11 лучших способов соединения бруса между собой в углах и по длине


Если в частном доме на внутренней конструкции планируется устройство перекрытия, состоящее из деревянных балок, важной составляющей подготовительного этапа станет расчет точных размеров, лучшего сечения реек и шаг, который следует отступать между ними. Рассчитывать размеры и количество реек необходимо, прежде всего, для экономии средств, а также, чтобы избежать недостачи стройматериала.

Чердачное перекрытие при холодном чердаке

Чердачное помещение может быть тёплым или холодным.

В холодном чердаке крыша не утепляется, и отопление не предусматривается. Чтобы холодный воздух из такого чердака не проникал в помещение под чердаком, чердачное перекрытие утепляют.

Однако из жилого тёплого подчердачного помещения в большей или меньшей степени тёплый воздух всё равно диффузирует (приникает) в чердак, неся с собой водяной пар. Пар поднимается выше и, сталкиваясь с холодной внутренней поверхностью крыши, превращается в конденсат. Иногда капли конденсируемой влаги настолько обильны, что, собираясь в ручейки, текут по стенам. Появляется сырость, плесень, грибок и прочие явления, ухудшающие не только влажностный и санитарный режим дома, но и разрушающие конструкции стен и крыши. Ясно, что это недопустимо.

Меры борьбы с появлением конденсата различны. Для начала нужно уменьшить, а по возможности отсечь поступление пара в объём чердака. Это делается с помощью пароизоляционных материалов, укладываемых со стороны подчердачного тёплого помещения, т. е. под утеплителем. Чердак, не используемый как жилое помещение, не требует полной звукоизоляции и высококачественной отделки пола, поэтому некоторые элементы чердачного перекрытия могут быть в него не заложены. Как решает этот вопрос одна из крупных проектных московских фирм показано на рисунке.

При желании сделать чердачное перекрытие таким же, как и междуэтажное, нужно настелить под утеплителем не любой рулонный материал (вспомним, что в обычном междуэтажном перекрытии он играл роль барьера от осыпи звукоизолирующего материала), а именно пароизоляционный.

Если пар всё-таки проникает через неплотности конструкции или иные пути, что чаще всего и происходит, то принимаются конструктивные меры: например, устраиваются продухи для проветривания крыши, о чём будет рассказано в разделе «Крыши».

При тёплом чердаке в конструкцию крыши закладывается утеплитель (подробнее об этом говорится в разделе «Крыши»), а чердачное перекрытие не утепляют.

Стыковка двутавровых балок СНИП — Портал по безопасности

Необходимо законструировать стык с накладками в балке перекрытия. Балка выполнена из двутавра 45Б2 по СТО АСЧМ 20-93. Материал накладок: сталь С255. Изгибающий момент в балке в месте расположения стыка: М=250кНм. Поперечная сила в балке в месте расположения стыка: Q=60 кН.

Решение.

Расчетное сопротивление стали по Приложение 3:

Ry=240 Н/мм2 = 24,0 кН/см2.

Коэффициент условия работы по Приложение 3: γс = 1,0.

Расчет накладок и сварных швов по поясам балки

Примем толщину накладки t1= 16 мм = 1,6 см.

Высота балки (см. сортамент): Н = 450 мм.

Расстояние между осями накладок:

h = H + t1 = 450 + 16 = 466 мм = 0,466 м.

Усилие, действующее на одну накладку:

N = M/h = 250 / 0,466 = 536,5 кН.

Требуемая площадь одной накладки:

A = N / Ry γс = 536,5 / 24,0×1,0 =22,35 см2.

Требуемая ширина накладки:

bтр = A / t1 = 22,35 / 1,6 = 14 см.

Ширина накладок по конструктивным соображениям принимается на 20 мм больше или меньше ширины полки балки. Ширина полки балки равна 200мм (см. сортамент). Тогда ширина накладки примем b1 = 160 мм.

Толщина полки балки (см. сортамент) : tf =14мм.

