Использование двутавра в строительстве потолочного перекрытия ""
Vgtkraska24.ru

Строительный портал

Использование двутавра в строительстве потолочного перекрытия

Перекрытие по металлическим балкам

Для устройства прочных перекрытий в возводимых зданиях строители применяют проверенные методы, предусматривающие использование различных строительных материалов. Повышенный запас прочности обеспечивают профили, изготовленные из стального проката. Сооружаемые на их основе перекрытия по металлическим балкам обеспечивают надежность возводимых конструкций и длительный ресурс эксплуатации. Они превосходят конструкции на базе деревянных брусьев по эксплуатационным показателям и способны воспринимать значительные нагрузки. Рассмотрим их детально.

Конструктивные варианты перекрытия по металлическим балкам

На основе стального профиля можно сделать прочное перекрытие, используя различные варианты:

  • перекрытие монолитное по металлическим балкам. Формируется путем заливки бетона в опалубку, дополнительно усиливается арматурной решеткой. Это проверенный на практике вариант, отличающийся комплексом преимуществ. Главные плюсы, привлекающие застройщиков – повышенная прочность бесшовной поверхности и отсутствие неровностей;
  • монолитно-сборную конструкцию. Для ее обустройства применяются блоки из ячеистого бетона, изготовленные на промышленных предприятиях. Они укладываются краями на поверхность стального профиля. Сооружается теплоизолированные опалубка, производится армирование и заливаются бетонным раствором стыковые участки;
  • составную конструкцию из различных материалов. Могут применяться стандартные панели, деревянные доски, плиты. Элементы основы устанавливаются на несущие стальные балки. Для обеспечения комфортных условий эксплуатации важно утеплить и звукоизолировать сформированную поверхность, а также заделать зазоры между элементами.

В зависимости от финансовых возможностей и наличия материалов, застройщики в равной мере используют указанные варианты.

К качеству и прочности перекрытий в здании любой конструкции предъявляются особенно жесткие требования

Применяемые материалы и оборудование

В качестве несущих балок используют различные виды металлического проката:

  • двутавр номер 16 или 20;
  • швеллер высотой до 20 см;
  • уголок, сваренный в силовой каркас.

Для формирования выбранного конструктивного варианта, помимо несущих элементов, потребуются следующие материалы:

  • бетонная смесь для формирования цельной основы;
  • стандартные блоки из ячеистого бетона для сборно-монолитного варианта;
  • строганные доски или готовые бетонные панели для составной конструкции.

Для усиления применяются арматурные прутки, диаметр которых соответствует результатам выполненных расчетов.

Сооружение опалубки потребует применения следующих стройматериалов:

  • деревянных щитов или влагостойкой фанеры толщиной 2 см и более;
  • полиэтиленовой пленки для гидроизоляции бетонного массива;
  • подпорок из металла или древесины, обеспечивающих устойчивость опалубки.

Для разных типов домов используют как перекрытия по металлическим балкам, так и по деревянным, а также железобетонным

Следует также подготовить оборудование:

  • бетоносмеситель, ускоряющий процесс приготовления рабочего состава;
  • сварочный аппарат, предназначенный для сварки арматурного каркаса.

Специальный инструмент для строительных мероприятий не требуется. Используется набор инструментов, имеющийся в арсенале каждого домашнего умельца.

Достоинства и недостатки перекрытия по металлическим балкам

Конструкция с несущими элементами из стального проката обладает рядом достоинств:

  • повышенной надежностью;
  • высоким запасом прочности;
  • длительным ресурсом эксплуатации;
  • увеличенной несущей способностью.

Применяя металлоконструкции из стального профиля можно перекрывать пролеты увеличенных размеров, правильно подобрав номер используемого проката.

Наряду с преимуществами, имеются и слабые стороны:

  • трудоемкость монтажных работ, связанная с повышенной массой металлоконструкций и необходимостью их транспортировки с помощью специальных устройств;
  • необходимость выполнения сложных инженерных расчетов, подтверждающих нагрузочную способность сооружаемых оснований на основе стальных профилей.

К недостаткам также относится подверженность металла воздействию коррозионных процессов, уменьшающих прочность конструкций. Однако с помощью специальных покрытий можно надежно защитить металл, и обеспечить долговечность металлоконструкций на протяжении всего периода эксплуатации здания.

Перекрытия по металлическим балкам очень прочны и надежны

Расчет перекрытия по металлическим балкам

Необходимо ответственно подходить к выполнению расчетов, приняв решение сделать пол или потолок на основе стальных профилей.

При этом необходимо учитывать комплекс факторов:

  • общий вес;
  • нагрузочную способность;
  • площадь формируемой поверхности;
  • расстояние между балками;
  • ширину пролета.

Выбор подходящего номера металлопроката, соответствующего высоте профиля, осуществляется с учетом воспринимаемой нагрузки.

Несущая способность составляет:

  • 0,075 т/м2 – для перекрытий чердачных помещений;
  • 0,150 т/м2 – для цокольной основы и межэтажных оснований.

С возрастанием ширины пролета увеличивается высота стальных балок:

  • прочность при шестиметровом пролете обеспечивает двутавр № 20 с высотой профиля 200 мм;
  • при уменьшенном до 4 м расстоянии между стенами можно использовать двутавр № 16 с высотой 160 мм.

Зная площадь монолитной поверхности, несложно рассчитать потребность в бетоне. Для этого следует умножить площадь на высоту бетонного массива. Имея чертеж арматурной решетки можно вычислить потребность в стальных прутках для усиления основы. Все расчеты производятся на основании предварительно разработанной проектной документации или рабочего эскиза.

