Чердачное и межэтажное перекрытие по деревянным балкам

Перекрытия по деревянным балкам являются одними из наиболее распространенных при строительстве частных домов. Это объясняется, как доступностью и относительно небольшой стоимостью материала, так и простотой устройства, что позволяет выполнить эту работу своими руками. Но при всей простоте существует множество технологических моментов, которые необходимо обязательно учесть, чтобы чердачное или межэтажное перекрытие по деревянным балкам было надежным и долговечным.

Содержание статьи:

>Виды перекрытий по деревянным балкам

>Предъявляемые требования

>Преимущества и недостатки

>Виды деревянных балок

>Размеры балок

>Устройство перекрытий

>Крепление балок

>Соединение (сращивание) балок

>Усиление балок

>Межбалочное заполнение

>Утепление перекрытий

>Чердачное перекрытие

>Межэтажное перекрытие

>Видео

Перекрытия по деревянным балкам: виды и предъявляемые требования

Перекрытия по деревянным балкам отличаются:

• назначением;
• конструкцией;
• материалом;
• материалом межбалочного заполнения;
• способами крепления и соединения.

По назначению такие перекрытия могут быть:

• чердачными, разделяющие комнаты здания и нежилое чердачное пространство;
• межэтажными, сооружаемыми между этажами дома;
• цокольными, которые сооружаются при наличии в доме цокольного этажа или подвала.

По конструкции деревянные перекрытия могут быть:

• одно- или двухслойные (два независимых ряда – для получения максимальной звукоизоляции);
• с открытыми балками и со скрытыми;
• утепленные или неутепленные;
• с разными видами межбалочного заполнения  (щиты, накат из досок по черепным брускам или же сверху по балкам и др.);
• с разными видами подшивки.

Деревянные балки, которые являются основой данного вида перекрытий, могут быть изготовлены из:

• обрезных досок, толщиной 38-50 мм;
• обычного бруса, толщиной 75-175 мм;
• бревен;
• клееного бруса;
• двутавровых деревянных клееных балок.

По материалу межбалочного заполнения такие перекрытия могут быть :

• с накатом из досок;
• с накатом из щитов;
• с накатом из ребристых или пустотелых легкобетонных блоков;
• с комбинированным заполнением из деревянных брусков и самана;
• с заполнением из деревянных брусков и керамзитобетона (песок+цемент+известь+керамзит).

Кроме этого, межбалочное заполнение таких перекрытий может включать различные виды и толщину утеплителя, а также различный паро- и гидроизоляционный материал.

Требования, предъявляемые к перекрытиям

Перекрытия по деревянным балкам, как и другие виды перекрытий дома, должны быть:

• прочными;
• жесткими;
• обеспечивающими тепло- и шумоизоляцию.

Прочность их должна быть  достаточной, чтобы справляться с действующими на них нагрузками, величиной не менее 200 кг/м², включая собственный их вес. Для этого необходимо правильно рассчитать и подобрать длину, сечение и шаг укладки балок в каждом конкретном случае.
Жесткость таких перекрытий должна быть такой, чтобы они не прогибались и не колебались под действием все тех же нагрузок. Допустимый прогиб деревянных перекрытий: для чердачных – 1/200 длины пролета, а для межэтажных и цокольных – 1/250.
Теплоизоляционные способности перекрытий должны быть такими, чтобы обеспечивать комфортную температуру в жилых помещениях в любое время года. То же относится и к их способностям защищать от шума. Как правило, оба эти требования, выполняются при помощи включения в состав перекрытия по деревянным балкам утеплителя (минеральной ваты или другого вида).

Деревянные балки перекрытия

Деревянные балки являются основной несущей конструкцией перекрытия и имеют следующие преимущества:

• их несложно изготовить и смонтировать;
• имеют низкую теплопроводность;
• экологически чистый материал;
• относительно небольшая стоимость.

В то же время они имеют и недостатки:

• меньшая механическая прочность, по сравнению с железобетонными;
• древесина – горючий материал, поэтому потребуется обработка антипиренами – средствами делающими её негорючей;
• возможность поражения грибком, плесенью или насекомыми – требуется обработка антисептиками и средствами от насекомых;
• возможность деформации под воздействии нагрузок, влажности, колебания температуры или при изготовлении балок из сырой древесины;
• зыбкость – колебания под воздействием переменных нагрузок, которые могут быть вызваны недостаточным их сечением, неправильным расположением или закреплением.

