все новости и статьи
Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

23 окт. 2015, 00:00
331707 просмотров
Таштабанов Ринат
Как определяется длина деревянных балок перекрытия: эксперты FORUMHOUSE рассказывают о нюансах расчёта и самостоятельного изготовления.

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.

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.

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.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров –  какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По виду  поперечного сечения длинная балка может быть:

  • прямоугольной;
  • двутавровой;
  • коробчатой.

Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

Просто ДедПользователь FORUMHOUSE

Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

Какую доску использовать для балок

По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).

Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет  с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками  или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

Тарас174Пользователь FORUMHOUSE

На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.

Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:

  1. Недопустимо использовать в клееных конструкциях свежеспиленную и непросушенную доску, т.к. невозможно предугадать, как поведёт себя такая балка в долгосрочной перспективе.
  2. Нельзя использовать в качестве клея эпоксидную смолу.
OberonПользователь FORUMHOUSE

Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.

Нельзя клеить балки на клей ПВА, так он не предназначен для работы в подобных конструкциях.
  1. Фрезеровка паза под установку ОСП. Балки заводского изготовления фрезеруются так, что паз получается зауженным книзу – т.н. клин. Лист ОСП вклеивается в «полку» в натяг. Это увеличивает плотность прилегания плиты и дерева.
  2. Нетехнологичность работ, что приводит как к увеличению времени на изготовление одной балки, так и её конечной себестоимости.
OberonПользователь FORUMHOUSE

Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.

Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его. 

Вот испытание, которому подверглись  деревянные балки перекрытия 7 метров:

Тарас174Пользователь FORUMHOUSE

Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии  и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.

В реальных условиях одна балка  не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина,  это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции,  поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.

На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.  

Из темы FORUMHOUSE вы узнаете, как перекрыть пролёт в 5 метров брусом. На форуме также собрана вся информация по самостоятельному изготовлению клееных двутавровых балок. Форумчане обсуждают, почему могут провиснуть балки. Наша статья рассказывает, как строят каркасники в США. Посмотрите видео о каркасном доме-амбаре.

