Деревянные балки перекрытия. Расчет нагрузок. Обзор характеристик и применение двутавровых деревянных балок в строительстве домов Двутавровая балка деревянная шумоизоляция

Из деревянных двутавровых балок перекрытия своими руками монтируют стропильные системы и сооружают перемычки между этажами. Этот современный материал выпускается по международным стандартам с применением передовой технологии, позволяющей получить отличный строительный продукт нового поколения. Это прекрасное решение для частного строительства всех типов конструкций, начиная от каркасного дома или блочной постройки и заканчивая деревянным теремом из сруба.

Сфера использования

Двутавровая балка встречается не только в частном строительстве, но и является неотъемлемым атрибутом на стройплощадках, где монтируют промышленные помещения, торговые центры, офисные здания и т. п. В малоэтажных домах этот деревянный элемент выступает как несущая конструкция в составе стропильной системы, на чердаках, мансардах стеновых и кровельных каркасах.

Пояса двутавровой балки сделаны из цельной древесины, а поперечина – из стружечной плиты

С помощью такого решения можно отказаться от перекрытий из досок, металлических профилей и ЖБ плит. Такие балки состоят из комбинированных материалов: пояса созданы из цельной древесины, а поперечина выполнена из стружечной плиты. Эти деревянные перекрытия более чем в три раза увеличивают жесткость стен, благодаря чему каркасное сооружение приобретает прочность, существенно не увеличивая вес.

Техническая характеристика

Современный материал для перекрытий выпускается в промышленных масштабах на новейшей заводской линии. Для его изготовления применяют клееный деревянный брус, тщательно просушенный в камере, и стружечную плиту (OSB, OSP). По конфигурации балка очень похожа на рельс и имеет такие особенности:

Стандартные размеры балки

• фанера, из которой собраны боковые стойки, устойчива к влаге, ее толщина может варьироваться в диапазоне 24 – 27 мм. Также в состав балки входит полка из древесины, обработанная антисептическим средством;
• фанерная стойка интегрируется в полки при помощи технологических пазов;
• детали между собой соединены водотермостойким клеевым составом;
• снаружи балка покрыта краской с водоотталкивающей способностью.

Самые востребованные размеры перекрытия:

• габариты балки – 200х80 мм;
• толщина фанерной перемычки – 27 мм.

Положительные характеристики

Удачная комбинация «дерево – стружечная плита – дерево» здесь отсутствуют те недостатки, которые встречаются у натуральной древесины. Двутавровое сечение служит своеобразным усилителем, благодаря чему прочность перемычки увеличивается многократно, и изделие по своим техническим характеристикам может смело становиться в один ряд с бетонными и ЖБИ перекрытиями.

Присутствующие здесь конструкционные особенности выводят двутавровый каркасный элемент на лидирующие позиции среди конструкций аналогичного назначения, которые применяются в малоэтажном строительстве.

Основные преимущества

Неоспоримым достоинством перемычки можно назвать его чрезвычайную прочность и жесткость, наделяющие деревянные перекрытия устойчивостью перед интенсивными нагрузками. Если соблюдена монтажная технология, опора, установленная своими руками, не станет причиной скрипучести пола. Она не прогибается, чем не могут похвастаться привычные древесные пиломатериалы.

Деревянные перекрытия очень прочные, устойчивы к тяжелым нагрузкам

Опорные конструкции такого типа созданы по всем промышленным стандартам и соответствуют требованиям, предъявляемым к товарам данного сегмента. На стадии выпуска продукция проходит контроль качества, о чем свидетельствуют сертификаты.

Несмотря на всю эксплуатационную мощь, перемычка весит совсем немного, а значит, ее монтаж будет несложным и удобным, и может быть выполнен своими руками, и к тому же отпадает надобность в тяжелой технике, а это неоспоримый плюс. Весь строительный процесс выполняется бригадой мастеров, которые устанавливают кровельный элемент своими руками, как говорилось ранее. Вес одного элемента, длиной 6,5 м не превышает 40 кг, благодаря чему на основу дома не создается дополнительная критическая нагрузка.

Качество изготовления здесь столь высоко, что о деформации речь не идет, а все дело в уникальной конфигурации подпорки. Этот строительный материал не подвержен рассыханию, в отличие от деревянного бруса, а о коррозии здесь вообще не стоит упоминать по понятным причинам – с железными перекрытиями все обстоит иначе и они существенно проигрывают двутавровой балке в этой части вопроса.

Балка двутавровая не подвержена усадочному процессу, не вздувается и ее не крутит из-за климатических изменений, как это происходит с деревянным брусом. Низкая теплопроводность балки обеспечивает уменьшение мостика холода, и помещение не теряет драгоценное тепло.

На заводе, согласно технологии, деревянные перекрытия данного образца обязательно подлежат обработке антисептиками и противопожарными составами.

Благодаря специальной продуманной конструкции двутавра, можно прокладывать магистральные коммуникации своими руками без ущерба его несущим способностям, да и экономия жилой площади на лицо.

Рассчитываем высоту сечения двутавра

Чаще всего для расчета высоты подпорки прибегают к помощи онлайн калькулятора, который автоматически проводит расчет всех необходимых параметров. Чтобы правильно подобрать тип кровельного элемента, нужно указать некоторые данные, а именно:

• сфера использования;
• шаг между элементами кровли;
• требуемая длина;

1. Система стропил – 220 кг/кв.м.
2. Двутавровая балка перекрытия – 400 кг/кв.м.

Цена изделия варьируется от габаритов балки и материала, из которого создана полка (натуральное дерево, брус LVL).

Монтажный процесс

Чаще всего наиболее приемлемым способом установки деревянных двутавров является фиксация на специальные кронштейны, со специальной симметричной конструкцией. На противоположных сторонах изделие снабжено крепежным приспособлением и пластиной, фиксирующейся напротив аналогичного крепежного элемента.

Схема сборки перекрытия из двутавровой балки

Учитывая габариты, а если быть уж совсем точными, высоту комбинированной балки из дерева и стружечной плиты, элемент конструкции может комплектоваться крепежами разной длины.

