Деревянные балки перекрытий. Конструктивные особенности перекрытий Виды перекрытий по балкам

Дедюхова И.А., к.т.н., доцент

Деревянное перекрытие является одним из главных конструктивных решений перекрытий и в новом малоэтажном строительстве. Основным достоинством таких перекрытий является их легкость, что позволяет производить их монтаж без привлечения грузоподъемных механизмов и грузозахватных приспособлений.

В жилье по группе капитальности «Обыкновенные» до индустриализации строительной отрасли в 60-х годах прошлого столетия деревянные перекрытия не только являлись наиболее экономичным, но и в ряде случаев – единственно возможным вариантом, из-за отсутствия грузоподъемных механизмов. Деревянные перекрытия просты в изготовлении, имеют низкую теплопроводность, однако более низкая механическая прочность, требующая больших сечений; низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами – предъявляют особые требования к их эксплуатации.

Деревянные перекрытия состоят из несущей деревянной балки, пола, межбалочного заполнения, являющегося тепло- и звукоизоляцией, и отдельного слоя (потолка). Нижняя часть межбалочного заполнения называется накатом и представляет собой настил, поддерживающий слой тепло- и звукоизоляции верхней части межбалочного перекрытия.

В качестве звукоизоляции наиболее часто применялся песок, шлак, керамзит и др. сыпучие материалы.

Накат служит для восприятия нагрузки от утепляющего слоя и передачи ее на балку. Накаты могут быть в виде: щитов из продольных досок, щитов из поперечных досок и щитов из продольных и поперечных досок. Щиты опирают на пробоины (черепные бруски), прибитые к боковым граням балок. Для этого к балкам прибивают черепные бруски с сечением 40×40 или 50×50 мм.

Для обеспечения лучшей звукоизоляции от воздушного переноса звука по накату в жилье III группы капитальности выполнялась глинопесчаная смазка толщиной 20-30 мм, поверх которой насыпался шлак или сухой прокаленный песок толщиной 6-8 см. Таким образом, засыпка из пористого материала поглощала и гасила часть звуковых волн.

Засыпка без глинопесчаной смазки принималась толщиной не менее 80 мм. Поверх нее укладывали лаги, к которым прибивался пол из шпунтованных досок, прикрепляемых гвоздями к лагам, из пластин или досок, которые укладывают поперек балок через 500-700 мм.

Снизу к балкам прибивают подшивку из тонких досок толщиной 12 — 18 мм. В качестве наката можно использовать однослойные щиты из бакелизированной фанеры, доски и другие листовые материалы, способные выдержать вес засыпки и т.д.

Сами балки изготавливают из древесины хвойных пород, а черепные бруски, кроме того, - и из древесины ольхи, осины.

Наиболее оптимальными пролетами для деревянных балок считались пролеты до 4 м, но в жилье II группы капитальности деревянные балки использовались и при больших пролетах (до 6 м).

Балки чаще всего представляют собой деревянные брусья прямоугольного сечения. Высота балки зависит от величины пролета и составляет его длины. Ширина баки зависит от ее высоты. Соотношение размеров балки составляет 7:5.

Основными несущими элементами деревянного балочного перекрытия являются деревянные балки прямоугольного сечения высотой 140-240 мм и толщиной 50-160 мм, уложенные через 0,6; 0,8; 1 м. Сечение деревянных балок перекрытий принималось в зависимости от нагрузки, подшивки (наката) с засыпкой, и дощатого пола, настеленного по лагам как непосредственно по лагам.

Минимальное сечение деревянных балок перекрытия прямоугольного сечения

Использование лиственных пород дерева в качестве балок перекрытия недопустимо, так как они плохо работают на изгиб. Поэтому в качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке. Чаще всего концы балок заводятся в специально оставляемые для этой цели гнезда в кирпичных стенах непосредственно в процессе кладки, либо врубаются в верхний венец бревенчатых, брусчатых и каркасно-щитовых стен.

Балки для устройства перекрытий обычно изготавливались из кругляка, обработанного на четыре канта, бруса или досок толщиной 60–80 мм, установленных на ребро. Применялись и спаренные доски толщиной 50 мм, которые «сшивались» между собой гвоздями или металлическими скобами. При больших пролетах среднюю часть балок опирали на внутренние стены или на промежуточные столбы.

Для изготовления балок (лаг) использовали древесину сосны, ели, лиственницы, влажностью не более 14 процентов (при правильном хранении древесина приобретала такую влажность через год). Чем суше балка, тем она прочнее и тем меньше прогибается от нагрузки.

Чтобы междуэтажные балки не прогибались, их укладывали на расстоянии не более метра друг от друга, а то и ближе. Уже в начале XVIII в. было известно, что наиболее прочная на изгиб балка – это брус с соотношением сторон 7: 5. Круглое бревно прочнее, чем вытесанный из него брус, поскольку наиболее твердые слои древесины прилегают непосредственно к коре. Однако оно было менее прочно на изгиб, трещало под нагрузкой, а круглое сечение было нетехнологичным в узловых соединениях.

