Нагрузка на чердачное перекрытие в частном доме

Обновлено: 19.04.2024

При строительстве частного дома до обустройства чердака дело доходит в последнюю очередь. Так как свободного места всегда не хватает, это помещение обычно используется для организации сезонного хранения вещей, обустройства жилой мансарды или установки необходимого оборудования.

В зависимости от характера использования пространства и выбирается устройство чердачного перекрытия, материал, из которого оно собирается, в также несущая способность. В этой статье мы расскажем, как правильно оборудуется чердак частного дома.

Устройство чердака

Чердак – это помещение, ограниченное скатами крыши и потолком жилого этажа. Это помещение может использоваться как место сезонного хранения или с целью организации дополнительного жилого пространства. В зависимости от характера использования чердаки жилых домов разделяют на следующие виды:

Жилые. Жилой чердака дома называется мансардой, он может служить дополнительной спальней, гостиной, спальней или кабинетом. Чтобы использовать чердак как жилое помещение, он должен иметь высоту потолка не менее 2,2 метров, естественное освещение, вентиляцию, термоизоляцию скатов.

Нежилые. Нежилой чердак может использоваться для установки какого-либо технического оборудования, организации хранения вещей. В таком случае высота чердачного помещения может быть меньше 2 метров, естественное освещение может отсутствовать, а термоизоляция ската заменяется изоляция чердачного пола.

Важно! Выполняя ремонт или реконструкцию дома, важно сразу определиться, как будет использоваться чердак, чтобы правильно рассчитать и спроектировать чердачные перекрытия. От этого будет зависеть вид, материал, расстояние между балками, которые обеспечат достаточную прочность и несущую способность конструкции.

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:

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.

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.

Помните, что от правильности и качества выполнения работ по обустройству чердака зависит температурный режим, комфорт, безопасность проживания в доме. Поэтому лучше доверить проектирование, монтаж или ремонт перекрытий профессиональным мастерам.

Устройство перекрытий

Так как чердачное перекрытие совмещает в себе изолирующую и несущую функцию, оно имеет многослойное строение. Его компоненты, дополняя друг друга, соединяются в единую систему, обеспечивающую прочность, несущую способность и долговечность. Если перечислять все слои чердачного перекрытия, начиная со стороны чердака, то оно выглядит следующим образом:

Чистовой пол. Чистовым полом называют декоративное напольное покрытие, которым покрывается черновой пол чердака. Если подкровельное помещение жилое, то для обустройства чистового пола используют ламинат, обработанную древесину, линолеум, паркет. В нежилом чердаке чистового пола может вообще не быть.

Черновой пол. Черновым полом называют настил из досок, который набрасывается на лаги. Для его монтажа используют обрезную доску толщиной 4-5 см, в целях экономии ее можно заменить на необрезную.

Лаги. Лагами называют прочные, ровные доски или бруски, которые укладываются перпендикулярно балкам перекрытия для монтажа пола. Между лагами обычно прокладывается термоизоляционный материал, защищенный снизу слоем пароизоляции, а сверху слоем гидроизоляции.

Балки. Каркас перекрытий состоит из прочных, толстых балок, которые устанавливаются на выступах в стенах или вмуровываются в них. Балки несут на себе весь совокупный вес конструкций, поэтому они должны иметь большую несущую способность.

Потолочная обшивка. Снизу перекрытия обшивают отделочным материалом, к примеру, деревом или гипсокартоном, чтобы придать эстетичный вид потолку жилого этажа.

Обратите внимание! Термоизоляция и пароизоляция являются такими же важными компонентами конструкции как балки перекрытий или лаги, так как они защищают древесину и утеплитель от выпревания, намокания и конденсата. Если забыть про изолирующие прослойки, то перекрытие не прослужит долго и уже через 2-3 года ему потребуется ремонт.

Для строительства чердачных перекрытий можно использовать различные по весу, несущей способности, долговечности и, конечно, цене материалы. Выбор вида конструкции зависит от характера использования подкровельного помещения, совокупного веса перекрытия и оборудования, которое будет установлено на чердаке.Различают следующие виды чердачных перекрытий:

1.Деревянные. Для обустройства перекрытий частного дома можно использовать деревянные балки с сечением 150х150 мм или 200х200 мм. Достоинство этого способа в том, что дерево очень прочный, но легкий материал, поэтому он не оказывает дополнительной нагрузки на фундамент сооружения. Кроме того, большим плюсом является демократичная цена и доступность этого материала. Однако, чердачное перекрытие с деревянными балками используется только если размер дома не превышает 6-10 метров, так как это максимально возможная длина стандартных пиломатериалов.

Деревянные балки

2.Металлические. В качестве балок можно использовать металлические двутавры. Они очень прочные, выдерживают без деформации огромный вес, однако, и сами весят прилично. В деревянных домах металлические перекрытия практически не используются, а вот для кирпичных и газобетонных сооружений – это оптимальный вариант.

