Соединение балок перекрытия между собой по длине
Alkstroy.ru

Строительный портал

Соединение балок перекрытия между собой по длине

Как сращивать брус по длине

В этом материале Вы узнаете, как сращивать брус по длине. Ни для кого не секрет, что для изделий, используемых без нагрузки, с нагрузкой на растяжение, сжатие и изгиб используются различные способы сращивания. Мы познакомим Вас более детально с каждым из них, в результате чего Вы узнаете, как сделать прочное и красивое соединение.

Как сращивать брус по длине: основные моменты

Технология сращивания бруса без нагрузки (самая простая схема).
Технология сращивания при нагрузке на сжатие. Технология сращивания при нагрузке на растяжение и изгиб. Сращивание открытых балок, прогонов, стропил. Особенности сращивания мебели, перил.

Сращивание бруса по длине без нагрузки

Как уже было сказано, это самый простой вариант. Ярким примером является венец стены из бруса. Единственное требование к фиксации – оно ни в коем случае не должно продуваться. Уточним: точки сращивания обязательно должны смещаться от венца к венцу, иначе механическая прочность будет недостаточной.

  • Соединение в полдерева (самое элементарное решение). Каждая из составляющих деталей вырезается на половину толщины, причем длина сращивания ни в коем случае не должна быть меньше от поперечного размера бруса. Плотные соединения обеспечиваются прокладкой утеплителя (обычно, джутовой ленты). Часто соединение делается вертикальным, что исключает вероятность продувания.

  • Соединение с коренным шипом (несколько сложнее). На одной из деталей вырезается шип, имеющий размер в 1/3 толщины бруса, на второй делается соответствующий паз.

  • Соединение шпонкой. Еще один эффективный способ сращивания венца. Пазы выбираются на двух брусьях; после укладки венца вбивается деревянная шпонка.

Сращивание бруса по длине – нагрузка на сжатие

Такой тип нагрузки характерен для разных колон и строек. Здесь перед строителем возникает сразу две задачи:

  • Исключить увеличение сечения детали.
  • Избежать взаимного смещения разных элементов конструкции.

Чтобы достигнуть вышеперечисленных целей на торцах бруса делается замок.

Первый вариант замка сильно напоминает соединение в половину дерева. Но скосы на торцах существенно меняют его свойства. В результате, увеличенная нагрузка на сжатие только усиливает конструкцию.

Еще одно решение – косой натяжной замок, заинтересует тех, что исключает вероятность рассоединения деталей во время растягивающей нагрузки. К примеру, это полезно для опоры навеса, имеющего высокую парусность.

Более того, элементы, которые образуют колонну, могут фиксироваться шипованным соединением. В таком случае наращивание бруса всегда начинается с нарезки на нем косых шипов. После чего детали садятся на клей. Высокая прочность склеивания достигается прессованием соединения и большой площадью поверхности шипов.

Нагрузка на растяжение и изгиб

Стоит отметить, что нагрузки на растяжение для деревянных конструкций – это скорей исключение, чем правило. Специфика эксплуатации заставляет разделить технологии сращивания бруса по длине в зависимости от того, что именно за элемент изготавливается.

Открытые балки

Для деревянного строительства они довольно типичны. Специфика здесь точно такая же, что и в случае колонн: фиксация ни в коем случае не должна увеличивать сечение балки.

Исключить рассоединение брусьев во время нагрузки на растяжение позволяет прямой накладкой замок. Косой накладкой замок перекладывает эту функцию на другие крепежные элементы – болты и шпильки. Они стягивают половины замка в одной точке, по центру. Для дополнительной фиксации применяется клей.

Прогоны, стропила

Здесь картина совершенно отличается: во время эксплуатации стропильная система скрыта от глаз обитателей дома. По этой причине здесь допустимы разные способы сращивания, которые увеличивают сечение бруса.

  • Обычное соединение внахлест подразумевает, что брус имеет небольшую толщину (что типично для стропил). Длина нахлеста должна быть втрое больше ширины доски или бруса. Для фиксации применяются шпильки или болты.
Читать еще:  Жидкая резина для бетона

  • Сращивание встык также практикуется, но с усилением соединения боковыми накладками, которые могут быть сделаны из толстой фанеры или доски; могут применяться и перфорированные пластины, состоящие из оцинкованной стали.

Как выполнить соединение своими руками, которое будет красивым и прочным? Сама методика нами была досконально изучена: на торцах деталей формируются шипы фрезерованием, затем они склеиваются встык.

Внимание! Прессование обязательно, и на него должно отводиться не меньше 5-6 секунд. После этого детали надежно фиксируются в неподвижном положении на весь период высыхания клея.

Но результат во многом зависит от многих нюансов:

  • Брусок подбирается по текстуре и цвету.
  • Порода древесины обязательно должна быть одинаковой. Показатель влажности может отличаться в пределах 3%.
  • Дефекты на сращиваемых элементах размещаются только с тыльной стороны.
  • Между склеиванием и нарезкой шипов должно пройти не больше суток. Иначе неравномерная сушка скажется на качестве клеевого шва и точности подгонки шипов.
  • Выдавившиеся во время прессования излишки клея немедленно удаляются. После его высыхания выполнить очистку детали будет гораздо сложнее.