Минимальный катет шва по Приложению 41 : kf = 4 мм.

Максимальный катет шва согласно конструктивным требованиям:

kf = 1,2t =1,2 x 14 = 16,8 мм.

Принимаем катет шва kf = 8 мм.

По Приложению 43 принимаем проволоку Св – 08А, диаметр проволоки принимаем равным d = 2мм.

По Приложению 43 принимаем электрод Э42.

Коэффициент условия работы соединения: γwf = 1,0.

Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва по Приложение 7:

Rwf = 180,0 Мпа =18 кН/см2.

Значение βf Приложению  42: βf = 0,7.

Несущая способность металла сварного шва длиной 1 см:

βf kf Rwf γwf γс = 0,7х0,8х18,0х1,0х1,0 = 10,08 кН.

Значение βс по Приложению 42: βс = 1,0.

Временное сопротивление стали разрыву по Приложение 3:

Run = 370  Мпа = 37 кН/см2.

Расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления по Приложение 6:

Rwс = 0,45 Run = 0,45×37 = 16,65 кН/см2.

Стыковка двутавровых балок СНИП — Портал по безопасности

Несущая способность металла зоны сплавления длиной 1 см:

βс kf Rwс γwf γс = 1,0х0,8х16,65х1,0х1,0 = 13,32 кН.

Требуемая суммарная расчетная длина одного фланговогошва с каждой стороны стыка:

lwl = N / βf kf Rwf γwf γс = 536,5 / 2 x 10,08 = 26,6 см.

Конструктивная длина шва равна расчетной длине плюс 1 см.

Читайте также:  Технология устройства монолитного перекрытия

Конструктивная длина шва: L1 = 27 + 1 = 28 см.

Длина шва больше 5 минимальных толщин и меньше 85 βf kf = 85 x 0,7 x 0,8 = 47,6 см.

Для уменьшения влияния концентрации напряжений необходимо оставлять непроваренной часть стыковой накладки у зазора на длине Δ = 5 см. Необходимая длина каждой накладки с учетом конструтивных требований составляет:

Ll = 2l1 + Δ = 2×28 + 5 = 61 см.

Расчет накладки и сварных швов по стенке балки

Накладки на стенку конструктивно принимают шириной 100 -150 мм. Суммарная толщина накладок (в случае применения двух накладок) должна быть не менее толщины стенки.

Толщина стенки балки (см. сортамент): tw = 9 мм.

Принимаем ширину накладки b2 = 200 мм, толщину t2 = 10 мм и длину L2 = 300 мм.

Площадь сечения накладки: А2 = L2t2 = 30×1,0 = 30 см2.

Расчетное соротивление сдвигу по Приложению 1:

Rs = 0,58Ry = 0,58×24,0 = 13,92 кН/см2

Проверка условия: Q/ А2 Rs γс ≤ 1; 60/30х13,92х1,0 = 0,14 < 1

Условие выполнено, принятое сечение накладки по стенке балки удовлетворяет условию прочности на срез.

Принимаем катет шва kf = 6 мм.

Несущая способность металла сварного шва длиной 1 см:

βf kf Rwf γwf γс = 0,7х0,6х18,0х1,0х1,0 = 7,56 кН.

Несущая способность металла зоны сплавления длиной 1 см:

βс kf Rwс γwf γс = 1,0х0,6х16,65х1,0х1,0 = 9,99 кН.

Минимальную несущую способность имеет маталл сварного шва; несущая способность 1 см шва.

βf kf Rwf γwf γс = 9,99 кН.

Расчетная длина шва равна длине свариваемого участка ща вычетом 1 см.

Расчетная длина шва: lw2 = L2 – 1 см = 30 – 1 = 29 см.

Усилие, воспринимаемое одним швом расчетной длиной lw2:

N = 7,56х29 = 219,24 кН.

Проверка условия: t = Q/2N < 1; 60/2х219,24 = 0,14 < 1

Условие выполнено.