Однако есть у них и недостаток – они подвержены коррозии

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам – подготовительные работы

На подготовительном этапе выполните следующие мероприятия:

  1. Определитесь с материалом, который предполагается использовать для изготовления перекрытия помещения, а также изучите последовательность действий.
  2. Разработайте рабочий чертеж, предоставляющий полную информацию о конструктивных особенностях перекрытия и сортаментах применяемых материалов.
  3. Выполните расчеты, подтверждающие прочностные характеристики строительной конструкции и необходимый для длительной эксплуатации запас прочности.
  4. Рассчитайте потребность в строительных материалах, оцените объем расходов, а также подготовьте инструменты.
  5. Смонтируйте двутавровые балки, соблюдая интервал между опорными элементами, равный 1–2 м и проконтролируйте правильность установки с помощью уровня.
  6. Соберите по нижнему уровню двутавра щитовую разборную опалубку, используя ламинированную фанеру или строганные доски, обеспечьте отбортовку высотой 15–20 см.
  7. Закрепите деревянные брусья или стальные распорки для обеспечения неподвижности опалубочной конструкции, которая должна выдержать массу бетона.

При монтаже опор устанавливайте деревянные балки по одной штуке на каждый квадратный метр площади, а металлические элементы в 2 раза реже. Применение стоек телескопического типа существенно облегчит работы по фиксации опалубочной конструкции. Закончив подготовительные мероприятия, приступайте к основной работе.

Правильный расчет перекрытия по металлическим балкам очень важен

Монтируем перекрытие монолитное по металлическим балкам

Застройщиков привлекает цельная конструкция, изготовленная из бетона, усиленного арматурной решеткой.

После установки металлических балок, сооружения опалубки и обеспечения ее устойчивости производите работы по формированию монолитной плиты из железобетона по следующему алгоритму:

  1. Проверьте отсутствие щелей в деревянной опалубке и, если необходимо, загерметизируйте их.
  2. Соберите арматурный каркас, применяя металлические прутки с размером сечения 10–12 мм.
  3. Уложите каркас в опалубку, обеспечив постоянный интервал до поверхности будущей бетонной плиты 4–5 см.
  4. Залейте бетонную смесь в опалубку и тщательно уплотните бетонный массив с помощью вибратора.
  5. Не подвергайте твердеющий раствор нагрузкам на протяжении 4 недель и затем демонтируйте опалубку.

Обратите внимание на размер опорной поверхности по периметру плиты, который должен составлять более 150 мм.

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

Двутавровые балки перекрытия – все про «Н»-образный прокат

Двутавровые балки перекрытия с каждым годом обретают все большую популярность благодаря своим неоспоримым достоинствам. Познакомимся с их видами, производством и уделим внимание особенностям расчета элементов.

1 Первое знакомство с двутавром

Что собой представляет двутавр? Это профиль, сечение которого по форме напоминает букву “Н”. Такое решение самым благоприятным образом отразилось на характеристиках изделия. Например, если сравнивать двутавр со стандартными конструкциями квадратного сечения, то его жесткость и прочность выше в 30 и 7 раз соответственно. Наиболее распространенными считаются металлические изделия, однако такие конструкции также изготавливают и из дерева.

Этот профиль очень часто используется при монтаже перекрытия и возведении мостовых сооружений. Кроме того, встретить двутавровые балки можно в автомобильной промышленности, вагоностроении, еще они незаменимы, если речь идет об армировании шахтных стволов. Основными характеристиками этого вида металлопроката считают высоту самого двутавра, ширину, среднюю толщину, а также радиус закругления полок. Еще учитывается и радиус внутреннего закругления. Все эти показатели и определяют дальнейшее применение элемента. Например, для поверхностных путей используют балки серии М с уклоном внутренних граней полок равным 12°. Если речь идет о прокате серии С, применяемом для армирования шахтных стволов, то этот параметр увеличивается и составляет 16°.

2 Особенности классификации и маркировки

Внутренние грани полок двутавра могут располагаться параллельно либо с уклоном. В зависимости от условий применения и соотношения размеров прокат делится на следующие типы. Нормальные, широкополочные и колонные элементы обозначаются символами “Б”, “Ш” и “К” соответственно. Если в маркировке обнаружите букву “Д”, то речь идет о профиле дополнительной серии. Еще широкополочные и нормальные двутавры могут обозначаться сочетанием символов “ДШ” и “ДБ”.

Кроме того, такие конструкции делятся на сварные и горячекатаные. Первые получают путем сваривания стенки и поясов. А вот вторые изготавливают на специальных прокатных станах. Если горячекатаные изделия имеют одинаковые размеры по всей длине, а также полностью состоят из одного и того же металла, то со сварными элементами можно экспериментировать. Их пояса могут состоять из листового или профильного проката, гнутого профиля либо швеллера. При этом характеристики и свойства поясов одного и того же двутавра иногда отличаются, так как состоят из различного металла. Существуют изделия переменного сечения. Это дает возможность более рационально использовать металл и упрочнить конструкцию в местах повышенной эксплуатации.

3 Достоинства и недостатки такого металлопроката

В этом пункте суммируем все плюсы, которыми обладают двутавровые балки. Прежде всего стоит отметить их отменные прочностные характеристики, благодаря которым этот материал можно использовать даже в качестве перекрытия очень длинных пролетов. При этом монтаж элементов не составит огромного труда, да и при необходимости вы всегда сможете обработать поверхность. Такой прокат не подвержен ни деформации, ни усадке. Его по праву можно назвать универсальным, ведь такая балка встречается как в конструкции потолка, так и стен.

Читать еще:  Как стелить утеплитель с фольгой под линолеум

Еще достоинства и недостатки элементов во многом зависят от их вида. Например, горячекатаные конструкции монолитные, и нет необходимости применять дополнительную арматуру, даже если речь идет об очень сильных нагрузках. К тому же они более просты в изготовлении и экономичны. Сварной профиль имеет дополнительные ребра жесткости, благодаря которым можно снизить толщину стенок и соответственно себестоимость изделия. Плюс такие элементы изготавливают по индивидуальным заказам, и их размеры устанавливает клиент. Это позволяет минимизировать отходы во время строительства. Также по требованию заказчика конструкция может быть усеченной, равно- либо неравнополочной, иметь перфорацию, фланцевые соединения.

А вот к минусам монолитного проката стоит отнести высокую емкость металла, вызванную утолщением стенок, а также вес и размеры конструкции. Дело в том, что такие двутавровые балки изготавливаются только в соответствии с ГОСТом, а значит, их параметры, в том числе и длина, должны полностью соответствовать размерам, указанным в документации. Поэтому очень часто мы вынуждены самостоятельно резать элемент, а излишки приходится списывать в отходы, что нерационально. Недостатками сварных изделий можно назвать необходимость использования дополнительной арматуры для создания ребер жесткости, что увеличивает трудозатраты.

4 Правила калькуляции двутавров

Как видно, выбор двутавровых конструкций довольно большой, но чтобы использование этого элемента было рационально и конструкция получилась надежной, следует правильно подобрать профиль. В этом пункте мы рассмотрим, как найти подходящий двутавр. Если планируете использовать изделие для перекрытия, необходимо знать такие параметры, как расстояние между стенами и максимальную нагрузку, которая будет приходиться на будущую конструкцию. Далее провести расчет можно с помощью специальных онлайн-калькуляторов либо вычислить параметры самостоятельно.

Заглянув в ГОСТ, вы найдете таблицы, в которых указаны обозначения, размеры, площадь сечения профиля и линейная плотность материала. Также существуют таблицы, где оговаривается масса одного метра изделия. Чтобы узнать вес всего элемента, необходимо умножить массу его метра на длину. А вот для расчета несущей способности двутавровой конструкции нужно уточнить и ширину полок. Причем этот параметр должен соответствовать и сечению несущей колонны. Например, если это квадрат со стороной 510 мм, тогда необходимо подобрать профиль шириной не более 460 мм. Это обусловлено тем, что двутавр нужно будет приваривать и требуется оставить запас для сварочных швов.

Для расчета нагрузки следует сначала узнать нормативное воздействие (нагрузка, приходящаяся на 1 м профиля). Затем это значение умножаем на коэффициент прочности по нагрузке и полученный результат суммируем с массой изделия. Таким образом, мы вычисляем момент сопротивления, а там дело за малым, осталось только подобрать из сортамента нужный профиль.

При этом следует учитывать, что металлическая конструкция может использовать максимум 80% от допустимого прогиба.

Современные технологии значительно упрощают нашу жизнь и если нет никакого желания самостоятельно заниматься расчетами и подбирать нужный вариант по справочникам, то можно воспользоваться онлайн-калькулятором. С ним работать очень просто, необходимо всего-то заполнить пустые поля и программа выдаст оптимальные варианты. Нужно указать конструкцию, в которой будет использоваться двутавровая балка, например, она необходима для перекрытия. Затем уточняете максимальный пролет и шаг установки профиля. Шагом называется расстояние между двумя элементами, расположенными параллельно друг к другу. Рекомендуемая величина составляет 1 м, но в некоторых случаях можно увеличить его до 1,2 м. Также необходимо знать расчетную нагрузку, приходящуюся на квадрат и угол наклона стропил. Теперь вы знаете, какой именно элемент лучше всего подойдет для конкретного перекрытия.

5 Усиление своими руками – делаем безопасно

Безусловно, лучше всего подобрать двутавр с нужной несущей способностью и использовать его, но иногда такой возможности нет и необходимо усилить конструкцию самостоятельно. Этому вопросу мы и уделим внимание. Стоит отметить, что усиление различных узлов происходит неодинаково.

Если на элемент перекрытия приходятся нагрузки на сжатие, растяжение либо изгиб, то необходимо увеличить сечение изделия. Сделать это можно, приварив дополнительные детали к профилю. Однако действовать нужно обдуманно и руководствоваться размерами двутавра, а также направлением сварочных работ. Дело в том, что во время этой операции металл нагревается, и несущая способность элементов может, напротив, снизиться. Для продольных швов максимально возможное понижение этой характеристики не превышает 15%. А вот если речь о поперечном направлении, то несущая способность может снизиться на целых 40%. Так что накладывать швы в поперечном направлении нельзя.

Применение двутавровых балок в перекрытиях

Стальной двутавр – вид фасонного проката с поперечным сечением Н-образной формы, часто применяемый в качестве несущих балок под перекрытия в зданиях из монолитного бетона, кирпича, блоков и панелей. Для эксплуатации в стандартных условиях используют прокат, произведенный из углеродистой стали типа Ст3, для строительства в холодных регионах – из низколегированной типа 09Г2С.

Преимущества и недостатки использования двутавровой балки при устройстве перекрытий

Использование двутавра в качестве несущей балки под перекрытие обеспечивает следующие преимущества:

  • сочетание высокой несущей способности и меньшей массы погонного метра, по сравнению с массой полнотелого проката с квадратным или прямоугольным профилем;
  • длительный эксплуатационный период при условии антикоррозионной обработки;
  • ассортимент типоразмеров, позволяющий выбрать подходящий вариант для каждого случая.