Выводы

Надеемся, что наши рекомендации окажутся полезными Вашему читателю в отделке или строительстве дома. Дополнительную информацию можно посмотреть из видео, представленных в нашей статье. Желаем успехов!

Конструкция перекрытия по деревянным балкам, расчет несущей способности. Сращивание, усиление и утепление

  • Деревянное перекрытие – типичное решение для частного дома.

    Как все устроено

    Дерево хвойных пород является наиболее востребованным материалом для строительства межэтажных и чердачных перекрытий в частном доме. Основная причина очевидна – невысокая по сравнению с монолитным железобетоном или готовыми плитами цена.

    Кроме того: перекрытие по деревянным балкам, в отличие от плитного, может быть смонтировано без услуг погрузочной техники, что тоже обеспечивает существенную экономию.
    От монолитного оно выгодно отличается тем, что не требует сооружения опалубки.

    1. Обеспечить их достаточную несущую способность при расчетных долговременных нагрузках;
    2. Выполнить эффективную межэтажную шумоизоляцию;
    3. Если речь идет о перекрытии над неотапливаемым подвалом или под неэксплуатируемым чердаком – организовать достаточно эффективную теплоизоляцию, соответствующую требованиям климатической зоны, в которой вы проживаете.

    Первая задача решается подбором оптимальных сечения и шага балок. Максимальная длина деревянной балки перекрытия обычно ограничена 6 метрами – длиной поставляемого производителями бруса камерной сушки; при большем пролете сооружаются промежуточные несущие стены или опорные колонны.

    Длина бруса ограничена размерами камер сушки.

    Для решения второй и третьей задач межбалочное пространство заполняется утеплителем – стекло- или минеральной ватой, пенополистиролом, эковатой и прочими материалами. Их выбор – тема для отдельного исследования; на нем мы не станем заострять свое внимание.

    Типичная конструкция утепленного перекрытия такова:

    • На боковые поверхности балок в их нижней части набиваются черепные бруски сечением от 40х40 мм .

    Крепление черепных брусков.

    • По ним без крепления укладываются доски толщиной от 25 мм.
    • По настилу расстилается пароизоляционная пленка . Она перекрывает и доски настила, и балки.
    • Между балками укладывается утеплитель .
    • Сверху он застилается гидроизоляцией (чаще всего в этой роли выступает обычный полиэтилен с проклеенными швами между полотнами).
    • По гидроизоляции настилается черновой пол – непосредственно по балкам (при достаточной толщине половой доски) или по перпендикулярным им лагам. В первом случае между балками и настилом набивается контробрешетка – рейка толщиной 20 мм, оставляющая под настилом просвет для вентиляции.

    Структура утепленного перекрытия.

    Расчет несущей способности

    Как рассчитать деревянные балки перекрытий при известных пролете и шаге?

    Общая информация

    Максимальный пролет нами уже упоминался: он ограничен длиной поставляемого бруса. Однако оптимальным значением пролета для деревянных несущих конструкций считаются 2,5 – 4 метра. Среди прочего, меньший пролет позволяет обойтись брусом меньшего сечения, что удешевляет конструкцию перекрытия.

    Читать еще:  Лак для облицовочного кирпича

    Оптимально использование в качестве балок бруса с прямоугольной формой сечения. Его высота должна относиться к ширине как 1,4:1. В этом случае мы получаем максимальную несущую способность при опять-таки минимальных расходах.

    Однако: реальные сечения деревянного бруса заставляют несколько отклоняться от оптимальной пропорции размеров.

    Балка должна опираться на стену как минимум 12 сантиметрами свой длины от края.

    Опирающийся на стену край гидроизолируется со всех сторон, кроме торца. При заделке торца непроницаемым для влаги материалом торцы рано или поздно загниют из-за отсутствия естественной сушки.

    При расчете межэтажных перекрытий обычно используют расчетное значение полной нагрузки (собственный вес перекрытия и эксплуатационная нагрузка) в 400 кгс/м2. Однако для неэксплуатируемых чердаков это значение может быть уменьшено.

    Холодный чердак нетребователен к прочности перекрытия.

    Таблицы сечений

    Начнем с подбора сечения прямоугольного бруса для нагрузки 400 кгс/м2 при разных значениях пролета и шага между балками.

    Шаг/пролет 200 см 300 см 400 см 500 см 600 см
    60 см 7,5х10 см 7,5х20 см 10х20 см 12,5х20 см 15х22,5 см
    100 см 7,5х10 см 10х17,5 см 12,5х20 см 15х22,5 см 17,5х25 см

    При сооружении чердачного перекрытия под неэксплуатируемым чердаком расчетная нагрузка может лежать в пределах 150 – 350 кгс/м2. При шаге между балками в один метр их сечения в сантиметрах должны быть следующими:

    Расчетная нагрузка, кгс/м2/ пролет, см 300 400 500 600
    150 5х14 6х18 8х20 10х22
    200 5х16 7х18 10х20 14х22
    250 6х160 7х20 12х20 16х22
    350 7х160 8х20 12х22 20х22

    Еще одна таблица содержит минимальные диаметры круглых балок (оцилиндрованного бревна) при нагрузке 400 кгс/м2 и шаге 1 метр.

