СТРОПИЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Именно стропила, которые могут быть наслонными или висячими, являются несущей конструкцией, принимающей на себя вес кровли (см. рисунок). Наслонные стропила могут без дополнительных опор перекрывать пролет до 6,5 м. Ноги стропил при этом опираются на верхние венцы в рубленых зданиях, обвязку в каркасных и на мауэрлат, т. е. опорные брусья толщиной 14-16 см в каменных и кирпичных домах. Мауэрлат может быть сделан в виде отдельных брусьев, укладываемых под стропильную ногу, или быть цельным по всей длине дома.
Если необходимо перекрыть большой пролет без промежуточных опор, то применяются висячие стропила, которые передают на мауэрлат только вертикальное давление. Их основные элементы, показанные на рисунке, то есть стропильная нога и затяжка, могут дополняться решеткой из подкосов, стойки и ригеля. Она необходима для увеличения жесткости всей системы, предохранения стропильных ног от прогиба и позволяет уменьшить при этом их сечение.
Толщина стропильной ноги зависит от ее длины, расстояния между стропилами, веса кровли, количества выпадающего зимой снега, силы ветра в данной местности. Так, для тяжелой шиферной или черепичной кровли, при длине ноги в 2,8м и расстоянии между стропилами соответственно в 1, 1,4 и 1,8 м сечение стропил будет составлять 4×16, 4×20 и 4×22 см, а при длине в 5 м оно увеличивается до 6×24, 8×24 и 9×24 см. Сечение стоек и раскосов должно быть не менее 2,5×15 см.
Чтобы стропильная нога, врубленная в затяжку и давящая на ее конец, не скользила по затяжке и не скалывала ее, может применяться соединение зубом, шипом или оба способа одновременно на расстоянии примерно в 30 см. Прочность соединения увеличивается при выполнении его двойным зубом, дополнительном использовании хомутов или болтов вместе с шипами. К стене концы стропильных ног крепятся проволочными стяжками-жгутами, а эта проволока, в свою очередь, затягивается на балках чердачного перекрытия или вбитых в кладку костылях. Они располагаются примерно на 30 см ниже обреза стены.
После устройства стропил укладывается карнизный настил и обшиваются фронтонные свесы. Затем уже к несущей конструкции прочно крепится обрешетка из досок, бруса и т. п., которая может быть сплошной или делаться вразрядку, в зависимости от вида кровельного материала. Стыки обрешетки должны располагаться вразбежку на стропильной ноге.
Могут устанавливаться или отдельные наклонные стропила, или фермы разной формы и размеров (рис. 1). В нешироких по размеру домах устанавливают наклонные или висячие стропила из дерева, металла, железобетона.
Рис. 1. Типы стропил и ферм:
А — односкатная крыша с пролетом до 4,5 и; В— односкатная крыша с пролетом до 6 м; В — стропила со шпренгельной фермой для односкатной крыши с пролетом до 7,5 м; Г — простые висячие стропила с затяжкой; Д — соединение стропил в верхней части (в коньке); Е — простые висячие стропила с ригелем; Ж—висячие стропила с бабкой; 3 — висячие стропила с бабкой и подкосами; Я — висячие стропила со шпалами; К — стропила для мансардной крыши.
Наслонные стропила. На односкатных крышах стропильные йоги опираются своими концами на две наружные или на наружную и внутреннюю опоры. Пролет между опорами может достигать 4,5 м (рис. 1, А). При пролете от 5 до 6 ж под стропила ставят подкосы (рис. 1,Б), а при еще большем пролете между опорами устанавливают шпренгель (рис. 1,В).
Висячие стропила. Устанавливаются обычно в больших пролетах. Нижние концы их опираются на стены, а верхние сходятся в коньке друг с другом. Могут быть простой и более сложной конструкции. Самая простая состоит из двух стропил, упирающихся в горизонтальный брус, называемый затяжкой (рис. 1, Г).
В коньке висячие стропила соединяют простым прорезным шипом или вполдерева (рис. 1, Д). Чтобы стропила не прогибались, в них врубают ригель сковороднем вполдерева. Для прочности детали скрепляют скобами (рис. 1, Е).
При ширине пролета 7,5-9 м устанавливают стропила (фермы), показанные на рисунке 1, Ж. Для прочности в ферму добавляют бабку, которая крепится в коньке и в затяжке.
Стропила с бабкой и подкосами применяют обычно для перекрытия пролета шириной от 9 до 10 м (рис. 1,З).
Длинную затяжку можно делать и составной, сращивая ее прямым или косым зубом и стальными накладками. Такую затяжку подвешивают к бабке и крепят хомутами, предупреждая провисание затяжки. Бабку со стропилами, подкосами, ригелями соединяют врубкой, сходной с прямым зубом (шип при этом уменьшается).
Висячие фермы со шпалами. В этой конструкции затяжки заменены шпалами, поэтому чердачное помещение получается более свободным. Концы шпал опираются на прогоны, уложенные по балкам. Прогоны кладутся ближе к стене-опоре, т. е. к концам балок, где они меньше прогибаются. Стропила связаны с потолочными балками, что не совсем хорошо, так как на балки ложится большая нагрузка. Эти фермы перекрывают пролеты шириной до 8,5 м (рис. 1,И).
Высокое чердачное помещение обычно используется под жилье (мансарда). Стропила для мансардной крыши приведены на рисунке 1, К.
Чем больше расстояние от стропильных ног до дымового канала, тем лучше (наименее допустимое — 40 см).
| Всегда качественные товары по низкой цене. Любые формы оплаты. Доставка по Москве и регионам. Посмотреть цены. |
В нашем шоу-руме представлены почти все популярные модели кровельных материалов и аксессуаров для крыши. Смотреть фото стендов .
До реконструкции
После реконструкции
Полная реконструкция крыши. Переделка холодного чердака в теплый второй этаж. Посмотреть другие объекты >>
 |
|
| 1 | Инновационная технология от TEGOLA |
| 2 | Фото с выставки 100+ TechnoBuild |
| 3 | Новый сервис по строительству на Госуслугах |
| 4 | Выставка Aquatherm Moscow — 2024 |
| 5 | Grand Line ответы на вопросы |
Кровельный портал «Крой.ру» © 2003-2023 г.
Адрес: 108840, г. Москва, г.Троицк
Как перекрыть огромный пролет?
Реально ли без промежуточных опор выполнить легкое покрытие атлетического зала шириной 72м.? Предполагаю, что возможно использовать арочные фермы, но при сейсмике 8 баллов безопорная схема на такой пролет в голове не укладывается. Хотелось бы узнать мнения специалистов, имевших дело с подобными сооружениями.
Просмотров: 13366
Регистрация: 25.07.2006
Сообщений: 450
Большие пролеты (до 100м) без промежуточных опор можно перекрыть двутавровыми рамами переменного сечения из низколегированной стали. Приведенный вес такого каркаса в районе с сейсмикой будет до 50кг/м.кв. Подобные конструкции уже около 40-50 лет проектируют и производят на Западе Astron, Lindab и т.д. Но под соответствующий проект могут и наши заводы сделать. Имхо такой вариант более подходящий, чем фермы.
Регистрация: 07.02.2007
Сообщений: 872
Сообщение от Vlad®
| Почему я так высказываюсь, т.к. один из крупнейших заводов по металлу находится под боком . в 30 минутах езды |
Да . мои родители там работали и я знаю все начальство и проектировщиков.
Регистрация: 10.02.2007
Сообщений: 47
Al-dr
Да, с температурой как раз сейчас разбираюсь.
Регистрация: 02.03.2013
Сообщений: 5
Посмотрите патент на полезную модель № 123031 «Арочная многофункциональная модульная конструкция» в открытых реестрах ФИПС
| Михаил Андреев |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Михаил Андреев |
Регистрация: 30.04.2009
Санкт-Петербург
Сообщений: 151
А форма в плане? Обычно для таких пролетов применяют пространственные конструкции, но их можно применять при отношении длины к ширине не более 2.
Регистрация: 09.12.2008
Сообщений: 4,649
безраспорная схема не будет легкой. да и распорная в общем то тоже. сейсмика тут не так важна как та же снеговая нагрузка.
__________________
мой блог по некоторым вопросам
Регистрация: 23.09.2007
Сообщений: 4,370
Регистрация: 24.12.2008
Сообщений: 2,588
Сообщение от igr
Ну, пролёт 72 метра из деревянных конструкций я думаю врядли сможет сделать рядовой проектировщик, в отличии от ЦНИИ
Регистрация: 02.03.2013
Сообщений: 5
Для «cosc».
В «Арочной многофункциональной модульной конструкции» в работе учавствуют тросы (на растяхение) и модули (на сжатие). Один конец конструкции закреплен с фундаментом шарнирно, второй — опирается на поверхность, позволяющую, при действии вертикальных нагрузок или температуры, некоторе перемещение назад или вперед. Для простоты конструкции, модули должны иметь одинаковые размеры (так проще расчитать конструкцию). А в плане такая конструкция при использовании одинаковых модулей будет иметь форму полосы. Ширина полосы (длина модулей) должна определяться расчетом. Длина модулей может быть и 1 метр и 3 метра. Чем меньше ширина модуля, тем прочнее он будет. Теоретически ширину конструкции можно сделать любой, только чтобы уместилось достаточное количество несущих тросов. Тоже самое и пролет.
| Михаил Андреев |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Михаил Андреев |
Регистрация: 30.04.2009
Санкт-Петербург
Сообщений: 151
Сообщение от Михаил Андреев
Арочная то же неплохой вариант, правда она не является пространственной и следовательно ограничения по поводу размеров в плане к ней не применимы.
Я правда не понял при чем тут я?
| Ну, пролёт 72 метра из деревянных конструкций я думаю врядли сможет сделать рядовой проектировщик, в отличии от ЦНИИ |
Сделать то можно, не шибко просто но можно. Основная проблема будет в транспортировке такой конструкции от завода к стройплощадке.
Регистрация: 06.02.2011
Сообщений: 176
| Виктор 1987 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Виктор 1987 |
Регистрация: 10.01.2008
Сообщений: 2,585
реализуемо в монолите.
http://forum.dwg.ru/showthread.php?p=920439#post920439
palexxvlad
Сообщений: n/a
stoper, все же сомнительно, что 72м метра можно перекрыть кессонным железобетоном
| palexxvlad |
Регистрация: 10.01.2008
Сообщений: 2,585
посмотрите ссылки на работы Нерви.
Монолит превосходит по технико-экономическим показателям дерево и металл, даже систему МАРХИ (пространственно-стержневые конструкции), высота конструкции МАРХИ на пролёте 72 метра составляет 10 метров.
Как отапливать и охлаждать такой объём?
palexxvlad
Сообщений: n/a
ну если только распорную схему принять
| palexxvlad |
Регистрация: 02.03.2013
Сообщений: 5
АММК состоит из отдельных модулей и тросов. Поэтому доставить её на площадку может любой грузовик. А для установки в проектное положение достаточно одного крана.
| Михаил Андреев |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Михаил Андреев |
Регистрация: 23.09.2007
Сообщений: 4,370
В деревяшках разработаны жесткие стыки, которые можно делать практически где потребуется.Рядовой проектировщик без сопровождения ЦНИИ вряд ли сделает.Но и котлованы более 10 м мы тоже с сопровождением НИИ делаем.Зато интерьеры какие будут в дереве!