Металлические двутавры

3.Железобетонные. Формованные балки перекрытий из армированного сверхпрочного бетона используются для больших домов, так как они имеют большой вес и длину.

Железобетонные балки

Учтите, что в большинстве случаев чердачное перекрытие по деревянным балкам – оптимальный вариант для частного дома, дачи и небольшого коттеджа. Он обладает лучшим соотношением цены и качества, а при правильном расчете и соблюдении технологии монтажа ремонт ему потребуется не скоро.

Строительные требования

Монтаж, ремонт и реконструкция чердачных перекрытий требуют продуманного подхода, ведь от них зависит безопасность использования дома. Чтобы определить максимально возможную нагрузку, которой может подвергаться конструкция, выполняется инженерный расчет, а затем, основываясь на вычислениях, составляется проект. К чердачным перекрытиям предъявляется ряд требований:

Несущая способность. Этот показатель зависит от материала, из которого изготавливаются балки, а также от расстояния между ними.

Расстояние между балками. Максимально допустимое расстояние между деревянными балками, разрешенное строительными нормами, составляет 4 метра.

Устойчивость к перепадам температуры. Балки должны хорошо выдерживать температурные колебания, так как разница между температурой воздуха в чердаке и жилых помещения превышает 4 градуса.

Непроницаемость. Перекрытие должно защищать от проникновения холодного воздуха и влаги с чердака.

При проектировании важно учитывать все требования к балкам чердачного перекрытия, чтобы конструкция была достаточно прочной, надежной и долговечной. Расстояние между несущими элементами перекрытия должны быть рассчитаны в соответствии с ложащимися на нее нагрузками.

Технология монтажа

При наличии определенного строительного опыта вполне можно выполнить монтаж и ремонт чердачных перекрытий своими руками. Эта операция выполняется на заключительном этапе кровельных работ. Монтаж чердачных перекрытий выполняется в следующей последовательности:

Установка балок. Для небольшого частного дома используют деревянные перекрытия, изготовленные из бруса сечением 150х150 мм или 200х200 мм. Они укладываются на кирпичную или бетонную кладку стен.

Монтаж лаг. Перпендикулярно балкам на ребро устанавливаются лаги из досок с сечением 150х50 мм с шагом 60 см.

Укладка термоизоляционного материала. Между лагами укладывают утеплитель, чтобы предотвратить проникновение холодного воздуха с чердака.

Укладка чернового и чистового пола.

Обшивка балок снизу для оформления потолка.

Учтите, чтобы увеличить срок службы чердачного перекрытия, можно использовать древесину, обработанную антисептиком. Кроме того, если вы утепляете пол чердака, то нужно предусмотреть гидроизоляцию и пароизоляцию.

Перекрытие – обязательный элемент строительной конструкции, представляющий собой несущие горизонтальные поверхности. В типовом одноэтажном доме два перекрытия – нижнее, отделяющее подпол (цокольный этаж, погреб) и жилые помещения; и верхнее – отделяющее жилые помещения и чердачное пространство. Перекрытия же формируют пол и потолок, являясь основанием для контура утепления и финишного отделочного слоя. Исключение составляют проекты домов со вторым светом, в этом случае полноценное верхнее перекрытие, как и потолок, отсутствует. Так же встречаются и дома без нижнего перекрытия – по сути, полы по грунту, заливаемые внутри фундамента, не перекрытие, хотя и основа для чистового пола. Тем не менее, чаще конструкции стандартные, с перекрытиями нескольких видов.

Содержание

Конструктив и классификация перекрытий.
Разновидности перекрытий.
Сборные перекрытия.
Монолитные перекрытия.
Облегченные монолитные перекрытия.
Сборно-монолитные перекрытия.

Конструктив и классификация перекрытий

Перекрытия как сборные – из несущих балочных элементов и ограждающих конструкций, так и цельные. Независимо от конструктива, это несущая и ограждающая часть дома, подвергающаяся повышенным нагрузкам. Требования, предъявляемые к перекрытиям, варьируются, исходя из типа.

Цокольные.
Чердачные.
Межэтажные.

Цокольное перекрытие должно выдерживать от 200 кг/м², а для чердачного обычно достаточно 100 кг/м², так как на него и нагрузка меньше. Кроме того, подвальные, цокольные и чердачные перекрытия отвечают сфере применения – вкупе с прочностью и жесткостью высокие теплоизоляционные параметры. Это достигается применением в «пироге» специализированных изоляционных материалов (утеплители, мембраны).

Для межэтажных перекрытий температурно-влажностный режим не так критичен, как устойчивость к статическим и динамическим нагрузкам, особенно, если речь о балочных деревянных конструкциях. Просчеты при проектировании и монтаже деревянных межэтажных перекрытий приводят к эффекту «батута». Теплоизоляционный слой поддерживает равномерную комфортную температуру на каждом этаже. Теплоизоляция сочетает минимальную теплопроводность со звукоизолирующими свойствами – один материал и тепло держит, и звук глушит. Конечно, только теплоизоляцией тишины не добиться, для этих целей применяют комплексные решения, но достаточного уровня комфорта достичь реально.

Разновидности перекрытий

Перекрытия классифицируются по специфике применения и другим параметрам.

По материалам несущей основы.
По способу устройства.

По материалам основы перекрытия деревянные, металлические и железобетонные. Деревянные перекрытия собирают из цельного бруса и срощенной доски, если же величина пролета или нагрузка превышает допустимую, используют либо заводские двутавровые деревянные балки, либо самодельные, клееные конструкции. Что касается металла, то стальные двутавровые и железобетонные балки в частной сфере используют реже.

По способу устройства перекрытия делятся на три группы: сборные (балочные, плитные), монолитные (простые, облегченные) и сборно-монолитные. При строительстве загородных домов по каркасной технологии или срубов из бруса или бревна, перекрытия преимущественно сборные, из деревянных балок. В каменных домах плиты, железобетонный или сборный монолит в подвальном/цокольном и межэтажном перекрытиях и деревянные балки в чердачном.

Сборные перекрытия

Сборные перекрытия подразделяются на балочные и плитные, в первом случае несущие балки компонуются ограждающими конструкциями; во втором – применяются готовые железобетонные плиты.

Сборное деревянное перекрытие

Типовое деревянное перекрытие включает несколько слоев.

Лаги (балки) – несущие, чаще из бруса хвойных пород не ниже второго сорта, с прямоугольным сечением. Высота в полтора-два раза больше ширины, конкретное сечение зависит от длины пролета и предполагаемой нагрузки. Как и другие деревянные элементы, лаги, пропитывают универсальным составом (огнебиозащита) или отдельно антисептиком и огнезащитой. Опирание концов лаг на каменные стены возможно с глухой или с открытой заделкой, но в обоих случаях опорную часть гидроизолируют. Расстояние между лагами преимущественно 600 мм, для удобства применения плитных утеплителей и чернового пола.

Обычно шаг между лагами принимается исходя из ширины утеплителя (600мм). Этот же шаг считается нормальным для работы досок пола 36-38 мм. Ну а высота подбирается под пролет. Кроме максимального прогиба в середине пролета, есть еще зыбкость перекрытия. Обычно используют балки 50х200 мм, 100х150 мм, 100х200 мм. Когда речь идет о цокольном перекрытии и нагрузки повышенные и влажность выше, и балки стоит выбирать надежнее.

Теплоизоляция – плитная, рулонная, засыпная, напыляемая (каменная вата, керамзит, эковата, ППУ и др.). Толщина слоя утеплителя зависит от выбранного материала и нормативов теплосопротивления в регионе строительства, в среднем это 200 мм для цокольного перекрытия. Между утеплителем и черновым полом зазор для вентиляции. Если высоты лаг недостаточно, под настил набивают деревянный брусок нужной толщины.
Гидроизоляция.
Пароизоляция.
Настил – чтобы уложить утеплитель, на лаги набивают черепной брусок, поверх которого собирают настил из черновой доски без применения крепежа.
Черновой пол – в качестве финишного покрытия используются не только шпунтованные доски, укладываемые непосредственно на лаги, а различный композит, для которого необходима дощатая или плитная база.

Нижнее деревянное перекрытие комбинируют с облегченными, столбчатыми или свайными фундаментами, реже, с ленточным. В некоторых случаях полы по деревянным лагам настилают поверх монолитных оснований, для дополнительного утепления.

Сборное плитное перекрытие

В кирпичных, каменных и монолитных домах преимущественно монолитные или крупноформатные сборные перекрытия из заводских многопустотных железобетонных плит. Стандартная толщина плиты составляет 220 мм, длина, 2,4-6,8 м, ширина, 1,2-1,5 м, масса 0,9-2,5 тонн. Этот вид перекрытий один из самых востребованных, особенно, в домах с цокольными этажами или большими подвалами.

Алгоритм укладки следующий.