Примеры:

Стыковка двутавровых балок

При строительстве многоэтажных зданий промышленного и гражданского назначения с большими пролетами, колоннами, массивными фермами используют двутавровые балки. В процессе монтажа их требуется стыковать друг с другом и другими строительными элементами. Монтажные стыки двутавровых балок, которые должны быть практически равнопрочными с телом металлопроката, выполняются сваркой или с помощью крепежных элементов. На строительной площадке изготавливать их сложнее, чем в заводских условиях, из-за необходимости четкого позиционирования и усиления стыковочных узлов.

Виды балок. Их преимущества и недостатки

Для обустройства перекрытий могут использоваться:

  • железобетонные балки;
  • металлические балки;
  • деревянные балки.
Виды балок. Их преимущества и недостатки

Основным преимуществом железобетонных балок является долговечность конструкции, так как материал не подвержен гниению, коррозии, воздействию температур и химических сред. Среди недостатков можно отметить:

  • высокую стоимость изделий;
  • сложность монтажа;
  • невозможность установки в деревянных домах.

Балки для перекрытий из железобетона

Металлические балки можно установить своими силами без специальных приспособлений. Стоимость таких устройств достаточно высока, но этот недостаток перекрывается прочностью получаемой конструкции. Наиболее существенным недостатком металлических балок является подверженность коррозии, которая с течением времени может привести к разрушению опорной решетки.

Виды балок. Их преимущества и недостатки

Балка для перекрытий из металла

Отличительными особенностями деревянных балок являются:

  • невысокая стоимость по сравнению с иными видами;
  • простота монтажа, который можно осуществить без подъемных механизмов;
  • долговечность, достигаемая путем дополнительной обработки дерева;
  • высокие показатели теплоизоляции.

Деревянные балки могут быть изготовлены:

Виды балок. Их преимущества и недостатки
  • из бруса. Применяются для строительства перекрытий между этажами;
  • из бревна. Преимущественно используются для обустройства перекрытий чердака и подвала, так как бревно отличается повышенным показателем устойчивости к изгибам;
  • из досок (двутавровые балки). Чаще всего используются при каркасном строительстве.

Балки для перекрытий двутавровые

Сращивание бруса по длине для перекрытий

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 нарастить балку перекрытия в длину

Сращивание бруса по длине для перекрытий

В этой статье нам предстоит выяснить, как выполняется расчет деревянных балок перекрытия. Кроме того, мы познакомимся с общими принципами сооружения утепленных перекрытий и узнаем, каким образом рассчитывается их утепление.

Деревянное перекрытие — типичное решение для частного дома.

Задачи горизонтальной гидроизоляции

Устройство гидроизоляции считается хлопотным мероприятием, но ни один дом без нее не простоит долго, даже если он построен на горе, а грунтовые воды залегают на большой глубине. Всегда найдутся причины для появления конденсата и проникновения влаги внутрь конструктивных элементов. Ведь кроме подземных вод, существуют еще дождевые и талые воды, оказывающие не менее губительное действие на фундамент и стены строения. Между кирпичной кладкой и фундаментом устраивается горизонтальная гидроизоляция еще на этапе строительства. Конечно, существуют способы ее выполнения уже после возведения стен, но они являются либо слишком трудоемкими, либо чересчур дорогостоящими

Решение сэкономить на материалах или элементарная забывчивость «мастеров» может привести к существенным проблемам и сложностям в дальнейшем, поэтому игнорировать важность влагозащитного слоя не следует

Нижнюю горизонтальную гидроизоляцию укладывают на уровне подошвы фундамента, но речь в этой статье идет не о ней, а о верхнем изолирующем слое. При его устройстве применяются рулонные материалы, такие как рубероид, толь, стеклоизол, гидроизол, рубемаст и т.д. Для создания водонепроницаемого ковра между фундаментом и кладкой из кирпича или блоков необходимо:

  • выровнять верхнюю поверхность фундамента раствором;
  • уложить гидроизоляционный материал в два слоя.
Читайте также:  Монтаж и расчет плит перекрытия своими руками

Для надежности допускается фиксация рубероида горячим битумом. Мастику, в этом случае, рекомендуется наносить непосредственно на подготовленные полотна, а после укладки – прижать полужестким валиком. В случае наличия на рулонах крошки, поверхность следует предварительно зачистить, иначе стыковка окажется некачественной.