Правила техники безопасности

Выполняя монтажные работы по установке двутавровых балок, изначально их нужно закрепить при помощи временных элементов, которые затем меняют на постоянные стационарные фиксаторы. По технике безопасности категорически запрещается начинать эксплуатацию балок, пока мастера не снабдят их обвязкой, и не будут сняты временные держатели.

Демонтаж можно проводить лишь после того, как мастера удостоверятся в наличие обвязки на балках. Закрепленные исключительно временными фиксаторами, двутавровые перекрытия способны выдержать только вес рабочих и монтажного оборудования. Очень важно знать, что бракованные или деформированные балки не ремонтируются своими руками или на производстве и не могут быть установлены на свои посадочные места, ни при каких обстоятельствах.

Перевозка и хранение

Во время перемещения перекрытия, его ни в крем случае нельзя пригружать по малой оси, иначе материал может прогнуться и искривиться. При погрузке балок их нельзя бросать, а только аккуратно складывать. Хранятся опоры под навесами и в крытых складах. Если нет такой возможности, и конструкционные элементы лежат на улице под открытым небом, их нужно защитить от ультрафиолета и осадков специальным материалом.

Оптимальных параметров жесткости перекрытий в современном строительстве добиваются за счет монтажа двутавровых балочных конструкций, имеющих поперечное сечение в виде буквы H. Металлический двутавр давно известен отечественным строителям, а вот двутавровая деревянная балка пока еще вызывает определенные опасения. Какие преимущества существуют у применения этого стройматериала, есть ли нюансы по его монтажу и возможно ли изготовить столь ответственный конструктивный элемент своими руками?

Универсальный стройматериал – клеедеревянная двутавровая балка

Ключевые особенности деревянных двутавров

Основная весовая нагрузка при эксплуатации сооружения любого типа ложится на межэтажные, цокольные и чердачные перекрытия. Их несущие элементы должны гарантированно выдерживать постоянные и переменные нагрузки, включающие их собственный вес, а также вес людей и мебели.

На первый взгляд, сборные деревянные конструкции по прочности не могут конкурировать с железобетоном или металлом, но практика и расчет доказывают обратное.

Производство двутаврового элемента из дерева

Двутавровое сечение деревянной балки получается в результате комбинации трех элементов – двух полок, обычно изготавливаемых из столярного леса, и стойки из ориентировано-стружечной плиты. Нередко материалом для полок служит сосновая доска либо брус LVL (склеенный из нескольких слоев хвойного шпона пиломатериал, отличающийся от фанеры и массива древесины высокой устойчивостью к горизонтальным нагрузкам).

Чтобы повысить рабочие качества древесины и предотвратить гниение, изготовитель ее высушивает в несколько этапов, а для защиты от насекомых и повышения пожаробезопасности обрабатывает продукцию антисептиком и антипиреном.

Части двутавра соединяются между собой двойным шипом на специальных прессах с использованием водостойкого клея. Такая технология производства дает возможность:

• получить более высокую прочность изделия на изгиб (в сравнении с массивными балками прямоугольного сечения);
• избежать недостатков, присущих древесине – усушки, усадки, появления скрипов, сдвигов и трещин.

Производство балки-двутавра из дерева

По готовности балки ее могут усилить дополнительными накладками – ребрами жесткости. Таким образом, несущая способность клееного деревянного двутавра при равных площадях сечения превышает аналогичный показатель других систем, применяемых в малоэтажном и коттеджном строительстве.

Область применения и сортамент балок-двутавров

Сегодня двутавровые балки из дерева главным образом задействуются в каркасном производстве домов. В каменных постройках такой стройматериал также применяется все активнее, поскольку с его помощью можно быстро провести следующие работы:

• обустройство всех видов перекрытий, а также стропильной конструкции кровли;
• монтаж бесшумных полов, межкомнатных перегородок;
• создание высококачественной монолитной опалубки под бетонный фундамент;
• всевозможные реконструкции – замена балок перекрытия, подъем уровня пола;
• возведение дополнительных помещений – мансард, беседок, террас и т. д.

Виды lдеревянных двутавров

Чтобы удовлетворить растущий спрос, производители разработали достаточно широкий ассортимент, позволяющий легко подобрать нужный размер и характеристики балок либо стоек:

• БДК – балка двутавровая клееная, предназначенная для использования в коротких пролетах;
• БДКУ – балка усиленная, отличается увеличенной шириной полки и применяется на длинных пролетах;
• БДКШ – балка широкая, предназначена для использования в крайне нагруженных конструкциях, стропильных системах или на сверхдлинных пролетах;
• СДКУ – стойка усиленная, используется как основа стенового каркаса;
• СДКШ – стойка широкая, применяется в монтаже стеновых панелей.

Об использовании в качестве конструктивного материала бруса ЛВЛ покупатель информируется литерой Л в маркировке. Также здесь указываются геометрические размеры сечения, важные для определения несущей способности деревянной двутавровой балки перекрытия.

Окрашенные балки для полов и перекрытий

Как определить требуемые размеры клееной балки

Подбор сечения «на глазок» недопустим, так как несущие конструкции могут не выдержать нагрузки и деформироваться либо обрушиться. Расчет параметров деревянной двутавровой балки для перекрытия капитальных сооружений лучше доверить инженеру, способному учесть условия эксплуатации и особенности работы.

Самостоятельные вычисления осложнены тем, что регламентирующие их документы имеют множество поправок и обновленных требований, разобраться в которых непросто.

Приведенные в открытых источниках данные могут быть устаревшими, а актуальная информация зачастую закрыта от бесплатного доступа.