Минусы устройства перекрытий с использованием металлического двутавра – это трудоемкость работ по монтажу металлоизделий, необходимость в сложных инженерных расчетах для определения оптимального номера профиля, коррозионное разрушение при отсутствии надежного антикоррозионного покрытия. С увеличением длины пролета несущая способность этих металлоизделий существенно снижается.

Виды двутавра по сечению и способу производства

Выпускаются двутавровые балки, изготовленные горячей прокаткой или сваркой. Горячекатаные изделия изготавливают с уклоном внутренних граней полок (ГОСТ 8239-89) и с параллельными внутренними гранями полок (ГОСТ 26020-83 или СТО АСЧМ 20-93).

Горячекатаный с уклоном внутренних граней

Этот вид металлопродукции считается классическим вариантом для использования в строительстве. Уклон граней составляет 6-12%. В маркировке продукции указывается ее номер, равный высоте стенки в сантиметрах.

С параллельными гранями полок

В обозначении этой металлопродукции указывается номер и тип профиля, а также цифра от 1 до 5. Чем больше последняя цифра, тем массивней номер.

Виды профиля:

  • Нормальный, обозначается буквой «Б».
  • Широкополочный, «Ш». Для него характерна увеличенная ширина полок.
  • Колонный, «К». Это самый массивный вид этого фасонного проката. Используется в основном при сооружении колонн.

Сварной

Этот вид в определенных случаях является экономически более рациональным вариантом, по сравнению с горячекатаной продукцией. В зависимости от инженерной задачи, такое металлоизделие изготавливается с переменным сечением, из двух или более марок стали, с вырезами и окнами, снижающими массу погонного метра. Сварная двутавровая балка может иметь полки разной толщины и ширины, усиливаться ребрами жесткости. Использование сварной металлопродукции, часто изготавливаемой в соответствии с индивидуальными чертежами и расчетами, позволяет реализовывать самые сложные архитектурные проекты.

Особенности расчета двутавровой балки для устройства перекрытий

Применение проката Н-образного профиля для усиления перекрытий требует проведения инженерных расчетов. В простых случаях это можно сделать самостоятельно с помощью онлайн-калькулятора.

При определении требуемого номера и типа профиля двутавра, предназначенного для усиления перекрытий, потребуются следующие исходные данные.

Длина пролета

Расстояние между стенами с учетом их толщины.

Схема опирания двутавровой балки и распределения нагрузок

Для удобства проведения расчетов создано несколько типовых схем крепления балки и сосредоточения нагрузок, основные из них:

  • две опоры и равномерно распределенные силы;
  • две опоры, одна или две сосредоточенные силы;
  • консоль с одной сосредоточенной силой или равномерно распределенными силами.

Действующие нагрузки

Все усилия, действующие на двутавр, на котором монтируется плита перекрытия, разделяют на следующие группы:

  • Постоянные.К ним относится сумма масс двутаврового профиля и перекрытия на 1м2. В упрощенном варианте эта величина равна 500 кг/м2 для бетонного перекрытия с цементно-песчаной стяжкой.
  • Временные.Складываются из полезных (определяются назначением объекта), кратковременных (например, снеговых), особых (в стандартных эксплуатационных условиях в расчет не принимаются).

Все нагрузки, действующие на перекрытия с двутавровыми металлическими балками, разделяют на нормативные, установленные СНиПами, и расчетные. Расчетные усилия равны нормативным, умноженным на коэффициент надежности. Этот коэффициент учитывает погрешности, допущенные при производстве металлопродукции и монтаже. Для металлоконструкций, изготавливаемых в производственных условиях, коэффициент запаса равен 1,1, на стройплощадке – 1,3.

После введения в онлайн-калькулятор всех данных и проведения расчетов выдается несколько вариантов профиля по типу и размеру. Для уверенности в прочности и долговечности строительной конструкции выбирают балку с наиболее массивным профилем из предложенных вариантов.

В сложных случаях – при большой длине пролетов, значительных нагрузках, в присутствии особых нагрузок (например, при строительстве в регионах с высокой сейсмической активностью) – требуется проведение подробных инженерных расчетов с привлечением специалистов.

Деревянные двутавровые балки для перекрытий: в чем их особенность и удобство использования?

Интересно, что у слов «кентавр» и «двутавр» один из корней общий: др.-греч. ταύρος — «бык». Первое из них означает «охотник на быка», а второе, соответственно, можно перевести как «пара быков». И это вполне увязывается с темой нашего разговора, ведь для такого силового элемента в конструкции перекрытия, как несущая балка, крепость и выносливость двутавра только приветствуются

Двутавровые балки разной высоты

Для строительства перекрытий современная канадская технология предлагает вместо балок из массивной или клееной древесины использовать двутавровые балки (в виде двух сращенных букв «Т»), состоящие из деревянных полок — верхней и нижней — и соединяющей их стенки, изготовленной из ориентированно-стружечной плиты (ОСП). В отличие от цельных изделий, принимающих на себя одновременно и нагрузку на изгиб, и нагрузку на растяжение, у такой балки эти усилия оказываются распределены на разные элементы конструкции, что и придает ей повышенную прочность и надежность. По жесткости деревянный двутавр в десятки раз превосходит брусья из массива с аналогичной площадью сечения.

Читать еще:  Стыковка линолеума холодной сваркой

Двутавровые балки отличаются стабильностью (их не «ведет», как обычный брус, при колебаниях температуры и влажности), они не прогибаются, а значит, устроенные по ним полы не будут «гулять» и скрипеть под ногами, передавая ударный шум в расположенное ниже помещение, а также не меняют своих физико-технических характеристик с течением времени. Кроме того, сама конструкция балок, а точнее, их профиль упрощает процесс создания утепляющего контура в «пироге» пола, для чего может быть использована не только плитная, но и засыпаемая (задуваемая) теплоизоляция — эковата.