Для обеспечения жесткости балок необходимо их укладывать на расстоянии примерно до 1,2 м друг от друга. При устройстве перекрытия крайние балки нельзя укладывать так, чтобы они соприкасались со стеной. Между ними необходимо устроить зазор шириной около 30 мм. Балки опирают на несущие стены, заглубляя концы на 150 — 200 мм (рис.2).

При заделке деревянных балок в гнезда кирпичных стен концы балок рекомендуется обработать битумом и просушить, чтобы снизить вероятность гниения от увлажнения. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Пространственные ниши при заделке деревянных балок перекрытий заполняют вокруг балки эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). При толщине кирпичных стен до 2-х кирпичей зазоры между концами балок и кирпичной стенкой заливались цементным раствором. Кроме того, концы балок, предварительно обмазанные смолой, утеплялись деревянными коробами.

В кирпичных стенах концы балок не прикрывали, оставляя вентиляционные продушины. Это предохраняло концы балок от конденсации влаги. Деревянные балки перекрытия опирались на несущие стены в открытые гнезда, заделывая их на 150 мм. Опорные концы балок, чаще всего, оборачивались двумя слоями толя для предотвращения их загнивания.

В ходе эксплуатации из-за конденсирования теплого воздуха, проникающего из дома, с холодным, находящимся в гнездах, — концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий в каменных зданиях нередко загнивали в специально выполненных для их опирания гнездах. Поэтому с середины 50-х годов для многоквартирных домов III группы капитальности гнезда в кирпичных стенах выполнялись несколько больших размеров, чем концы балок. Нижняя часть гнезда должна быть сухой, для выравнивания и предотвращения загнивания она прокладывалась холстиной, вымоченной в дегте. Глубина гнезда в каменных зданиях обычно составляла 250 мм, а концы балок заводились в кладку не менее чем на 150 мм.

Каждую третью балку, заделываемую в наружную стену, закрепляли Т-образным анкером – для создания своеобразного горизонтального диска жесткости в области перекрытий. Анкеры крепились к балкам с боков или снизу и заделывались в кирпичную кладку. Высота такой балки принималась 200 мм, ширина 100 мм. Длина опорных концов заделки балки была не менее 15 см.

При отсутствие бруса подходящего сечения можно использовать сколоченные и поставленные на ребро доски, при этом общее поперечное сечение, по сравнению с целой балкой, не должно уменьшиться.

Щиты наката опирались на черепные бруски сечением 50×50 мм, прибитые к боковым граням балок. Поверх наката устраивалась засыпка из шлака, снизу к балкам прибивалась подшивка из тонких досок толщиной 12 мм.

Укладку балок вели «маячковым» способом, вначале устанавливая крайние балки, а затем промежуточные. Правильность положения крайних балок проверялась уровнем или ватерпасом, а промежуточных — рейкой и шаблоном. Балки выравнивали, подкладывая под их концы просмоленные обрезки досок разной толщины. Подкладывать щепки или подтесывать концы балок не рекомендуется.

Деревянные балки перекрытий укладывали, как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними. Учитывая все сказанное выше, концы балок, опирающиеся на наружные стены, срезали наискось под углом 60 град., антисептировали, обжигали или обертывали двумя слоями толя или рубероида. При заделке деревянных балок в гнезда кирпичных стен — концы балок обрабатывались битумом и сушились, чтобы снизить вероятность гниения от увлажнения. Торцы балок оставляли открытыми. Пространственные ниши при заделке деревянных балок перекрытий заполнялись вокруг балки утеплителем, к примеру, деревянными коробами, предварительно просмолив их.

При опирании балок на внутренние несущие стены под их концы подкладывают два слоя толя или рубероида.

В ограждающих конструкциях концы балок не прикрывали, оставляя вентиляционные продушины. Это предохраняло концы балок от конденсации влаги.

Вместо брусчатых балок использовались и бревна соответствующего диаметра, обтесанные с трех сторон, что более экономично (круглый лес значительно дешевле пиломатериалов), но в этом случае бревна должны быть выдержаны в сухом помещении не менее одного года, подобно бревенчатому срубу.

Для усиления несущей способности перекрытия использовалась перекрестная схема установки силовых балок. При применении такой схемы перекрытие опирается на все стены здания по контуру. Узлы пересечений балок стягивались хомутами или проволочными скрутками. Перекрестная схема перекрытий в жилье III группы капитальности встречается достаточно редко, лишь у квадратных в плане сооружений, так как гораздо проще было уменьшить шаг несущих балок и сделать обыкновенное перекрытие, хотя на изготовление перекрестного перекрытия расходовалось меньшее количество пиломатериалов, чем на традиционное, при одинаковой несущей способности перекрытий.

Конструктивные различия перекрытий в жилье III группы капитальности наблюдаются по способу их утепления. Междуэтажное перекрытие, как правило, почти не утеплялось, чердачное (с холодным чердаком) — утеплялось с устройством нижнего пароизоляционного слоя, а надподвальное — утеплялось с устройством верхнего пароизоляционного слоя.

Для его крепления настила наката к балкам прибивались черепные бруски сечением 5 х 5 см, непосредственно на которые и укладывают доски наката. Пластины наката плотно подгонялись друг к другу, чтобы убирать все щели между отдельными досками. Нижняя поверхность наката должна была находиться в одной плоскости с балками перекрытия. Для этого в досках наката выбиралась четверть (фальц). Для сооружения наката не всегда использовались полноценные доски, чаще всего их заменяли горбылем. Подшивка из досок толщиной 20-25 мм крепилась гвоздями, забиваемыми под углом.

Уложенный накат покрывали слоем толя или рубероида и засыпали утеплителем. Сыпучие утеплители не утрамбовывали. Вид утеплителя и его толщина определялись по расчетной наружной температуры воздуха.

Толщина засыпки чердачного перекрытия в зависимости от температуры наружного воздуха

В последнюю очередь верхнюю грань балок застилалась толем или рубероид, а сверху накладывали лаги, если балки имели редкое расположение.
При этом в цокольном перекрытии не использовалась подшивка, а в чердачном перекрытии — лаги и чистый пол.

Цокольное перекрытие конструировалось таким образом, чтобы без ущерба для эксплуатационных качеств не использовать при его изготовлении накат и утеплитель (разумеется. В этом случае использовалась рубероидная прокладка по всей площади пола, а в качестве засыпки применялся гравий или утрамбованный щебень.

Поскольку изначально жилье III группы капитальности проектировалось с печным отоплением, в местах соприкосновения деревянных перекрытий с дымовыми каналами устраивали разделку — утолщение стенок трубы. Расстояние от края дымового канала до ближайшей деревянной конструкции принималось не менее 380 мм. Проемы перекрытий в местах прохода дымовых труб обшивались несгораемыми материалами.

В пределах разделки толщина стенок дымовой трубы увеличивалась до 1 кирпича, то есть до 25 см. Но и в этом случае балки перекрытия не должны касаться кирпичной кладки трубы и отстоять от горячей поверхности не менее чем на 35 см. Это расстояние могло быть уменьшено до 30 см путем прокладки между разделкой и балкой смоченного в глиняном растворе войлока или асбестового картона толщиной 3 мм. Конец укороченной балки, расположенной напротив разделки, опирался на ригель, подвешенный на хомутах к двум соседним балкам.

Экономичным считалось перекрытие, состоящее из деревянных щитов с односторонней и двухсторонней обшивкой, воспринимающей вместе с каркасом щитов вертикальные нагрузки. Обшивка является несущим элементом перекрытия, если она прочно соединена с рёбрами досок каркаса щита. Прочно связанные друг с другом рёбра и обшивка обладают высокой несущей способностью.

В качестве обшивки в конце 50-х годов использовалась строительная бакилизированная фанера, показавшие высокие эксплуатационные качества. Доски, ввиду большого количества одинаково ориентированных швов, не способствуют повышению несущей способности перекрытия.

Для одно- и двухпролётных конструкций при превышении расчётных значений под перекрытие подводились дополнительные опоры, что существенно повышало стоимость сооружения.

Для однопролётного перекрытия, где щиты имели опирание только на концах рёбер жёсткости, ширина пролёта, несколько превышавшая ширину помещения в свету, не должна была превышать 5 м. Для двухпролётного перекрытия допустимая ширина пролёта и, соответственно, помещения увеличивалась до 6м.

Полы в рассматриваемом типе сооружений имели особенности изготовления лишь на первом этаже зданий без подвалов и подполья. Деревянные дощатые полы первого этажа устраивались по спланированному грунту с подсыпкой песка — на кирпичных столбиках. На столбики опирались деревянные лаги, по которым настилался дощатый пол. Кирпичные столбики по лаги засыпались утеплителем.

В результате получалось экономически выгодная, но достаточно холодная в период отопительного сезона конструкция.

Лестницы служат для сообщения между этажами, а также эвакуации людей из здания. Они состоят из маршей, лестничных площадок и ограждения с перилами. Лестничные площадки на уровне каждого этажа называют этажными, а площадки между этажами – промежуточными. Марш представляет собой конструкцию, состоящую из ступеней и поддерживающих их балок. Балки, располагаемые под ступенями, называют косоурами, а балки, к которым ступени примыкают сбоку – тетивами. Вертикальную грань ступени называют подступенком, а горизонтальную – проступью. Ступени чаще всего имели высоту 150 мм, а ширину – 300 мм. Эти размеры позволяли устраивать уклон марша в соотношении 1: 2. Ширина лестницы принималась не менее 1 200 мм, ширина площадок – не менее ширины марша. Количество ступеней в одном марше колебалось от 5 до 18. В каменных домах-храмах деревянные лестницы богато украшались деревянными резными колоннами, а ограждение – затейливыми балясинами.

Несущими элементами деревянных лестниц служили площадочные балки и тетивы толщиной 60–80 мм. Для сопряжения ступеней с тетивами по боковой поверхности тетив выбирались пазы, в которые вставлялись концы досок проступей и подступенков. Снизу марши имели дощатую подшивку, которая иногда штукатурилась.