Регистрация: 10.01.2008
Сообщений: 2,585
Сообщение от Михаил Андреев
АММК состоит из отдельных модулей и тросов
а что такое АММК?
Регистрация: 02.03.2013
Сообщений: 5
АММК — «Арочная многофункциональная модульная конструкция». Патент РФ на полезную модель № 123031. Это арочная конструкция, предназначенная для перекрытия больших пролетов. Можно использовать как несущую арку. Она собирается из модулей металлических или композитных (смотря какая нагрузка будет действовать), нанизанных на тросы или канаты. Количество модулей должно определяться расчетом.
Арочная многофункциональная модульная конструкция (АММК) состоящая из модулей, соединенных системой металлических тросов, предназначена для использования её как несущую арку сооружения. Арочная конструкция универсальна, так как величину пролета и высоту подъема арки можно регулировать не изменяя ранее определенное проектом количество модулей. АММК представляет собой совокупность металлических модулей, шарнирно соединенных друг с другом посредством системы тросов, удерживающих модули в нужном положении. Модули не соединены между собой жестко. Они прижимаются друг к другу за счет натяжения тросов. А окончательное проектное положение арочная конструкция принимает во время фиксации нижних несущих тросов. Модули работают на сжатие – их стягивают друг с другом тросы, проходящие по верхней и нижней плоскостям модулей, работающие на растяжение. Тросы, проходящие в нижней части модулей, играют роль затяжки, которая удерживает арочную конструкцию в проектном положении и принимают на себя всю нагрузку от конструкции арки, находящуюся в рабочем состоянии. Тросы, проходящие в верхней плоскости модулей, являются монтажными тросами. Они принимают на себя нагрузку во время монтажа АММК при использовании подъемного крана. Арочная конструкция, состоящая из одинаковых модулей и системы несущих тросов, позволяет перекрывать большие пролеты, ограниченные мощностью подъемных устройств. Для перевозки такой арки на строительную площадку не требуется специальный транспорт, так как модули имеют небольшие размеры (ориентировочно расстояние между опорными плоскостями 2-4 м) и их доставка не представляет большой сложности. Сборка конструкции для монтажа займет минимум времени.
При перекрытии больших пролетов Байтовыми конструкциями, наблюдается большой провис конструкций при растяжении тросов, находящихся в проектном положении. В предложенной мной модели, прогиб конструкции отсутствует, так как натянутые тросы удерживают проектное арочное положение конструкции и затяжка на уровне фундаментов отсутствует.
| Михаил Андреев |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Михаил Андреев |
palexxvlad
Сообщений: n/a
Михаил Андреев, можете схемку-эскиз показать, а то уже один человек патентовал километровые вантовые пролеты?
| palexxvlad |
Деревянный пролет более 6 м.
Дброго времени суток! Строим частным дом перекрытия деревянные но пролет хотят больше 6м.Как обойтись без промежуточных опор?Есть какие предложения как соединить на балки чтобы сделать пролет 9м?
__________________
У кого склонности к математике? Бери лопату и извлекай корни!
Просмотров: 23420
| Визуализатор |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Визуализатор |
Регистрация: 05.11.2009
Сообщений: 4,360
попробуйте ЛВЛ конструкции. насколько я знаю их выпускают достаточной для вас длины и по прочности ведут себя лучше обычной древесины. Но 9 метров — это круто)
Регистрация: 22.01.2009
Сообщений: 14
Верно ЛВЛ брус или делать деревянные фермы. Продаются готовые фермы для перекрытий. Только это дорого и перекрытие будет толщиной 1.5-2 м. Реализовать это реально.
Регистрация: 25.05.2010
Сообщений: 611
Неужели в Твери все леса уже вырубили ? Топор вам в руки!
А если серьезно, существует много способов сращивания деревянных балок. Поищите в download деревянные конструкции.
Регистрация: 09.07.2010
Санкт-Петербург
Сообщений: 1,988
Сообщение от Taracka
существует много способов сращивания деревянных балок
дело же не в сращивании, а в том, какое будет сечение и прогибы
где-то в Москве не выходя из дома
Регистрация: 23.07.2009
Сообщений: 4,018
Сообщение от crosandr
дело же не в сращивании, а в том, какое будет сечение и прогибы
сечение будет 200х350,правда это без проверки на зыбкость,там может быть еще больше. шаг балок 1м
__________________
надейся на лучшее, а худшее само придет
| vedinzhener |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от vedinzhener |
Регистрация: 31.03.2008
Сообщений: 223
| А если серьезно, существует много способов сращивания деревянных балок. |
Ну как известно сращивают балки в местах где наименьшие силовые факторы.В однопролетной схеме даже не знаю где.И можно по конкретнее какие способы вы имеете ввиду
__________________
У кого склонности к математике? Бери лопату и извлекай корни!
| Визуализатор |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Визуализатор |
Регистрация: 25.05.2010
Сообщений: 611
Насколько я понимаю, балка будет составной (по сечению) соотвественно делаем стык разных слоев в разных местах.
Щас нарисую.
Думаю где-то так.
Вы бы уточнили какая нагрузка? Какой материал доступен?
| B1.pdf (9.9 Кб, 2471 просмотров) |
Последний раз редактировалось Taracka, 11.09.2010 в 00:43 . Причина: Нарисовал
Регистрация: 30.04.2009
Санкт-Петербург
Сообщений: 151
Тут логичное применять клееные конструкции. Можно балки, можно фермы, выбор конструкций довольно велик. Есть еще двутавровые балки — когда пояса из клееной древесины, а стенка из фанеры.