Сферой применения двутавра могут быть не только перекрытия с длиной прогона до 12–14 м, но и стеновые каркасы, стропильные системы, опалубка, для чего выпускаются специализированные серии материала

Двутавровые балки легкие, поэтому для работы не требуется специальная техника

Изделия имеют небольшой вес — в среднем от 4–5 кг/пог. м, поэтому не требуют применения подъемной техники для монтажа и идеально подходят для реконструкции старых зданий. По той же причине они не оказывают серьезного давления на фундамент, что позволяет ощутимо сэкономить на нем при строительстве или обойтись без усиления уже существующего основания.

Еще одно весомое преимущество двутавровых балок — доступная цена. Продукция отечественного производства, изготовленная из качественного сырья на высокотехнологичном оборудовании, стоит порядка 300–550 руб./пог. м. Разумеется, перекрытие из досок обойдется дешевле, но установка в этом случае дополнительных опорных стоек, а также устранение почти неизбежных дефектов конструкции (самый распространенный из них — деформация обшивки пола и потолка из-за прогиба несущих элементов) в результате сведут такую экономию к нулю.

Чтобы не приобрести материал, изготовленный полукустарным способом, убедитесь в наличии у производителя сертификата качества на продукцию, а также попросите предоставить вам результаты технических испытаний ее образцов (отсутствие соответствующих протоколов — серьезный повод отказаться от покупки)

Материалы изготовления, параметры

При изготовлении деревянного двутавра российские производители руководствуются правилами и стандартами, определяющими требования к опорным конструкциям из древесины, а также к качеству и свойствам применяемых для этого пиломатериалов: ГОСТ 8486, 30244-94, 29850, 19414-90, 4981-87, СНиП II-25-80 и 2.08.01-89. Базовой же документацией на сегодняшний день являются технические условия, разработанные на основе оригинальной канадской технологии: ТУ 5366-001-49828710-2001 «Балки перекрытий и покрытий и стойки стен деревянные» и ТУ 5366-002-96226217-2008 «Двутавровые деревянные балки и стойки».

Производство двутавровых балок

Полки двутавра могут быть изготовлены как из массива хвойных пород (ель, сосна, лиственница), так и из клееного или LVL-бруса. Если это цельная древесина, то она должна пройти камерную сушку и иметь влажность 13–16%. Стандартный размер брусков (Ш × В): 64/89 × 38 мм (усиленные широкополочные балки серий БДКУ и БДКШ) и 38 × 64 мм (серия БДК для укороченных пролетов и устройства контура обвязки).

Стенку, соединяющую две полки, делают из 10-миллиметровых плит ОСП-3. Обратите внимание: если с этой целью производитель использует березовую фанеру или клееный брус, их расчетные толщины должны обеспечивать необходимые прочностные показатели.

Для сопряжения деталей в полках фрезеруют конусообразные канавки глубиной 12–13 мм, наносят клей и «вклинивают» в них края перегородки, получая плотное замковое соединение типа «паз-гребень». Согласно технологии склейку выполняют водо- и термостойким меламиновым или феноло-резорцино-формальдегидным составом высокой прочности, до полного высыхания которого конструкцию держат под обжимом. Для дополнительной механической фиксации детали сшивают шпильками с помощью пневмоинструмента.

Высота готовых опор составляет 241–457 мм. Допустимые погрешности в геометрии изделий ± 2 мм, отклонения фактической массы от номинальной ±10%.

Необходимый шаг установки балок подбирают в зависимости от их параметров, длины перекрываемого пролета и расчетных нагрузок.

Для предохранения от порчи и повышения огнестойкости древесина должна быть обработана огнебиозащитными препаратами, и некоторые производители опционно предлагают выполнить такую пропитку в заводских условиях. Это добавит к стоимости материала порядка 15 руб./пог. м

Наряду с деревянным двутавром, существует и такой вариант опор для перекрытий, как HTS-балки, схожие с ним по физико-механическим характеристикам и по конструкции. Они также имеют двутавровое сечение, а их верхняя и нижняя полки изготовлены из деревянных брусков. Отличие в том, что соединяющая эти бруски стенка представляет собой не плиту ОСП, а непрерывный лист легированной оцинкованной стали толщиной 0,5 мм с полимерным покрытием. Притом лист обладает волнистым профилем — это обеспечивает ему дополнительные ребра жесткости для увеличения несущей способности и достижения стабильности размеров балки.

В краях стенки выштамповывают крепежные зубья S-образной формы и запрессовывают их в древесину на глубину 20 мм. Чтобы повысить прочность опоры и ее сопротивление изгибу, между брусками могут устанавливать две стальные стенки, расположенные на расстоянии 15–20 мм. Высота деревянно-металлических балок — 180–490 мм, длина — до 24 м. Масса 7–27 кг/пог. м.

Особенности монтажа

Из деревянного двутавра можно делать перекрытия как в зданиях из кирпича, блочного и монолитного бетона, так и в бревенчатых, брусовых и каркасных постройках.

Опирание двутавровых балок на фундамент

При возведении каркасного дома целесообразно заказывать полный стройкомплект, в котором уже предусмотрены все конструкционные связи перекрытий с нижней обвязкой, стеновыми стойками и карнизным свесом.

