Устройство деревянных перекрытий между этажами: расчет и схемы монтажа

Планируя строительство загородного коттеджа, владельцу приходится решать непростой вопрос выбора перекрытий. Одни подрядчики советуют ему использовать железобетонные панели, другие настаивают на использовании в качестве перекрытия деревянных балок.

Мы решили помочь новичкам выйти из затруднительного положения. В нашей статье вы найдете обзор достоинств и недостатков деревянных межэтажных перекрытий.

Полезные советы по их монтажу и важные нюансы выполнения этой работы также не будут лишними. Надеемся, что полученная информация пригодится вам на стройке и поможет избежать серьезных ошибок.

Содержание статьи:

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий

В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.

Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:

• Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
• Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
• На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
• Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
• Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).

Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:

• Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
• Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
• Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.

К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).

Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

• в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
• в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
• в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
• в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

Этапы и особенности монтажа

Технологически устройство перекрытия по деревянным балкам нельзя назвать сложным. Главное внимание следует уделить выравниванию балок по горизонтали и качеству заделки их концов в массив стены. Просто положить брусья на кладку и заложить их кирпичом нельзя. Необходимо обеспечить им надежную связь со стенами и качественно защитить древесину от гниения.

Варианты заделки балок в зависимости от материала кладки, вида стеновых конструкций (наружная, внутренняя, дымоход) и способы их крепления приводятся на рисунках.

Длина опорной части балок в кирпичной и блочной стене должна составлять не менее 16 см (в деревянной 7-8 см). Если вместо бруса используются спаренные доски, поставленные на ребро, то их заделывают в кладку не менее, чем на 10 см.

Боковые части балок, контактирующие со стеной, оборачивают 2 слоями пергамина или 1 слоем рубероида. Опытные мастера обрезают торцы брусьев под углом (60-70°) и оставляют неизолированными, при этом не забыв обработать их антисептирующим составом на ровне с остальной частью. Так обеспечивается «дыхание» древесины, обернутой гидроизоляцией.

При монтаже перекрытия по бокам у каждого бруса оставляют небольшие зазоры (3-5 см), заполняемые минватой или паклей. В пространство между торцом каждой балки и стеной тоже ставят теплоизолятор. Так устраняют «мостик холода» возникающий за счет уменьшения толщины кладки.

При устройстве перекрытий в стенах из газобетонных и арболитовых блоков рекомендуется использовать открытую заделку. В этом случае концы балок так же подрезают под углом, антисептируют и оклеивают их толем на мастике, оставляя свободными торцы.

Наружную стенку гнезда утепляют войлоком или минватой и вставляют в него короб, сделанный из кусков антисептированной доски. Его высота выбирается такой, чтобы над балкой образовался воздушный зазор (2-3 см). Через него в помещение в зоне плинтуса будет выходить водяной пар, накапливающийся в древесине. Такое решение предохраняет опорную часть балки от загнивания.

Брусья перекрытия опирают на армированный пояс, который используется для повышения пространственной жесткости блочной кладки.

Во внутренние несущие стены балки заделывают закрытым способом. Для увеличения жесткости перекрытия их через три связывают между собой стальными анкерными пластинами.

Участок балки, примыкающий к дымовому каналу, изолируют асбестом или другим негорючим материалом. Основной защитой от возгорания здесь служит кирпичная разделка (утолщение кладки трубы) толщиной 25 см.

В деревянных домах монтаж балочных перекрытий выполняют двумя способами:

• Врубкой в бревенчатые венцы;
• Через стальную фасонную пластину (стульчик), фиксируемую к стене с помощью резьбовых шпилек.

Если верхний этаж или чердачное помещение не будет жилым (отапливаемым), то необходимо выполнить утепление деревянных перекрытий. Для этого в пространство между балками укладывают утеплитель (минвату, эковату), предварительно расстелив по подшивке потолка слой пароизоляции.

Использовать для этой работы пенопласт не следует по трем причинам:

• Он не пропускает водяной пар, и древесина под ним загнивает;
• Не изолирует ударный шум;
• Является проблемным с точки зрения экологичности.

Конструктив утепленного перекрытия приводится на схеме.

Аналогично выполняется утепление перекрытия первого (цокольного) этажа. Разница между ними заключается в том, что подшить балки снизу из неглубокого подполья довольно сложно. В этом случае строители поступают иначе. К боковым граням балок они подбивают черепной брусок (5х5 см). На него укладывают антисептированный дощатый настил. Он служит опорой для плитного утеплителя, размещаемого в промежутках между брусьями. Под минвату подкладывают пароизоляцию. Сверху по балкам также настилают пароизоляцию. После этого к ним крепят лаги и по ним уже монтируют чистовой пол.