Регистрация: 12.04.2010
Сообщений: 207
А сверху, над перекрытием, у Вас что? жилой этаж или вентилируемый чердак. Может Вам и вовсе балка не нужна, а достаточно подшивного потолка повешанного на стропильную конструкцию крыши. Для помещений пролетом девять метров (скорее всего по меньшей стороне) требуются потолки не менее 6 от пола. И это скорее не частный дом, а частный дворец -)))
| 9161728639 |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от 9161728639 |
Регистрация: 26.03.2010
Сообщений: 21
Привет Тверским проектировщикам.
Последние 5 лет занимаемся проетированием деревянных конструкций. Так вот не клееное дерево работает только на пролете до 4.5 м. далее начинат конструкция прогибаться Какого бы сечения она не была. а максимально большое я видел 250х200 (не беру к расчет сибирские кедры с сечением 600х300),
при пролетах 9 метров есть следующие варианты:
1. Деревянная ферма
2. деревометаллическая ферма
3. Лвл (самый нормальный вариант с учетом срока изготовления)
4. клееный брус (на такой пролет думаю 540х180) но он сейчас в дефиците, и заводы (данные на начало сентября) не берутся его изготовить быстрее 8 недель.
5. Можно также использовать составное двутавровое (тавровое) сечение, но к сожалению они либо расклеиваются, либо (при комбинированной сборке) стоят как деталь от самолета.
при устройстве большепролетных деревянных межэтажных перекрытий необходимо обязательно считать по прогибу, и хотя снип рекомендует 1/400, нужно давать гораздо больший запас по прогибу, т.к. сезонное поведение дерева (реакция на изменение влажности) приведет к скрипу перекрытий, а это крайне не приятно в ИЖД.
Последний раз редактировалось Пронеков Дмитрий, 11.09.2010 в 10:40 .
| Пронеков Дмитрий |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Пронеков Дмитрий |
Деревянные перекрытия
Деревянные перекрытия ( рис. 1 ) в большинстве случаев состоят из несущих балок, пола, межбалочного заполнения и отделочного слоя потолка. Звуко- или теплоизоляция обеспечивается настилом, который называют накатом.
Рис. 1. Виды деревянных перекрытий: а — чердачное перекрытие с утеплением по верхней обшивке; б — перекрестное чердачное утепление; в — надподвальное перекрытие с межбалочным утеплением; 1 — балки перекрытия; 2 — дощатая обшивка; 3 — пароизоляция; 4 — первый слой утеплителя; 5 — арматурная сетка; 6 — паропроницаемая стяжка; 7 — деревянный (дощатый) накат; 8 — перекрестный каркас; 9 — дощатая обшивка (как вариант — паропроницаемая армированная стяжка); 10 — второй слой утеплителя; 11 — черепной брусок; 12 — деревянный пол; 13 — плинтус; 14 — щель воздухообмена.
Балки чаще всего представляют собой деревянные брусья прямоугольного сечения. Для накатов целесообразно применять деревянные щиты. В целях экономии древесины дощатые накаты можно заменять накатами из ребристых или пустотелых гипсовых или легкобетонных блоков. Такие элементы несколько тяжелее деревянных накатов, зато они невозгораемые и не загнивают.
Для обеспечения лучшей звукоизоляции от воздушного переноса звука по накату делают глинопесчаную смазку толщиной 20-30 мм, поверх которой насыпают шлак или сухой прокаленный песок толщиной 6-8 см. Засыпка из пористого материала поглощает часть звуковых волн.
В конструкцию деревянного перекрытия входит настил пола из строганных шпунтованных досок, прикрепляемых гвоздями к лагам, из пластин или досок, которые укладывают поперек балок через 500-700 мм.
Деревянные балки перекрытий
Несущими элементами балочных перекрытий являются деревянные балки прямоугольного сечения высотой 140-240 мм и толщиной 50-160 мм, уложенные через 0,6; 0,8; 1 м. Сечение деревянных балок перекрытий зависит от нагрузки, подшивки (наката) с засыпкой, и дощатого пола, настеленного по лагам как непосредственно по лагам ( Таблица 1. ).
Таблица 1. Минимальное сечение деревянных балок перекрытия прямоугольного сечения
| Ширина пролета, м |
Расстояние между балками, м | ||||||
| 0,5 | 1 | ||||||
| Распределенная общая нагрузка, кПа (кгс/м²) | |||||||
| 1,5 (150) | 2,5 (250) | 3,5 (350) | 4,5 (450) | 1,5 (150) | 2,5 (250) | 3,5 (350) | |
| 2,0 | 5 х 8 | 5 х 10 | 5 х 11 | 5 х 12 (10 х 10) |
10 х 10 | 10 х 10 | 10 х 11 |
| 2,5 | 5 х 10 | 5 х 12 (10 х 10) |
5 х 13 (10 х 11) |
5 х 15 (10 х 12) |
10 х 10 | 10 х 12 | 10 х 13 |
| 3,0 | 5 х 12 (10 х 10) |
5 х 14 (10 х 11) |
5 х 16 (10 х 13) |
5 х 18 (10 х 14) |
10 х 12 | 10 х 14 | 10 х 15 |
| 3,5 | 5 х 14 (10 х 11) |
5 х 16 (10 х 13) |
5 х 18 (10 х 15) |
10 х 16 | 10 х 14 | 10 х 16 | 10 х 18 (15 х 16) |
| 4,0 | 5 х 16 (10 х 13) |
5 х 18 (10 х 15) |
10 х 17 (15 х 15) |
10 х 18 (15 х 16) |
10 х 16 | 10 х 19 | 10 х 21 (15 х 19) |
| 4,5 | 5 х 18 (10 х 14) |
10 х 17 (15 х 15) |
10 х 19 (15 х 17) |
10 х 20 (15 х 18) |
10 х 18 | 10 х 21 | 10 х 23 (15 х 21) |
| 5,0 | 10 х 16 | 10 х 19 (15 х 16) |
10 х 21 (15 х 18) |
10 х 23 (15 х 20) |
10 х 20 | 10 х 23 | 10 х 26 (15 х 23) |
Использование лиственных пород дерева в качестве балок перекрытия не допустимо, так как они плохо работают на изгиб. Поэтому в качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке. Чаще всего концы балок заводятся в специально оставляемые для этой цели гнезда в кирпичных стенах непосредственно в процессе кладки ( рис. 2 а. или рис. 2 б. ), либо врубаются в верхний венец бревенчатых, брусчатых и каркасно-щитовых стен.