В жилых зданиях по группе капитальности «Обыкновенные» использовались два типа деревянных лестниц: двухмаршевая и трехмаршевая. Ширина марша составляет 1,2 м, высота марша 1,5 м. Высота подступенка равна 150 мм, ширина проступи — 300 мм.

Узел лестничной площадки: 1 – засыпка; 2 – толь; 3 – подшивка; 4 – штукатурка; 5 – брусок; 6 — ригель

Зачастую при строительстве дома или нежилого помещения возникает проблема с установкой конструкций перекрытия, возведением основы под кровлю, настилом пола. Именно в этих областях строительно-ремонтных работ без черепного бруска просто не обойтись. Это незаменимый и абсолютно универсальный строительный материал, который нашел широкое применение именно на отечественном рынке.

Это связано с его демократичной стоимостью и повсеместной доступностью. Да и крепить его очень просто, с такой работой справится даже неквалифицированный специалист. Свое название данный вид материала имеет из-за схожести с черепом. Ведь именно брусок является той опорой, на которую укладываются уже все материалы, он придает конструкции невероятно высокую прочность, не рассыхается.

Как используется черепной брусок в строительстве и ремонте

Черепной брусок – длинная деревянная направляющая, прибивается обычными гвоздями к боковой поверхности балки перекрытия и таким образом выступает в роли основы для укладки прочих материалов. Брусок обычно прибивается только по одной внутренней поверхности, но также он может крепиться и по обеим внутренним сторонам, в случае если необходима усиленная прочность конструкции. Из брусков собирается и основа крыши, которая после покрывается черепицей.

Из каких материалов брусок изготавливается

Чаще всего черепной брусок изготавливают из хвойной древесины, чаще всего сосны. Черепной брусок из сосны – наиболее демократичен по стоимости, имеет прекрасные характеристики в эксплуатации. Его производят в размере 40х50. Такой практичный черепной брусок очень просто прибить по нижнему краю балки и уложить поверх необходимый накатный материал. Сверху обычно укладываются доски, реже – металлические направляющие.

Если же один из брусков по субъективным причинам приходит в негодность – его просто заменяют на подобный и нет необходимости разбирать всю конструкцию, снимается только участок накатного материала, который находился поверх бруска. Все изделия стандартизированы и взаимозаменяемы.

Деревянные перекрытия в доме вполне возможно возвести своими руками. Такая конструкция считается одним из традиционных вариантов. Устраивают такие перекрытия при строительстве жилых зданий практически из любых материалов: кирпича, пенобетона, керамзитных блоков, и, конечно, актуальными они будут в деревянном доме. Как сделать их своими руками? Подробный ответ на этот вопрос можно будет найти в данной статье. Монтаж, утепление, звуко- и пароизоляция: мы рассмотрим важнейшие аспекты работы.

Междуэтажные, а также чердачные деревянные перекрытия в доме, выполненные из дерева, по своим конструктивным особенностям практически ничем не отличаются. Они состоят из деревянных балок, а также из межбалочного заполнения, которое представляет собой накат, выполненный из щитов или из дерева. Деревянные балки являются несущими конструкциями, которые производятся обычно из хвойных пород дерева. Это могут быть, к примеру, отесанные бревна, доски или брусья.

Шаг 1. Определение размеров используемых материалов и основных расстояний

Сечение балок определяется в зависимости от длины, а также от нагрузки, которая будет на них приходиться. Приблизительно, соотношение будет следующим: высота составляет 1/24 от длины, а ширина – приблизительно половину высоты.

Что же касается расстояния между балками (или, как принято говорить, размер шага укладки) – он определяется, исходя из данных о сечении материала, а также от длины пролета. Для удобства, это расстояние можно определить по соответствующей таблице.

Шаг 2. Монтаж балок своими руками

После того, как вы определились со всеми размерами и расстояниями, настало время выполнять устройство балок. Для того чтобы использовать балки более тонкие и короткие, следует устроить также несущие перегородки. Нужно это и для того, чтобы минимизировать общую толщину перекрытия, выполненного из дерева.

Концы балок срезаются наискось, далее необходимо провести их антисептическую обработку, использовать специальные составы, которые надолго защитят дерево от самых разнообразных повреждений. Затем балки должны быть обернуты гидроизоляционным материалом – в два слоя и, наконец, заделаны в перегородки и в наружные стены жилого здания. Какой должна быть глубина заделки балок? По стандарту, не менее 180 сантиметров. Вместе с тем длина опорной части будет составлять порядка 150 сантиметров, а ширина зазора между стеной и торцом балки – около 3 сантиметров. Когда создается упор балок на внутренние стены, нужно обязательно подложить под них в два слоя рубероид или другие гидроизоляционные материалы. Торцы балок, обустраивая деревянное перекрытие, нужно оставить открытыми, их нельзя покрывать битумом или рубероидом, поскольку они должны «дышать».