Виды

Балки деревянных перекрытий, чаще всего, имеют сечение прямоугольной формы и изготавливают их из обрезных досок толщиной 38-50 мм и шириной 100-250 мм или бруса сечением 60-200х100-220 мм. Кроме этого, в качестве балок могут использоваться бревна, круглые или обтесанные (с одной или из трех сторон). Они  должны быть изготовлены из хорошо высушенной древесины, в противном случае,   впоследствии могут деформироваться. Максимальная длина деревянной балки перекрытия из таких материалов (обрезной доски, бруса, бревна) не должна быть более 6 м.

При использовании в качестве балок досок высотой более 150 мм, для предотвращения из скручивания между ними устраивают вертикальные распорки-связи, сечение которых должно быть не менее 100х38 мм. Их располагают с шагом не более чем 2 м или в местах стыка листов (плит) нижней или верхней обшивки.

Кроме традиционных видов деревянных балок, в настоящее время, приобретают все большую популярность перекрытия из клееного бруса. Такой брус состоит из склеенных между собой деревянных полос – ламелей, которые могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Такие балки не подвержены деформациям при эксплуатации, имеют геометрически правильную форму и стандартные размеры.

Кроме этого, в настоящее время, все чаще используется клееная двутавровая балка для перекрытия, которая может состоять из древесины или комбинации её с OSB.

Максимальная длина деревянной клееной балки перекрытия – до 12 м. К тому же, клееные балки того же сечения намного прочнее чем балки из обычной (не клееной) древесины. Для создания оригинальных перекрытий арочного типа, некоторые производители изготавливают даже гнуто-клееные балки.

Размеры и шаг

Длина, сечение и шаг балок деревянного перекрытия взаимозависимые величины. Длина балок, как правило, определяется шириной пролета, который необходимо перекрыть. А их сечение и шаг определяют уже исходя из выбранной длины, нагрузки, которая будет действовать на перекрытие, а также учитывая размеры плит утеплителя или  подшивки потолка. Кроме того шаг и сечения балок деревянного перекрытия могут корректироваться в случае использования их в качестве элемента дизайна комнаты. При этом изменения должны быть произведены только в сторону увеличения прочности конструкции.

При проектной нагрузке в пределах 400кг/м² сечение балок деревянного перекрытия может быть следующим:

При меньших нагрузках на перекрытие сечение досок или бруса может быть таким:

Рекомендуемый шаг балок из досок сечением 50х160-200 мм для пролета 3-6 м

Устройство перекрытий по деревянным балкам

Укладку деревянных балок перекрытия желательно выполнять по короткому пролету (уменьшая тем самым длину балок), с одинаковым шагом – расстоянием между ними.

Монтаж выполняется, начиная из крайних балок перекрытия. После укладки, между ними натягивается шнур, проверяется его горизонтальность и после этого укладываются промежуточные балки. Горизонтальность элементов перекрытия в процессе монтажа контролируется с помощью длинного строительного уровня. Выравнивание балок по высоте, если это необходимо, выполняют, подкладывая под них доски большей или меньшей толщины.

Крепление деревянных балок

В домах из кирпича или блоков деревянные балки перекрытия заделывают в стену, в специальные «гнезда» (a), на глубину не менее 150 мм (при использовании бруса или бревна, и не менее 100 мм (при использовании доски). При этом опорные части балок, которые соприкасаются необходимо гидроизолировать с помощью пропитки или материалов (рубероида, гидроизола, полиэтиленовой пленки) на длину 250 мм. Торец балки делают скошенным на 30-50 мм (60^о) не закрытым гидроизоляцией (для того чтобы древесина могла «дышать»), обеспечивая к тому же вентиляционный зазор между ним и стеной или утеплителем. Балки в гнездах обычно укладывают на деревянный накат (антисептированный и гидроизолированный  кусок доски толщиной 30-40 мм).

Для предотвращения появления «мостиков холода» гнездо со стороны стены заполняется утеплителем. Кроме этого, конец каждой третьей балки необходимо прикрепить к стене с помощью металлического анкера, который заделывается в кладку и крепится снизу или сбоку к балке.

Кроме этого, деревянные балки могут устанавливаться и крепиться на уступе стены (b), в случае неодинаковой её толщины на разных этажах.

Рис.1 Крепление деревянных балок в стене из кирпича или блоков: 1 - стена; 2 - балка; 3 - гидроизоляция; 4 - раствор; 5 - утеплитель; 6 - анкер.

