Как сделать деревянное перекрытие чердака
Варианты устройства чердачного перекрытия – виды конструкции и правила монтажа
Помещение на чердаке частного домовладения используется для разных целей: хранения временно ненужных вещей, установки оборудования или обустройства жилых комнат. В зависимости от того, для чего служит свободное пространство под кровлей, выбирают способ устройства чердачного перекрытия.
Что представляет собой чердак
Чердачное помещение ограничивают скаты крыши и потолок жилого этажа. Это место часто используют для обустройства дополнительной жилой площади.
Чердак частных домовладений бывает двух видов:
При принятии решения о ремонте или перестройке дома нужно заранее определиться, для каких целей будет задействован чердак, чтобы сделать расчет и проект перекрытия. От этого зависит перечень необходимых материалов и промежуток между балками. Они должны обеспечить требуемую прочность и несущую способность.
Функциональное назначение перекрытий
Конструкция чердачного перекрытия зависит от параметров строения и целей, для которых планируется использовать подкровельное пространство. На чердак возлагается функция своеобразной воздушной прослойки, которая отделяет холодную крышу от обогреваемых этажей.
Пол на чердаке выполняет ряд задач:
Особенности устройства и конструкции перекрытий
Поскольку перекрытие чердаков выполняет две функции – несущую и изолирующую, они имеют многослойное строение. Каждый из элементов «пирога» дополняет друг друга, что обеспечивает создаваемой конструкции долгий срок эксплуатации, прочность и способность выдерживать большие нагрузки.
Устройство пола на чердаке предполагает наличие следующих слоев:
Виды чердачных перекрытий
Для устройства перекрытия холодного чердака используют материалы, отличающиеся по весу, долговечности, стоимости и несущей способности.
Различают несколько видов перекрытий в зависимости от того, из чего они сделаны:
Из всех вышеперечисленных видов перекрытий в частном малоэтажном домостроении в большинстве случаев отдают предпочтение деревянным балкам. У них оптимальное соотношение между ценой и качеством. При грамотно выполненных расчетах и соблюдении технологии ремонт перекрытию в ближайшие годы не потребуется. Также необходима вентиляция на чердаке частного дома, для обустройства которой понадобятся дополнительные знания.
Требования к устройству пирога
Поскольку от качества монтажа и ремонта чердачных перекрытий зависит безопасность пребывания в доме, к их обустройству предъявляется ряд требований.
Чтобы знать величину максимально допустимой нагрузки, которую способна выдержать конструкция, необходимо выполнить соответствующие расчеты, а потом, основываясь на их результатах, приступают к разработке проекта, из которого будет ясно, как правильно утеплить чердачное перекрытие в доме.
В процессе проектирования следует учитывать требования к балкам, используемым для обустройства перекрытия на чердаке, чтобы результат получился надежным и долговечным. Расстояние между ними нужно рассчитывать, исходя из нагрузок, оказываемых на них.
Технология создания чердачного перекрытия по деревянных балкам
При наличии опыта выполнения строительных работ смонтировать перекрытие холодного чердака по деревянным балкам можно собственноручно. Выполняют этот процесс на заключительном этапе проведения кровельных работ.
Последовательность действий будет следующей:
При утеплении пола чердака не следует забывать об обустройстве гидро- и пароизоляции.
Деревянные балки на перекрытия для большого пролета
Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.
Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.
И подобный случай далеко не единственный.
Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.
Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.
Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:
Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.
За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):
Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры
Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.
Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.
Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.
Деревянная балка более 6 метров: тонкости
На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.
Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.
Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.
Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.
Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.
Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:
Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.
Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.
Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.
Как высчитать расстояние между двутавровыми балками
Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.
Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.
Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки
Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.
По виду поперечного сечения длинная балка может быть:
Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.
Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.
Какую доску использовать для балок
По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).
Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.
Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.
Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.
Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.
Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.
На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.
Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:
Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.
Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.
Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его.
Вот испытание, которому подверглись деревянные балки перекрытия 7 метров:
Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.
В реальных условиях одна балка не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина, это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции, поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.
На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.
Как сделать деревянное чердачное перекрытие
Чердачное перекрытие должно обеспечивать необходимую прочность, жесткость, отсутствие вибрации.
Второй существенный момент – обеспечение необходимого уровня теплоизоляции и звукоизоляции. Тепло из дома стремится уйти через чердак, и этому должен быть надежный барьер. Обратно нужно не пустить шум дождя, ветра, и возможно, шум жилых помещений верхнего этажа.
Как сделать чердачное перекрытие по деревянным балкам, чтобы оно соответствовало этим требованиям и было долговечным? Какую конструкцию применить, и какие материалы выбрать?
Конструкция чердачного перекрытия с деревянными балками
Необходимо выбрать размер деревянных балок и шаг их установки. Эти параметры определяются проектом здания. Можно ознакомиться, как сделать расчет количества и размеров деревянных балок для чердачного перекрытия.
Можно выбрать различные варианты шага установки и размеров балок в соответствии с проведенным расчетом. Подбор целесообразней делать по фактору обеспечения размещения утеплителя и закрепления обшивки.