С боков на балки набивают «черепные» бруски, сечение которых составляет 4х4 см или 5х5 см.

https://www.youtube.com/watch?t=1&v=F6cn3B0ehos

Шаг 3. Устройство наката

Накат деревянных перекрытий обустраивается либо из ординарной доски, либо из двух рядом сбитых между собой перпендикулярно досок (щитов). Начиная устройство наката, следует обратить внимание на то, чтобы с нижней поверхностью балок низ наката был расположен в одной плоскости. Исключением может быть только тот случай, когда вы решили сделать стилизацию под старину, и балки в вашем доме получились несколько выступающие. Не забывайте о том, что любые деревянные элементы, которые вы используете при возведении вашего жилья, должны быть тщательным образом обработаны составами-антисептиками. Далее накат должен быть покрыт материалом для гидроизоляции, к примеру – рубероидом. Устройство его выполняется таким образом, чтобы гидроизоляция закрывала балку на половину высоты. Затем выполняется утепление: слой теплоизоляции- керамзита, пенопласта, каменной ваты и других материалов укладывается на гидроизоляцию.

Шаг 4. Утепление

То, насколько качественно осуществлено утепление, влияет не только на уровень теплопотерь в здании, но и на то, как долго будет служить стропильная система, а также на долговечность перекрытия кровли. Хорошая теплоизоляция должна сочетаться и с хорошей вентиляцией пространства на чердаке жилого дома.

Чаще всего утепление межэтажного перекрытия из дерева в доме производится с использованием плит из минеральной ваты. Материал как правило настилается между балками, либо на перекрытие. Укладывается материал, с помощью которого производится утепление, на полиэтиленовую пленку или другие пароизоляционные материалы (к примеру, на материал «Поликрафт»). У тех материалов, которые имеют фольгированную сторону, такая сторона должна быть снизу. Далее межбалочное пространство заполняется теплоизоляцией. Выполняя утепление своими руками, для того чтобы предотвратить потери тепла через так называемые «мостики холода», осуществляется еще и устройство дополнительного слоя материала-теплоизолятора, он кладется поверх балок.

Шаг 5. Звукоизоляция, подшивка потолка своими руками, работа с дымовыми трубами

После того, как накат установлен и выполнено утепление (материал размещен на балках), начинается следующий этап – устройство подшивки потолка. Сделать подшивку можно, например, из гипсокартонных плит стандартной толщины (9,5 мм). Устанавливаются такие плиты своими руками легко и оперативно, а поверхность будет ровной. Если вы хотите обустроить мансардную крышу в вашем доме своими руками, к балкам будет прибиваться пол из досок. В таком случае вместе с теплоизоляцией важно сделать и качественную, достаточную звукоизоляцию. Для этого специальные материалы, создающие звукоизоляционную прокладку, укладываются под доски пола. Дополнительную защиту от посторонних звуков и шумов также обеспечит хороший слой утеплителя.

В тех местах, где проходят дымовые трубы, в деревянном перекрытии нужно будет оставить соответствующие отверстия: они обрамляются дополнительными балками, покороче. Эти балки будут опираться друг на друга при помощи специальных хомутов. Планируя устройство такой конструкции, имейте ввиду: расстояние от незащищенной наружной поверхности дымохода до балки должно составлять, как минимум, 40 сантиметров. Можно провести специальные мероприятия – устроить “песочницу”, теплоизоляцию или асбестовую прокладку в месте пересечения с перекрытием – тогда это расстояние можно сократить до 10-20 см.

Как можно убедиться, вполне возможно осуществить устройство своими руками деревянных перекрытий в загородном доме, их утепление, звукоизоляцию и другие сопутствующие работы. Главное – следовать всем указанным правилам и применять в работе исключительно качественные материалы.

И требования, предъявляемые к ним

Функциональное назначение, классификация перекрытий

Перекрытия и полы

Перекрытия, как и стены, являются основными структурными частями зданий. Перекрытия – это конструктивный элемент, выполняющий несущие и ограждающие функции. В связи с этим перекрытия состоят из несущей части, воспринимающей нагрузку и передающей её на стены или другие опоры, и ограждающей части, в состав которой входят также полы и потолки.

В зависимости от местоположения перекрытия бывают междуэтажными, чердачными, надподвальными и нижними и соответственно этому у них разные ограждающие функции. Междуэтажные перекрытия разделяют помещения по высоте и обеспечивают их звукоизоляцию, а чердачные, надподвальные и нижние дополнительно защищают помещения от температурного перепада.

В зависимости от материала и конструкции несущей части перекрытия бывают по деревянным балкам, по стальным балкам и железобетонными, а по конструктивному решению и способу устройства перекрытия бывают: 1) сборные балочные ; 2) совмещённые ; 3) монолитные ; 4) сборно-монолитные .