Межэтажное перекрытие из балок

Рассчитывать «на коленке» допускается только конструктивные части подсобных помещений небольшой площади. При упрощенных вычислениях важно учитывать нормативную нагрузку, шаг укладки балок и размер перекрываемого пролета. Примерные значения нагрузки на перекрытие выглядят таким образом:

• для перекрытия неэксплуатируемого чердака постоянная нагрузка принимается в пределах 50 кг/м2, а эксплуатационная – 90 кг/м2, следовательно, общая расчетная нагрузка составляет 130 кг/м2 (с округлением в большую сторону 150 кг/м2);
• в случае интенсивного использования чердачного пространства эксплуатационная нагрузка должна быть увеличена до 195 кг/м2, а значит, ее суммарный показатель будет равен 245 кг/м2 (для увеличения запаса прочности он увеличивается до 250);
• при использовании чердачного пространства в качестве мансарды дополнительно учитывается вес полов, перегородок, мебели и, как результат, общая расчетная нагрузка должна составлять не менее 300 кг/м2;
• межэтажное деревянное перекрытие также включает свою конструкцию полы, а его эксплуатационная нагрузка состоит из веса людей и предметов быта, поэтому ее значение не может быть меньшим, чем 400 кг/м2.

Зная необходимую длину балки и действующую на нее нагрузку, по таблицам можно определить необходимый размер сечения.

Таблица подбора сечения двутавровой балки для междуэтажного перекрытия жилого здания с шагом 500 мм

Таблица подбора сечения двутавровой балки для чердачного перекрытия жилого здания с шагом 500 мм

Плюсы и минусы использования Н-образных балок из ОСП

Какие выгоды можно получить, заменив в строительном проекте обычные балки на деревянные двутавровые? Из-за малого веса конструкций (6-метровая балка весит около 6 кг) на первый план выступает существенное облегчение транспортировки и монтажа. Как следствие, уменьшаются сроки ведения работ и снижаются затраты. Установка такого стройматериала не требует применения тяжелой спецтехники, и монтаж осуществляется стандартным плотницким инструментом.

К плюсам использования Н-образных балок также можно отнести:

• высокие прочностные характеристики, позволяющие перекрывать длинные пролеты (до 8–12 м) без использования промежуточных опор;
• многообразие типоразмеров, стабильность форм и геометрических параметров;
• отсутствие недостатков, присущих естественной древесине;
• экономия жилого пространства за счет прокладки скрытых коммуникаций в нишах двутавров;
• минимизация риска появления мостиков холода – дерево имеет низкую теплопроводность и теплоемкость.

Сравнительная таблица различных систем перекрытий

Перекрытия из досок, конечно, выигрывают у двутавровых по цене, однако необходимость создания частой обрешетки, опорных элементов, а также периодические ремонты усложняют их эксплуатацию и в результате могут свести полученную экономию к нулю.

Кроме высокой стоимости деревянных двутавров, из реального опыта выплывает и другой их недостаток – риск приобрести контрафактную малонадежную продукцию, произведенную в кустарных условиях.

Изготовление балки в домашних условиях

Чтобы исключить возможность покупки недоброкачественного стройматериала, рекомендуется покупать балки у производителей или посредников с хорошей репутацией, либо попробовать сделать их самостоятельно. В отличие от металлических изделий, деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками вполне могут быть выполнены с должным качеством, если предварительно ознакомиться с технологией и рядом нюансов промышленного производства.

Схема и размеры балок

Выбор и подготовка материала

Для изготовления опорных балочных элементов лучше выбирать клееный брус – его правильная геометрия способствует получению качественной заготовки.

Оптимально если он будет изготовлен из лиственницы, так как она при наборе влаги в процессе эксплуатации не теряет, а наоборот, набирает прочность, но можно использовать брус из любой хвойной породы. Его сечение определяется расчетом, но в любом случае не должно быть меньше 30х25 мм.

Вполне приемлемый по стоимости и характеристикам материал для стоек – многослойная фанера (для малонагруженных балок) или лист OSB (для возведения массивных сооружений). Толщина фанеры или ориентировано-стружечной плиты составляет 24–27 мм, и при необходимости плиту можно усилить дополнительными ребрами жесткости.

Готовый двутавр из дерева

Чтобы соединить заготовки, требуется подобрать клей для древесины на водной основе (для жилых помещений он должен быть нетоксичным, о чем свидетельствует маркировка ECO). Наибольшую статическую и динамическую прочность соединения обеспечивает полиуретановый и казеиновый состав. Перед обработкой материалы должны быть отбракованы, отшлифованы и высушены.

Нередко изготовление происходит прямо на стройке

Изготовление деталей и их сборка

Для изготовления двутавровой балки из дерева понадобятся следующие инструменты:

• рулетка;
• фрезерный станок (вариант – циркулярная, электро- или бензопила);
• фрезерные диски нужной толщины, желательно, с трапециевидным профилем;
• гидравлический пресс (или швеллер с хомутами).

Важнейшим технологическим этапом является разметка – от ее точности зависит долговечность и прочность изделия.

Нельзя допустить даже малейшего перекоса, поэтому выборка крепежной канавы должна вестись строго по осевой линии, проведенной при разметке. Глубина и ширина паза зависит от размеров бруса и ОСП и составляет примерно 10% от ширины стойки.

Схема сборки балки

1. Равномерным тонким слоем промазать контактные поверхности.
2. Приложить к заготовке стенки нижний и верхний брус.
3. Выровнять и прижать детали друг к другу.

Во избежание перекоса балки во время высыхания склеивание лучше проводить на пневмо- либо гидровайме, которую можно также заменить самодельным приспособлением – аналогом струбцины. Для этого необходимо подобрать швеллер по размерам планки, согнуть лист металла в нужную форму. После этого надо осторожно наложить с обеих сторон металлические детали на собранный двутавр и зафиксировать хомутами. Время выдержки балки зависит от вида клея.

Видео: Как сделать двутавр из дерева

Что необходимо знать о монтаже балок

Деревянная балка-двутавр готова к монтажу после покрытия антипиреновым и антисептическим составом и полного высыхания. Строителям, обустраивающим несложные перекрытия, необязательно владеть специальными навыками, чего нельзя сказать о возведении дома из деревянных двутавровых балок.

