При строительстве любого дома особое внимание следует обращать на перекрытие балок. Конструкция перекрытия может состоять из плит и балок, которые бывают деревянными, бетонными либо металлическими. Важнее всего рассмотреть способ опирания таких опор на кирпичную стену, так как строительство кирпичных домов считается самым распространенным. Опирание балки на балки и стену в проектируемом здании станет самым важным элементом, так как именно он будет определять надежность сооружения и безопасность его эксплуатации.
Для чего служат балки?
Они являются не только опорой под настилы полов и межэтажных переходов, но также помогают скреплять между собой все детали сооружения, придавая им нужную крепость и надежность. При изготовлении балки применяют большое количество различных перекрытий. Но к главным и самым распространенным видам несущих элементов следует относить металлические, деревянные и железобетонные.
Деревянный брус и его отличительные черты
Балки для опирания на балки и стены, выполненные из дерева, должны соответствовать основным строительным нормам, а именно, быть крепкими, жесткими, а также отвечать правилам пожарной безопасности. Расчет такого элемента осуществляется в зависимости от применяемого при строительстве материала.
Балка – важная часть любого перекрытия. Ее главной функцией является разделение этажей дома, а также равномерное распределение нагрузки, оказываемой на верхние стены, крышу дома, коммуникации, а также мебель в помещении.
Основные плюсы опирания деревянных балок:
- минимальная трудоемкость при проведении монтирования установки (если сравнивать с металлическими и железобетонными конструкциями);
- доступная стоимость древесины;
- возможность самостоятельного монтажа без применения дорогостоящей техники и другого строительного оборудования;
- привлекательный внешний вид;
- небольшой вес;
- возможность их замены либо восстановления.
Недостатки конструкций из дерева
К основным минусам таких брусьев можно отнести:
- высокую степень возгорания (чтобы предотвратить внезапное возгорание, нужно обрабатывать материал специальной защитной пропиткой);
- по сравнению с металлическими и железобетонными аналогами такая конструкция непрочна;
- на деревянном материале может начаться активное распространение грибка, живых организмов, в него может легко проникнуть влага;
- дерево подвержено деформации в условии регулярного перепада температуры в помещении.
Какие разновидности деревянных перекрытий существуют?
Деревянные балки перекрытия можно разделить по их типу сечения, размеру и материалу, используемому для их изготовления. Ее длина будет напрямую зависеть от расстояния между соседними стенками. К этой величине дополнительно прибавляют 200–250 мм с каждой стороны.
По типу сечения все конструкции можно поделить на следующие виды:
- прямоугольные;
- двутавровые;
- квадратные;
- овальные либо круглые.
Квадратное сечение балки считается оптимальным, так как именно оно помогает добиться наиболее равномерного распределения нагрузки по конструкции. Также строители рекомендуют выбирать деревянные перекрытия с прямоугольным сечением. При монтировании их короткая сторона помещается горизонтально, а длинная – вертикально (для хорошей прочности важно увеличивать высоту конструкции).
Материал и особенности перекрытия
Перекрытием называют соединение балки с несущей строительной стеной, которая может быть чердачной, мансардной либо междуэтажной. Конструктивно их делят на два типа: сборные (поперечный настил и продольная балка), а также монолитные (опора осуществляется на плиту).
При проектировке частных сооружений большее предпочтение отдают перекрытиям с деревянными балками. Такая конструкция считается довольно прочной и хорошо подходит для жилого сектора. Оптимальный размер опоры, в зависимости от целей ее использования и прилагаемых нагрузок, будет варьироваться:
- высота – от 150 до 300 миллиметров;
- ширина – от 100 до 250 миллиметров.
В целях увеличения срока эксплуатации опоры пропитывают специализированным антисептиком, а также промасливают.
В более сложно устроенных сооружениях прибегают к опиранию на металлические балки. Для этого строительные компании создают специальные крепкие стальные опоры. Согласно нормам безопасности, при использовании балок такого типа их концы должны опираться на кирпичную кладку через специализированные подушки распределения.
Монолитные перекрытия создаются из железобетонных плит. Для этого принято использовать заводские плиты из арматуры и бетонной массы. В целях уменьшения нагрузки на готовую конструкцию их создают пустотелыми.
Как проходит заделка балки?
Надежность и качество перекрытия будут во многом определяться методом заделки балки в стену. Заделка будет определять тип опирания на кирпичную стену – именно этот этап монтирования конструкции является главным.
Деревянная балка монтируется в свободное пространство, созданное в кирпичной кладке, глубиной до 15 сантиметров. Торцовые концы предварительно обрабатываются: выполняют стесывание одного конца под углом 60 градусов, осуществляют обработку специальным антисептиком и смолой, обертывают толем либо рубероидом. Обработанные торцы балки аккуратно устанавливают в кирпичную стену с зазором от задней стены ниши на 3–5 сантиметров. Образованную щель заполняют войлоком либо минеральной ватой. Поперечные грани тщательно заделывают бетонной смесью, битумом либо покрывают толем.