В каменных и деревянных домах используют два основных вида поперечного соединения балок со стенами — опорное или с помощью монтажных кронштейнов. В первом случае балки могут быть сплошными; сращенными, со связью из блока-перемычки в месте опирания на стену; а также заделанными торцевой частью в толщу кладки, сруба или бетона (минимум на 100 мм, если стена наружная, и на 50 мм — если внутренняя; торцы балок при этом обязательно обрабатывают антисептиком).

Кронштейны подбираются отдельно для каждого типа двутавра и позволяют установить его не только строго перпендикулярно, но и под нужным углом к несущей конструкции. Выбор крепежных изделий (гвозди, саморезы) зависит от стенового материала.

Способы опирания балок на стену

В кирпичных и блочных постройках пустоты вокруг балок заполняют кладочным раствором, в стенах из бруса или бревна прокладывают утеплителем (применять с этой целью монтажную пену нельзя), а в бетонных — замоноличивают, используя двутавровые балки обвязки в качестве внешней опалубки.

Балки нижнего перекрытия крепят торцами к непрерывной окантовочной балке, установленной поверх бруса обвязки. Последний укладывают на верхнюю плоскость ленточного фундамента либо на специально отлитую в нем полку-уступ.

О том, как настелить полы по деревянным балкам, читайте в статье «Безупречный черновик».

Для сращивания двутавра применяют накладки из фанеры или ОСП, которые крепят на стык балок. Такие же накладки, а также специальные блоки-вставки (играют роль прослойки между стенками в сдвоенных балках) служат для усиления наиболее ответственных узлов конструкции: угловых и торцевых соединений, консольных выносов и т. п.

Скрытая прокладка инженерных систем

Прокладка воздуховода в двутавровых балках

Весьма важное преимущество двутавра — удобство проведения в перекрытии коммуникаций: водяных и вентиляционных труб, кабелей и т. п., для чего в стенках балок достаточно проделать отверстия нужной формы. Наносить разметку и высверливать проходы следует еще «на земле», до укладки перекрытия. Основная задача при этом — не допустить ослабления конструкции, и потому производители разрабатывают специальные руководства, где, исходя из значений предполагаемых нагрузок, длины пролета и типа балок, указывают возможные размеры, форму и места расположения технологических отверстий. Некоторые общие правила гласят:

— круглые пропилы диаметром до 38 мм могут находиться в любом месте стенки, но только не над узлом опирания балки на несущие конструкции;

— промежуток между круглыми отверстиями должен быть равен минимум 2,5 диаметрам большего из них, а между прямоугольными — составлять не меньше их пятикратной ширины;

— длинная сторона прямоугольного отверстия не может превышать его высоту более чем в 1,5 раза;

— отверстия любой формы должны быть отцентрованы, а между их краями и полками балки — выдержаны зазоры не менее 6,5 мм.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен, чтобы ничего не пропустить!

Деревянные перекрытия в доме из блоков

Узел 1. Опора двутавровых балок перекрытия на стяжку по блокам

Лучшее и наиболее распространенное решение. Узел применяется в том случае, если лаги перекрытия (межэтажного, цокольного, чердачного) опираются на армированную стяжку по блокам с заполнением блоками межбалочного пространства на опорах. Для усиления двутавра на опоре можно применять вставки из OSB, фанеры, доски. Вставка должна иметь зазор в 5 мм с верхней полкой двутавровой балки. Ширина вставки минимум 30 см. Опора балок на стену-15 см. От контакта с бетоном все деревянные конструкции нужно защищать гидроизоляцией.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блоки
  3. Гидроизоляция (гидроизол или мастика)
  4. Цементная-песчаная стяжка (армированная)
  5. Вставка из OSB-3/фанера/доска/, ширина 30 см
  6. Заполнение (цемент; монтажная пена)

Узел 2. Опора двутавровых балок перекрытия на блоки.

При использовании стеновых блоков с высокой несущей способностью и когда не предусматривается большая нагрузка на лаги перекрытия, двутавровые балки можно опирать непосредственно на блоки. Минимальная величина опоры- 10 см; оптимальная- 15 см. Деревянные конструкции от контакта с блоками/цементом обязательно защищать гидроизоляционным материалом. Межполочное пространство двутавровой балки запенивается, либо закладывается утеплителем.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блоки
  3. Гидроизоляция (гидроизол или мастика)
  4. Заполнение (утеплитель; монтажная пена)

Узел 3. Опора двутавровых балок перекрытия на стяжку по блоки. Между балками кирпич.

Узел используется, если принято решение торцы балок закладывать кирпичом. Положительная сторона такого решения: удобство монтажа двутавровых балок, можно ставить лаги с любым шагом; увеличенная жесткость конструкции стены. Минусом является увеличение нагрузки на фундамент и дополнительная позиция в смете, если не предполагалось других работ с кирпичом.

Читать еще:  Как укрепить стенки дымоходной трубы

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блоки
  3. Кирпич
  4. Цементная-песчаная стяжка (армированная)
  5. Гидроизоляция (гидроизол или мастика)

Узел 4. Крепления двутавровых балок к стене из блоков при помощи кронштейнов

Узел используется, если по каким-то причинам нет возможности опереть балки на блоки/армированную стяжку. Лаги подвешиваются на кронштейны (опоры бруса) анкерованием в бетон. Нижняя полка балки “обувается в сапожок” опору бруса, верхняя полка фиксируется конструкционным уголком. Более технологичный, но и более дорогой способ крепления- кронштейнами Simpson на всю высоту балки. Такие кронштейны нужно заказывать заранее. В местах опирания двутавровые балки заполняются до полного сечения вставками из фанеры/OSB или доски; зазор между вставкой и верхней полкой двутавра должен составлять 5 мм.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блоки
  3. Цементно-песчаная стяжка (армированная)
  4. Вставка из OSB-3/фанера/доска/, ширина 30 см
  5. Кронштейн Simpson на всю высоту балки (под заказ)
  6. Опора бруса (всегда в наличии)
  7. Гвозди/шурупы оцинкованные
  8. Уголок конструкционный
  9. Анкера
  10. Монтажный шуруп 4.0х30