Для гарантии безопасности и надежности каркасное сооружение круглогодичного проживания лучше заказывать профильной компании-застройщику.

Нюансы укладки балок перекрытия

1. Для заведения балки в кирпичную или каменную стену еще на этапе ее кладки следует предусмотреть специальные ниши – гнезда.
2. Если стены выполнены из бруса либо бревна, эти отверстия в них вырубаются.
3. Вне зависимости от стенового материала дно гнезд необходимо устлать двойным слоем рубероида, а края балок (это касается только случая, когда их монтируют в кирпич или камень) обработать любым водоотталкивающим составом, например, битумом.
4. Длина опорного конца балки должна быть не меньше 150 мм.
5. Начинать установку лучше от края одной из стен, после этого перейти к монтажу промежуточных балок.
6. Монтажный шаг выверяется шаблоном, а с целью проверки горизонтальности установки необходимо использовать ватерпас.
7. Чтобы добиться горизонтальной поверхности, под опорные концы может потребоваться подложить деревянные плашки.
8. Каждую третью балку рекомендуется закреплять анкерами либо деревянными распорками.
9. Оставшиеся свободными полости в гнездах можно заполнить паропроницаемым утеплителем, например, минватой, либо залить строительным цементным раствором.
10. После того как балки надежно закреплены, их требуется обшить вагонкой, доской или гипсокартоном.

Балки перекрытия в кирпичной стене

Перечень основных шагов строительства каркасного дома

Технология, по которой строятся каркасные дома из фанеры и ОСП, называется канадской. Раньше в качестве несущих элементов использовали брус и доску, однако в настоящее время их все чаще заменяют двутавровыми балками. Канадский коттедж не нуждается в массивном основании, поэтому его обычно заменяют легким ленточным фундаментом.

Стропильная система из двутавровых балок

Общая последовательность сборки каркаса выглядит таким образом:

1. Установка на фундамент деревянной обвязки.
2. Монтаж цокольного перекрытия из двутавровых балок.
3. Крепление рядовых панелей и дверного блока непосредственно на балочное перекрытие.
4. Связывание панелей между собой полосами фанеры ФСФ толщиной 27 мм.
5. Монтаж межэтажного перекрытия поверх фанерной обвязки.
6. Строительство второго этажа из стеновых панелей и их обвязка.
7. Установка чердачного перекрытия, фронтонов, конька и стропил.
8. Утепление и проведение отделочных работ – обшивка каркаса, монтаж кровли и фасада.

Полученное жилье отличается легкостью и прочностью, а его строительство обходится дешевле, чем кирпичное здание той же площади. Однако есть и критические минусы: к качеству материалов должны предъявляться очень высокие требования, которым пока соответствует только отличающаяся дороговизной продукция мировых производителей – Nascor или Steiko. Дешевые аналоги ненадежны и зачастую представляют опасность для здоровья человека.

Схема строения каркасного дома

Обшитый каркас изнутри

Дом из деревянных двутавровых балок весьма уязвим относительно вандалостойкости – деревянные стены легко разрушаются бензопилой, и хозяевам здания важно обеспечить систему защиты придомового участка.

Впрочем, производители, стремясь к расширению рынка, постоянно развивают технологии, поэтому, скорее всего, каркасные дома в ближайшем будущем избавятся от этих недостатков.

Любые перекрытия - это потенциальный источник теплопотерь и проникновения шума.

В случае с деревянными балками можно отметить, что древесина отлично проводит звук. Плюс, балки из дерева, со временем начинают издавать скрип.

Чтобы этого избежать, нужно своевременно позаботиться о правильной звукоизоляции перекрытий (шумоизоляция).

По своей природе звук делят на три вида:

• ударный шум. Отражает звук шагов, падение предметов, перемещение мебели. Характеризуется индексом приведенного уровня ударного шума Lnw;

• воздушный (акустический) шум. Звуковые волны, которые передаются по воздуху. Источником может выступать голос проживающих, звук теле- и видеоаппаратуры и т.п. Характеризуется индексом изоляции воздушного шума Rw.

• структурный шум. По сути, это разновидность ударного шума, в отличие от которого, проводниками шума являются места соединения строительных конструкций.

Выбор звукоизоляционного материала для перекрытий

Чтобы обеспечить лучшую защиту от шума и вибрации, звукоизоляция межэтажных деревянных перекрытий проводится с использованием нескольких видов изоляторов. Главное требование – высокий коэффициент звукопоглощения строительных материалов.

В качестве основного звукоизолятора лучше отдать предпочтение волокнистым материалам, т.к. их структура способствует тому, что большинство звуков гасится о нее (т.е. происходит максимальное звукопоглощение).

Например, такими характеристиками обладает эковата, минеральная и базальтовая вата. К тому же, такой звукоизоляционный материал служит одновременно и утеплителем.

Дополнительную изоляцию от звуков создаст обустройство чернового пола из ДСП или ОСБ. При этом, листы не крепятся к лагам, а фиксируются между собой саморезами или гвоздями. На балках такой пол держится под собственным весом (по принципу плавающего пола). И благодаря отсутствию жесткого соединения с перекрытием сокращается вероятность проникания шумов извне. Чтобы звук не проникал между перекрытием и несущей стеной, а также между перекрытием и дымоходом, рекомендуется поместить в шов рулонный утеплитель, например, войлок или по структуре ему подобный. А место соединения закрыть плинтусом. Причем, плинтус прибивается только к стене. Закрепленный на балках войлок также снижает уровень шумов. Размещение полистирольной и/или фольгированной подложки, или же подложки из натуральной пробки под напольное покрытие также снизит уровень ударного шума и вибрации. Стоит отметить, что все виды работ по звукоизоляции перекрытий должны выполняться на этапе строительства здания. Схема расположения материалов представлена на рисунке.

Звукоизоляция деревянных перекрытий между этажами – нормы и требования

Несмотря на общий подход к выбору шумоизоляционного материала, звукоизоляция деревянных перекрытий различного назначения проводится с соблюдением разных требований.