Опирание на стену из кирпича
При опирании балки на кирпичную стену особое внимание важно обратить на толщину конструкции. Если толщина стены из кирпича больше 600 миллиметров, то метод заделки будет немного отличаться. Это пространство в кладке создается так, чтобы между торцом балки и задней стенкой ниши оставалось свободное пространство не меньше 10 сантиметров. Полученная щель помогает уложить в нее материал для теплоизоляции и позволяет создать специальную воздушную прослойку.
Нижняя часть щели заделывается бетоном, рубероидом либо толем в несколько слоев. С помощью такой технологии удается создать подушку для укладки, которая ко всему прочему дополнительно выравнивает поверхность кладки. Боковые стороны полученного углубления обрабатываются толем.
Опора на стену меньшей толщины: советы строителей
При создании перекрытия с опорой на стену толщиной до 500 миллиметров (два кирпича) способ заделки должен немного отличаться от предыдущего. В свободное пространство (его глубина не больше 250 миллиметров) помещают деревянный ящик с несколькими стенками. Между задней стеной ниши и ящиком прокладывают просмоленный слой войлока. Стенки тщательно обрабатывают антигорючим составом и смолой.
Внизу углубление следует заделать двумя слоями рубероида либо толем. Боковые стены гнезда необходимо утеплить войлоком. Ящик встраивается в свободное пространство, чтобы он был плотно прижат к войлоку. Брус перекрытия устанавливается на низ короба на длину 15 сантиметров.
Если толщина стены меньше указанной отметки, то особое внимание важно обратить на общую толщину стенки, которая остается после создания свободного отсека. Если она меньше 50 миллиметров, существует риск свободного прохождения холодного воздуха в помещение. При наличии такой проблемы важно продумать дополнительное утепление того участка, на котором происходит опирание балок на балки и стену.
Осуществление монтирования балки
Установка опоры при создании перекрытия будет напрямую зависеть от дальнейших целей использования сооружения, площади и приходящейся на него нагрузки. Чаще всего деревянный брус устанавливают вдоль несущих стен на расстоянии от 600 до 1500 мм.
Заделка начинается от краев с последующим переходом на всю длину стены. Между крайними балками и самой стеной строители рекомендуют оставлять свободное пространство не меньше 5 сантиметров.
Еще одним довольно важным условием при опирании балок на балку и стену является учет горизонтального крепления опоры. Кроме этого, следует равномерно расположить все брусья по отношению к полу. Отклонение от горизонтальности и неравномерность уровня приведут к появлению дополнительных нагрузок на участок опирания кирпичной стены, особенно после установки дополнительных поперечных балок.
Опирание на колонну
Оно может быть шарнирного либо жесткого типа. Строители советуют выполнять опору балки сверху и переносить основную нагрузку на центр профиля колонны. При боковом креплении конструкции, кроме сжимающей нагрузки, в колонне дополнительно появляется момент от действия этой силы. Это провоцирует значительное увеличение нагрузки от колонны.
При опирании металлической балки на колонну сверху лучше всего передавать нагрузку ребру. Размер ребра будет определяться с помощью следующей формулы: F/Ap больше или равно RpYc.
- F в представленной формуле – это опорная реакция балки;
- Ap – площадь смятия опорного ребра;
- Rp – расчетное сопротивление стали смятию торцовой поверхности.
Чтобы вся нагрузка переходила к колонне через ребро, следует соблюдать выступ ребра, как правило, на 1,5–2 сантиметра. Ребро перед установкой важно тщательно сострогать, что поможет распределить всю оказываемую нагрузку равномерно по его площади.
Так как узел опирания балок перекрытия шарнирного типа, то для осуществления крепления хватит всего несколько болтов с одной стороны. Диаметр болтов от 16 до 20 миллиметров. Затягивать их слишком сильно не следует. Толщина опоры, как правило, доходит до 0–25 мм, толщина ребра – 8–12 мм.
Если в конструкции присутствует угол кровли, то ребро следует сострогать под необходимым углом и взять шайбы со скосом для монтирования болта.
Нормы опирания балки
В нормативных документах установлена минимальная длина опирания балки на балку и стену из кирпича – она доходит до 9 сантиметров. Такое значение было определено инженерами-проектировщиками в результате длительных расчетов и проверок. На минимальное опирание балки действуют следующие факторы:
- размер пролета и длина опоры;
- объем нагрузки, приходящейся на применяемую балку;
- тип нагрузки – динамический либо статический;
- толщина кирпичной стены, на которую приходится опора;
- тип сооружения – частное жилое, производственное и др.
Все описанные факторы важно в обязательном порядке учитывать при проведении расчетов. Конец балки должен накладываться на стену, чтобы получившийся размер нахлеста не превышал 12 сантиметров.