    Пролет, см Диаметр бревна, см
    200 13
    300 17
    400 21
    500 24
    600 27

    Сращивание и усиление

    Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

    Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант – под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

    Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

    Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

    Наиболее надежный способ – соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

    Важно: места сращивания при о
    тсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

    Еще одно неплохое решение – сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 – 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

    Сборные балки из трех тонких досок.

    Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

    Способов не так уж много:

    1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
    2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

    В последнем случае полезно знать одну тонкость:

    • Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
    • Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.
    Читать еще:  Закручивающиеся сваи для фундамента

    Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

    Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

    1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
    2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления – клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
    3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.

    Любопытно, что значительно увеличить жесткость балок можно с помощью обыкновенной фанеры толщиной 18 – 22 миллиметра. Она нарезается полосами шириной, равной высоте балок, и после устранения прогиба перекрытия подпорными колоннами приклеивается к каждой балке с обеих сторон с фиксацией гвоздями или саморезами с шагом 15 – 25 сантиметров.

    Разумеется, и здесь обязательна разбежка поперечных швов – и на каждой отдельной балке, и между смежными балками.

    Балка с усилением фанерой.

    Утепление

    Инструкция по сооружению утепленного перекрытия нами уже приведена; однако расчет утепляющего слоя в зависимости от применяемого материала и климатических условий нуждается в комментариях.

    Основное свойство любого утеплителя – его теплопроводность. Чем она ниже, чем лучшее утепление обеспечивается слоем фиксированной толщины.

    Для каждого региона страны в зависимости от зимних температур в нем российским СНиП 23-02-2003 предлагаются собственные нормы теплового сопротивления ограждающих конструкций.

    Тепловое сопротивление складывается из сопротивления каждого из слоев стены или перекрытия; однако именно для перекрытий свойствами настила, паро- и гидроизоляции можно пренебречь, поскольку их теплоизолирующие качества серьезно уступают таковым у любого современного утеплителя.

    95% теплоизоляции обеспечиваются уложенным между балок утеплителем.

    Толщина слоя утеплителя рассчитывается по простейшей формуле: она равна произведению расчетного теплового сопротивления и коэффициента теплопроводности выбранного теплоизоляционного материала.

    Важный момент: все значения приводятся в единицах СИ; соответственно, результат мы получим в метрах.
    Для вычисления слоя утеплителя в сантиметрах его достаточно умножить на 100.

    Очевидно, для расчета не хватает только справочных данных. Чтобы избавить читателя от их поиска, приведем эти значения здесь.

    Город Нормированное тепловое сопротивление перекрытия, (м2*С)/Вт
    Архангельск 4,6
    Калининград 3,58
    Москва, Пенза, Саратов 4,15
    Краснодар 2,6
    Астрахань 3,6
    Оренбург 4,49
    Пермь 5,08
    Тюмень 4,6
    Омск 4,83
    Екатеринбург 4,38
    Сургут 5,28
    Красноярск 4,71
    Чита 5,27
    Хабаровск 4,6
    Владивосток 4,03
    Петропавловск-Камчатский 4,38
    Магадан 5,5
    Анадырь 6,39
    Верхоянск 7,3

    Суровый климат Верхоянска заставляет серьезно озаботиться утеплением.

    Утеплитель Теплопроводность в сухом состоянии, Вт/(м2*С)
    Пенопласт С-25 0,04
    Экструдированный пенополистирол 0,031
    Пенополиуретан 0,04
    Стекловата (маты) 0,05
    Пеностекло 0,1
    Базальтовая вата 0,042

    Уточним: реальные значения теплопроводности могут меняться в зависимости от плотности материалов и атмосферной влажности.
    Зависимость в обоих случаях линейная: рост плотности и влажности ведет к увеличению теплопроводности.

    Давайте в качестве примера своими руками выполним расчет утепления перекрытия над холодным подполом для дома, построенного в Астраханской области.

    Утеплитель – базальтовая вата.

    На фото – плитный утеплитель на основе базальтовой ваты.

    1. Нормированное теплосопротивление из верхней таблицы берется равным 3,6 (м2*С)/Вт.
    2. Теплопроводность базальтовой ваты равна 0,042 Вт/(м2*С).
    3. Минимально необходимая толщина утеплителя, таким образом, равна 3,6*0,042=0,1512 метра, или 15 сантиметров.

    Заключение

    Надеемся, что нам удалось ответить на все накопившиеся у читателя вопросы. Дополнительную информацию о строительстве перекрытий по деревянным балкам можно получить из видео в этой статье. Успехов!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector