН/м2.

3. Нормативная нагрузка от цементно-песчаной стяжки плотностью ρ3 = 1800 кг/м3 (18 кН/м3) и толщиной δ3 = 40 мм = 0,04 м:

q3 = ρ3*δ3*γн = 18*0,04*1,0 = 0,72 кН/м2.

4. Нормативная нагрузка от плиты ДВП плотностью ρ4 = 800 кг/м3 (8 кН/м3) и толщиной δ4 = 5 мм = 0,005 м:

q4 = ρ4*δ4*γн = 8*0,005*1,0 = 0,04 кН/м2.

Пример Сбор нагрузок на плиту перекрытия жилого здания | Строительный справочник

5. Нормативная нагрузка от паркетной доски плотностью ρ5 = 600 кг/м3 (6 кН/м3) и толщиной δ5 = 20 мм = 0,02 м:

q5 = ρ5*δ5*γн = 6*0,02*1,0 = 0,12 кН/м2.

Суммарная нормативная постоянная нагрузка составляет

q = q1 + q2 + q3 + q4 + q5 = 5 + 0,01 + 0,72 + 0,04 + 0,12 +5,89 кН/м2.

Расчетное значение нагрузки получаем путем умножения ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке γt.

Теперь определим временные (кратковременные и длительные) нагрузки.

Полное (кратковременное) нормативное значение нагрузки от людей и мебели (так называемая полезная нагрузка) для квартир жилых зданий составляет 1,5 кПа (1,5 кН/м2).

Учитывая коэффициент надежности по ответственности здания γн = 1,0, итоговая кратковременная нагрузка от людей составляет:

ν1p = ν1*γt = 1,5*1,3 = 1,95 кН/м2.

Длительную нагрузку от людей и мебели получаем путем умножения ее полного значения на коэффициент 0,35, указанный в табл. 6, т.е:

р1 = 0,35*ν1 = 0,35*1,5 = 0,53 кН/м2;

р1р = р1*γt =0,53*1,3 = 0,69 кН/м2.

Полученные данные запишем в таблицу 1.

Помимо нагрузки от людей необходимо учесть нагрузки от перегородок.

Поскольку мы проектируем современное здание со свободной планировкой и заранее не знаем расположение перегородок (нам известно лишь то, что они будут кирпичными толщиной 120 мм при высоте этажа 3,3 м), принимаем эквивалентную равномерно распределенную нагрузку с нормативным значением 0,5 кН/м2. С учетом коэффициента γн = 1,0 окончательное значение составит:

р2 = 0,5*γн = 0,5*1,9 =0,5 кН/м2.

При соответствующем обосновании в случае необходимости нормативная нагрузка от перегородок может приниматься и большего значения.

Коэффициент надежности по нагрузке γt = 1,3, поскольку перегородки выполняются на строительной площадке. Тогда расчетное значение нагрузки от перегородок составит:

р2р = р2*γt = 0,5*1,3 = 0,65 кН/м2.

(Для выбора плотности основных строй материалов см. статьи:

Для удобства все найденные значения запишем в таблицу сбора нагрузок (табл.1).

 Таблица 1

Сбор нагрузок на плиту перекрытия

В нашем примере сейсмические, взрывные и т.п. воздействия (т.е. особые нагрузки) отсутствуют. Следовательно, будем рассматривать основные сочетания нагрузок.

I сочетание: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная).

Пример Сбор нагрузок на плиту перекрытия жилого здания | Строительный справочник

При учете основных сочетаний, включающих постоянные нагрузки и одну временную нагрузку (длительную или кратковременную), коэффициенты Ψl, Ψt вводить не следует.

Тогда qI = q + ν1 = 5,89 + 1,5 = 7,39, кН/м2;

qIр = qp + ν1p = 6,63 + 1,95 = 8,58 кН/м2.

II вариант: постоянная нагрузка (собственный вес перекрытия и пола) + полезная (кратковременная) + нагрузка от перегородок (длительная).

Для основных сочетаний коэффициент сочетаний длительных нагрузок Ψl принимается: для первой (по степени влияния) длительной нагрузки — 1,0, для остальных — 0,95.

Коэффициент Ψt для кратковременных нагрузок принимается: для первой (по степени влияния) кратковременной нагрузки — 1,0, для второй — 0,9, для остальных — 0,7.

Поскольку во II сочетании присутствует одна кратковременная и одна длительная нагрузка, то коэффициенты Ψl и Ψt = 1,0.

qII = q + ν1 + p2 = 5,89 + 1,5 + 0,5 =7,89 кН/м2;

qIIр = qр + ν1р + p2р = 6,63+ 1,95 + 0,65 =9,23 кН/м2.

Совершенно очевидно, что II основное сочетание дает наибольшие значения нормативной и расчетной нагрузки.

Примеры:

Заключение

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

Видео — Двутавровые балки перекрытия деревянные

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

Читайте также:  Сечение деревянной балки в зависимости от пролета

Виды полов

В зависимости от особенностей проекта здания существует два вида полов второго этажа по деревянным балкам.