Сборные балочные перекрытия состоят из несущих балок и ограждающей части – плит-наката с засыпкой для звукоизоляции или утепления. Вместо засыпки могут укладываться плитные утепляющие или звукоизолирующие материалы. В совмещённых перекрытиях несущие и ограждающие функции выполняют одни и те же элементы. К совмещённым относятся перекрытия из железобетонных плит-настилов или панелей. Монолитные железобетонные перекрытия устраивают в строящемся здании с использованием опалубки и они состоят из отформованных как одно целое балок и плит или могут быть безбалочными. Сборно-монолитные перекрытия устраивают тоже на месте строительства с использованием в их конструкции специальных камней-вкладышей или сборных железобетонных элементов, которые при их обетонировании (омоноличивании) могут частично выполнять роль опалубки.

Перекрытия должны отвечать требованиям по прочности, жёсткости, огнестойкости, долговечности, обеспечивать требуемую звукоизоляцию, а при необходимости и теплоизоляцию. Перекрытия помещений с мокрыми процессами должны быть водонепроницаемыми, а в помещениях с выделением газов – газонепроницаемыми.

Перекрытия по деревянным балкам применяют в деревянных зданиях, а также их можно применять в зданиях с каменными (желательно с внутренними поперечными несущими) стенами в следующих случаях: в жилых домах высотой до 4-х этажей, в зданиях культурно-бытовых учреждений – до 3-х этажей и в зданиях для детских учреждений – до 2-х этажей. Деревянные перекрытия состоят из балок, являющихся несущей частью, и межбалочного заполнения, предназначенного для звуко- и теплоизоляции. Заполнение состоит из поддерживающей части – наката и заполнителя. В состав перекрытия входят также пол и отделочный слой потолка.

Деревянными балками служат брусья прямоугольного сечения. Балки также могут изготавливаться из досок, соединяемых на клею или гвоздями. Размер поперечного сечения балок от 80х180 мм до 100х240 мм в зависимости от длины балок и воспринимаемых нагрузок. В табл. 2 приведены рекомендуемые размеры поперечных сечений балок в зависимости от их длины.

Таблица 2

Размеры деревянных балок

К боковым поверхностям балок возле нижней грани прибивают гвоздями (Ø 4–5 мм; длиной 125 мм; шагом 300 мм) так называемые черепные бруски сечением 40х50 мм для опирания на них щитов наката. В клеёных или собранных на гвоздях дощатых балках вместо черепных брусков могут устраиваться выступающие полки.

Расстояние между осями балок на плане зависит от перекрываемого пролёта и воспринимаемой нагрузки. Оно колеблется от 600 до 1100 мм. На рис. 21.1 показаны деревянные балки с черепными брусками.

Рис. 21.1. Деревянные балки с черепными брусками:а – общий вид; б, в – поперечные сечения балок типа БД (с двумя черепными брусками) и БО (с од-ним черепным

В качестве наката используют деревянные элементы, например, из горбылей, но чаще применяют деревянные щиты со сплошным опиранием или опиранием на планки (рис. 21.2).

Рис. 21.2. Деревянные щиты наката: а – со сплошным опиранием на черепные бруски; б – с прерывистым опиранием на попе-речные планки

Кроме деревянных щитов накатом могут служить ребристые или пустотелые гипсовые или легкобетонные плиты. Такие накаты тяжелее деревянных, но они невозгораемы и не загнивают. Ширина элементов наката зависит от расстояния между балками, а их длину принимают с учётом того, что такие перекрытия собираются вручную. На рис. 21.3 показан фрагмент плана перекрытия по деревянным балкам.

Для обеспечения требуемой звукоизоляции по уложенному накату устраивают глинопесчаную замазку толщиной 20–30 мм и на неё насыпают шлак или сухой прокалённый песок слоем толщиной 60–80 мм. Глинопесчаная замазка служит для уплотнения щитов наката и мест примыкания наката к балкам. Вместо глинопесчаной замазки можно применять толь или рубероид. В чердачных перекрытиях и в перекрытиях над холодными подвалами и подпольями засыпка выполняет функцию теплоизоляции и её толщина определяется расчётом на теплозащиту (рис. 21.4).

Рис. 21.3. Фрагмент плана перекрытия по деревянным балкам

Полы из досок по деревянным балкам настилают по лагам из пластин, укладываемых поперёк балок через 500–700 мм, или непосредственно по балкам (при шаге между ними не более 0,7 м). Если пол настилают по лагам, то вентиляция подпольного пространства обеспечивается через вентиляционные решётки, устанавливаемые в полу в углах комнат, или черезщелевые плинтусы, а если пол настилают непосредственно по балкам, то вентиляция подпольного межбалочного пространства обеспечивается через щелевые плинтусы или вентиляционные решётки, врезаемые в плинтусы. Плинтусом называют деревянный брусок фасонного профиля, прибиваемый к стене, а галтелью – прибиваемый к полу.

Рис. 21.4. Перекрытия по деревянным балкам: а – чердачное с накатом из горбылей; б – междуэтажное с накатом из горбылей; в – то же с накатом их щитов; 1 – балка; 2 – накат из горбылей; 3 – щитовой накат; 4 – глинопесчаная замазка; 5 – засыпка из шлака или прокалённого песка; 6 – толевая прокладка; 7 – лага; 8 – покрытие пола из досок; 9 – штукатурка

Нижнюю поверхность деревянных перекрытий (потолок) оштукатуривают по дранке или обивают листами сухой штукатурки из гипсокартона (см. рис. 21.4 и 21.5).