Рис. 2. а. Заделка деревянных балок перекрытия в наружную стену: 1 — стена, 2 — подкладка, 3 — заделываемый конец балки.
Рис. 2. б. Заделка деревянной балки перекрытия в кирпичную стену: 1 — кирпичная стена, 2 — деревянная балка, 3 — конец балки, обработанный антисептической пастой или обернутый рубероидом, 4 — гидроизоляция из двух слоев рубероида.
Длина опорных концов балки должна быть не менее 15 см. Укладку балок ведет «маячковым» способом — вначале устанавливают крайние балки, а затем промежуточные. Правильность положения крайних балок проверяют уровнем или ватерпасом, а промежуточных — рейкой и шаблоном. Балки выравнивают, подкладывая под их концы просмоленные обрезки досок разной толщины. Подкладывать щепки или подтесывать концы балок не рекомендуется.
Деревянные балки перекрытий укладывают как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними. Концы балок, опирающиеся на наружные стены, срезают наискось под углом 60 град., антисептируют, обжигают или обертывают двумя слоями толя или рубероида. При заделке деревянных балок в гнезда кирпичных стен мы рекомендуем концы балок обработать битумом и просушить, чтобы снизить вероятность гниения от увлажнения. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Пространственные ниши при заделке деревянных балок перекрытий заполняют вокруг балки эффективным утеплителем (минеральная вата, пенопласт). При толщине кирпичных стен до 2-х кирпичей зазоры между концами балок и кирпичной стенкой заливают цементным раствором. Можно также как вариант утеплить концы балок деревянными коробами, предварительно просмолив их. В толстых стенах (2,5 кирпича и более) концы балок не прикрывают, оставляя вентиляционные продушины. Это предохраняет концы балок от конденсации влаги. Диффузия влаги в деревянной балке показана на рис. 3.
Рис. 3. Диффузия водяного пара в деревянной балке: 1 — кирпичная стена; 2 — слой штукатурки; 3 — воздушный зазор между торцом деревянной балки и кирпичом; 4 — плинтус; 5 — пол из шпунтованных досок; 6 — деревянные доски; 7 — водяные пары; 8 — жидкая влага; 9 — рубероид или толь
При опирании балок на внутренние стены под их концы подкладывают два слоя толя или рубероида.
Каждую третью балку, заделываемую в наружную стену, закрепляют анкером. Анкеры крепят к балкам с боков или снизу и заделывают в кирпичную кладку.
При отсутствие бруса подходящего сечения можно использовать сколоченные и поставленные на ребро доски, при этом общее поперечное сечение, по сравнению с целой балкой, не должно уменьшиться.
Кроме того, вместо брусчатых балок можно использовать бревна соответствующего диаметра, обтесанные с трех сторон, что более экономично (круглый лес значительно дешевле пиломатериалов), но в этом случае бревна должны быть выдержаны в сухом помещении не менее одного года, подобно бревенчатому срубу.
Для усиления несущей способности перекрытия может быть использована перекрестная схема установки силовых балок. При применении такой схемы перекрытие опирается на все стены здания по контуру. Узлы пересечений балок стягивают хомутами или проволочными скрутками. Перекрестная схема перекрытий применяется крайне редко, так как гораздо проще уменьшить шаг несущих балок и сделать обыкновенное перекрытие, но на изготовление перекрестного перекрытия расходуется меньшее количество пиломатериалов, чем на традиционное, при одинаковой несущей способности перекрытий.
Конструктивные различия перекрытий наблюдается при их утеплении ( рис 1. ). Междуэтажное перекрытие не утепляют, чердачное (с холодным чердаком) — утепляют с устройством нижнего пароизоляционного слоя, а надподвальное — утепляют с устройством верхнего пароизоляционного слоя.
Накат
Следующим этапом в сооружении перекрытий является настил наката. Для его крепления к балкам прибивают черепные бруски сечением 5 х 5 см, непосредственно на которые и укладывают доски наката. ( рис 4. )
Рис. 4. Накат на черепных брусках с утеплителем: 1 — балки; 2 — черепные бруски; 3 — черный пол; 4 — пергамин; 5 — утеплитель; 6 — пергамин; 7 — доски пола
Пластины наката плотно подгоняют друг к другу, убирая все щели между отдельными досками. Стремитесь к тому чтобы нижняя поверхность наката была в одной плоскости с балками перекрытия. Для этого необходимо в досках наката выбрать четверть (фальц). Для сооружения наката не обязательно использовать полноценные доски, их вполне можно заменить горбылем. Подшивку из досок толщиной 20-25 мм крепят гвоздями, забиваемыми под углом. Как мы уже отмечали вместо досок для наката можно использовать фибролитовые, гипсошлаковые и другие легкобетонные плиты, что повышает огнеустойчивость перекрытий. Уложенный накат покрывают слоем толя или рубероида и засыпают или закладывают утеплитель: как и в стенах, здесь можно использовать минеральную вату, опилки, шлак. При утеплении перекрытий сыпучие утеплители не утрамбовывают, а их засыпку осуществляют на высоты балок. Вид утеплителя и его толщину определяют от расчетной наружной температуры воздуха, применяя данные Таблицы 2 .