• Звукоизоляция перекрытия нежилого чердака по деревянным балкам считается выполненной эффективно, если индекс изоляции воздушного шума Rw составляет не меньше 45 дБ. Такую защиту способен обеспечить слой минеральной ваты плотностью не менее 50 кг/м.куб уложенный слоем в 100 мм. Если высота балок меньше этой величины, то на них можно набить лаги. И следующий слой материала поместить между лагами. Для того чтобы не создавались мостики холода, лаги нужно расположить перпендикулярно к балками. Тогда места стыков будут закрыты следующим слоем ваты.

• Звукоизоляция межэтажных перекрытий будет достаточной в случае использования матов из минеральной или базальтовой ваты уложенных слоем не менее 200 мм. При плотности 50 кг/м.куб. Если плотность материала выше, слой уменьшается пропорционально.

Индекс изоляции воздушного и ударного шума

Нормативные показатели звукоизоляции перекрытий прописаны в таких стандартах как СНиП 23-01-2003 «Защита от шума» и СНиП II-12-77 Защита от шума».

Подробные данные, отображающие индекс приведенного уровня ударного и воздушного шума Rw в зависимости от расположения перекрытия представлены в таблице.

При этом, звукоизоляция считается достаточной если:

• Rw равен или превышает нормативное значение;
• Lnw равен или ниже нормативного значения.

Следует знать, что использование звукоизоляционного материала не защищает помещение от звуков, проникающих через стены. Поэтому звукоизоляцию стен нужно сделать дополнительно.

Материал подготовлен для сайта www.сайт

Мембранная звукоизоляция перекрытий в деревянном доме по потолку

Методика была описана на одном строительном форуме, грамотным человеком, судя по отзывам. Кто уже сделал, говорят, эффект достойный.

Звукоизоляция деревянных балочных перекрытий между этажами минеральной ватой или минеральными плитами (теплозвукоизоляционные плиты из минеральной ваты, например, ТехноНиколь, Технофас, Роклайт, Изовер ISOVER и тд).

Марка акустической изоляции выбирается на ваше усмотрение, принцип у всех производителей один. Варьируется размер и плотность (толщина от 40 до 100 мм, плотность 30-140 кг/м3). Выпускается в виде рулонов или плит, определенных габаритов.

Внимание!
Монтаж ваты выполняется строго в защитных очках и респираторе.

Преимущество ваты – отличное звукопоглощение, в частности, хорошо гасятся высокие и частично средние частоты. Тут действует правило – чем толще слой, тем больше он способен поглотить (имеется ввиду спектр низких частот). Следует понимать, что именно низкие частоты сильно передаются через деревянные перекрытия и избавиться от их проникновения очень трудно. Почему так? Всё просто – деревянные перекрытия имеют малый вес, а дерево выступает в роли резонатора. В бетонных перекрытиях добиться звукоизоляции проще, в виду конструктивной особенности бетонной плиты и её свойств.

Тем не менее, при желании можно значительно снизить передачу шума через перекрытия из дерева. Для этого нужно сделать поглотитель звука, представляющий собой пирог мембранного типа.

Устройство мембраны звукопоглотителя

Пирог изготавливается из листового материала, как вариант, ОСБ или фанера (не тоньше 10 мм). Внутри (между листами) укладывается звукоизолятор. В качестве звукопоглотителя может использоваться:

1. Минеральная вата (минвата)
2. Базальтовое волокно
3. Минплита
4. Строительный войлок (технический)

Если применять минераловатный материал, то с плотностью не меньше 30 кг\м3 (чем выше плотность и толще, тем лучше).

Войлок строительный характеризуется высокими параметрами звукопоглощения, но склонен к водопоглощению и пожароопасен (хотя, качественная антисептическая пропитка снижает вероятность возгорания, т.е. открыто не горит, а тлеет).

Строительный (технический) войлок – плотный материал из шерсти или синтетических волокон. Характеристики: плотность – 10-80 кг/м3, толщина 5-40 мм, ширина разная, варьируется в пределах до 2-х метров, теплопроводность от 0,03 до 0,07 Вт/(м К). Выпускается в рулонах или в виде полотнищ.

Поглотитель звука между перекрытием и мембраной делается не только для звукоизоляции, а в большей мере для того, чтобы погасить резонанс, возникающий между перекрытием и мембраной.

Для достижения максимального эффекта звукоизоляции – мембрана (пирог) не должна соединяться с перекрытием, т.е. должна иметь независимое соединение (крепится на отдельный профиль на расстоянии 10 см от перекрытия, образуя воздушную подушку). Получается своего рода подвесной потолок.

Звукоизоляционный пирог крепится по периметру к стенам, а посредине к балкам только посредством амортизирующих креплений (эластичный потолочный подвес), причем редким шагом, не меньше метра. Виброподвесы можно купить заводские или сделать самодельный виброгасящий подвес.

Если мембрану прикрутить напрямую к деревянным балкам перекрытия, весь эффект будет утрачен.

Принцип технологии – рассинхронизировать звуковые колебания, возникающие между перекрытием и мембраной. Получается, так сказать, потолок с резонансным поглотителем.

Ещё возможно устройство такой конструкции – минвата крепится сеткой или рейками между балками перекрытия, а в качестве мембраны (т.е. вместо неё) подшить потолок фанерой или гипсокартоном. Но, крепятся они не на балки, а тоже независимо (т.е. за стены), на 3-5 см ниже перекрытия. При таком устройстве роль поглотителя будет играть минвата, закрепленная на балках.

Метод спорный. Трудоемкий процесс, большой вес и самое главное, звук гасится частично, т.к. основной резонанс передается по лагам. Принцип устройства показан на фото.

Конечно, все зависит от способа устройства, как советуют мастера, нужно засыпать песок между лагами и черновым полом, а не только между балками перекрытия, а сверху монтировать систему плавающий пол.

