Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Составляющие перекрытий

Конструкция чердачного перекрытия состоит из нескольких обязательных элементов. Они создают единую систему. Материалы следует рассмотреть в последовательности от чердака к помещению под ним.

В первую очередь конструкция имеет верхнюю обшивку, которая оборудована воздухонепроницаемой подложкой. Далее следуют деревянные балки. Они создают каркас системы и создают необходимую прочность перекрытий.

Под балками монтируется теплоизоляция. Этот слой устанавливается на пароизоляцию. Именно этот материал защищает утеплитель и деревянные элементы конструкции от образования конденсата и гниения. Самым нижним слоем является потолочная обшивка.

Деревянный брус, применяемый при строительстве, должен быть диаметром 150х100 или 250х200 мм. Если будут применяться доски, их сечение должно находиться в диапазоне от 100х40 до 250х80 мм. Эти материалы должны характеризоваться высоким качеством. Древесина должна быть сухая и без дефектов.

Монтаж деревянных балок чердачного перекрытия

Устройство чердачного перекрытия осуществляется в несколько этапов, каждый из которых определяет качество и надёжность конструкции. Алгоритм работы выглядит так:

1. Подготовка. Отрезается нужная длина, древесина обрабатывается специальным составом, защищающим от гниения, набухания и прочих неприятностей, края балки оборачиваются рубероидом, затем готовый элемент поднимается наверх.

2. Укладка двумя способами:

• без выступа за наружные стены;
• с выпуском за наружные стены.

Необходимо положить по длине на нужном расстоянии по отношению к прочим элементам конструкции, при любом способе укладки учитывается:

• максимальная ширина пролёта не должна превышать 4, 5 метра;
• брус укладывается на торцы стен, в некоторых случаях используют мауэрлат — это толстый брус, закрепленный с помощью толстых гвоздей или стальных шпилек в стены по периметру;
• под каждый балочный слой укладывается рубероид для обеспечения гидроизоляции;
• шаг деревянных балок выбирается от размеров теплоизоляционного материала.

Видео по теме:

4. Конечным этапом монтажа чердачного перекрытия по деревянным балкам является устройство пола, для чего сверху нашиваются доски, выполняющие роль чернового пола. Для чистового пола используется плотно уложенная шпунтованная доска.

Черный пол монтируется на всё те же бруски, сверху. Но прежде чем приступать к последнему этапу следует сделать:

• укладку пароизоляции мембранного типа;
• теплоизоляцию;
• ещё слой мембранного полотна.

Готовая конструкция является важным элементом перекрытия крыши и всего строения.

Утепление железобетонных плит чердака пеноплэксом

Утепление чердачного перекрытия плитами Пеноплэкс

Плиты пеноплэкс используют для утепления в доме железобетонных плит, а также деревянных балок перекрытий чердаков. Применяются как при новых строительствах, так и для обустройства чердака в частном доме или при ремонте сооружений. Перечень преимуществ плит пеноплэкс:

1. Стабильно высокие эксплуатационные свойства весь период эксплуатации.
2. Не впитывает влагу.
3. Низкая теплопроводность, не выпускает тепло.
4. Экологически чистый, не влияет на здоровье окружающих людей.
5. Предназначен для укладки сплошным слоем, исключающим теплопотери через стыки между плитами.
6. Высокие звукопоглощающие свойства.

Схема утепления чердачного перекрытия плитами ПЕНОПЛЭКС по железобетонному основанию

Технология монтажа холодного чердачного перекрытия

Холодное чердачное перекрытие по деревянным балкам является одним из наиболее распространенных способов перекрытия в частных домах и коттеджах. Эта технология обеспечивает надежное и прочное перекрытие, которое позволяет использовать чердак как дополнительное жилое или хозяйственное помещение.

Монтаж холодного чердачного перекрытия начинается с проектирования системы. Необходимо расчитать не только размеры и расстояние между балками, но и определить необходимую грузоподъемность перекрытия. Для этого учитываются планируемое использование чердака, количество и характеристики нагрузок.