Таблица 2. Толщина засыпки чердачного перекрытия в зависимости от температуры наружного воздуха
| Материал | Объемный вес, кг/м³ | Толщина засыпки (мм) при температуре наружного воздуха, °С |
||
| -15 | -20 | -25 | ||
| Опилки древесные | 250 | 50 | 50 | 60 |
| Стружки древесные | 300 | 60 | 70 | 80 |
| Аглопорит | 800 | 100 | 120 | 140 |
| Котельный шлак | 1000 | 130 | 160 | 190 |
В последнюю очередь верхнюю грань балок застилают толем или рубероид, а сверху накладывают лаги. Заметим, что лаги не являются обязательным элементом перекрытия. Укладка лаг экономически обоснована, если балки имеют редкое расположение.
Также обращаем ваше внимание на то, какие элементы перекрытий окажутся лишними при сооружении цокольных и чердачных перекрытий:
— в цокольном перекрытии нет подшивки
— в чердачном перекрытии нет лаг и чистого пола
Цокольное перекрытие можно сконструировать таким образом, что лишними окажутся накат и утеплитель (разумеется, без ущерба для эксплуатационных качеств), однако в этом случае будет обязательна рубероидная прокладка по всей площади пола, а засыпка будет гравий или утрамбованный щебень ( Рис 5. )
Рис 5. Вариант устройства цокольного перекрытия: 1 — утрамбованный грунт; 2 — гравий; 3 — балка; 4 — лага; 5 — рубероид; 6 — чистый пол; 7 — фундамент-цоколь
Устройство дымохода (дымовой трубы)
В местах соприкосновения деревянных перекрытий с дымовыми каналами устраивают разделку ( Рис 6. )
Рис 6. Разделка в месте выхода дымохода в междуэтажном деревянном перекрытии: 1 — дымовой канал; 2 — балка перекрытия; 3 — разделка в 1,5 кирпича; 4 — два слоя асбеста; 5 — разделка в один кирпич с дополнительной изоляцией; 6 — обшивка
Расстояние от края дымового канала до ближайшей деревянной конструкции принимается не менее 380 мм. Проемы перекрытий в местах прохода дымовых труб обшивают несгораемыми материалами. В местах перекрытий в дымовых трубах устраивают разделку — утолщение стенок трубы. В пределах разделки толщина стенок дымовой трубы увеличивается до 1 кирпича, то есть до 25 см. Но и в этом случае балки перекрытия не должны касаться кирпичной кладки трубы и отстоять от горячей поверхности не менее чем на 35 см. Это расстояние может быть уменьшено до 30 см путем прокладки между разделкой и балкой смоченного в глиняном растворе войлока или асбестового картона толщиной 3 мм. Конец укороченной балки, расположенной напротив разделки, опирают на ригель, подвешенный на хомутах ( Рис 7. ) к двум соседним балкам.
Рис. 7. Деталь крепления балок из древесины на металлических хомутах в местах дымохода: 1 — укороченная балка; 2 — ригель; 3 — хомут из стальной полосы; 4 — гвоздь либо шуруп
Экономичное перекрытие
Экономичным считают перекрытие, состоящее из деревянных щитов с односторонней и двухсторонней обшивкой, воспринимающей вместе с каркасом щитов вертикальные нагрузки. Несущую функцию обшивка может выполнять только в том случае, если она прочно соединена с рёбрами досок каркаса щита. Прочно связанные друг с другом рёбра и обшивка обладают высокой несущей способностью.
В качестве обшивки отлично показали себя ДСП и строительная фанера. Пригодны для этого и доски, но они, однако, ввиду большого количества одинаково ориентированных швов, не способствуют повышению несущей способности перекрытия.
Гипсоволокнистые или гипсокартонные плиты в качестве дополнительных несущих элементов рассматривать нельзя. Не способны нести нагрузку и такие листовые материалы, как цементностружечные и столярные плиты. К тому же они значительно дороже ДСП и фанеры. На рис. 8 изображены несколько вариантов устройства перекрытий.
Рис. 8. Варианты перекрытий.
Способы расчёта деревянных перекрытий
Раньше несущую способность перекрытий мастера-строители определяли, руководствуясь своим опытом. Нередко это и подводило их, особенно при возведении зданий сложной конфигурации, что приводило к обрушению строений.
В наше время на помощь строителям пришла вычислительная техника, обеспечивающая вместе с достижениями в области материаловедения высокую точность расчёта. На рис. 9 в качестве примера даны результаты расчета перекрытий, показанных на рис. 8 .
Рис. 9. Результаты расчета перекрытий, сделанных из деревянных щитов, в сравнении с перекрытием по деревянным балкам ( при собственном весе перекрытия — 100 кг/ кв.м. и подвижной нагрузкой на нем — 275 кг/ кв.м.)
Видно, что несмотря на меньшую толщину брусьев в каркасе (почти на 40%) щиты могут перекрывать примерно такие же пролёты, как деревянные балки. Максимально допустимая ширина помещения и ширина пролёта в нашем случае составляет около 6 м.
Для одно- и двухпролётных конструкций при превышении расчётных значений под перекрытие требуется подвести дополнительные опоры, что существенно повышает стоимость сооружения.
Для однопролётного перекрытия, где щиты лежат на опорах только концами рёбер жёсткости, ширина пролёта, которая несколько больше ширины в свету помещения, не должна превышать примерно 5 м. Для двухпролётного перекрытия допустимая ширина пролёта и, соответственно, помещения увеличивается до 6м.
