Балки перекрытия из дерева: виды и размеры
Несущим элементом любого деревянного перекрытия являются балки из дерева (древесины) разных видов. Для обеспечения надежности всей конструкции важно выбрать правильный их вид, сечение, шаг укладки, а также надежно закрепить на несущих стенах. Поэтому, в данной статье, мы рассмотрим какими могут быть балки перекрытия из дерева и как подобрать их размеры.
Виды балок перекрытия из дерева (древесины)
Деревянные балки могут быть изготовлены из разных пород дерева. Но, как правило, их изготовляют из хвойных пород, таких как лиственница, сосна или ель. Это объясняется тем, что они, по сравнению с лиственными породами, отличаются лучшей устойчивостью к изгибающим нагрузкам. Среди хвойных пород наилучшими характеристиками обладает лиственница, но и стоимость ее довольно высокая. Поэтому наибольшее распространение в строительстве получили деревянные балки перекрытия из сосны. По прочности они несколько уступают лиственнице, но лучше аналогичных изделий из ели, а стоимость их относительно невысокая.
В зависимости от формы сечения и и других особенностей можно выделить следующие виды балок из дерева (древесины):
- Из бревна (позиции 1-2 на рис.1);
- Из доски (7);
- Из обычного пиленого бруса (3);
- Из клееного бруса (4-5);
- Двутавровые (6).
Рис.1 Виды деревянных балок перекрытия.
Бревна
Балки перекрытия из бревен в настоящее время используются редко. Но все же, как вариант могут рассматриваться. Для их изготовления можно использовать сухие, очищенные от коры и обработанные антисептическим составом бревна диаметром 100-300 мм и длиной до 6 м. Они могут быть оцилиндрованными или обрезанными с двух сторон.
Доски
В качестве балок деревянного перекрытия могут использоваться доски, толщиной не менее 50 мм и шириной 100-200 мм. Использование для этой цели досок меньшей толщины не желательно. Доски, как правило, используются при перекрытии небольших пролетов.
Брус: пиленый или клееный
Чаще всего в качестве деревянных балок перекрытий используется обычный пиленый бус сечением 75-200х100-250 мм. С помощью балок такого вида можно перекрывать пролеты до 6 м. Их главное преимущество, как и досок – относительно небольшая стоимость. При выборе и покупке бруса следует проследить, чтобы он был сухой, без опрелостей, темных пятен или полос и не имел деформаций (прогибов, кручений).
Клееный брус изготавливается в промышленных условиях, в процессе склеивания нескольких ламелей – высушеных до влажности 6-10% досок с противоположным направлением древесных волокон.
Такой брус намного прочнее обычного пиленого и может перекрывать пролеты до 12 м. Он изготовляется шириной и высотой от 75 до 300 мм. Существует также другая разновидность клееного бруса ЛВЛ — из склееных очень тонких пластин древесины, по типу фанеры. Обе разновидности клееного бруса довольно хороший вариант для устройства деревянного перекрытия, но стоимость его тоже довольно высокая и не всем «по карману».
Двутавры
Двутавровые деревянные балки представляют собой изделия, склеенные из двух материалов: верхнего и нижнего поясов из древесины между которыми вставлена поперечина из фанеры или древесно-стружечной плиты (OSB, OSP).
Прочность и жесткость качественно изготовленных двутавровых деревянных балок почти в три раза выше чем пиленого бруса аналогичного сечения.
При этом вес их небольшой. Например, вес балки длиной 6 м не более 40 кг. Кроме того, они со временем не дают усадку, не рассыхаются и не выкручиваются. С помощью них можно перекрывать пролеты больше 6 м. Правда стоимость двутавровых балок выше чем обычного бруса.
Как выбрать количество и размеры балок перекрытия
После того как мы выбрали оптимальный вид деревянных балок необходимо определиться с требуемым их количеством, шагом укладки (расстоянием между ними), а также с их размерами: длиной и сечением. Подбор размеров мы рассмотрим на примере наиболее распространенного вида балок деревянного перекрытия – из пиленого бруса или досок.