В качестве балок для чердачного перекрытия могут быть выбраны:
Применение досок позволяет экономить именно на балках перекрытия. Но при этом приходится решать вопрос скручивания балок под нагрузкой (устраняется жесткой обшивкой таких досок) Как делается чердачное перекрытие из досок читайте тут.
Для бруса указанного размера, меры по предотвращению скручивания не требуются.
Балки делаются из высушенной древесины, влажность которой не превышает 20%.
После того как подобраны балки и определен шаг их установки, можно рассматривать дополнительные параметры – обшивку, утепление…
Как балки заделываются в стену
Глубина заводки в стену для деревянных балок перекрытия чердака должна составлять:
— для бруса — 150 – 200 мм (длина опирания на стену);
— для досок — от 100 мм.
Концевые части балок на длину 250 мм заворачивается в гидроизоляционный материал. Чаще используется рубероид. Но торец балки не гидроизолируется для обеспечения парообмена.
Торец балки скашивается на величину около 30 мм (см. рис.) и между ним и стеной обязательно оставляется воздушный зазор.
На рисунке: 1 – балка перекрытия, 2 – гидроизоляция, 3 – выравнивающая деревянная подкладка, 4 – гидроизоляция для подкладки.
Балки фиксируют металлическими скобами (связями), которые заделываются в стену.
Между балками должен быть обустроен люк для доступа в чердачное помещение. Минимальные размеры люка – 0,7х0,5 метра.
Нужно ли применять балки заводского изготовления
Сейчас возможно применение не только простых деревянных балок, но и сложных конструкций заводского изготовления. Это двутавровые балки из ДСП, балки из клееного бруса, древесно-металлические и другого вида конструкции.
Эти балки отличаются от деревянных брусов и досок повышенными прочностными качествами. А также большей ценой.
Поэтому целесообразность их применения возникает лишь тогда, когда нужно перекрыть пролет большей длины, или обеспечить большую несущую способность перекрытия, например, под помещение, где будут находиться много людей, или организован склад…
Еще о балках
Балки чердачного перекрытия могут быть независимым самостоятельным элементом здания. Или могут быть и частью стропильной системы крыши.
Когда балки являются независимыми, то улучшается звукоизоляция (отсутствует прямой контакт с элементами крыши), имеется возможность простого ремонта чердачного перекрытия.
Если балки будут частью несущей опоры крыши, то строительство обойдется в целом дешевле.
Чтобы жилое помещение отгородить от огнеопасных деревянных конструкций балки обычно снизу подшивают гипсокартонными или гипсоволоконными листами. Толщина этих плит должна быть не менее 12 мм для одноэтажных и двухэтажных домов и не менее 15,9 мм для трехэтажных. К тому же эти материалы считаются экологически чистыми для жилого пространства, в отличие от древесно-стружечных плит не выделяют формальдегид.
Меры по теплоизоляции и звукоизоляции
Необходимо применять теплоизоляционный материал такой толщины, чтобы обеспечивалось сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции согласно СНиП. Это экономически оправдано.
К примеру, если чердачное помещение будет холодным, то тогда для региона «Московская область» будет оптимальная толщина слоя утепления минеральной ватой не менее 20 см. С учетом обеспечения вентиляционного зазора над утеплителем, чаще высоты балок (брусов и досок) будет недостаточно для размещения такого слоя и потребуется контробрешетка достаточной высоты.
Конструкция с контробрешеткой и применением в качестве утеплителя-звукопоглотителя минеральной ваты указанной толщины также является хорошим звукоизолятором чердачного перекрытия от воздушного шума (согласно нормативам индекс изоляции Rw для чердачного перекрытия должен быть не менее 45 дБ).
Под утеплитель для защиты от пара настилается полиэтиленовая пленка с перехлестами от 200 мм и толщиной более 0,15 мм. На неплотную минеральную вату укладывается пародиффузионная мембрана. Поверх контробрешетки делается настил из досок, ЦСП, ДСП… для возможности передвижения по перекрытию.
Также, чтобы обеспечить долговечность деревянных конструкций нельзя допускать общего повышения влажности на чердаке. Для проветривания общая площадь вентиляционных отверстий на чердаке должна быть 1:2000 — 1:5000 от площади помещения.
Если чердачное помещение жилое, то утепление закладывается в кровле, а межэтажное (чердачное) перекрытие звукоизолируется. Балки перекрытия являются значительными мостиками звука, поэтому чтобы добиться значительного уровня изоляции от воздушного и ударного шума необходимо применять плавающий пол — слой звукопоглотителя между двумя слоями звукоотражателя. Тогда перекрытие должно быть рассчитано на укладку сухой стяжки поверх слоя звукопоглотителя жестких плит минеральная вата толщиной от 40 мм.
При строительстве частных домов не редко чердачное перекрытие возводится своими силами, без привлечения профессиональных специалистов. Типичные ошибки:
— не обеспечение горизонтальности перекрытия,
— перерасход материалов на излишний запас прочности,
— контакт торцов лаг с кирпичной кладкой стен в результате чего дерево приходит в негодность,
— зыбкость неустойчивость настила вследствие экономии материалов,
-недостаточная толщина слоя утеплителя и экономические потери вследствие этого….
Также можно ознакомиться с правилами возведения стропильной системы крыши