Подготовка основания – плоскость фундамента под плитное перекрытие нужна ровная, небольшие перепады, до 50 мм, выравнивают слоем цементно-песчаного раствора. Основание и плиты обязательно отделяются слоем гидроизоляции, либо используется мастика или наплавляемое покрытие. При укладке межэтажного перекрытия иногда нужен армопояс (если стены из хрупких кладочных материалов).
Подготовка плит – чтобы в сами плиты не попала влага, пустоты в торцах заделывают на небольшую (10-15 см) глубину либо бутом и густым цементным раствором, либо утеплителем и раствором.
Укладка плит – плиты опираются на фундамент или стены двумя короткими сторонами, длинная сторона остается на вису. Глубина опирания плит зависит от типа основания: на кирпич заходит не меньше 125 мм, на бетон достаточно 60-70 мм, на пористые блоки на базе бетона плиты заводят на 12-15 см. И это не тот случай, когда чем глубже, тем надежнее, максимум составляет 20 см. Монтажные проушины (при наличии) связываются либо свариваются с применением арматуры. Укладку лучше производить на слой ЦПС М100, она сыграет роль своеобразной смазки, и кантовать плиты будет легче.
Заделка швов – тонкие швы заделывают раствором ЦПС, в раствор для заделки толстых добавляют щебень мелкой фракции.

Замоноличивание стыков между плитами необходимо качественно выполнять бетоном для исключения их депланации (работы по клавишной схеме), для чего в плитах обычно предусматриваются углубления для образования шпонок.

Подготовка под чистовой пол – если поверхность плит относительно ровная, и не планируется система напольного отопления либо финишное покрытие, требующее идеальной плоскости, можно обойтись без заливки черновой стяжки. Толстую подготовку заменяют тонкослойной самонивелирующейся смесью либо специализированной подложкой.

Укладка столь массивных конструкций требует применения спецтехники, что несколько ограничивает применение, так как далеко не к каждому строящемуся дому подъедет спецтехника.

Монолитные перекрытия

В отличие от сборных, из железобетонных плит, монолитные перекрытия не имеют швов и не требуют привлечения грузоподъемной техники. Монолитные перекрытия в домах без цокольного этажа обычно межэтажные, так как отливать именно перекрытие нецелесообразно – логичнее либо возводить плитный фундамент, сразу получая и черновой пол, либо заливать полы по грунту уже в процессе отделки дома.

Перекрытие монолитного типа – сплошная железобетонная плита, с опорой на несущие стены и перегородки, при необходимости отливаются или выкладываются еще и опорные колонны. Все характеристики монолита высчитываются в процессе проектирования дома. Толщина перекрытия определяется исходя из величины самого большого пролета (типовое соотношение 1:30), но не менее 15 см. Для пролетов длиной до 6 метров средняя толщина около 20 см, при необходимости заливки перекрытия с пролетами больше этого значения, потребуется усиление ребрами жесткости. Заливка плиты проводится в несколько этапов.

Подготовка – сборка опалубки из щитов и опор, самодельная опалубка обычно из толстой (от 20 мм) влагостойкой фанеры, но это может быть и пластик или металл. Если не планируется натяжной потолок, при котором ровная плоскость необязательна, поверхность щитов должна быть гладкая. Опоры бывают специализированные (металлические, телескопические) или самодельные (бревно, брус с подпорками). Самодельная опалубка собирается на метизы и брус, у готовых разборных конструкций заводские крепления. Для герметизации самодельной опалубки ее застилают толстой полиэтиленовой пленкой, сборная форма герметична, но для упрощения распалубки ее необходимо смазать. Собранную форму проверяют на соответствие уровню, чтобы не перекосило.
Армирование – пространственный арматурный каркас вяжется из стальной арматуры, диаметр и ячейка сетки вычисляется при проектировании. Для вязки арматуры используют проволоку, толщиной 1,2-1,5 мм, жесткая фиксация (сварка) недопустима. Чтобы выдержать защитный слой при заливке, каркас устанавливают на специальные фиксаторы. В процессе сборки арматурного каркаса также устанавливают закладные для коммуникаций.
Заливка – использование самомесного раствора для бетонирования монолита редкость, это вынужденная мера, если нет возможности заказать готовый раствор. В основном же плиту заливают заводским раствором (от М200), за один прием, с помощью бетононасоса: равномерно распределяют массу по всей площади и уплотняют вибратором.
Уход за плитой – до набора марочной прочности за монолитом ухаживают как за другими бетонными поверхностями, с той разницей, что вместо обильного полива смачивание.

Облегченные монолитные перекрытия

При массе достоинств, к недостаткам монолитных перекрытий относят большой вес и необходимость сборки и демонтажа герметичной опалубки с гладкой поверхностью. Облегченная разновидность монолитного перекрытия, заливаемая по профилированному листу, этих недостатков лишена. Изначально этот тип перекрытий разрабатывался для промышленных объектов, сейчас используется и в частных домах. Профилированный лист является несъемной опалубкой, что несколько упрощает процесс устройства перекрытия. Для безопорного облегченного монолитного перекрытия используют несущий профильный лист с гребнем от 60 мм, от 0,7 мм толщиной и арматурный каркас. Профлист укладывается узкой частью гофры вниз, волнами против длины пролета, арматурный каркас состоит из продольной арматуры, поперечной арматуры и сетки. По сути, получается разновидность ребристого монолитного перекрытия, меньшей толщины, чем обычная монолитная плита. Используется эта разновидность, в том числе, и в качестве цокольного перекрытия.