Минватную плиту следует ставить между брусьями как можно плотнее, чтобы исключить продувание пола. Для лучшей изоляции все стыки утеплителя обрабатывают монтажной пеной.

Контроль горизонтальности установки брусьев выполняют с помощью пузырькового уровня, уложенного на ровную длинную доску. Для выравнивания используют обрезки досок, защищенне битумной мастикой. Их подкладывают под торцы брусьев.

Полотна пароизоляции следует стелить с нахлестом не менее 10 см и проклеивать строительным скотчем все стыки.

Для снижения ударного шума перед монтажом лаг пола второго этажа по балкам укладывают звукоизолирующую ленту толщиной 5 мм. Гидроизолирующую пленку под лаги ставят только в том случае, если помещение второго уровня будет жилым. Она защитит утеплитель от попадания воды при мытье пола. Технология ее монтажа аналогична укладке пароизоляции.

Завершающий этап устройства деревянного перекрытия – монтаж чернового пола из досок, фанеры или плит OSB при помощи саморезов. После завершения этой работы настилают чистовое покрытие из ламината, линолеума, паркета и выполняют финишную отделку потолка.

Технология обустройства деревянных перекрытий в домах из газобетона

Дома из газобетонных блоков сегодня очень популярны. Материал удобный в монтаже, потому что не такой тяжелый, как блоки из бетона, обладает хорошими теплоизоляционными качествами. Но несущая способность у газобетона ниже, чем у кирпича и бетонных блоков. К примеру, у кирпича этот показатель равен 125 кг/см?, у газобетона максимум 30. Поэтому, выбирая конструкцию и материалы для перекрытия, необходимо учитывать этот фактор. И, как показывает практика, деревянные перекрытия в доме из газобетона – оптимальный вариант.

Что собой представляет деревянное перекрытие

Эта конструкция собирается из пиломатериалов. Чаще ее называют – по несущим балкам. Это когда между стенами строения по верхним торцам кладки укладываются балки, упирающиеся на эти стены. Уже на них укладывают и крепят доски в качестве чернового пола.

Название «балки» является не конкретным. То есть, это название элементов, которые собираются в виде основы и несут на себе основные нагрузки. В качестве них можно использовать брус, бревна, сдвоенные доски. Если разговор вести не о деревянных конструкциях, то в их качестве используют металлический профиль, железобетонные перемычки и прочее.

Преимущества и недостатки деревянных перекрытий

Говоря о достоинствах межэтажных и чердачных перекрытиях по деревянным балкам, необходимо отметить их небольшой удельный вес. В среднем показатель полезной нагрузки составляет 300-400 кг/м?. У бетонной плиты перекрытия данный параметр в два раза больше. Поэтому, обустраивая деревянную конструкцию, можно уменьшать размеры фундамента и стеновой кладки. А это явная экономия.

Сама конструкция деревянного перекрытия проста, собрать ее своими руками несложно. Главное – учитывать требования технологического процесса и нюансы сборки элементов.

Небольшой удельный вес балок и досок дает возможность сооружать перекрытия без использования спецтехники. То есть, весь строительный материал можно поднять, к примеру, под крышу вручную. И это опять неплохая экономия денежных средств.

Что касается недостатков, то здесь в первую очередь надо отметить свойство пиломатериалов высыхать и коробиться. То есть, такой показатель, как деформативность, у них достаточно высокая. Отсюда и все остальные проблемы:

• вибрация пола во время хождения по нему;
• скрип половиц;
• образование трещин на оштукатуренном потолке нижнего этажа, нередко штукатурка отслаивается, поэтому этот вариант для отделки не рекомендуется;
• нарушение тепло- и звукоизоляционного слоя.

Кроме этого есть и другие минусы: низкая огнестойкость конструкции, возможность заражения вредоносными микроорганизмами. Необходимо добавить, что современный стандарт – это длина бруса 6 м. И если длина пролета окажется больше, то увеличивается трудоемкость процесс за счет наращивания балок.

Расчет размеров деревянного перекрытия

Если говорить конкретно об устройстве деревянного перекрытия, то чаще всего для этого используют именно брус. Его сечение выбирается из расчета величины пролета и нагрузок, которые на него будут действовать. А так как деревянное межэтажное перекрытие является основой для пола, то нагрузки рассчитать непросто. Ведь нельзя точно сказать, какая мебель и в каком количестве будет установлена в комнатах. То же самое касается бытовой техники и людей.