При отсутствии подвального помещения выполняется двойная горизонтальная гидроизоляция стен:

  • первый слой – между фундаментной частью и кладкой цоколя;
  • второй слой – в кирпичной или блочной стене, не доходя до нижнего уровня перекрытия первого этажа или лаг около 10-15см.

Полосы рубероида или другого рулонного материала укладываются заподлицо с кладкой, но они могут несколько выступать за пределы стен. Чтобы добиться аккуратного внешнего вида, ровные края разрезанных вдоль полотен рекомендуется ориентировать наружу, а «рваную» сторону – обращать внутрь дома. Кроме того, следует учитывать, что материал должен укладываться по длине внахлест.

Удачное сочетание вертикальной и горизонтальной гидроизоляции дома обеспечивает максимальную герметичность конструкций. А отсутствие в них влаги может гарантировать долгий срок эксплуатации дома и невозможность появления сырости и грибка во внутренних помещениях строения.

Рекомендации по монтажу опор балок WB

При устройстве перекрытий и перегородок в быстромонтируемых деревянных домах, возводимых по каркасной технологии, невозможно обойтись без металлических опор для балок WB. С их помощью монтируется несущий каркас деревянного дома, основа для последующей укладки пола и стропильной системы.

Необходимо тщательно подбирать размеры опор балок, а также размеры гвоздей/шурупов используемых для их монтажа, так как несущая способность балочного соединителя равна сумме нагрузок на гвозди/шурупы. На рисунке сверху показано как правильно установить соединители, учитывая необходимые допуски (зазор между противоположными гвоздями/шурупами, не должен быть менее 4мм, а допуск между несущей и второстепенной балкой не более 3мм).

При подборе высоты опоры балки необходимо учитывать, что металлическая часть опоры должна закрывать не менее 2/3 высоты балки.

Рекомендации по монтажу опор балок WB

Полное фиксирование. Гвозди/шурупы, размещенные во все отверстия, дают гарантию использования полной мощности соединителя. Если проектант не рассчитал другое количество гвоздей, всегда используйте для монтажа все отверстия перфорированного крепежа.

Частичное фиксирование опоры балки гвоздями предполагает использование гвоздей меньше, чем количество отверстий в соединителе. Это ускоряет монтаж и снижает затраты, связанные с покупкой крепежей, когда не требуется полная несущая способность соединения. Частичный монтаж гвоздями можно применять только тогда, когда проектант указал это в спецификации. Количество гвоздей во второстепенной балке: каждое второе отверстие, а также в верхних и нижних отверстиях кронштейна всегда должен быть гвоздь (если не указано другое). Количество гвоздей в главной балке: должны использоваться все отверстия сразу за изгибом соединителя.

При анкеровке опоры балки к бетонной поверхности используйте анкерные клиновые винты мощностью Flat, Fax не меньшей, чем указано в вашей проектной документации. Диаметр анкера должен подбираться исходя из диаметра больших отверстий вашего типа соединителя. Анкера должны быть установлены симметрично вертикальной оси кронштейна.

Для крепления опоры балки к металлическому швеллеру, в качестве крепежа, рекомендуется использовать метрические соединения (болтами/шпильками) в заранее просверленные отверстия.

В случае необходимости крепления опоры балки к пустотелым и пористым матриалам, таким как пустотелый кирпич, газобетон и пенобетон предлагаем воспользоваться химическими анкерами (анкерной массой) в комплекте с метрическими шпильками, установленными под большие анкерные отверстия на опорах балок. Это сократит ваши временные затраты на поиски нужного крепежа, а главное, установка на химический анкер дает наибольший показатель на вырывание шпильки из пустотелых и пористых материалов. Такой результат достигается благодаря аккуратному просверливанию отверстия и отсутствием разрушительного давления распорного элемента дюбеля/анкера на материал несущего элемента.