Для монтажа холодного чердачного перекрытия используются деревянные балки различных сечений. Перед установкой балок необходимо подготовить опорную конструкцию – стропильную систему. Это могут быть деревянные стойки, расположенные на фундаменте или на стенах здания. Стропильная система обеспечивает опору для балок и равномерное распределение нагрузки.

После монтажа стропильной системы можно приступить к установке деревянных балок. Балки располагаются на опорных стойках с заданным шагом и крепятся с помощью металлических скоб

Важно обеспечить правильное распределение нагрузки и вертикальное выравнивание балок

После установки балок следует утеплить чердачную площадку. Для этого часто используется минеральная вата или пенопласт. Утепление помогает сохранять тепло внутри здания и предотвращает появление конденсата на поверхности перекрытия.

Затем следует установка настила на чердачное перекрытие. Это может быть фанера или деревянные доски, которые крепятся к балкам. Настил создает ровную и прочную поверхность, на которую можно ставить мебель или хранить предметы.

В итоге, правильный монтаж холодного чердачного перекрытия по деревянным балкам обеспечивает надежность и прочность конструкции. Этот тип перекрытия позволяет использовать чердак для различных целей и обеспечивает дополнительное пространство в здании.

Функции

Конструкция чердачного перекрытия зависит от размера дома и характера использования подкровельного помещения. Чердак является своего рода воздушной прослойкой, отделяющей отапливаемое пространство первого этажа и крышей и термоизолирующей ее.  Его пол выполняет следующие функции:

1. Несущую. Перекрытия между верхним этажом и чердаком выполняют несущую функцию, поэтому они должны быть достаточно прочными, надежными, ведь по нему передвигаются люди, устанавливается оборудование, места хранения.
2. Изолирующую. Помещение неотапливаемого чердака имеет температуру не на много выше уличной. Поэтому перекрытия выполняют термоизолирующую функцию, предотвращая выхолаживание отапливаемого жилого этажа. Чтобы сохранить тепло в их состав входит слой утеплителя.

Схема чердачного перекрытия

Технология монтажа

• установка балок;
• монтаж потолка;
• утепление перекрытия;
• монтаж чердачного пола.

Перед началом работы подготавливают материалы, древесину обрабатывают антисептиками и антипиренами и дают высохнуть в течение суток. Торцы балок, которые будут спрятаны в стене, изолируют при помощи рубероиды или полиэтилена, чтобы они не соприкасались напрямую со стеной. При этом торцы оставляют голыми. Выбоина в стене делается в глубину на 15-20 см. Балка крепится к стене анкерами.

Далее монтируют потолок в комнате при помощи реек небольшого сечения (контробрешетка), достаточно 20х90 мм, не забывая про отверстие для входа на чердак. Между рейками и балками прибивают пароизоляцию отверстиями в комнату. Утеплитель со стороны комнаты не прокладывают, сразу обустраивая чистовой потолок.

На балки либо монтируют лаги, либо устанавливают распорки, создавая квадратные ячейки для утеплителя. По высоте и шагу они эквивалентны самим балкам. Ячейки наполняют утеплителем, особой популярностью пользуется:

• базальтовая вата;
• эковата;
• пенополиуретан;
• керамзитные гранулы.

Сверху утеплителя прокладывают гидроизоляцию, она же ветроизоляция. Прибивают ее степлером к балкам и лагам (распоркам). На последнем этапе устанавливают черновой пол и на него чистовой пол из шпунтованной доски.

Двутавровые металлические балки укладывают на несущие стены в процессе укладки кирпича или газобетона. В их пазы потом вставляют деревянные балки, таким образом, комбинируя два материала.

Способ перекрытия по деревянным балкам менее затратный по финансам. Он не требует привлечения спецтехники как в случае с установкой плиточного перекрытия или специального оборудование, которое используется для доставки бетона в процессе создания армированной стяжки.

Особенности для бетонных плит

Для сравнения, коротко о плиточных перекрытиях. Здание изначально подготавливают под данные перекрытия, то есть фундамент заливают усиленный, монолитный. Обязательное требование к подготовке стен – создание армопояса. Его создают либо между последними двумя слоями шлакоблока (или другого материала) либо на пике несущей стены.