Схема звукоизоляции перекрытий под гипсокартон

Итог

Технология звукоизоляции перекрытий для деревянного дома в отличие от кирпичных и бетонных строений имеет ряд особенностей, которые непосредственно связаны с конструкцией перекрытий их свойствами и звукопроводящими характеристиками. Описанные выше способы помогут изолировать или значительно снизить проникновение звуковых волн между этажами в каркасных коттеджах, а также в домах из оцилиндрованного бревна или бруса.

Строительство каркасных домов становится все более популярным и на сегодняшний момент, представляет собой наиболее развитую отрасль коттеджного домостроения. Характерной особенностью применения каркасной технологии является использование деревянной двутавровой балки в строительстве. Данная разновидность стройматериалов представляет собой два бруса (полки), в которые вклеена профрезерованная фанера заданной толщины. Согласно методикам расчета теории сопротивления материалов, форма несущей балки в виде двутавра является оптимальной: распределение нагрузки от изгиба в этом случае лучше соответствует распределению материала. Таким образом, конфигурация двутавровой балки максимально отвечает строительным требованиям для несущих конструкций.

Преимущества использования деревянных двутавровых балок

1. Отличные прочностные характеристики и меньшая степень изгиба при нагрузке делают этот материал идеальным для несущих балок при строительстве.
2. Уменьшение веса здания, а соответственно, и фундамент можно делать со значительной экономией материалов и трудозатрат.
3. Сокращение сроков строительства.
4. Соответствие экологическим стандартам.
5. Отсутствие необходимости привлечения специальной строительной техники и значительного количества людей.
6. Прокладка инженерных коммуникаций не составит проблем, без вреда для несущей способности стен.
7. Низкая теплопроводность материала обеспечит дополнительную экономию теплоносителей.
8. Влагостойкость благодаря специальным пропиткам.
9. Широкий ассортимент стандартных размеров.
10. Сохранение первоначальных габаритов даже при длительной эксплуатации.
11. Пропитка антисептиком, огнезащитным составом и дополнительной защитой от образования плесени и порчи насекомыми.
12. Значительный гарантийный срок эксплуатации.

Недостатком деревянных двутавровых балок является значительная стоимость , особенно если учесть, что строительство подразумевает использование довольно значительного количества таких балок. Это можно исправить, если изготавливать балки самостоятельно, в этом случае, затраты на материалы будут несравнимо меньше покупки готовой продукции.

Особенности применения двутавровой балки из дерева в строительстве

1. Использование специальной деревянной двутавровой балки в качестве основных несущих конструкций позволяет значительно снизить вес здания. Это позволит сократить трудозатраты на установку, как и общие затраты на материалы для фундамента. Для такого типа дома будет достаточно фундамента на винтовых сваях.
2. Такие перекрытия отличаются высокой прочностью и соответствуют строительным нормативам. Использование даже на довольно значительных площадях, позволит избежать характерных проблем (изгиб, трещины и усадка) для такого типа строительства.
3. Межэтажное перекрытие по деревянным балкам также гарантирует высокую прочность и безотказность перекрытия. Гарантия сохраняется на весь срок эксплуатации дома при условии квалифицированного монтажа.

Самостоятельное изготовление деревянной двутавровой балки

Изготовить деревянную двутавровую балку своими руками не столь сложно, чем может показаться. При наличии минимальных столярных навыков и необходимого оборудования, можно реально сэкономить на покупке необходимых стройматериалов.

По расчетам специалистов, таким образом можно снизить себестоимость строительства до 20%. Область применения не ограничивается кровельными работами, таким образом можно выполнять все плиты перекрытия в доме, включая межэтажное перекрытие по деревянным балкам.

Видео с процессом изготовления деревянной двутавровой балки своими руками:

Технология самостоятельного изготовления деревянной двутавровой балки

1. Основной материал балки - бруски необходимого сечения (минимум 25×35 мм), расчет сечения производится исходя из нагрузки на деревянную балку.
2. Материал перемычки - плиты OSB, ОСП или обычной фанеры, в зависимости от назначения.
3. Фрезерный станок, циркулярная пила или обычная электрическая пила используются для выреза паза в брусьях. При больших объемах производства желательно все-таки иметь под рукой фрезерный станок, так будет легче вырабатывать необходимый объем.
4. Край фанеры или плиты обрабатывают, придавая ему форму трапеции.
5. При помощи киянки плита аккуратно совмещается с пазом бруска. Предварительно на всю длину паза наносится клей нужного состава (для фанерных плит). Детали совмещаются и устанавливаются в струбцины или тиски до полного высыхания клея.
6. После процедура повторяется для второй стороны.
7. Готовое изделие проверяют на соответствие размеров и нарезают при необходимости.

Как видно, технологический процесс изготовления деревянной двутавровой балки не так сложен, а результат довольно существенно поможет сэкономить при строительстве дома.

Область использования деревянной двутавровой балки

Как уже говорилось выше, сама концепция каркасной технологии строительства малоэтажных деревянных домов предусматривает значительное использование деревянной двутавровой балки для выполнения различных видов перекрытий.

• Для полов: прогиб деревянной балки по всей плоскости незначительный, что обеспечит бесшумность напольного покрытия. Физические параметры двутавровых балок придают лагам пола дополнительную жесткость.
• Для стен: успешно применяется для стеновых перекрытий, прочностные характеристики обеспечивают длительную комфортную эксплуатацию, а ассортимент размеров - универсальность применения для различных видов панелей.
• Для потолка: используется в качестве стропильной системы при монтаже крыши. Низкая степень деформации данного типа строительного материала обеспечивает надежность и долговечность конструкции.
• Для опалубки при бетонировании: дополнительное использование в качестве монолитной опалубки обеспечивает высокое качество бетонных конструкций и удобство пользования. Срок службы таких вспомогательных приспособлений также значительно выше, чем у обычного варианта.

Видео о том как устанавливать деревянные двутавровые балки:

Заключение

Деревянная двутавровая балка - универсальный строительный материал широкой области применения. Высокие прочностные характеристики обеспечивают отличное качество и долгий срок службы конструкций. Дополнительные специальные пропитки делают древесину устойчивой к разрушительному влиянию микроорганизмов и насекомых, обеспечивают соблюдение противопожарных нормативов, при этом сохраняя натуральные свойства древесины.