Комментарии (48)
покупная балка 3тр ...без экономии в два раза самому не выгодно ничего
1
Кроме тех случаев, когда качество или уровень ответственности узла критичны. Ибо зачастую "проффесионалы" и работают "проффесионально" ((
1
Жаль, что никто не указал на динамические нагрузки и их последствия. А именно эти эффекты достают. Кроме того есть возможность совместной работы дерева и металла (брус с оцинкованными уголками, прикрученными по свей длине бруса). Еще устройство шпренгеля тоже никто не отменял.
2
Есть ещё варианты: 1.брус 100х200 положить широкой стороной горизонтально в 3-4 слоя, получится наборная горизонтальными частями балка сечением 300х200 или 400х200, соединить все брусины шпильками М12 с толстыми шайбами и самоконтрящимися гайками, шпильки в шахматном порядке с шагом 300мм. 2. Два бруса 200х100 вертикально поставить друг на друга получив 400х100мм также скрепив вертикально шпильками с шагом 200-400мм, и/или сбоку пробить гвоздевыми пластинами 3. В качестве центральной балки использовать стальной двутавр 200мм или двойной сваренный/скрученный балтами швеллер 200мм 4. Снизу к балке прикрепить металлический уголок, прокрутив его болтами с дерев.балкой.
-3
лучше на узкую и 2х2
1
Пользуюсь вот таким калькулятором http://karkasdom.info/online_raschet_balok.html и не нужны не какие таблицы, интернет всегда под рукой и можно легко всё посчитать. Также хорошо себя зарекомендовал LVL брус, а то сами фермы и к ним проблема что то крепить, а клеёным с осб посредине ещё и нельзя не чего крепить.
0
Почему это нельзя клеить эпоксидными клеями? Самодеятельно - только ими и нужно клеить, только с пластификатором типа МГФ. СНиП "Деревянные конструкции" тоже их рекомендует. Не надо путать заводское и самодеятельное изготовление деревянных клееных элементов.
2
не путайте эпоксидные и полиэфирные смолы
0
Доска длиной 8 метров.... Покажите мне где такие продают?
0
по заказу до 15м
0
все это ерунда . дерево есть дерево и как его не положи будет прогиб . если реально нет возможности положить металл балку квадрат уголок . то спасет только смонтированный из фанеры 8-10 и бруса двутавр и не клееный а скрученный шпильками.
-3
бетонные перекрытия,как и металл тоже прогибаются!Так что зачет мастеру тарасу 174
1
Прогиб в бетонных перекрытиях ограничен натягом арматуры
0
если делать преднатяг или арочный прогиб, то под нагрузкой всё воровняется
0
чем меньше прогиб от нагрузки тем меньше эффект батута + правильный настил
0
я делал немного по другому в пролете 6м, прогиб ощущается только когда прыгаю на полу второго этажа. Когда ходишь прогиба нет. Собрал конструкцию: две доски 50Х200 между ними сверху и снизу брус 50Х50 по всей длинне (получилось что то типа сдвоенного швеллера). Растояние между лагами 55см. Так же между собой сшиты соединительными досками 50Х200 через 60см как на рисунке 2 в статье.
1
Всем дорого дня. Делал балки перекрытия коробчатого типа для крыши, на них впоследствии был положен профнастил. Длина пролета 7 метров, на полки брал брус 35х45 мм зашивалось с двух сторон фанерой 4 мм на гвоздях и клей ПВА. (хоть здесь и узнал что этот клей не годиться) Балка после изготовления была испытана (нагружена) эксплуатационной (180 кг/м2) нагрузкой, во время испытаний не было слышно хрустов или тресков, прогиб не более 50 мм. Брусьев нужной длины не было, пришлось сращивать, сучки вырезал. При укладке профнастила, по кровле ходили, немного трясётся, балки уложены через один метр. площадь кровли с козырьками 68,5 м2.
1
высота фанеры какя?
1
Всем доброго дня. Перекрывал крышу гаража, длина пролета составляла 8 метров. Использовал заводской LVL брус, абсолютно никакого прогиба. Единственно высокая цена данного решения.
1
А какой материал? еловый ли листвинный
0
Простите не вам
0
перекрывал междуэтажное перекрытие , доска 50х200, шаг 48 см, сверху доска пола 40х150,пролет составлял 5м35см, выгрузил на этот пролет камаз блоков Порикам( 10 поддонов) все выдержало.
0
А какой материал? еловый ли лиственный
0
А еще для перекрытия больших пролетов можно использовать ЛСТК. AFAIK цена даже меньше на дцадь процентов будет и размеры профилей более типичные (кратные 50мм). Хотя такое решение будет идеологически не выдержанным.
1
Подскажите пожалуйста где купить LVL ?ближе к Татарстану. спасибо.
0
Я перекрыл гараж самостоятельно изготовленными деревянными фермами 500х50х7500. Пролет между ними 1.2м. Единственное не учел это прогиб, он составил 40мм. Наверно надо было изготавливать ферму с прогибом 40мм при установке она бы выпрямилась. Жалко что на форуме не нашлось спецов которые бы помогли рассчитать ферму(
1
На пролете 6,15м доска 45*200 на ребре с шагом 600 прогнулась примерно на 2-3 см под собственным весом перерекрытия (балка 45*200+доска подшива 25*150+утеплитель+пол из доски 25*150). Сверху чердак, т.е. собственнный вес + 50кг/кв.м.. Если дальнейшего прогиба не будет, то нормально.
0