Для прочных материалов прокладывают либо слой из арматуры между последними двумя блоками, либо растягивают армированную сетку. Для пористых и пустотелых материалов армопояс создают по принципу ленточного фундамента, заливая цемент в опалубку, в котором пересекаются арматурные прутья.

Бригада строителей только направляет опускающуюся плиту. Далее плиты связывают между собой крест-накрест или линейно через проушины. Зазоры между плитами заделывают монтажной пеной, а перекрытие утепляют минеральной ватой.

Наиболее эффективная методика керамзит

Выше были рассмотрены бюджетные варианты, которые можно рекомендовать только для жителей теплых регионов. Чтобы надежно защитить чердак дома в районах с суровым российским климатом, необходимо использовать более качественные и эффективные методики. Среди засыпных материалов лучшим является керамзит. Это пористый материал, который получают в результате обжига глины (или её сланца). Он легок и имеет овальную форму. Относительно формы выпуска выделяют фракции: 5-10 песок, 10-20 щебень, 20-40 гравий.

Укладка керамзита производится следующим образом:

Выравниваем черновую основу (если это необходимо). Недопустимы перепады высот более 1 см. Укладываем пленку, любой толщины, главное чтобы не было дыр. Насыпаем подушку (не более 10 мм) из гравия. Рассыпаем по всей площади керамзит и разравниваем его

Очень важно добиться равномерности. Для удобства можно использовать лазерный уровень. Чтобы избежать сдвигов керамзита в сторону при заливке смеси, первоначально заливаем жидкий раствор

Если вы собираетесь использовать чердак как полноценное жилое помещение в доме, необходимо обеспечить дополнительную прочность стяжки, с помощью армирующей сетки

Чтобы избежать сдвигов керамзита в сторону при заливке смеси, первоначально заливаем жидкий раствор. Если вы собираетесь использовать чердак как полноценное жилое помещение в доме, необходимо обеспечить дополнительную прочность стяжки, с помощью армирующей сетки

Укладываем её на жидкий раствор. Устанавливаем маяки для определения ровности будущего покрытия. Заливаем густой раствор и разравниваем его правилом. К полноценной эксплуатации наше покрытие будет готово через 7-10 суток. До этого времени нежелательно заносить в помещение какие-либо тяжелые предметы.

Описанная методика самая эффективная в своем классе. Однако она характеризуется внушительными тратами. К тому же, создается серьезная нагрузка на перекрытия (деревянные дома могут её не выдержать). Поэтому применять её следует, только если чердак планируется использовать в качестве жилого помещения.

Требования

Основные требования, которые предъявляют к планированию чердачного перекрытия, касаются его высоты, вентиляции, теплоизоляции и шумоизоляции. Стандартная высота нежилого чердака равна 2 м, жилого — от 2,5 м.

Несмотря на требования к теплоустойчивости чердака, в нем должна сохраняться минимальная, естественная вентиляция. Достигается это за счет создания вентиляционных решеток во фронтоне или за счет окон на чердаке. 

Как не парадоксально, но сосульки и промерзания на чердаке возникают именно по причине отсутствия вентиляции. Влага, накапливаемая за счет воздушных потоков с комнаты, не имеет выхода и начинает замерзать. Кроме того, вентиляция на чердаке не позволяет скапливаться огромному количеству снега и осадков на крыше. 

Вентиляция должна присутствовать и между утеплителем на самом перекрытии. Сам утеплитель изолируют с обеих сторон гидро- и пароизоляторами, но между ними все равно должен оставаться небольшой зазор, хотя бы в 1 см, чтобы шла циркуляция воздуха и теплоизолиционный материал не гнил (если это минеральная вата), и сами балки не находились в постоянной влаге от конденсата.

Воздух все равно будет проникать через древесные волокна, но в меньшей степени. Для этого под утеплителем прокладывают слой мембранной пароизоляции, которая способна поглощать влагу, но не передавать ее утеплительному материалу.

И последний фактор, шумоизоляция, крайне важен в домах с деревянным перекрытием. Дерево само по себе шумопередающий материал, поскольку в нем присутствуют микрополости. И любой скрип и шум с чердака будет слышен во всем доме. С данной задачей хорошо справляется слой минеральной ваты не менее 150 мм. 