Узел 5. Опора двутавровых балок на обвязочный брус

Узел используется в случае, если выше перекрытия не будет кладки из блоков. Например, каркасный второй этаж или опора стропильной системы предполагается непосредственно на двутавровые балки. В таком случае, кладка блоков завершается армированной стяжкой, к которой на анкера через гидроизоляцию крепится обвязочная доска (брус). К обвязочной доске шурупами монтируются двутавровые балки. См. раздел “перекрытие в каркасном доме”.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блок-балки
  3. Блоки
  4. Цементно-песчаная стяжка (армированная)
  5. Гидроизоляция
  6. Обвязочный брус
  7. Анкера
  8. Гвозди/шурупы оцинкованные под углом 30 град горизонтально
  9. Гвозди/шурупы оцинкованные под углом 30 град вертикально

Узел 6. Опора двутавровых балок на блоки. Лаги параллельны стенам.

Стандартный узел расположения крайней лаги, параллельной стене. Крайнюю лагу устанавливать на расстоянии 3-4 см от стены, либо вплотную, но с предварительным монтажом звукоизоляционного материала между стеной и балкой.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блоки
  3. Гидроизоляция (гидроизол или мастика)
  4. Заполнение (цемент; монтажная пена)
  5. Заполнение (утеплитель; монтажная пена)

Узел 7. Опора балок на внутренние стены из блоков.

Величина опирания двутавровой балки на стены 10-15 см. Если ширина блока внутренней стены больше 20 см, балки устанавливаются “встык”. Если ширина блока меньше 20 см, то балки устанавливаются “в нахлест”.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блоки
  3. Гидроизоляция (гидроизол или мастика)
  4. Заполнение (цемент; монтажная пена)
  5. Заполнение (утеплитель; монтажная пена)

Узел 8. Установка дополнительных блок-балок на больших пролетах.

На пролетах более 3-х метров рекомендуется устанавливать блок-балки с шагом 1,5-2 метра для обеспечения жесткости конструкции и перераспределения нагрузки с одной балки на соседние.

  1. Деревянные двутавровые балки (лаги)
  2. Блоки
  3. Цементно-песчаная стяжка
  4. Гидроизоляция (гидроизол или аналоги)
  5. Вставки (фанера, OSB, доска)
  6. Блок-балки
  7. Уголок конструкционный (8 шт на 1 блок-балку)

Узел 9. Вынос балок за контур дома. Консоли без нагрузки.

Узел применяется в случае, если консоли из двутавровых балок необходимо вынести за пределы контура дома для создания, например, балкона или крыльца. В данном случае не предполагается большая нагрузка. Величина выноса консоли зависит от типа балки и от её высоты, подробнее узнавайте у наших менеджеров.

  1. Деревянные двутавровые балки (лаги)
  2. Блоки
  3. Цементно-песчаная стяжка
  4. Гидроизоляция (гидроизол или аналоги)
  5. Вставки (фанера, OSB, доска)
  6. Фанерный торцевой элемент (влагостойкий)
  7. Шурупы/гвозди оцинкованные

Узел 10. Вынос балок за контур дома. Консоли с нагрузкой.

При больших нагрузках на консольный вынос (от стен 2 этажа или стропильной системы) консольные двутавровые балки необходимо усилить фанерой или OSB.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блок-балки
  3. Блоки
  4. Цементно-песчаная стяжка (армированная)
  5. Гидроизоляция
  6. Обвязочный брус
  7. Анкера
  8. Стены 2 этажа
  9. Усиление из листов фанеры или OSB
  10. Гвозди/шурупы оцинкованные
  11. Гвозди/шурупы оцинкованные под углом 30 град горизонтально

Узел 11. Примыкание “встык” к сдвоенной балке. Опора на кронштейны.

Узел часто встречается в решение лестничного пролета и в случаях, где необходимо основные лаги подвешивать на кронштейны к ригелю из сдвоенных балок. В местах опирания двутавровые балки заполняются до полного сечения вставками из фанеры/OSB или доски; зазор между вставкой и верхней полкой двутавра должен составлять 5 мм.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Сдвоенные двутавровые балки (ригель)
  3. Блок-вставка (фанера/OSB/доска)
  4. Кронштейн опора бруса
  5. Уголок конструкционный
  6. Гвозди/шурупы оцинкованные
  7. Монтажный шуруп 4.0х30

Узел 12. Устройство сдвоенной двутавровой балки (ригеля)

При монтаже сдвоенной двутавровой балки, используемой в качестве ригеля, необходимо заполнить центральное межполочное пространство до полноты сечения. В местах опирания двутавровые балки заполняются до полного сечения вставками из фанеры/OSB или доски; зазор между вставкой и верхней полкой двутавра должен составлять 5 мм.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Сдвоенная двутавровая балка (ригель)
  3. Вставка OSB/фанера/доска
  4. Открытая опора бруса
  5. Вставка OSB/фанера/доска
  6. Уголок конструкционный 35х50х50
  7. Монтажный шуруп 4.0х30
  8. Гвозди/шурупы оцинкованные

Узел 13. Монтаж блок-балок

Каждая блок-балка крепится на 8 уголков.