Механик48 Вам перекрытие когда нибудь на голову упадет. При сечении 45х200 у Вас перегрузка почти в 4,5 раза! У себя при пролете 5,70м. по совету дяди Вовы Roracotta делал так: к брусу 200х150, с шагом 600мм. прикрутил сверху плашмя две доски 50х200 на глухари 200мм с шайбами. По бокам на клей пва+саморезы 100мм. прикрутил фанеру 12мм. высотой 300мм. В итоге получился-Железобетон! Причем замечу, это я уже исправлял изначальное перекрытие из бруса 200х150, которое получилось при таком пролете как батут!
3
@Borodari не дадите ссылку на совет Roracotta или картинку поясняющую. Тоже надо пролет в 5.5 метров перекрыть.
1
поддерживаю.
1
Подскажите, как правильно сформировать перекрытие . Дом 9*6 , параллельно стенам 6 метров идет межкомнатная стена на расстоянии от одной из них (фасадная)в 3,5м , изначально эта стена не планировалась как несущая , выстроена на стяжке пола в 10см из 150 газоблока М500. Можно ли её использовать в качестве несущей ? Во второй половине тоже есть перегородки для туалета и ванной из газоблока. Когда проектировали, думали делать перекрытие из балки 6м (50*200 расстояние между 30 см, сверху ОСБ) . Однако вижу ,что с таким пролетом могут быть проблемы.
1
забыл написать, что дом небольшой в 1,5 этажа-мансарда !!!
0
Лучше всего использовать на перекрытие ЛВЛ-брус Ultralam. Компания делает любой размер http://www.stroimvmeste.net/lvl_brus.htm
0
Это кто бред про эпоксидные смолы выдумал? Клейте смело если хотите прочность и надёжность. Смолу рекомендую ЭД-20. Стоит не дорого.
0
эпоксидка НЕ ДЛЯ ДЕРЕВА, тем более нагруженного динамическими нагрузками!!! - ведь не даром в СССР ни мебель ни кукурузники НЕ клеили на эпоксидку!! хотя она была одной из самых доступных и дешевых! по делу - эпоксидка весьма хрупка и с низкой адегезией к дереву изза своей густоты - тем самым она в большей степени работает как клин, а не как клей
1
Да, эпоксидкой не клеили кукурузники. Ею клеили и клеят вертолетные лопасти. А теперь еще и другие элементы планера. Мебель не клеят на эпоксидку потому что слишком жирно. Есть же чудный костный клей - дешиго и сердито.
0
и еще - зачем делать деревянный двутавр стоимостьют 3тр (самоделка 2 тр) если за эту цену можно взять стальной двутавр, у которого несущая способность будет ВЫШЕ вашей балки?!
1
Вес какой будет у стального двутавра? Пружинить, думаете, не будет?
-1
Использовал двутавровые ригеля (желтые такие, которые для оплалубки монолитных бетонных пролетов применяют) высота фанерной части 200 мм, толщина 27 мм. Полки шириной 80 мм и высотой 40 мм. Пролет около 4,6 м. шаг между ригелями 0,6 м. сверху положена шпунтованая доска толщиной 28 мм. Глубина заделки ригеля в стену около 20 см на одной стене и на другой стене по всей площади стены, т. е. 30 см. Так вот ходим как по батуту. Что не так???
1
Нельзя их использовать с долговременными нагрузками. Там склейка ПВА.
0
я разочаровался в клееных балках. При малейшем намокании провисают.Думаю что могу утверждать, что естественные продукты, которые природа сделала надежней. Я архитектор проектировщик, стаж 28лет. С этими балками очень многие попадают.Если строите для себя, а без пролета 5м вам не обойтись, то не жалейте древесины или соберете ферму, это быстро и оптимально по качеству, два подсобника за 8ч собирают 9ферм 6000х600х150, при желании денег.И никакого батута, и никакой водобоязни.
0
Уважаемый alex141421! Строю для себя дом с эксплуатируемой "зеленой кровлей " интенсивного типа. Положить железобетонную плиту нет возможности - кран не подъедет. Нагрузка распределенная 1200 кг/м2 - намокший грунт 600 мм толщины. Пролет 6 метров. Какое решение из доступных по весу для 4 человек можете предложить? Буду очень благодарен за совет и еще больше за чертеж фермы!
0
Нет возможности положить ж/б плиту, значит сами лейте.
0
Пролет 5м. По перекрытию кафельная плитка. В некотором месте 7м. Толщина перекрытия 350мм. вкл покрытие. Буду ставить предварительнонапряженную балку из бруса 140х90.
-1
Полезная тема. Добавлю свою копеечку. У меня дом- большой. Но опишу только его часть. На первом этаже- зал, 7м х 8м. Большой зал, он же столовая. Перекрывал его сверху без изысков, балками 150х200. Естественно, такая длина- под заказ. И понятно, что 7 метров перекрыть с учётом напусков- это будут полы второго этажа как батут. Решение было выбрано. На втором этаже- две узкие спальни, и между ними стенка. Я эту стенку внутри сделал как несущую ферму. Диагональные брусы, вертикальные брусы, всё как положено. Эта ферма жёстко крепится к несущим стенам. И это очень крепко. К этой ферме шпильками 12 мм прикрепил серёдки несущих балок. А сверху на ней лежит потолок второго этажа. Снаружи это простая стенка. Но оччень крепкая, и в ней- суть дома. Огромный зал на первом этаже, и ничего не прогибается никуда...
5
Уважаемый Кузал, имею аналогичную задумку, но не могу решить, как исполнить узлы описанной Вами фермы внутри стены? Не могли бы Вы поделиться своим опытом в этом плане?
0
150 на 50 на ребро при пролете 270 -достаточно ли закреплена с двух концов
0
Эпоксидной смолой(пластифицированной!) клеят деревянные парусные/моторные суда до 12 метров длиной,в т.ч.глиссирующие. Знакопеременные нагрузки эти суда испытывают на порядок выше,чем балки. Живут такие суда при должном уходе десятилетиями,если и разрушаются,то от сырости/плесени,да и то не по клеевом у шву.
2
ИНТЕРЕСНЫЕ МАТЕРИАЛЫ