Во многих проектах, предлагаемых различными фирмами, глубина дома определяется двухпролётным перекрытием. Ширина между продольными стенами дома обычно колеблется в пределах 9. 12 м, а в его середине ставят несущую стену. При расчете конструкций перекрытия определяют прежде всего её собственный вес. В варианте, по-казанном на рис. 9 , он принят равным 100 кг/кв.м. , как чаще всего и бывает. Дополнительную нагрузку (вес обитателей дома и обстановки интерьера) принимают равной 275 кг/кв.м. . Во внимание принимают и легкие перегородки, устанавливаемые на перекрытии без проведения каких-либо статических расчётов. Такая нагрузка могла бы быть создана, например, в ситуации, если на площади перекрытия в 20 кв.м. разместить одновременно 73 человека. На этом простом примере видно, что нормативные показатели ориентированы на безусловную безопасность обитателей дома. При расчете деревянных конструкций обычно предусматривают тройной запас прочности, исключающии вероятность их обрушения. Иначе говоря, в помещении общей площадь 20 кв.м., то есть размерами 5,90 х 3,40 м (см. допустимую ширину пролета перекрытия, указанную на рис. 9 ) можно было бы разместить 220 человек, что, конечно же, просто нереально. Однако этот пример говорит о том, что расчётная несущая способность перекрытия настолько высока, что на этом перекрытии можно спокойно ставить камин, полки, кафельную печь, кровать с водяным матрацем, аквариум и многое другое.
Ограничение прогиба под нормативной нагрузкой
Однако даже под нормативной нагрузкой перекрытие прогибается, что можно ощущать даже при ходьбе по нему. Во избежание этих неприятных ощущений прогиб перекрытия должен быть не более 1/300 . Это означает, что при ширине пролёта, равной 6 м, перекрытие может прогибаться под нормативной нагрузкой (пусть даже возникающей лишь в исключительных случаях) не более чем на 2 см .
Перекрытие, естественно, может нести на себе нагрузку не более той, которую допускают нагруженные стены, перемычки и опоры. В связи с этим застройщику, не обладающему соответствующими специальными знаниями, который намерен разместить на перекрытии тяжёлые сооружения или предметы, следует обратиться за советом к специалисту по статическим расчётам устойчивости строительных конструкций.
Перекрытие придает зданию дополнительную жёсткость. Ветровые нагрузки, воздействующие на здание через крышу, на фронтоны и наружные стены, через перекрытие передаются на всю конструкцию здания. Для компенсации этих нагрузок упрочняют верхнюю обшивку перекрытия. При укладке отдельных балок перекрытия плиты обшивки (как правило, из ДСП) располагают с взаимным смещением швов и крепят к балкам. При использовании готовых элементов перекрытия, что принято в строительстве сборных домов, их прочно соединяют друг с другом, а по краям — с несущей опорой (стенами, перегородками).
Если размер здания по любому из фасадов превышает 12,5 м, необходимы дополнительные несущие перегородки, придающие ему требуемую жёсткость. Эти стены должны быть опять же соединены с перекрытием.
Звукоизоляция перекрытий
В отличие от теплоизоляции междуэтажного перекрытия, имеющей второстепенное значение, его звукоизоляции уделяют особое внимание. Конструкции с хорошей прочностью, к сожалению, не всегда отвечают требованиям защиты от шумов. Проектировщикам, работающим в сфере строительства сборных домов, приходится решать противоречивую проблему: создание статически надёжных соединений с одной стороны, а с другой — и одновременно «мягких» разъединённых конструкций, обеспечивающих оптимальную звукоизоляцию.
Балки с накатом и заполнением керамзитом или шлаком ( рис. 10 а,б ) уже не отвечают требованиям ни с точки зрения технологии работ, ни в отношении звукоизоляции и ряда других проблем.
Рис. 10. Звукоизоляция перекрытий, рекомендуемая нормативными документами в 70-е годы прошлого века: 1 — деревянный пол; 2 — лаги сечением 50х80 мм; 2а — лаги сечением 40х60 мм; 3 — войлочная раскладка; 4 — балки сечением 100х200 мм; 5 — песок, керамзит, шлаки; 6 — глиняная стяжка или картон; 7 — черный пол; 8 — штукатурка по сетке (малярной или проволочной)
В новые нормы вынужденно включили требования по улучшению защиты от ударных шумов даже в ущерб несущей способности конструкций. Чтобы совместно разрешить проблему звукоизоляции, за один стол сели специалисты из сферы строительства сборных домов и производства гипсовых и изоляционных плит. В результате были созданы новые конструкции, которые вскоре включили в нормы ( рис. 11 ).
Рис. 11. Варианты перекрытий по действующим нормам с ослаблением воздушных шумов до 52. 65 dB и ударных — до 7. 17 dB: 1 — шпунтованые ДСП; 2 — деревянные балки; 3 — гипсокартонные плиты; 4 — волокнистая изоляционная плита; 5 — волокнистый изоляционный мат или плита; 6 — сухой песок; 7 — реечная обрешетка, в которой расстояние между рейками по осям — 400 мм и крепление пружинными скобами; 7а — древесные плиты; 8 — соединения саморезами или на клее; 9 — звукопоглощающее покрытие пола; 10 — лаги сечением 40х60 мм; 11 — гипсокартонные плиты толщиной 12 — 18 мм или ДСП толщиной 10. 16 мм; 12 — бетонные плиты, уложенные на холодный битум; 13 — обшивка из шпунтованных досок.
Впервые разговор зашёл об использовании так называемых пружинных скоб, разъединяющих балки и нижнюю обшивку перекрытия. ( рис. 12 )
Рис. 12. Звукоизоляционные перекрытия по деревянным балкам: 1 — минерально-волокнистые маты; 2 — тяжелые наполнители (песок); 3 — пружинная подвеска обшивки потолка.
Практика показала что данное нововедение привело к снижению уровня шумов примерно на 14 дБ — результат, заслуживающий внимания. Чтобы улучшить звукоизоляцию, внутри перекрытий такой конструкции необходимо разместить утяжелители, например, песок, бетонные плиты различных форм и другие материалы, снижающие передачу звуков высоких частот.