Рекомендации по монтажу опор балок WB

Кронштейн крепления балки закрытого типа предназначен для крепления консоли несущих балок при устройстве деревянных конструкций перекрытий в строительстве деревянных домов, в тех случаях, когда невозможно использовать опору открытого типа или необходимо придать соединению эстетический внешний вид.

Преимущества:

не требует врезки в несущую балку, тем самым не происходит ослабления несущей способности конструкции;

дает возможность крепить несущую балку к колонне такой же ширины;

возможно крепление к самому концу несущей балки, по типу «Г»;

Рекомендации по монтажу опор балок WB

не требует применение специального оборудования, инструмента или принадлежностей;

крепление осуществляется гвоздями, шурупами или анкерными болтами;

обладает улучшенным внешним видом за счет того, что крепление кронштейна скрыто от глаз.

Теплоизоляционные материалы для утепления перекрытия

Рынок сегодня предлагает достаточно широкий выбор утеплителей, которые можно использовать для утепления межэтажного перекрытия. Обозначим несколько популярных вариантов.

  1. Минеральная вата. Кроме хороших теплоизоляционных свойств обладает прекрасными звукоизоляционными качествами. К плюсам можно добавить невысокую цену. Производители предлагают материал в матах и в рулонах. Минус утеплителя – высокая гигроскопичность, поэтому гидроизоляция утепленного слоя – обязательная процедура.
Характеристики Теплопроводность, Вт/м К Плотность, кг/м³ Паропроницаемость, г/(м ч гПа) Класс горючести
Параметры 0,032-0,044 20-220 0,48 НГ
  1. Пенополистирольные плиты (это не пенопласт). По теплоизоляционным характеристикам плиты не уступает минвате, но, как звукоизолятор, хуже.
Характеристики Теплопроводность, Вт/м К Плотность, кг/м³ Паропроницаемость, г/(м ч гПа) Класс горючести
параметры 0,028-0,034 40 0,019 Г3
  1. Пенополиуретан. Это самый высококачественный утеплитель, который наносится в межэтажное перекрытие в виде пены. Она на воздухе застывает, превращаясь в достаточно прочное покрытие. Единственный недостаток – высокая цена.
Теплоизоляционные материалы для утепления перекрытия
Характеристики Теплопроводность, Вт/м К Плотность, кг/м³ Паропроницаемость, г/(м ч гПа) Класс горючести
Параметры 0,019 25-300 0,02 Г1-Г2
  1. Керамзит. Этот материал был специально изобретен для утепления напольных конструкций.
Читайте также:  Как сделать несъёмную опалубку из профлиста самому
Характеристики Теплопроводность, Вт/м К Плотность, кг/м³ Паропроницаемость, г/(м ч гПа) Класс горючести
Параметры 0,1 280-425 0,23 НГ
  1. Пенополистирольная крошка стала использоваться недавно. Отличный материал для утепления межэтажных перекрытий.

Керамзит в качестве утеплителя межэтажных перекрытий

Послемонтажная отделка

По завершении строительства перекрытия рекомендуется подождать, прежде чем начинать производить чистовые работы, чтобы балки дали усадку. Перекрытия рекомендуется «скрыть» за чистовой отделкой до наступления холодов, чтобы они не подвергались воздействию влажных погодных факторов.

Также необходимо сделать крышу. Если до зимы это совершить никак не получается, то всю конструкцию следует накрыть пленкой или тентовым материалом, в том числе и окна, чтобы влага не поступала в здание. Но небольшие сквозные “просветы” оставить все-таки рекомендуют, чтобы внутри помещения был оптимальный уровень влажности.

Теперь непосредственно к послемонтажной отделке. Сначала делают черновой потолок снизу перекрытия. Сделать его можно и из фанеры, если в дальнейшем предусмотрено возведение, к примеру, подвесного потолка.