Каркасный метод строительства жилых домов - перспективная отрасль, позволяющая за относительно невысокую стоимость получить на выходе здание, ничем не хуже традиционных кирпичных. За рубежом, при помощи такой технологии возводятся практически все жилые малоэтажные дома (около 80% от общего числа новостроек), в нашей стране такой метод пока - нововведение. Большое значение при таком строительстве имеет качество основного несущего перекрытия, для изготовления которого и используется деревянная двутавровая балка. Стоимость общих затрат на постройку каркасного дома можно снизить до 20% при самостоятельном изготовлении балок необходимого сечения.

Для обустройства перекрытий при строительства дома потребуются балки. В частном строительстве чаще всего используют деревянные варианты. Для выбора конкретных размеров требуется произвести расчет деревянных балок перекрытия.

Перекрытие по деревянным балкам. Фото

Какой длины нужны балки?

Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется несколькими моментами. Балки должны перекрывать пролет и иметь некоторый запас, чтобы можно было заделать их в стены. Если стены сделаны из кирпича или бетонных блоков, то углубление балок выполняется на 10 - 15 см. Нижняя граница для досок, верхняя для бруса. В стенах из дерева углубление делают на семь сантиметров.

В некоторых вариантах балки крепятся уголки, хомуты и другие приспособления. В таком случае длина деревянных балок перекрытия равна расстоянию от одной стены до другой. Иногда балки выводят на 30-50 см наружу и они участвуют в создании ската крыши.

Оптимальны балки из дерева для перекрытия расстояний от двух с половиной метров до четырех. Максимальная длина, которую может перекрыть такой элемент из дерева - 6 м. Далее прочность оказывается недостаточной. Для более длинных пролетов используют варианты из клееного бруса или ставят дополнительные опоры, например, колонны.

Как определить нагрузку?

На деревянные балки перекрытия постоянно воздействует нагрузка, складывающаяся из нескольких составляющих. Первым слагаемым является собственный вес всех деталей, составляющих перекрытие. Второе слагаемое - эксплуатационная нагрузка. Она бывает временной или постоянной. Точный расчет достаточно сложный, но вполне возможно применять упрощенный вариант формулы.

Если рассчитывается нагрузка для перекрытия чердака, в котором не будут что-либо хранить, то постоянная нагрузка принимается за 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка в таком варианте будет: 70*1,3=90 кг/м2. 70 - нормативное значение для данного чердака, 1,3 - коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка - сумма из двух названных, т.е. 50+90=130 кг/м2. Округляем и получаем 150 кг/м2.

Данные расчеты предполагают, что будет использоваться легкий утеплитель. Если же будут применяться материалы с большим весом или чердак будет активно использоваться для разных целей, то нормативная нагрузка, действующая на перекрытие повышается до 150 кг/м2. В этом случае 150*1,3+50=245 кг/м2. Данное значение можно округлить до 250 кг/м2.

При создании мансарды учитывается вес напольного покрытия и основы пола, мебели, людей. В результате нагрузка получается от 350 до 400 кг/м2.

Балки перекрытия: сечение и шаг

Когда значение длины балок известно и проведены расчеты общей нагрузки, то можно определить требуемое сечение этой детали и шаг монтажа, который должен использоваться.

При расчете деревянных балок перекрытия учитывается, что оптимальным вариантом сечения является прямоугольное. Высота и ширина должны иметь соотношение 1,4:1.

Ширина балок варьируется от 4 см до 20, а высота от 10см до 30. Высоту стараются выбрать такую, чтобы было удобно укладывать утеплитель.

На сечение балок деревянного перекрытия влияет и такой показатель, как шаг, с которым они укладываются. Обычно шаг балок деревянного перекрытия находится в диапазоне от 60 см до 1м. но может изменяться в меньшую сторону до 30 см и в большую до 1,2 м. Иногда шаг подбирают по ширине плиты теплоизоляционного материала. В каркасных постройках его привязывают к шагу каркасных стоек для обеспечения максимальной жесткости.

Для проверки и расчетов подходят онлайн-калькуляторы, которые широко представлены в интернете.

Экономичный вариант перекрытия

Экономичным называется перекрытие, состоящее из деревянных щитов . Эти детали бывают с обшивкой с одной или с двух сторон. Они соединены с каркасом , что помогает им хорошо выдерживать все нагрузки вертикального характера. Щиты являются несущими только тогда, когда они надежно соединяются с каркасными досками. Доски повернуты ребрами к щитам и соединяются именно этими поверхностями. Поскольку ребра из досок и обшивка прочно соединены в единую конструкцию, они имеют несущую способность не меньше, чем деревянные балки перекрытия.

Отличным материалом для обшивки являются строительная фанера и плиты ДСП . Применяются и обычные доски , но они не создают перекрытие, обладающее высокими несущими характеристиками. При их применении получается значительное количество швов, имеющих одно направление.

Не могут быть дополнительными несущими элементами и гипсокартонные плиты, а также столярные и цементостружечные плиты. Рациональность их использования невелика еще и потому, что они стоят дороже, чем ДСП и фанера.

Звукоизоляция перекрытий

Обычно производится утепление перекрытий по деревянным балкам, но межэтажные перекрытия не требуют высокого уровня теплоизоляции. Уровень звукоизоляции является более важным показателем в данном случае. Высокая прочность перекрытий не всегда сочетается с необходимыми показателями шумозащиты. Нередко балки перекрытия в деревянном доме приходится дополнительно изолировать , чтобы избавиться от проникающих звуков. Особенно сложно приходится проектировщикам сборных домов. Им необходимо совместить два направления. Необходимо создать конструкцию, которая будет отличаться высокой прочностью и выдерживать значительные нагрузки. При этом в ней должны быть «мягкие» элементы, поглощающие звуковые волны. Именно они создают наилучшую звукоизоляцию.