Рис. 21.5. Вариант конструкции деревянного междуэтажного перекрытия с паркетным полом: 1 – черепные бруски; 2 – балка; 3 – паркет; 4 – чёрный пол; 5 – лага; 6 – штукатурка; 7 – щит наката; 8 – глинопесчаная замазка; 9 – засыпка

Рис. 21.6. Опирание деревянных балок на наружные стены: а – глухая заделка; б – открытая заделка

Глубина заделки деревянных балок в стены должна быть не менее 180 мм. Опорные концы балок для предупреждения загнивания антисептируют на длину 750 мм, а поверхности опорных участков покрывают двумя слоями толя на смоле. Для обеспечения возможности испарения влаги из опорных частей балок их торцы выполняют скошенными и толем не покрывают, а между торцом балки и кладкой стены оставляют зазор не менее 30 мм. Боковые и верхние зазоры между балками и кладкой стен заполняют раствором, а для сухих помещений оставляют над балкой зазор в 30–50 мм (рис. 21.6). Перпендикулярное сопряжение между деревянными балками устраивают с помощью врубок или стальных хомутов (рис. 21.7).

Рис. 21.7. Варианты сопряжения деревянных балок между собой: а – с помощью врубки; б – с помощью стального хомута; 1, 2 – балки; 3 – стальной хомут

Варианты опирания деревянных балок на внутренние стены, имеющие толщину 380 мм и меньше, показаны на рис. 21.8.

Рис. 21.8. Опирание деревянных балок на внутренние стены: а – в сырых помещениях (глухая заделка); б – в сухих помещениях (открытая заделка)

Для повышения жёсткости и устойчивости стен и здания в целом концы деревянных балок через одну закрепляют в кладку наружных стен с помощью стальных пластин-анкеров, а концы балок на внутренних стенах соединяют стальными накладками-пластинами через каждые 3 балки.

Как правило, в каменных зданиях с деревянными перекрытиями в санитарных узлах устраивают железобетонные сборные или монолитные перекрытия, но возможно также устройство перекрытий в этих местах по деревянным балкам (рис. 21.9). В этом случае по балкам укладывают сплошной настил из брусков толщиной 50–60 мм, затем по настилу устраивают гидроизоляционный ковёр и на него укладывают армированный слой из цементного раствора, а по верху – чистый пол из керамической плитки. Все деревянные элементы в таких перекрытиях антисептируют, а балки снизу для лучшего проветривания оставляют открытыми.

Рис. 21.9. Деревянное перекрытие санитар-ного узла: 1 – керами-ческая плитка; 2 – арми-рованная стяжка из цементно-песчаного раствора; 3 – гидроизо-ляция; 4 – настил из шпунтованных брусков

Деревянные перекрытия в большинстве случаев состоят из несущих балок , пола, межбалочного заполнения и отделочного слоя потолка. Звуко- или теплоизоляция обеспечивается настилом, который называют накатом . Балки чаще всего представляют собой деревянные брусья прямоугольного сечения. Для накатов целесообразно применять деревянные щиты . В целях экономии древесины дощатые накаты можно заменять накатами из ребристых или пустотелых гипсовых или легкобетонных блоков. Такие элементы несколько тяжелее деревянных накатов , зато они невозгораемые и не загнивают.
Для обеспечения лучшей звукоизоляции от воздушного переноса звука по накату делают глинопесчаную смазку толщиной 20-30 мм, поверх которой насыпают шлак или сухой прокаленный песок толщиной 6-8 см. Засыпка из пористого материала поглощает часть звуковых волн. В конструкцию деревянного перекрытия входит настил пола из строганных шпунтованных досок, прикрепляемых гвоздями к лагам, из пластин или досок, которые укладывают поперек балок через 500-700 мм.

Несущими элементами балочных перекрытий являются деревянные балки прямоугольного сечения высотой 140-240 мм и толщиной 50-160 мм, уложенные через 0,6; 0,8; 1 м. Сечение деревянных балок перекрытий зависит от нагрузки, подшивки (наката ) с засыпкой, и дощатого пола, настеленного по лагам как непосредственно по лагам. В качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке. Чаще всего концы балок заводятся в специально оставляемые для этой цели гнезда в кирпичных стенах непосредственно в процессе кладки, либо врубаются в верхний венец бревенчатых, брусчатых и каркасно-щитовых стен. Длина опорных концов балки должна быть не менее 15 см. Укладку балок ведет "маячковым" способом - вначале устанавливают крайние балки, а затем промежуточные. Правильность положения крайних балок проверяют уровнем или ватерпасом, а промежуточных - рейкой и шаблоном. Балки выравнивают, подкладывая под их концы просмоленные обрезки досок разной толщины. Подкладывать щепки или подтесывать концы балок не рекомендуется. Деревянные балки перекрытий укладывают как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними. Концы балок, опирающиеся на наружные стены, срезают наискось под углом 60 град., антисептируют, обжигают или обертывают двумя слоями толя или рубероида. При заделке деревянных балок в гнезда кирпичных стен мы рекомендуем концы балок обработать битумом и просушить, чтобы снизить вероятность гниения от увлажнения. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Пространственные ниши при заделке деревянных балок перекрытий заполняют вокруг балки эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). При толщине кирпичных стен до 2-х кирпичей зазоры между концами балок и кирпичной стенкой заливают цементным раствором. Можно также как вариант утеплить концы балок деревянными коробами, предварительно просмолив их. В толстых стенах (2,5 кирпича и более) концы балок не прикрывают, оставляя вентиляционные продушины. Это предохраняет концы балок от конденсации влаги.