Пенопласт

Утепление чердачного помещения пенопластом является хорошим вариантом преобразования его в мансарду, пригодным для круглогодичного проживания. Такой материал обладает низкой теплопроводностью, так как выпускается в виде вспененных воздушных гранул, запрессованных в плиты.

При монтаже пенопласт должен быть нарезан таким образом, чтобы пластины плотно входили между чердачными перекрытиями. Всякие зазоры и щели становятся «мостиками» для проникновения холода, и тем самым значительно ухудшают качество утепления.

При этом необходимо соблюдать расстояние между плитой пенопласта и гидроизолирующей пленкой не менее 2-3 см. В качестве утеплителя рекомендуется использовать его толщиной 70 мм, а в регионах с суровым климатом – 100 мм.

Внимание! При установке пароизоляционной пленки нужно обратить внимание на то, чтобы она была обращена к утеплителю нужным слоем, согласно инструкции. Иначе будет произведен обратный эффект: весь пар будет направлен к изоляционному материалу. Утепление крыши изнутри пенопластом

Утепление крыши изнутри пенопластом

Устройство холодного чердачного перекрытия

Холодное чердачное перекрытие – это вид перекрытия в строении здания, предназначенный для обеспечения сохранения тепла внутри помещений.

Конструктивные особенности холодного чердачного перекрытия

Холодное чердачное перекрытие состоит из следующих элементов:

• Деревянные балки, которые являются основной конструкцией и несут нагрузку от верхних этажей;
• Изоляционный материал, который укладывается между балками и предотвращает утечку тепла;
• Ограждающие панели, укладываемые сверху на балки и служащие для защиты от воздействия внешней среды;
• Подсобные конструкции, такие как гидроизоляция, пароизоляция и вентиляционный зазор.

Преимущества холодного чердачного перекрытия

Основные преимущества холодного чердачного перекрытия:

1. Возможность эффективной изоляции помещений от холода и шума.
2. Повышение энергетической эффективности здания и уменьшение затрат на отопление.
3. Улучшение микроклимата в помещениях.
4. Минимальное воздействие на окружающую среду.

Особенности устройства холодного чердачного перекрытия

При устройстве холодного чердачного перекрытия важно учесть следующие особенности:

• Необходимо правильно подобрать изоляционный материал с учетом требуемого уровня теплопередачи.
• Предусмотреть соответствующую пароизоляцию для предотвращения конденсации влаги.
• Обеспечить правильное вентилирование чердачного пространства для предотвращения образования плесени и гниения дерева.

Таблица с плюсами и минусами холодного чердачного перекрытия
Преимущества
Недостатки

Высокая энергоэффективность
Необходимость в дополнительной вентиляции

Экологическая безопасность
Требуется правильное утепление и защита от влаги

Улучшение звукоизоляции

Виды конструкций перекрытий

Всего существует несколько типов чердачного перекрытия по деревянным балкам. У каждого из них – свое предназначение и свои плюсы и минусы.

Что касается каркасных домов, перекрытия в них рекомендованы по системе «платформа». То есть после установки стен укладываются балки и создается определенная как бы платформа, и рабочее основание для будущего пола чердака в то же время

Здесь важно не оказать лишнего давления на хрупкие стены, поэтому чердачное покрытие тоже не будет рассчитано на пианино в углу

В таком случае балки устанавливают на обвязочный брус, который используют в качестве мауэрлата:

А вот в доме со стенами из бревна или бруса в качестве чердачного перекрытия по правилам обустраивается жесткий щит, который при усадке стен будет плавно опускаться вместе с ними, причем обязательно равномерно.

В качестве отдельного вида чердачных перекрытий следует выделить быстровозводимые деревянные перекрытия. Главная их фишка – в применении специальных крепежных элементов, которые изготавливают из оцинкованной стали. Их толщина и качество рассчитывается в зависимости от уровня будущих нагрузок на перекрытие.

Стандартные чердачные перекрытия на балках с брусом и деревянными лагами появились в конце 20 столетия, и после них стали более модными перекрытия из широкой доски.