Пол первого этажа: пролет 3,5 м в свету, профильный лист Н 60, оцинковка 0,7 мм, нижняя арматура 14 , верхняя 8, сетка с ячейкой 50×50 мм, толщина 4 мм, поперечная арматура 8, гнули ее на три волны. Высота монолита 145 мм, затем ЭППС 50 мм, дальше сетка и стяжка 65 мм.

Как определяется длина деревянных балок перекрытия: эксперты FORUMHOUSE рассказывают о нюансах расчёта и самостоятельного изготовления.

Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.

Деревянные балки перекрытия - размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина - 5 метров, сечение - 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м - нормативная нагрузка.

Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.

Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.

Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

50х200 - перекрытие для проема 4 и 5 метров.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Как высчитать расстояние между двутавровыми балками

Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.

Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По виду поперечного сечения длинная балка может быть:

прямоугольной;
двутавровой;
коробчатой.

Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

Какую доску использовать для балок

Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.

Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:

Недопустимо использовать в клееных конструкциях свежеспиленную и непросушенную доску, т.к. невозможно предугадать, как поведёт себя такая балка в долгосрочной перспективе.
Нельзя использовать в качестве клея эпоксидную смолу.

Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.

Фрезеровка паза под установку ОСП. Балки заводского изготовления фрезеруются так, что паз получается зауженным книзу – т.н. клин. Лист ОСП вклеивается в «полку» в натяг. Это увеличивает плотность прилегания плиты и дерева.
Нетехнологичность работ, что приводит как к увеличению времени на изготовление одной балки, так и её конечной себестоимости.

Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.

Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его.

Вот испытание, которому подверглись деревянные балки перекрытия 7 метров:

Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.

В реальных условиях одна балка не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина, это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции, поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.

На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.

Схема устройства деревянного перекрытия в современном исполнении приведена на рис.1.

В качестве деревянных балок используют брус сечением 150-250 х 100-200 мм. или доски 100-250 х 40-80 мм.

Применение досок позволяет уменьшить объем пиломатериалов, необходимых для устройства перекрытия, при некотором снижении долговечности, огнестойкости, звукоизоляции перекрытия. В чердачном перекрытии это снижение вполне терпимо.

При использовании досок необходимо принимать меры по предотвращению скручивания балки под нагрузкой. Для этого балки с двух сторон — сверху и снизу, обшивают слоем жестких листовых или плитных материалов — фанеры, плит ДСП, ЦСП или ОСП толщиной не менее 12 мм. (при шаге балок до 600 мм).

Плиты должны монтироваться так, чтобы короткая сторона плит была перпендикулярна балкам перекрытия, а соединения, параллельные этим балкам, располагались вразбежку; Прочно соединенная с балками обшивка образует силовой каркас, что препятствует скручиванию балки и увеличивает несущую способность перекрытия.

Листы обшивки часто бывает удобнее крепить на обрешетку (снизу) или лаги (сверху). Рейки обрешетки сечением не менее 19х89 мм. устанавливают снизу перпендикулярно балкам с шагом не более 600 мм., удобным для крепления листов обшивки.

Для подшивки по обрешетке можно использовать менее жесткие листы — ГКЛ, ГВЛ толщиной не менее 12 мм. Все края листов или плит обшивок должны располагаться над опорами (элементами каркаса или обрешетки). Листы обшивки крепятся саморезами длиной на 40 мм. большей толщины листа, с шагом 200 мм.

Если сверху поперек балок крепятся лаги, то обшивку поверх балок не делают. В случае отсутствия верхней обшивки и лаг, при высоте досок более 150 мм. устанавливают вертикальные распорки сечением не менее 100х38 мм., Рис.2.

Вертикальные связи должны располагаться в пролете балок на расстоянии не более 2100 мм от каждой опоры балки и от соседних вертикальных связей. Распорки удобно делать в местах стыка листов обшивки, если обдшивку крепят непосредственно к балкам. Распорки крепят к балкам на гвозди или специальные металлические кронштейны.

Для балок из бруса принимать меры по предотвращению скручивания не требуется.

Сечение балок и шаг расположения балок определяют расчетом. Для балок используют сухой пиломатериал влажностью не более 20%.

Рис.3 Опирание балки на
стену. 1 — балка; 2 — гидроизоляция
балки; 3 — прокладка;
4 — гидроизоляция прокладки

Деревянные балки из бруса опирают на стену на глубину 150-200 мм., из досок — не менее 100 мм. Концы балок, соприкасающиеся с кладкой из кирпича или блоков, необходимо пропитать антисептиком и обернуть гидроизоляционным материалом (рубероидом, гидроизолом, полиэтиленовой пленкой) на длину 250 мм, а торец балки, скошенный на 30 мм, оставить открытым, обеспечив воздушный зазор между торцом балки и стеной (рис. 3).