После монтажа потолка уже сверху кладут утеплитель и пароизоляцию (при необходимости). Например, если верхний и нижний этажи будут постоянно отапливаться, то делать утепление необязательно. Но нужно отметить, что утепление работает и как шумоизоляция. Если же второй этаж будет чердаком, то утеплять точно нужно — иначе тепло будет уходить.

После прокладки утеплителя можно класть черновой пол (он поможет в дальнейшем возведении здания, так как не придется устанавливать леса).

Чистовую отделку необходимо производить уже после того, как в доме появятся окна и он даст усадку.

Деревянные межэтажные перекрытия — одно из самых оптимальных решений. Ведь деревянные балки прочные, легкие и при этом дешевые. Они просты в монтаже и не оказывают излишнего давления на стены. Главное, правильно произвести расчет и обязательно обработать деревянную конструкцию.

Для повышения прочности конструкции можно вместо дерева использовать металлические двутавровые балки. В этом случае понадобится кран для монтажа. И стоит металл дороже дерева. И если вы готовы на такие траты, то не проще ли тогда остановить свой выбор на пустотных плитах перекрытия? Так как главное преимущество перекрытия по деревянным балкам в газобетонном доме — экономия средств.

Достоинства и недостатки балок из дерева

Использование в строительстве зданий деревянных балок в отличие от других видов характеризуется следующими достоинствами:

  • доступная цена;
  • простота доставки на строительную площадку;
  • возможность установки без применения спецтехники;
  • экологическая безопасность;
  • ремонтопригодность.

Однако, несмотря на многие достоинства, такие перекрытия менее прочны, чем металлические и железобетонные. Требуют обработки антипиренами, а также средствами против гнили и плесени. Монтаж деревянных балок возможен только после тщательных расчётов.

В заключение статьи нужно добавить, что применение дерева в строительстве значительно сокращает расходы. Чтобы не нарушить конструкцию всего здания и установить прочные перекрытия, их проектирование и монтаж лучше доверить профессиональным строителям.

Установка балок для двускатной крыши

Когда в здании существуют две несущие внутренние стены, стропильная система устанавливается на подстропильные элементы. В этом случае они опираются на лежень, посредством стоек из брусьев, а также внутренние стены. Обычно это две подстропильные балочные конструкции, размещенные вдоль крыши. Применяется такой вариант при высоте от перекрытия до конька крыши от 1,4 метра до 2,5 метра. В этом случае под крышей образуется достаточно свободное пространство, которое можно использовать в качестве мансарды.

Подстропильная балка, или затяжка, может устанавливаться непосредственно на стропилах на расстоянии одной трети высоты от перекрытия до конька. Такой вариант позволяет увеличить объем внутреннего помещения под крышей. Стропильная, подстропильная системы и крыша здесь играют роль внешних стен и покрытия.

Установка балок для двускатной крыши

В первую очередь, на мауэрлат укладываются крайние подстропильные балки на обе стены дома. При варианте деревянного дома вместо мауэрлата используется верхний венец сруба. Балки должны быть строго параллельными друг другу, проверить это можно, измерив расстояние между их концами по диагонали. Балки ложатся с выступом не менее 0,5 метра за края периметра дома. Если доски по длине меньше, чем требуется для балки, то производится сращивание подстропильных балок.

Затем необходимо натянуть веревки между уложенными балками по обоим краям, и выверить их по уровню. На расстоянии одного метра от крайней устанавливается следующая подстропильная балка. Также ложится доска на противоположной стороне. Обязательно проверяется их горизонтальность. Таким образом укладываются остальные балки подстропильные по всей длине стены.

Чтобы выровнять выступы досок за пределы стен, отмеривается 0,5 метра на каждой крайней балке, протягивается веревка. На средних балках делаются отметки по веревке, лишние концы отпиливаются. Дальше на подстропильную систему устанавливаются несущие стропила.