Сегодня также в моде специальные готовые фирмы для обустройства чердачного перекрытия. На самом деле – это не новинка строительного рынка, такие фирмы появились еще в конце XVI века и обрели свое второе рождение в конце ХХ. Канадские компании, которые занимались строительством, разработали специальные программы расчета таких фирм и точные их формы с линиями сборки.

В нашей стране начинают появляться новые виды деревянных перекрытий, которые до этого времени были популярны только за рубежом. Это – легкие деревянные перекрытия. Они актуальны для частного строительства, когда в качестве системы используется достаточно легкий деревянные каркас.

Суть перекрытия в том, что «ребра» устанавливаются через каждые 30-60 сантиметров, и их накрывают обшивкой. В качестве «ребер» берутся деревянные балки высотой около 20 и 28 сантиметров, и толщиной 45 сантиметров, а длиной – до 5 метров. Изготавливают их из натуральной древесины и соединяют специальными связками из досок, покрывая обшивкой из ДСП или ДВП.

Поэтому выделим из главных преимуществ ребристого чердачного перекрытия быстрый и простой монтаж. Из минусов: необходимость обработки антипиреном, меньшая прочность и низкие звукоизоляционные свойства. И, конечно же, такие доски более чувствительны к резким колебаниям влажности и температуры. А еще, если грибок или какое-то насекомое решит съесть за несколько лет такое перекрытие, то он его съест намного быстрее, чем толстые балки.

Снизу такая конструкция зашивается подвесным потолком из гипсокартонных плит. Между ребрами поверху укладываются минеральная вата. Именно она обеспечит огнеупорность и звукоизоляцию всему деревянному перекрытию.

Ребристые перекрытия чердака обходятся намного дешевле, чем балочные – это вполне разумно и рационально, если вы нежилое помещение не будете утеплять и делать из него жилую мансарду. Тогда вы можете не переживать о несущей способности такого основания. Единственный минус – это то, что балки более привычны для российских домов, а ребристое перекрытие почти не отличаются по внешнему виду от монолитного. Поэтому в российских домах чаще устраиваются ребристо-балочные чердачные перекрытия.

Брус для устройства такого чердачного перекрытия нужно взять прямоугольной формы, причем строго, а не ромбом. И обязательно при покупке такого бруса возьмите с собой самую обычную школьную линейку, ведь нередко бывает так, что многие собираются строить перекрытие из бруса 15х15 см, а в итоге строятся из бруса 14х14 см. А затем, на своем участке, обязательно подготовьте место для хранения такого бруса и его обработки.

К слову, сегодня многие ставят даже обычный брус в деревянном перекрытии на ребро. Дело в том, что даже линейка, из какого бы материала она не была, легко сгибается по всей длине, но, если ее поставить ребром, согнуть такую будет практически невозможно:

А на черновом полу из досок уже настелите чистовой пол, и снизу смонтируйте подвесной потолок. Но нередко деревянное перекрытие чердака оставляют без дополнительной отделки специально, ввиду концепции дизайна интерьера, но тогда все детали его выполняются очень аккуратно и даже с декоративным наклоном:

Определенную жесткость ребристому перекрытию придает и сам подвесной потолок.

Пример расчета деревянной балки перекрытия.

Расчет выполняется в соответствии со СНиП II-25-80 ( СП 64.13330.2011) “Деревянные конструкции” и применением таблиц .

Исходные данные.

Требуется рассчитать балку междуэтажного перекрытия над первым этажом в частном доме.

Материал – дуб 2 сорта.

Срок службы конструкций – от 50 до 100 лет.

Состав балки – цельная порода (не клееная).

Шаг балок – 800 мм;

Длина пролета – 5 м (5 000 мм);

Пропитка антипиренами под давлением – не предусмотрена.

Расчетная нагрузка на перекрытие – 400 кг/м2; на балку – q_р = 400·0,8 = 320 кг/м.

Нормативная нагрузка на перекрытие – 400/1,1 = 364 кг/м2; на балку – q_н = 364·0,8 = 292 кг/м.

Расчет.

1) Подбор расчетной схемы.