Крепление к деревянным стенам

В деревянных домах заглубление балок в стены должно быть не меньшим чем 70 мм. Для этого в стенах вырезаются специальные пазы. Для предотвращения появления скрипа, между балками и пазом укладывают гидроизоляционный материала. Иногда балки к деревянной стене крепятся с помощью соединений типа «ласточкин хвост» или др. В случае если при креплении деревянной балки необходимо выполнить подрубку ее концов, то необходимо учесть что она может быть сделана не более чем на 1/4 высоты балки. В противном случае, при значительном уменьшении сечения балки в этом месте могут появиться трещины и снижается её прочность и срок службы.

В каркасных домах деревянные балки перекрытия крепят непосредственно к брусу верхней обвязки с помощью гвоздей, скоб или металлических уголков.

Крепление на металлические опоры

Крепление деревянных балок перекрытия к стенам может быть выполнено также с помощью специальных металлических опор (хомутов, уголков или кронштейнов из оцинкованной стали). Такие опоры могут быть с креплением открытого и скрытого типа. Они крепятся к стене анкерами, а к балкам металлическими саморезами или шурупами. Этот современный вариант крепления в деревянных домах отличается быстротой монтажа и технологичностью. Особенно целесообразно применение такого вида крепления деревянных балок перекрытия к внутренним стенам помещения.

Соединение

Соединение деревянных балок перекрытия может быть выполнено по длине (сращивание), ширине (сплачивание) или под углом ( вязка). Чаще всего при устройстве деревянного перекрытия случается соединение балок по длине, то есть сращивание. Это случается если имеющийся брус недостаточной длины, чтобы перекрыть весь пролет здания. В этом случае для соединения используют специальные металлические крепления (скобы, хомуты, пластины и болты или шпильки с гайками). При этом, обычно соединяемые балки располагают впритык с нахлестом (рис.1, а), а место соединения опирают на внутреннюю стену.

Кроме этого, существуют и другие способы сращивания балок:

• внакладку (b) – на соединяемых концах балок на одинаковом расстоянии от торцов делаются запилы и скол, который может быть прямым (вполдерева) или диагональным;
• вилкой (d) – подходит для бруса достаточно большой толщины, при этом, в одной из соединяемых частей балки выпиливают треть толщины из середины, а у другой, наоборот, оставляют её, а удаляют боковые части, после чего их соединяют встык;
• шипом (c) – который может быть вырезан на конце одной из балок, а на торце другой делается полость под него или же шип изготавливается из отдельного куска дерева и вставляется в полости в обеих (такие шипы могут быть круглыми, плоскими или фигурными);
• в замок (e) – наиболее трудоемкий, но и наиболее прочный из приведенных выше (балки чаще всего соединяют угловым замком или замком с шипом).

Рис.2 Способы сращивания деревянных балок перекрытия.

Используя любой из этих видов соединения (сращивания) балок перекрытия также необходимо дополнительно использовать металлические креплния. Площадь стыкуемой части балок должна быть по возможности большей, а для лучшего их соединения желательно использовать столярный клей.

Как усилить деревянные балки перекрытия

При необходимости, усиление деревянных балок перекрытия можно выполнить несколькими способами:

1. Можно их усилить  увеличив их поперечное сечение за счет накладок из обрезных досок. При этом  доски-накладки крепятся к самой балке и опираются концами на те же опоры, что и сами балки.
2. Усилить деревянные балки перекрытия можно с помощью швеллеров или уголков, которые крепятся к балке сбоку при помощи болтовых соединений.
3. Можно выполнить усиление деревянного перекрытия с помощью укладки дополнительных балок.  Их устанавливают между уложенными ранее, с перекрыванием всего пролета.
4. Для усиления деревянного перекрытия может использоваться перекрестная схема установки балок. При такой схеме их укладываются как вдоль, так и поперек пролета и, таким образом, опираются на все стены здания по периметру. В местах пересечения балки между собой соединяют с помощью хомутов или проволочных скруток. Такая схема устройства деревянного перекрытия применяется реже, так как является более сложной, чем установка дополнительных балок (уменьшение шага) или увеличение их сечения.

Заполнение межбалочного пространства

При устройстве перекрытия по деревянным балкам пространство между ними может быть заполнено различными материалами: досками, легкобетонными блоками, шлаком, саманом или керамзитобетоном.