Для выравнивания концов балок по высоте под них подкладывают кусок доски необходимой толщины обернутый гидроизоляцией. Конец балки соединяют со стеной металлической связью. Конец связи заделывают в кладке стены, другой прибивают к балке.

Для повышения огнестойкости на перекрытие снизу монтируют листы гипсокартона ГКЛ или ГВЛ толщиной не менее 12 мм для 1-2 этажных домов, и не менее 15,9 мм. для трехэтажных, при площади этажа до 150 м 2 .

Для доступа на чердак в перекрытии устраивают люк размером не менее 500х700 мм.

Строительный рынок предлагает деревянные балки сборных перекрытий заводского изготовления:

Балки из клееного бруса
Балки двутавровые из плит ОСП
Деревометаллические балки

Конструкция перекрытий по таким балкам принципиально не отличается от конструкции перекрытий по балкам из обычных пиломатериалов. Применение балок заводского изготовления позволяет увеличить несущую способность перекрытия и длину перекрываемого пролета. Если в этом нет необходимости, то их применение для чердачных перекрытий , как правило, экономически не оправданно.

Чердачное перекрытие по деревянным балкам может быть самостоятельным конструктивным элементом здания, а может быть частью крыши. Балки чердачного перекрытия в последнем случае являются частью несущего каркаса крыши.

Независимая конструкция чердачного перекрытия более предпочтительна в эксплуатации — проще и доступнее ремонт деталей перекрытия и крыши, лучше звукоизоляция помещений.

Совмещение перекрытия с конструкцией крыши сокращает расходы на строительство.

Теплоизоляция чердачного перекрытия по деревянным балкам

Минераловатную теплоизоляцию чердачного перекрытия укладывают в пространство между балками. Можно использовать эффективный насыпной утеплитель, например, эковату.

Утеплять керамзитом, шлаком и т.п. не следует, так как при современных нормах на теплоизоляцию объем и вес такого утеплителя для деревянного перекрытия получается слишком большим.

Толщину утеплителя определяют расчетом. Как выбрать толщину теплоизоляции перекрытия можно узнать из статьи «Расчет теплоизоляции перекрытий».

Для защиты утеплителя от увлажнения в результате конденсации пара из внутреннего воздуха, по верху подшивки потолка укладывают пароизоляционную пленку. Пароизоляционную полиэтиленовую пленку тощиной не менее 0,15 мм. укладывают с нахлестом не менее 200 мм.

Почему в утеплителе конденсируется пар описано в статье «Точка росы, пароизоляция и вентиляционный зазор».

Звукоизоляция чердачного перекрытия

Помимо хорошей теплозащиты чердачные перекрытия должны обеспечивать достаточную звукоизоляцию помещений верхнего этажа от воздушного шума. Люди, спящие на верхнем этаже не должны просыпаться от ударов капель дождя или града по металлическому покрытию крыши. Поэтому к чердачным перекрытиям предъявляются достаточно жесткие требования к звукоизоляции.

В соответствии с действующими нормами индекс изоляции воздушного шума чердачного перекрытия Rw должен быть не менее 45 дБ. Для улучшения звукоизоляциии от воздушного шума в перекрытиях используется тот же минераловатный утеплитель, что и для теплоизоляции.

Для достижения этого показателя в сборных деревянных перекрытиях толщина минераловатной звукоизоляции должна быть не менее 250 мм. Если толщина меньше, то звукоизоляция чердачных перекрытий не будет соответствовать нормам.

Таким образом, толщина минераловатной теплозвукоизоляции выбирается исходя из двух условий: теплоизоляции и звукоизоляции. Принимается толщина большая из двух указанных.

Если высота балок меньше, чем необходимо для размещения теплозвукоизоляции, то дополнительный слой теплозвукоизоляции укладывают поверх балок. Для этого перпендикулярно балкам закрепляют лаги необходимой высоты, шириной 50 мм. с шагом 500 — 700 мм. Дополнительный слой утеплителя укладывают поверх балок между лаг.

На лаги закрепляют вразбежку ходовые мостки из досок для прохода по чердаку или сплошную обшивку из ДСП, ЦСП или ОСП — если чердак планируют посещать часто и использовать его, например, для хранения материалов.

В случае отсутствия поверх утеплителя сплошной обшивки из плит, минераловатный утеплитель сверху закрывают ветрозащитным паропроницаемым материалом. ПароПРОницаемая подложка защищает утеплитель от уноса тепла и частиц утеплителя (пыли) в результате продувания воздухом, а также от капель влаги с кровли.

Для исключения мостиков холода, слой утеплителя чердачного перекрытия должен быть замкнут с утеплителем наружных стен.

Для удаления влаги и осушения слоя утеплителя необходимо предусмотреть вентиляцию чердачного пространства через слуховые окна, карнизные, коньковые и щелевые продухи.