СНиП от г. Полы. Толщина, покрытия полов, прослойка, стяжка и подстилающие слои полов (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

СНиП

Таблица. Виды полов второго этажа по деревянным балкам.

Тип пола Описание технических и эксплуатационных особенностей

Холодный

Такие полы в настоящее время почти не используются, а напрасно. Ниже мы рассмотрим варианты, когда ставить неутепленные полы целесообразно. По стоимости они самые дешевые, настилать их не составляет большого труда даже новичкам.

Утепленный

Сложная с инженерной точки зрения конструкция, состоит из нескольких слоев, каждый из которых оказывает заметное влияние на общие эксплуатационные показатели. По стоимости намного превосходит холодные, но позволяет существенно уменьшать тепловые потери. За счет этого дорогостоящая конструкция быстро окупается и начинает приносить прямую прибыль. Но это возможно лишь при одном условии – теплые полы настилаются в строгом соответствии с существующими строительными нормами и правилами. В противном случае они быстро теряют свои первоначальные свойства и требуют сложного и дорогостоящего ремонта.

Схема межэтажного перекрытия в деревянном доме

Создание перекрытий между первым и вторым этажом

Устройство деревянного перекрытия между этажами происходит в несколько этапов, разделенных по времени. Если монтаж несущих балок делают при возведении стен, то их дальнейшую черновую обшивку, теплоизоляцию перекрытий, чистовую отделку потолка на первом этаже и пола на втором – гораздо позже, когда дом построен и накрыт.

Балки монтируются, когда готовы стены первого этажа

Установка балок обычно производится, когда стены подняты на уровень одного этажа. Кладка стен, выполненная по периметру, и возведенные несущие простенки представляют собой горизонтальную основу, на которую удобно выкладывать деревянные брусья с минимальной подгонкой их по одному уровню. Сначала устанавливают крайние балки, которые укладывают, не доходя 5 см до вертикальной поверхности стен. Их взаимное расположение при монтаже контролируется с помощью водного уровня или лазерного нивелира. Промежуточные несущие элементы межэтажной конструкции выставляются в горизонтальной плоскости по ориентиру – натянутой между крайними брусьями нити или длинной планке, установленной сверху.

Перед установкой пиломатериалы обрабатываются антисептиками и растворами (по всей поверхности), снижающими способность древесины гореть. Края балок, укладываемые на стены, обрабатывают, как было описано в предыдущем разделе. Чтобы бруски не смещались, их часто фиксируют к стенам хомутами или проволокой, после чего продолжается кладка стен второго этажа, в процессе чего пиломатериалы закрепляются окончательно. Не доходя один или два ряда до окончательного уровня стен (в зависимости от используемого кладочного стройматериала), точно так же закладываем перекрытие второго этажа по деревянным балкам. После кладку завершаем, обходя установленные брусья, и поверху формируем железобетонный армированный пояс, являющийся основой для начала конструкции крыши (монтажа мауэрлата).

Балки являются основой перекрытий, их несущей частью. Чтобы сделать основу для чистовой отделки на обоих этажах, необходимо создать сплошную черновую поверхность, не забыв утеплить (звукоизолировать) перекрытия и заложить при необходимости парогидроизоляцию. Делается это в такой последовательности.

1. Делаем накат снизу. Для этого лучше использовать доски (можно не обрезные), которые нашиваются всплошную поперек балок, фиксируясь к ним саморезами. Если необходим слой пароизоляционного материала (пленки), он прикрепляется к несущим брусьям перекрытия перед формированием наката.2. Следующий этап работ производится со стороны верхнего этажа и заключается в закладке теплоизоляционного материала, которым заполняют пространства межу балками.3. После укладки утеплителя (звукоизолятора) формируем слой гидроизоляции и обшиваем балки. Со стороны верхнего этажа обшивать брусья выгодней плитами ОСБ или фанерой, которыми сразу будет создаваться основа для укладки финишного напольного материала. Если же использовать доски низкого качества, придется дополнительно устанавливать лаги и уже по ним формировать напольное покрытие.

Со стороны нижнего этажа делается обрешетка на базе досок наката, которая обшивается гипсокартоном, декоративными панелями ПВХ или другим отделочным материалом. На верхнем этаже производится настил (укладка) чистового напольного покрытия.

Разновидности перекрытий

В первую очередь не помешает разобраться, каким бывает перекрытие потолка – и по типу, и по предназначению.

Итак, по конструктивному решению несущая часть потолочных перегородок бывает:

  • безбалочной, состоящей из однородного материала (панелей либо плит в качестве настила);
  • балочной, предполагающей задействование балок в виде несущей поверхности, а также заполнения определенного типа (в зависимости от обстоятельств).

По предназначению перекрытия делятся на такие группы:

  • чердачные, разделяющие жилую площадь и неотапливаемую верхнюю часть дома (чердак);
  • цокольные, в противовес чердачным, отделяющие отапливаемое пространство от холодного подполья;
  • подвальные, разделяющие дом и погреб;
  • междуэтажные – буфер между жилыми этажами, включая мансарду.

Надежное перекрытие – гарантия вашего комфортного проживания в новом доме