При использовании досок в качестве межбалочного заполнения оно может быть выполнено в виде наката из одинарной доски (рис.3,b) или щитов (c), состоящих из двух рядов перпендикулярно сбитых досок. Для монтажа наката к деревянным балкам прибивают, так называемые черепные бруски сечением 40-50х40-50 мм. Накат прибивают сверху к черепным брускам. При этом, если накат будет из одинарной доски, то между нижней плоскостью наката и балок образуется незаполненное пространство, которое впоследствии можно заполнить утеплителем. При использовании в качестве наката щитов, толщина нижнего ряда досок должна быть такой, чтобы они равнялись с нижней плоскостью балок и образовывали ровную поверхность. Но такие виды межбалочного заполнения сейчас используются редко из-за их трудоемкости.

В настоящее время, межбалочное заполнение, чаще всего, выполняют с помощью зашивки сверху по балкам обрезной доской или плитами OSB (рис.3,а). При использовании строганной шпунтованной доски такая зашивка может использоваться в качестве пола верхнего этажа или мансарды. Внутреннее же пространство между балками заполняется утеплителем толщиной 10-20 см или на всю высоту балок. Лучше всего для этого использовать минеральную вату в виде плит таких размеров, чтобы они помещались между балками враспор. Снизу, с помощью степлера, к балкам крепится пароизоляционная мембрана, а потом выполняется подшивка потолка.

Рис.3 Деревянное межбалочное заполнение.

Для тех же, кого заинтересовали другие варианты межбалочного заполнения, приведем несколько вариантов.

Комбинированное заполнение: дерево+саман

Возможен вариант межбалочного заполнения саманом (смесью глины, суглинка или чернозема вымешанных вместе с соломой). Это способ использовался на протяжении веков и является одним из наиболее дешевых, с точки зрения, стоимости использованных материалов, но, в тоже время, требует больших затрат труда и количества рабочих. Для устройства такого перекрытия к деревянным балкам прибивали черепные бруски, а снизу устраивали съемную опалубку из деревянных щитов на опорах. После этого, на черепные бруски укладывались бруски перекрытия сечением 50х50 мм с интервалом 40-60 мм, которые в данном случае выполняют роль арматуры, а пространство между, над и под ними заполнялось саманом с трамбовкой. Опалубка могла сниматься сразу же после заполнения одного из пролетов и быть использована для другого.

Рис.4 Межбалочное заполнение из самана и дерева: 1 - деревянная балка; 2 - саман; 3 - черепной брусок; 4 - брус 50х50 мм; 5 - съемная опалубка из досок или фанеры; 6 - стойки.

Заполнение  из керамзитобетона и дерева

Возможен вариант заполнения пространства между деревянными балками керамзитобетоном: раствором приготовленным из смеси песка, цемента, извести и керамзита. При этом в качестве основания такого межбалочного заполнения также, как и в предыдущем варианте, используются деревянные бруски 50х50 мм, но пространство вокруг них заполняется приготовленным керамзитобетоном. Для этого, до начала бетонирования под всей площадью перекрытия устанавливается съемная опалубка из деревянных щитов, которая снимается только после полного затвердения керамзитобетона.

Рис.5 Межбалочное заполнение из керамзитобетона и дерева: 1 - балка; 2 - брус 50х50 мм; 3 - керамзитобетон; 4 - черепной брус; 5 - съемная опалубка; 6 - стойки.

Межбалочное заполнение из легкобетонных ребристых и пустотелых блоков

Это еще один вариант заполнения пространства при устройстве перекрытия по деревянным балкам, более современный. Такие блоки более тяжелые, чем деревянный накат, но негорючи и не боятся загнивания или повреждения насекомыми.  Но при устройстве такого заполнения шаг установки балок должен  соответствовать размерам этих готовых блоков.

Утепление

При устройстве перекрытия по деревянным балкам с заполнением в виде деревянного наката из досок или щитов, оно обязательно должно быть утеплено. В этом случаем для утепления может использоваться как минеральная вата в виде рулонов или плит так и насыпные утеплители в виде керамзита или шлака.

Рис.6 Утепление деревянного перекрытия с традиционным видом межбалочного заполнения: 1 - балка; 2 - черепной брусок; 3 - накат; 4 - паро- или гидроизоляция; 5 - утеплитель.

Как был сказано выше, в последнее время в межбалочном заполнении черепные бруски и накаты из досок (щитов) используют все реже, а в качестве утеплителя, чаще всего, используют минеральную вату из базальтового или стекловолокна в виде плит, которые укладываются между деревянными балками враспор. В этом случае, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал размерам плит утеплителя. Обычно они 60 х 120 см. Шаг балок должен быть на 2-3 см быть меньше размера плиты для того, чтобы она плотно держалась между ними. Для того, чтобы утеплитель не увлажнялся парами снизу его закрывают пароизоляционным материалом, который крепится к балкам с помощью степлера и деревянных планок.