  1. Деревянные двутавровые балки (основные лаги)
  2. Блок-балки
  3. Уголок конструкционный 35х50х50
  4. Монтажный шуруп 4.0х30

Узел 14. Примыкание “встык” сдвоенной балки к сдвоенной балке. Опора на кронштейны.

Узел используется в решении большепролетных перекрытий со сложной конфигурацией. Например, если лестничный пролет или “второй свет” располагаются по центру перекрытия.

  1. Сдвоенные двутавровые балки (ригель)
  2. Блок-вставка (фанера/OSB/доска)
  3. Кронштейн опора бруса
  4. Уголок конструкционный
  5. Гвозди/шурупы оцинкованные
  6. Монтажный шуруп 4.0х30
  7. Кронштейн опора бруса для сдвоенной балки

Узел 15. Вариант “пирога” перекрытия

Использование минеральной ваты/базальтового утеплителя в качестве звукоизоляционного/теплоизоляционного материала.

Межэтажное перекрытие по металлическим балкам

Задача перекрытий в здании – выполнять несущую и ограждающую функции, обеспечивать пространственную жесткость сооружения, его устойчивость, разделять этажи, соединять между собой стены, передавая им нагрузку. В малоэтажном строительстве есть несколько вариантов обустройства межэтажных перекрытий. Один из них – перекрытие по металлическим балкам. Их можно также использовать для устройства чердачных и подвальных перекрытий.

Преимущества металлических перекрытий

Металлоконструкции в отличие от деревянных балок надежнее в плане пожаробезопасности, стойкости к биологической угрозе (плесень, грибок). Они:

  • значительно прочнее деревянных балок, при меньшей толщине выдерживают большие нагрузки. Их использование позволяет сэкономить место, дать больше полезного пространства;
  • могут быть уложены на пролеты до 24 метров. Двутавровое (швеллерное) сечение металлопроката сохраняет статичность, устойчиво к изменениям амплитуды перекрытий, не подвержено прогибам.

К недостаткам металлических перекрытий многие относят невысокие теплоизоляционные, звукоизоляционные параметры, а также вероятность коррозии. Предотвратить последнюю можно путем тщательной антикоррозийной обработки металла перед монтажом. Чтобы устранить недостатки по звукоизоляции, концы двутавров оборачивают войлоком, наглухо заделывают в кирпичные стены цементным раствором, фиксируют анкерными болтами.

Большой вес металла, возможно, потребует применения крана при монтаже конструкции. Изменить размеры балок, обрезать или нарастить их, используя сварочный аппарат, будет очень трудно. Вследствие этого надо очень точно снимать размеры пролетов, прежде чем заказать металлопрокат на предприятии.

Единственные ограничения в применении перекрытий по металлическим балкам – финансовая сторона, а также размер, тип строения. Несущая часть постройки, стены здания должны выдерживать вес металлопроката, поэтому прежде, чем покупать материалы, надо рассчитать нагрузки на балочные перекрытия.

Расчет балочных перекрытий

При выборе сечения двутавровых балок, швеллера или уголка учитывают шаг установки (не больше одного метра), ширину пролета, суммарную нагрузку от кровли и наката. Для чердачного перекрытия расчетное значение 75 кг/кв. м. При устройстве межэтажного и цокольного перекрытий рабочая нагрузка увеличивается практически вдвое (150 кг/кв. м), поэтому сечение сортового проката также увеличивают. Он должен обладать достаточной несущей способностью.

Виды межэтажных перекрытий по металлическим балкам

При строительстве частных домов, коттеджей накаты на перекрытие по металлическим балкам делают:

  • деревянными, когда проемы между швеллерами заполняют досками. Это вариант сгораемого заполнения;
  • с использованием облегченной железобетонной плиты (несгораемое наполнение);
  • монолитными;
  • монолитными на несущий профнастил, последний имеет высокий профиль и дополнительные ребра жесткости.

Устраивая деревянный настил по металлическим балкам, между двутаврами укладывают деревянные щиты. Снизу к ним прибивают дранку и оштукатуривают потолок нижнего этажа. Для обустройства пола верхнего этажа на стальные балки кладут деревянные лаги, а на них пол. В пространстве между полом и щитами устраивают гидроизоляцию соответствующих элементов, насыпают шумоизоляционный материал.

При использовании сборных железобетонных плит их укладывают на верхние и нижние полки двутавра, делая зачеканку цементным раствором нижних ж/б плит и насыпав на них звукоизоляцию. К балкам снизу приваривают сетку, по которой оштукатуривают потолок. Сверху можно положить ОСП, а затем пол.

Ж/б монолит имеет лучшие характеристики в сравнении с ж/б плитами. Благодаря монолитной структуре, у него лучше параметры теплоизоляции и шумопоглощения. Приступая к расчетам монолитного перекрытия по металлическим балкам, за основу берите наружный периметр несущей стены. Для создания опалубки используйте водостойкую фанеру, удерживайте ее с помощью временных опор. Чтобы самостоятельно рассчитать толщину плиты, выбрать сортамент арматуры либо сетки для армирования, воспользуйтесь соответствующими справочниками и пособиями по проектированию и армированию железобетонных конструкций, СНИПами.

Изготовление монолитного перекрытия по профлисту – относительно новая технология. Поверх стальных балок крепят саморезами профнастил (несъемную опалубку), ими же крепятся листы между собой. Чтобы устранить проседание профлистов под них ставят временные опоры. Для увеличения прочности конструкции в пазы профлиста помещают армирующие стержни.

Правильные расчеты, соблюдение технологии монтажа и качество материалов – все это определяет качество междуэтажного перекрытия.

Ссылка на основную публикацию
"
×
×
"
Adblock
detector