Необходимая интенсивность вентиляции чердачного пространства обеспечивается при суммарной площади вентиляционных отверстий, равной 1/200-1/500 площади чердачного перекрытия.

Как определить размер балок чердачного перекрытия читайте в следующей статье.

Чердачное перекрытие должно возводиться очень крепким, с тем, чтобы удерживать проектную нагрузку и достаточно теплым, чтобы не стать источником холода для жилых помещений дома.

Перед возведением застройщик должен быть уверен, что конструкция в целом соответствует нормативным требованиям СНиП по величине пролета, поперечного сечения балок, шага их укладки, а также тепловым показателям по сопротивлению теплопередаче.

Эти параметры для чердачного перекрытия устанавливаются в процессе выполнения проекта на строительство дома.

Зачем это делать?

Чердак — это техническая или жилая зона, которая завершает строение дома. Чердачные перекрытия бывают нескольких типов балочные и безбалочные, на металлических балках или деревянных, сборно-монолитные и монолитные. Для того чтобы эта конструкция была прочной и не создавала область повышенных потерь тепла в доме ее предварительно рассчитывают на прочность и тепловое сопротивление.

Задача чердачного перекрытия распределить нагрузку от вышерасположенных стен, кровли, мебели и оборудования. Согласно СНиП, минимальная удельная эксплуатационная нагрузка для для техпомещений, установлены 150 кг/м 2 , а для жилых — 250 кг/м 2 .

Правильно выполненный расчет поможет выбрать размеры конструкции, чтобы она с запасом могла выдержать все расчетные нагрузки без повреждения основных несущих элементов дома.

Разница температур в жилой и технической зоне должна составлять не более 3°-4°. Для обеспечения этих условий утепляются не только стены и кровля, но и плита перекрытия, чтобы не допустить потерь тепла из жилых помещений.

Перед тем как оформить техническое задание на проектирование дома и чердачных перекрытий, заказчик должен четко понимать, как будет использоваться чердак, постоянно, как жилое помещение или временно, как техэтаж. От этого будет зависеть выбор его тепловой защиты, а также весовая нагрузка, которую используют для проверочных расчетов перекрытий.

Какие именно параметры нужны и почему?

Поскольку для проектирования чердачного перекрытия выполняют два вида расчетов: на сопротивление теплопередаче и прочность, потребуется рассчитать следующие показатели:

Несущую способность конструкции, данный показатель полностью зависит от стройматериала конструкции и вида перекрытия: балочное, безбалочное или монолитное.
Вертикальный предельный прогиб.
Максимальный момент Mmax и поперечную силу Qmax.
Размеры несущих балок или монолитной плиты.
Сопротивление теплопередаче каждого слоя и общее для многослойного перекрытия
Толщину теплоизоляции.
Паронепроницаемость.

Высчитываем нагрузки

Наиболее часто данные конструкции выполняют на деревянных или металлических балках. Самыми прочными считаются монолитные перекрытия, но они не везде могут устанавливаться, например, их нельзя размещать в деревянных и каркасных домах.

Есть ограничения и при использовании монолита в домах, возведенных из легкобетонных блоков. Для них потребуется дополнительное усиление стен в виде армированного железобетонного пояса.

Для того чтобы сравнить разные варианты конструкций чердачных перекрытий, можно принять за основу габариты дома 10х10 м, с жилым отапливаемым чердаком и несущей перегородкой, с пролетом — 5м.

По деревянным балкам

Расчет на прочность начинается со сбора нагрузок на перекрытие, которые бывают постоянные, связанные с весом самой конструкции и временные, вызванные пребыванием людей, единица измерения этого показателя — кг/м 2 .

Постоянная нагрузка рассчитывается по формуле:

Нормативная нагрузка Х К надежности = Расчетной нагрузке.

Первый показатель берется из справочника, так для многослойного перекрытия расчетная нагрузка будет состоять из суммы удельных нагрузок всех слоев конструкции:

Обрешетка: 20×1.3 = 26 кг/м 2 .
Пароизоляция: 5×1.3 = 6.5 кг/м 2 .
Дощатый пол по лагам с плотностью 550 кг/м3: 27.3×1.3 = 35,75 кг/м 2 .
Жесткие минераловатные плиты с плотностью = 370кг/м 3 : 29,6×1.2 = 35,52 кг/м 2 .
ДВП с плотностью 700кг/м 3 : 7×1.3 = 9,1 кг/м 2 .
Перегородки: 59×1.3 = 65 кг/м 2 .
Итого: 176 кг/м 2 .

Далее для расчета потребуется составить расчетную схему.

После этого по таблицам СНИП подбирает расчетные характеристики деревянных балок:

Rи = 13 МПа = 0.13т/см 2 .
E = 10000 МПа = 100000 кг/см 2 .
Вертикальный прогиб L/250.