При опирании балок на внутренние стены под их концы подкладывают два слоя толя или рубероида.
Каждую третью балку, заделываемую в наружную стену, закрепляют анкером. Анкеры крепят к балкам с боков или снизу и заделывают в кирпичную кладку.
При отсутствие бруса подходящего сечения можно использовать сколоченные и поставленные на ребро доски, при этом общее поперечное сечение, по сравнению с целой балкой, не должно уменьшиться.
Для усиления несущей способности перекрытия может быть использована перекрестная схема установки силовых балок . При применении такой схемы перекрытие опирается на все стены здания по контуру. Узлы пересечений балок стягивают хомутами или проволочными скрутками. Перекрестная схема перекрытий применяется крайне редко, так как гораздо проще уменьшить шаг несущих балок и сделать обыкновенное перекрытие, но наизготовление перекрестного перекрытия расходуется меньшее количество пиломатериалов, чем на традиционное, при одинаковой несущей способности перекрытий .
Конструктивные различия перекрытий наблюдается при их утеплении. Междуэтажное перекрытие не утепляют, чердачное (с холодным чердаком) - утепляют с устройством нижнего пароизоляционного слоя, а надподвальное - утепляют с устройством верхнего пароизоляционного слоя.

Следующим этапом в сооружении перекрытий является настил наката . Для его крепления к балкам прибивают черепные бруски сечением 5 х 5 см, непосредственно на которые и укладывают доски наката . Пластины наката плотно подгоняют друг к другу, убирая все щели между отдельными досками. Стремитесь к тому чтобы нижняя поверхность наката была в одной плоскости с балками перекрытия. Для этого необходимо в досках наката выбрать четверть (фальц). Для сооружения наката не обязательно использовать полноценные доски, их вполне можно заменить горбылем. Подшивку из досок толщиной 20-25 мм крепят гвоздями, забиваемыми под углом. Экономичным считают перекрытие , состоящее из деревянных щитов с односторонней и двухсторонней обшивкой, воспринимающей вместе с каркасом щитов вертикальные нагрузки. Несущую функцию обшивка может выполнять только в том случае, если она прочно соединена с рёбрами досок каркаса щита. Прочно связанные друг с другом рёбра и обшивка обладают высокой несущей способностью. В качестве обшивки используют ДСП и строительную фанеру. Однако даже под нормативной нагрузкой перекрытие прогибается, что можно ощущать даже при ходьбе по нему. Во избежание этих неприятных ощущений прогиб перекрытия должен быть не более 1/300. Это означает, что при ширине пролёта, равной 6 м, перекрытие может прогибаться под нормативной нагрузкой (пусть даже возникающей лишь в исключительных случаях) не более чем на 2 см.
Перекрытие , естественно, может нести на себе нагрузку не более той, которую допускают нагруженные стены, перемычки и опоры. Перекрытие придает зданию дополнительную жёсткость. Ветровые нагрузки, воздействующие на здание через крышу, на фронтоны и наружные стены, через перекрытие передаются на всю конструкцию здания. Для компенсации этих нагрузок упрочняют верхнюю обшивку перекрытия . При укладке отдельных балок перекрытия плиты обшивки (как правило, из ДСП) располагают с взаимным смещением швов и крепят к балкам. При использовании готовых элементов перекрытия , что принято в строительстве сборных домов, их прочно соединяют друг с другом, а по краям - с несущей опорой (стенами, перегородками). Если размер здания по любому из фасадов превышает 12,5 м, необходимы дополнительные несущие перегородки, придающие ему требуемую жёсткость. Эти стены должны быть опять же соединены с перекрытием . В отличие от теплоизоляции междуэтажного перекрытия , имеющей второстепенное значение, его звукоизоляции уделяют особое внимание. Конструкции с хорошей прочностью, к сожалению, не всегда отвечают требованиям защиты от шумов. В специальной защите от климатических воздействий деревянные конструкции наружной стены, плоской крыши, перекрытия чердачного (технического) этажа или мансарды с наклонными стенами при исправной кровле не нуждаются. Защита же древесины межэтажного перекрытия важна только в "мокрых" помещениях (как правило, в зоне душа, ванных, прачечных и бани). В вентиляции перекрытие вовсе не нуждается, поэтому и не следует принимать её в расчет.