Длина
Сначала определяемся с длиной. Необходимую длину балок несложно узнать, замерив с помощью рулетки пролет, который предполагается перекрыть. К полученному значению следует добавить величину заделки балки в несущие стены с каждой стороны: не менее 150 мм – для балок из бруса и не менее 100 мм, если они из доски. Это в случае, если несущие стены кирпичные или из блоков разного вида. Если же они деревянные (бревно, брус) то глубина заделки в зарубки не менее 70 мм.
Следует отметить, что максимальный пролет, который может перекрывать деревянная балка из обычного пиленого бруса или доски – 6 м. Для этого подойдут балки длиной 6,20-6,30 м. Для того, чтобы перекрыть пролеты большей ширины ( до 12 м) необходимо устраивать дополнительную промежуточную опору (внутренняя несущая стена, колонны) или использовать изделия из клееного бруса или деревянный двутавр.
Количество и шаг укладки
Количество балок находится в прямой зависимости от шага их укладки – расстояния между ними. Чаще всего, он составляет от 450 до 1200 мм. Он может быть выбран с таким расчетом, чтобы в пространство между балками без остатка плотно входил утеплитель или по другим соображениям.
При этом необходимо помнить, что шаг укладки находится еще и в прямой зависимости от сечения и обратной — от длинны балок (ширины перекрываемого пролета). Например, при той же длине балок, чем больше их сечение, тем большим может быть и шаг укладки и, наоборот, при том же сечении – чем больше длина, тем меньше шаг.
Сечение
Сечение балок из бруса и досок может быть в пределах: ширина 50-200 мм, высота 100-300 мм. Считается, что оптимальным является отношение их высоты к ширине как 1,4-1,5:1. Размеры сечения балок из дерева напрямую зависят от той нагрузки, которую они должны будут выдерживать без разрушения и деформации.
Общая расчетная нагрузка
Для того, чтобы правильно подобрать размеры балок из дерева необходимо выяснить, какая общая нагрузка будет на них действовать во время эксплуатации перекрытия. Это напрямую зависит от того, какой вид перекрытия мы сооружаем (чердачное или междуэтажное), а также от вида, а следовательно и веса, межбалочного заполнения.
Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на балки из дерева состоит из постоянной нагрузки от собственного веса перекрытия (вес самих балок+вес межбалочного заполнения+подшивка потолка) и эксплуатационной нагрузки, учитывающей вес мебели, предметов быта, людей и т.д.).
Точный расчет нагрузок для каждого конкретного случая выполняют специалисты при составлении проекта. Но если вы решили сами выполнить подбор размеров балок, то можно можно сделать упрощенный расчет или ориентироваться на средние значения.
Так для чердачного перекрытия с легким утеплителем (слой минваты) и подшивкой потолка, на котором не будут устраиваться жилые помещения, складироваться вещи или материалы общая удельная нагрузка может быть принята в пределах 150-200 кг/м 2 .
Для чердачного перекрытия с более тяжелым заполнением межбалочного пространства и подшивкой или если на чердаке предполагается хранить вещи и материалы, то следует ориентироваться на нагрузку 250 кг/м 2 .
Если же перекрытие является междуэтажным или над ним предполагается устройство мансарды, то нагрузка на него будет не меньше 300 кг/м 2 , а если предполагается большое наличие мебели и предметов быта, а также учитывая максимальное присутствие людей в отдельные периоды, то лучше всего ориентироваться на показатели 350-400 кг/м 2 .
При этом, согласно СниП, относительный прогиб балок из дерева не должен превышать следующие значения: для междуэтажных перекрытий – 1/350, а для чердачных – 1/250.
Зная длину пролета и общую расчетную нагрузку, несложно подобрать размеры балок перекрытия из дерева по таблицам, представленным ниже или используя онлайн-калькулятор, который несложно найти в интернете.
Таблицы подбора размеров балок из дерева
Таблица 1. Зависимость шага укладки (мм), от вида перекрытия, длины пролета и сечения
Источник