Поэтому специалисты берут так называемый средний показатель, равный 400 кг/см?. А уже отталкиваясь от этого, рассчитывают размеры балок. Есть более простой способ определить параметры перекрытия из бруса, это так называемый табличный вариант. То есть, уже давно опытным путем проведены расчеты, которые заключены в таблицы. В них, как уже было сказано, определяющими факторами выбора сечения балок являются длина пролета и шаг установки.

Длина пролета, м	Сечение бруса, мм
	Шаг установки 60 см	Шаг установки 100 см
3	75х200	100х175
4	100х200	125х200
5	125х200	150х200
6	150х225	175х250
7	150х300	200х275

В таблице длина пролета обозначает расстояние между внутренними плоскостями газобетонных стен. Соответственно балки должны заходить на сами стены минимум на 15 см, максимум на 30. Значит, длина брусов складывается из длины пролета и двух заходов на стены. К примеру, длина пролета – 6 м, значит, длина балки: 7+0,15+0,15=7,3 м.

Монтаж перекрытия из деревянных балок

Перед тем как сделать межэтажное перекрытие из дерева, необходимо по всему периметру дома из газобетона залить армопояс. Это конструкция из железобетона, основная функция которой – равномерно распределить нагрузки от перекрытия и наполнения помещений верхнего этажа на стены здания.

Как залить армопояс

Здесь два варианта:

1. В опалубку.
2. В специальные U-образные блоки.

Первый способ – традиционный. Собирается опалубка с креплением к стенам строения, в которую армирующий пояс будет заливаться толщиною 20-25 см. Предварительно в нее укладывается армирующий каркас из стальной сетки или арматуры.

Второй вариант – использование специальных блоков, которые укладываются на стены точно так же, как обычные. Только в них есть канавки, образующие общую канавку по всему периметру здания. В нее закладывается два-три стержня стальной арматуры и заливается бетонным раствором.

Если U-образные блоки вами не были найдены, то их можно изготовить своими руками из полнотелых блоков. Просто канавку надо вырезать, используя обычную пилу.

Для перекрытия первого этажа применяется опалубочная технология заливки армопояса.

Установка бруса

Ничего сложного в этой операции нет, просто надо учитывать некоторые требования.

1. Все балки до их установки обрабатываются антисептиками и антипиренами.
2. После высыхания концы бруса, которые будут упираться на газобетонную стену, обмазываются битумной мастикой или оборачиваются рубероидом.
3. Укладку начинают с любой стороны перекрытия. Устанавливают два бруса с учетом шага. Они между собой выравниваются в горизонтальной плоскости, и каждый дополнительно по горизонту. Затем производится монтаж всех остальных поочередно с выравниванием каждого.
4. Между уложенными балками по стене заполняются проемы газоблоками. Основное требование – оставлять зазор между блоками и пиломатериалом в пределах 5 см. Это пространство в дальнейшем надо заполнить утеплителем.
5. Поверх бруса укладывается дощатый настил из обрезных досок, который впоследствии покрывается пароизоляцией. На него устанавливаются лаги, между которыми укладывается утеплитель. Сверху слой гидроизоляционной мембраны и чистовой пол в виде досок, фанеры, плит ОСП и прочих листовых или панельных материалов.

Что касается крепления балок к армопоясу, то тут огромный выбор. Сегодня чаще всего используют крепежные уголки и металлические дюбели. Если продумать и учесть заранее шаг установки балок, то еще на стадии заливки армопояса можно в него вмонтировать анкера, на которые балки и будут насажены. Специалисты отмечают, что это самый надежный вариант крепления.

Мансардное перекрытие

Перекрытие между этажами в доме из газобетона – это подчас горизонтальная конструкция между основным домом и мансардой. Отличительных особенностей при сооружении перекрытия в этом месте нет, если мансарда частично собирается из газоблоков. Но если это другой материал, то нужно будет принять во внимание, некоторые нюансы процесса.

Часто мансарда возводится из бруса, потому что в выборе, что лучше – газоблок или брус, предпочтение многие отдают последнему. Сам процесс установки и крепления стеновых бруса от стандартной технологии ничем не отличается. Их укладывают по периметру здания, но крепят к несущим балкам межэтажного перекрытия.

Между собой газоблок и мансардный брус не скрепляются. Здесь идет разговор о блоках, которые уложены между балками перекрытия. Но даже в этом случае первые все равно являются опорой для вторых. То есть, мансардные брус должен плотно ложиться и на газоблок, и на балки перекрытия.

Заключение

На самом деле соорудить межэтажное перекрытие по деревянным балкам в газобетонном доме несложно. Процесс ведется быстро, если все подготовлено и рассчитано. Основное требование производства работ на верхних этажах – это соблюдение правил техники безопасности.