Толщина слоя утеплителя зависит как от вида перекрытия (междуэтажное, чердачное) так и от климатической зоны и может быть от 5 до 25 см. Для междуэтажного перекрытия по деревянным балкам, которое будет  разделять отапливаемые помещения утеплитель необходим  больше для звукоизоляции. Для чердачного перекрытия главным является теплоизоляция от неотапливаемого чердака, а звукоизоляция имеет второстепенное значение. Если утеплитель в виде плит укладывают в несколько слоев, то необходимо это делать с перекрытием швов нижележащего слоя.

Для того, чтобы утепление перекрытия по деревянным балкам было надежным, а утеплитель не терял своих свойств необходимо позаботиться о защите его от влаги. При использовании в качестве утеплителя минеральной ваты, со стороны жилого помещения его, как правило, закрывают пароизоляционным материалом.
Со стороны нежилых помещений или верхних этажей (в чердачных и межэтажных перекрытиях - сверху, а в цокольных – снизу) утеплитель закрывают гидроизоляционным материалом, для защиты от влаги.
Кроме минваты, для утепления перекрытий по деревянным балкам могут использоваться и другие виды утеплителей: эковата или засыпка керамзитом (шлаком) по слою гидроизоляции. Но в настоящее время они используются гораздо реже.

Если требуемый слой утеплителя больше высоты балок, то поперек них прибиваются лаги из бруса или досок необходимой толщины и утеплитель укладывается между лагами поверх балок. В дальнейшем, если перекрытие чердачное, по лагам можно устроить ходовые мостки или сделать сплошную зашивку из досок или ДСП. Если же перекрытие цокольное или междуэтажное, то по лагам устраивается пол.

Чердачное перекрытие

Чердачное перекрытие по деревянным балкам отделяет жилые комнаты от нежилого чердака и может быть как самостоятельным элементом, так и составной частью крыши, несущей частью её каркаса. Во втором случае на балки опираются стропильные ноги крыши и, кроме этого, они выполняют роль затяжки, соединяя противоположные стропила. В этом случае сокращаются расходы на строительство. Конструкция же чердачного перекрытия, когда балки не связаны с элементами крыши, позволяет сделать более простым и доступным ремонт элементов перекрытия, в случае необходимости, и обеспечить лучшую звукоизоляцию.

Для того, чтобы улучшить теплоизоляцию и исключить образование мостиков холода со стороны чердачного перекрытия, слой его утеплителя необходимо соединить с утеплителем наружных стен, если такой имеется.

Для того, чтобы удалять влагу, которая может попасть на чердачное перекрытие необходимо обеспечить вентиляцию  пространства над ним с помощью слуховых окон, а также карнизных, коньковых и щелевых вентиляционных отверстий. Суммарная площадь вентиляционных отверстий должна составлять не менее 1/200 площади всего чердачного перекрытия.

Междуэтажное перекрытие

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам отличается тем, что оно разделяет разные этажи дома и верхняя его часть, как правило, служит основанием для пола верхнего этажа, а нижняя - основанием обшивки потолка этажа под ним. Для такого вида деревянных перекрытий большее значение играет не утепление, а звукоизоляция. Хотя она выполняется с помощью тех же утеплителей, которые вместе с теплоизоляцией выполняют функцию поглощения шумов из смежных помещений. Для эффективной звукоизоляции слой утеплителя должен быть не менее 10 см.

Существует вариант, когда для увеличения звукоизоляции межэтажное перекрытие устраивают по деревянных балкам, установленным в виде двух независимых ярусов, с расположением между ними звукоизоляционного материала (фактически – двойное перекрытие). Правда, такой способ используется редко, так как требует значительных дополнительных затрат.

Цокольные перекрытия

Цокольное перекрытие по деревянным балкам сооружается в случае строительства дома на подвале или цокольном этаже.  Его конструкция отличается тем, что утеплитель должен быть надежно изолирован от влаги снизу. Балки и деревянный накат, которые используются для устройства цокольного перекрытия и должны быть более тщательно обработаны антисептиком, особенно если в подвальном помещении повышенная влажность. Кроме того, такое перекрытие может быть выполнено без подшивки снизу.

Видео по теме

С этим материалом часто читают:

Монолитное перекрытие своими руками

Железобетонные перекрытия своими руками

Односкатная крыша своими руками