Балки, заполненные шлаком или керамзитом, не соответствуют современным нормам. Они не подходят ни по уровню гидроизоляции, ни по технологическим особенностям создания.

Современные нормы содержат требования по сокращению количества ударных шумов, которые могут пропускаться перекрытием. При этом шумозащита должна повышаться даже в ущерб несущей способности конструкции. В результате были созданы новые варианты, объединяющие показатели.

Стали использоваться пружинные скобы . Они разъединяют нижнюю обшивку и балки, благодаря чему ударные шумы передаются меньше и быстрее гасятся.

Улучшить звукоизоляцию помогают и специальные утяжелители внутри конструкции. Для этой цели используют песок и прочие материалы, уменьшающие звукопередачу.

Поскольку песок материал сыпучий, то с этим связан его основной недостаток. При свободной отсыпке в пространство перекрытия он может просыпаться вниз через щели между плитами. Чтобы этого избежать, пространство застилают пленкой или используют специальные маты, состоящие из двух слоев пленки и песка между ними.

Вместо песка могут быть использованы плиты на цементной основе . Основной их недостаток - высокий вес. В результате необходимо увеличивать прочность балок, что делает конструкции менее экономичными.

Невозможно обеспечить высокую звукоизоляцию для открытого снизу перекрытия. Если балки снизу не обшиваются, а внутрь не закладываются изолирующие материалы, то уровень проникновения шумов будет достаточно высокий.

Защита балок от влаги и прочих внешних воздействий

Специальная защита от влаги и климатических воздействий балкам перекрытия в деревянном доме не требуется. Все конструкции мансарды, чердачное перекрытие по деревянным балкам, деревянные элементы наружной стены надежно защищены в том случае, если кровля выполнена правильно и не протекает.

Защищать древесину перекрытий специальными средствами требуется только в том случае, если перекрытие располагается над влажной зоной . Это может быть ванная комната, баня, прачечная и любое другое помещение с высокой влажностью. Вентиляция для перекрытий не требуется.

Для защиты любых конструкций достаточно стандартной обработки. Открытые балки или другие виды невентилируемых перекрытий можно обработать лакокрасочными материалами. Специальные химические средства для обработки не нужны.

Защита деревянных перекрытий от огня

Строительные материалы должны отвечать нормам пожарной защиты . Все материалы разделяют на две группы: горючие и негорючие. Конструкции бывают полуогнестойкие и огнестойкие. Первые только задерживают распространение огня, снижают скорость возгорания. Вторые же не горят, поэтому не дают огню распространяться.

В жилом строительстве эти нормы должны соблюдаться максимально полно. Чтобы обеспечивать максимальную безопасность . В частности перекрытия, которые расположены в семи метрах над землей должны противостоять огню не менее, чем полчаса.

Поскольку для перекрытий часто используется дерево, то рекомендуется использовать цельную древесину . Если же применяются другие древесные материалы, то они должны обладать определенным уровнем плотности. Нередко дерево обрабатывают специальными веществами, придающими огнестойкость горючему материалу.

Когда проектируется конструкции с открытыми балками , то следует учитывать воздействие огня с нескольких сторон.

Для выявления устойчивости конструкции к огню используют специальные значения. Например, для хвойной древесины скорость выгорания принята за 0,8мм в секунду.

Рассчитывая конструкции с открытыми балками, учитывают необходимый уровень огнестойкости. Когда высота задается параметрами утеплителя, повышают ширину балок для увеличения времени задержки огня.

Вопросы к пожарной безопасности, также как и к шумозащите, еще имеются. Их продолжат решать в ближайшее время все заинтересованные стороны.

Несущая способность балок: способы повышения

Чтобы повысить несущие характеристики балок, используется несколько способов. Во-первых, крепятся накладки из досок , увеличивающие сечение.

Во-вторых, на балке можно закрепить П-образный профиль из металла. Это также увеличивает ее жесткость и прочность.

В-третьих, сокращается шаг между балками, т.е. они укладываются гораздо чаще, чем требуется. Это дает определенный запас прочности и дает свободу действий без беспокойства о надежности конструкции.

Периодически состояние перекрытий надо проверять. Поврежденные балки заменяют или ремонтируют с помощью накладок. Разрушают их вредители. Влага совместно с гниением.

Двутавровые балки перекрытия

Современные двутавровые балки перекрытия деревянные изготавливаются из нескольких материалов. Для их производства используют брус, плиты OSB и хвойные породы дерева. Эти балки обладают множеством положительных характеристик. Они экологичны, поскольку производятся исключительно из материалов, не выделяющих вредных веществ. Служат двутавровые балки долго, а благодаря особой форме и надежно. Они отличаются уникальным сочетанием небольшого веса и высокой прочности. Эти балки не изменяют свои геометрические параметры и не деформируются. Их легко применять, поскольку все поверхности тщательно выверены, а все элементы имеют одинаковые параметры.

Двутавровые балки перекрытия деревянные. Фото

Цены на двутавровые балки зависят по большей части от двух характеристик. Первая - площадь сечения , а конкретно, высота балки. Вторая - материалы , из которых изготовлены полки.

Использование двутавровых изделий позволяет ускорить строительные работы, т.к. балки удобны в применении. Они обезопасят дом от возникновения перекосов перекрытий и появления на них трещин, т.к. не усаживаются.

Используя двутавровые балки, можно существенно облегчить конструкцию перекрытия. Такая балка состоит из частей, которые имеют совсем небольшую толщину и массу. Однако благодаря особой конструкции они обеспечивают необходимый для конкретного перекрытия уровень прочности.

Такие балки могут изготавливаться на заказ, нужного размера. Это избавит от необходимости подгонки, на которую тратится дополнительное время.

Для работы с двутавровыми балками не требуется специальный инструмент. Вполне достаточно обычного плотницкого. В балках легко сделать отверстия, ели требуется проложить элементы коммуникаций.

Используют двутавровые балки не только для перекрытий. Они применяются и для создания стропильной системы .