Так как балка опирается на две стены, т.е. она шарнирно оперта и нагружена равномерно-распределенной нагрузкой, то расчетная схема будет выглядеть следующим образом:

2) Расчет по прочности.

Определяем максимальный изгибающий момент для данной расчетной схемы:

М_max = q_p·L2/8 = 320·52/8 = 1000 кг·м = 100000 кг·см,

где: q_p – расчетная нагрузка на балку;

L – длина пролета.

Определяем требуемый момент сопротивления деревянной балки:

W_треб = γ_н/о·M_max/R = 1,05·100000/121,68 = 862,92 см3,

где: R = R_и·m_п·m_д·m_в·m_т·γ_сc = 130·1,3·0,8·1·1·0,9 = 121,68 кг/см2 – расчетное сопротивление древесины, подбираемое в зависимости от расчетных значений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12% согласно СНиП – таблицы 1 и поправочных коэффициентов:

m_п = 1,3 – коэффициент перехода для других пород древесины, в данном случае принятый для дуба (таблица 7 ).

m_д = 0,8 – поправочный коэффициент принимаемый в соответствии с п.5.2. , вводится в случае, когда постоянные и временный длительные нагрузки превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

m_в = 1 – коэффициент условий работы (таблица 2 ).

m_т = 1 – температурный коэффициент, принят 1 при условии, что температура помещения не превышает +35 °С.

γ_сс = 0,9 – коэффициент срока службы древесины, подбирается в зависимости от того, сколько времени вы собираетесь эксплуатировать конструкции (таблица 8 ).

γ_н/о = 1,05 – коэффициент класса ответственности. Принимается по таблице 6 с учетом, что класс ответственности здания I.

В случае глубокой пропитки древесины антипиренами к этим коэффициентам добавился бы еще один: m_a = 0.9.

С остальными менее важными коэффициентами вы можете ознакомится в п.5.2 СП 64.13330.2011.

Примечание: перечисленные таблицы вы можете найти здесь.

Определение минимально допустимого сечения балки:

Так как чаще всего деревянные балки перекрытия имеют ширину 5 см, то мы будем находить минимально допустимую высоту балки по следующей формуле:

h = √(6W_треб/b) = √(6·862,92/5) = 32,2 см.

Формула подобрана из условия W_балки = b·h2/6. Получившийся результат нас не удовлетворяет, так как перекрытие толщиной более 32 см никуда не годится. Поэтому увеличиваем ширину балки до 10 см.

h = √(6W_треб/b) = √(6·862,92/10) = 22,8 см.

Принятое сечение балки: bxh = 10×25 см.

3) Расчет по прогибу.

Здесь мы находим прогиб балки и сравниваем его с максимально допустимым.

Определяем прогиб принятой балки по формуле соответствующей принятой расчетной схеме:

f = (5·q_н·L4)/(384·E·J) = (5·2,92·5004)/(384·100000·13020,83) = 1,83 см

где: q_н = 2,92 кг/cм – нормативная нагрузка на балку;

L = 5 м- длина пролета;

Е = 100000 кг/см2 – модуль упругости. Принимается равным в соответствии с п.5.3 СП 64.13330.2011 вдоль волокон 100000 кг/см2 и 4000 кг/см2 поперек волокон не взирая на породы при расчете по второй группе предельных состояний. Но справедливости ради нужно отметить, что модуль упругости в зависимости от влажности, наличия пропиток и длительности нагрузок только у сосны может колебаться от 60000 до 110000 кг/см2. Поэтому, если вы хотите перестраховаться, то можете взять минимальный модуль упругости.

J = b·h3/12 = 10·253/12 = 13020,83 см4 – момент инерции для доски прямоугольного сечения.

Определяем максимальный прогиб балки:

f_max = L·1/250 = 500/250 = 2,0 см.

Предельный прогиб определяется по таблице 9 , как для междуэтажных перекрытий.

Сравниваем прогибы:

f_балки = 1,83 см < f_max  = 2,0 см – условие выполняется, поэтому увеличения сечения не требуется.

Вывод: балка сечением bxh = 10×25 см полностью удовлетворяет условиям по прочности и прогибу.