Недостатки отсыпки песком состоят в вероятности его просыпания сквозь швы и отверстия в нижерасположенные помещения. Но это можно предотвратить, например, укладкой плёнки или специальных матов . Эти маты состоят из двух сваренных между собой плёнок, между которыми расположен песок.
Вместо песка можно использовать и плиты на основе цементного связующего. Недостаток же этих решений в том, что такие наполнители — тяжёлые, что требует более прочных балок в ущерб экономичности конструкций.
Сделать перекрытие с открытыми (то есть не обшитыми снизу) деревянными балками, которое бы обеспечивало надёжную защиту от шумов, на сегодняшний день вряд ли возможно. Новые научные исследования положительных результатов, к сожалению, не дали. Так что вопрос о совершенстве защищающих от шума конструкций ждёт своего решения.
Защита от климатических воздействий
В специальной защите от климатических воздействий деревянные конструкции наружной стены, плоской крыши, перекрытия чердачного (технического) этажа или мансарды с наклонными стенами при исправной кровле не нуждаются. Защита же древесины межэтажного перекрытия важна только в «мокрых» помещениях (как правило, в зоне душа, ванных, прачечных и бани). В вентиляции перекрытие вовсе не нуждается, поэтому и не следует принимать её в расчет.
Для всех представленных в статье конструкций невентилируемых перекрытий, в том числе и для открытых балок, вполне достаточна защита древесины лакокрасочными покрытиями или другой отделкой. Специальные химические средства здесь не нужны.
Противопожарная зашита перекрытий
Особые требования к строительным материалам и конструкциям предъявляют нормы противопожарной защиты. Все материалы разделяют на горючие и негорючие. Конструкции из различных по своим свойствам материалам различают по возможности задерживать огонь в течении некоторого времени (полуогнестойкие) и полностью препятствующие распространению возгорания (огнестойкие). Эти характеристики зафиксированы в строительных нормах.
В жилищном строительстве, в частности, в зданиях, где пол верхнего перекрытия расположен более чем в 7 м от уровня земли, конструкции междуэтажного перекрытия должны обладать по меньшей мере огнезадерживающими свойствами (продолжительность сопротивления огню — не менее 30 мин в опытных условиях). Для изготовления деревянных конструкций допускается применение цельной древесины и других древесных материалов обычных размеров и плотности. Однако в общественных зданиях древесину обрабатывают растворами, придающими ей огнестойкость. Могут применять, естественно, и негорючие материалы, в частности, гипсоволокнистые и гипсокартонные плиты.
Типичные примеры перекрытий из деревянных щитов с противопожарной изоляцией приведены на рис. 12.
Рис. 13. Перекрытие деревянной щитовой конструкции с огнезащитным слоем, необходимым для задержки пламени во время пожара: 1 — основание «плавающего» пола из древесных плит плотностью не менее 600 кг/куб.м.; 2 — стяжка из цементного раствора; 3 — обшивка каркаса щита из плотной ДСП; 4 — несущая деревянная балка увеличенного сечения; 5 — минерально-волокнистое заполнение; 6 — нижняя подшивка щита; 7 — огнестойкая гипсокартонная плита.
При проектировании перекрытий по открытым деревянным балкам ( рис. 13 ) необходимо учитывать и то, что эти балки подвержены воздействию огня не только снизу, но и с боковых сторон.
При определении параметров стойкости конструкций из цельной древесины (например, хвойной) скорость её выгорания принимают равной 0,8 мм/мин.
При расчёте перекрытий по открытым деревянным балкам высотой 24 см при ширине пролёта 5,80 или 5,85 м ширину балок увеличивают до 120 мм и более, так что с учётом огнестойкости надо выбрать их с поперечным сечением 11×24 см.
На основании сказанного выше можно сделать вывод, что в отношении надёжности звукоизоляции и пожарной безопасности перекрытий ещё остаётся достаточно вопросов и в ближайшие годы их предстоит решать совместными усилиями учёных, конструкторов, производителей строительных материалов, проектировщиков и строителей.
Повышение несущей способности балок перекрытия
Несущую способность балок перекрытия при необходимости можно повысить. Увеличение поперечного сечения балок за счет крепления к ним накладок из толстых досок, концы которых, как и балки, должны лежать на опорах — один из самых распространенных способов решения этой задачи.
Рис. 14. Повышение несущей способности перекрытия.
Можно использовать и стальные швеллеры П-образного профиля, прикрепив их к балке сбоку на болтах. Достоинство этого способа в том, что балки перекрытия будет достаточно раскрыть («оголить») для крепления только с одной стороны.
Но, пожалуй, самым простым, однако требующим серьезных трудозатрат, будет усиление перекрытия укладкой дополнительных балок (между имеющимися), перекрывающих пролет от опоры до опоры.
В большинстве старых домов сечение балок перекрытия достаточное (и даже с запасом) и уложены они с небольшим шагом, что свидетельствует о добротном строительстве.
Состояние балок и перекрытия проверять необходимо в любом случае. Балки, поврежденные вредителями и влагой, а значит — ослабленные, следует укрепить.
При длительном воздействии влаги вследствие протечек в зоне свесов не исключено повреждение оголовков балок на опорах. В этом случае поврежденную часть балки лучше удалить до здоровой древесины, а оставшуюся часть усилить и удлинить накладками из достаточно толстых досок, обеспечивающих требуемую прочность.
Чистый пол и подшивка являются элементами междуэтажного перекрытия, но относятся к разряду отделочных работ. Поэтому о них мы поведем разговор в следующей статье.
| Все материалы, размещенные на сайте https://www.parthenon-house.ru, принадлежат компании ПАРФЕНОН. При цитировании текстов ссылка источник обязательна! |