Правильний підбір балок, точність їх розмірів є визначальним фактором для надійності всього перекриття. Дерев'яні балки перекриття виготовляються після точного розрахунку їх довжини і перетину. Довжина їх залежить від ширини майбутнього перекриття, а перетин розраховується виходячи з кроку установки, планованої навантаження і довжини прольоту. У цій статті будуть описані деякі нюанси вибору балок, вказана методика їх розрахунку.

Розрахунок дерев'яних балок перекриття

Дерев'яні балки є конструкційними елементами з несучими функціями. При їх розрахунку, виборі матеріалу і монтажі дотримуються наступних правил.

1. Довжина дерев'яних балок перекриття, їх кількість і розміри визначаються після проведення вимірювань прольоту, який планується перекрити за їх допомогою. Важливо враховувати глибину, на яку балки будуть введені в стіни, як вони будуть в них закріплені.
2. В стіни, складені з блоків і цегли, балки повинні заходити на глибину не менше 150 мм (якщо вони виготовлені з бруса) і на 100 мм - для дощок. У дерев'яних будинках балки включаються в стіни мінімум на 70 мм.
3. Довжина балок може бути дорівнює прольоту при використанні кронштейнів або куточків: в цьому випадку металеві підтримуючі конструкції приймають на себе вагу перекриття і решті навантаження.
4. Зазвичай ширина прольоту, який може бути перекритий за допомогою дерев'яних балок - в межах 2,5 ... 4,0 м. Максимальна довжина балки з бруса або дошки становить 6 м. Якщо проект будинку вимагає застосування більш довгих балок, необхідно використовувати клеєний брус або передбачати зведення проміжних опор (стін-перегородок).

Як визначити навантаження, яка буде діяти на перекриття

Перекриття передає балках навантаження, яка підсумовується з власної ваги конструкції (включаючи вагу міжбалочні утеплювача і підшивань дощок) і ваги предметів, розміщених на перекритті. Точний розрахунок виконати можна тільки силами спеціальної проектної організації. Простіші способи розрахунку доступні для самостійного виконання за такою схемою.

1. Для горищних перекриттів з підшивання дошкою (не несуть великих навантажень, але утеплених мінеральною ватою) справедливим є твердження про те, що на 1 м² в середньому діє навантаження в 50 кг. В такому випадку навантаження на дане перекриття дорівнюватиме: 1,3 × 70 \u003d 90 кг / м² (згідно СНиП 2.01.07-85 цифра 70 (кг / м²) - нормована навантаження для даного перекриття; 1,3 - коефіцієнт запасу міцності) . Загальне навантаження дорівнює 90 + 50 \u003d 130 кг / м².
2. Якщо міжбалочні утеплювач важче, ніж мінеральна вата або використовувалася підшивка з товстих дощок, то нормативне навантаження вважають рівною 150 кг / м². Тоді: 150 × 1,3 + 50 \u003d 245 кг / м² - загальне навантаження.
3. Для мансарди до числа складових чинників навантаження додається маса підлогового покриття, меблів та інших предметів інтер'єру. Розрахункове навантаження в цьому випадку збільшується до 350 кг / м².
4. Якщо балки є частиною міжповерхового перекриття - розрахункове навантаження приймається рівною 400 кг / м².

Крок і перетин балок дерев'яного перекриття

Визначивши довжину балок і знаючи розрахункове навантаження, можна розрахувати крок балок дерев'яного перекриття та їх перетин (в разі застосування колод - діаметр). Ці величини пов'язані між собою. Для цього користуються такими правилами.

1. Оптимальне співвідношення висоти балки до ширини - 1,4: 1. Дерев'яні балки перекриття, розміри яких залежать від вищевказаних параметрів, можуть бути шириною в межах 40 ... 200 мм. Висота або товщина дерев'яних балок перекриття підбирається відповідає товщині утеплювача і зазвичай варіюється від 100 до 300 мм. Якщо використовуються колоди - їх діаметр знаходиться в межах 110 ... 300 мм.
2. Крок укладання балок вибирають в діапазоні 300 ... 1200 мм, причому також беруть до уваги розміри листів утеплювача і матеріалу підшивки. У разі зведення каркасних будівель крок балок повинен бути дорівнює відстані між стійками каркаса.
3. Допустимий вигин балок - 1/200 (для горищ) і 1/350 - для міжповерхових перекриттів. Наведено співвідношення до довжини прольоту.
4. Розрахунок перетину дерев'яних балок перекриття можна виконати (крім вищевказаних способів), скориставшись таблицями спеціальної довідкової літератури. Існують також спеціальні комп'ютерні програми.

Наприклад, для розрахункового навантаження 400 кг / м², відповідної міжповерховим перекриттях, співвідношення між кроком, шириною прольоту і перетином наступне:

• для кроку 0,6 м і шириною прольоту в 2,0 м переріз повинен бути не менше 75 × 100 мм;
• для кроку 0,6 м і шириною прольоту в 3,0 м переріз повинен бути не менше 75 × 200 мм;
• для кроку 0,6 м і шириною прольоту в 6,0 м переріз повинен бути не менше 150 × 225 мм;
• для кроку 1,0 м і шириною прольоту в 3,0 м переріз повинен бути не менше 100 × 150 мм;
• для кроку 1,0 м і шириною прольоту в 6,0 м переріз повинен бути не менше 175 × 250 мм.

Основні вимоги до балок перекриття

1. Балки виготовляють з деревини хвойних дерев: вона має достатню міцність. Вологість матеріалу не повинна перевищувати 14%: перевищення цього параметра може стати причиною прогину лаг під навантаженням.
2. Не допускаються пороки деревини, такі як синюшність, ураження пліснявою, комахами-шкідниками та гризунами.
3. Перед укладанням балки обробляють антисептичним складом.
4. Балка буде стійка до вигину, якщо її сторони мають співвідношення за розмірами як 7: 5 (для брусів).
5. Міцність на вигин визначається висотою лаг: чим більше значення цього параметра - тим більше навантаження без прогину витримає балка.
6. Щоб перекриття залишалося рівним навіть під впливом навантаження, слід витесати будівельний підйом. Стеля нижнього ярусу в цьому випадку буде мати невеликий підйом в центральній частині, але зі збільшенням навантаження на перекриття, він вирівняється.
7. При частій укладанні лаг бруси і колоди допускається замінювати дошками, покладеними на ребро.
8. Витрата деревини буде більш економічним при виготовленні балок товщиною 50 і висотою 150 ... 180 мм. Ширина кроку укладання при цьому повинна бути 400 ... 600 мм (це зручно для укладання плит утеплювача).

На закінчення - відеоурок з докладним викладом методики розрахунку балок перекриття та інших конструкційних елементів.