После этого по формулам определяют наиболее возможный момент Mmax и поперечную силу Qmax.

По максимальному моменту находят момент сопротивления Wтр и необходимую высоту сечения hтр.

Мmax = qp•L2/8 = 176x5x5/8 = 55 кг•м = 5500 кг•см.
Qmax = qp•L/2 = 176×5/8 =110кг•м = 11000 кг•см.
Wтр = Мmax/Rи= 55/0.13= 423 см 3 .
hтр = √6Wтр/b=√ 6 x 423/150 x 0.1= 169 см.

Решающим показателем при подборе габаритов несущей балки является прочность, поэтому наилучший вариант будет сечением 150×200 мм.

Проверяют балочный прогиб:

Нагрузка нормативная qн = 176•0,8 = 140.8 кг/м.
f = (5•qн•L4)/(384•E•J) = (5•1.40•5004)/(384•100000•10000) = 1,13 см.

qн = 2,92 кг/cм;
момент инерции J = b•h3/12 = 15•20 x 20 x 20/12 = 10000 см 4 .

Определяют наибольший балочный прогиб:

fmax = L•1/250 = 500/250 = 2,0 см.

Сравнивают показатели:

Таким образом сечение 150×200 оптимально для данной конструкции.

По металлическим

Стальные балки рассчитывают согласно требованиям СНиП:

сталь для расчета принимается С-235;
расчётное сопротивление Rу=2100 кг/см 2 ;
E = 2100000 кг/см 2 ;
расчетная нагрузка – 400.0 кг/м 2 .

Аналогично, как и при расчете деревянных конструкций, вначале выполняется сбор нагрузок. Для двутавра они делятся на 2 вида: расчетные и нормативные. Первые применяют для проверки металлопрофиля на устойчивость и прочность. Вторые устанавливаются нормами и используются для проверки его на прогиб. Расчетные напряжения устанавливают умножением норматива на К надежности.

Чтобы балка соответствовала нужной прочности находят Wтр.

Выполняя расчет по формулам, получают:

Максимальный момент;
Mmax = 5Т;
Qmax = 2Т;
Wтр. = 212.59 см 3 .

Для выбора двутавра по прогибу устанавливают момент инерции Iтр = 4761,905 см 4 , после чего из таблиц металлопрофилей выбирают соответствующий типоразмер. В данном случае в наибольшей степени по условиям эксплуатации подходит двутавр No27, с характеристиками Wтр = 371>212 и Iтр = 5010>4761.

Цельной плиты

Вначале для монолитной плиты 10×10м, толщиной 200 мм и плотностью 2500 кг/м 3 выполняют сбор нагрузок:

Нормативная постоянная нагрузка плиты будет равна:220×2500 = 550 кг/м 2 .
Коэффициент надежности -1,2.
Расчетная постоянная нагрузка, 550×1.2 = 605 кг/м 2 .
Полезная нагрузка для жилого помещения — 150 кг/м 2 .
К надежности -1,3.
Расчетная временная нагрузка, 150×1.3 = 195 кг/м 2 .
ИТОГО: 800.0 кг/м 2

По формуле рассчитывают изгибающую нагрузку на плиту, допустимый прогиб и размеры арматурного каркаса. В результате расчета получаем все необходимые характеристики для строительства монолитной плиты чердачного перекрытия:

Периметр плиты — 40 м.
Площадь подошвы плиты — 100 м 2 .
Площадь боковой поверхности — 8.8 м 2 .
Объем бетона — 22 м 3 .
Вес бетона — 51700 кг.
Нагрузка на почву от фундамента — 0.052 кг/см 2 .
Минимальный диаметр стержней арматурной сетки — 14 мм.
Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов) — 6 мм.
Размер ячейки сетки — 20×20 cм.
Величина нахлеста арматуры — 66 см.
Общая длина продольной арматуры диаметром 14мм с учетом перевязки внахлест — 2111.6 м.
Общий вес продольной арматуры — 2550 кг.
Общая длина вертикальной арматуры диаметром 6мм — 426.6 м.
Общий вес вертикальной арматуры — 95 кг.
Кол-во досок для опалубки размером 15 x 600 см — 12 шт.

Как рассчитать?

Теплотехнический расчет чердачного перекрытия должен соответствовать российской нормативной базе по энергосбережению.

— «Тепловая защита зданий». — «Проектирование тепловой защиты зданий». — «Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче». — Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий.

В результате расчетов проверяется соответствие многослойного перекрытия санитарно-гигиеническим нормам.

Поиск потерь тепла

Для примера расчета чердачного перекрытия 10×10 м, расположенного в г. Москве из климатических справочников выбирают данные для проведения расчетов:

Расчётная Т внутреннего воздуха tв — +21 С;
Число дней отопительного периода Zот.пер — 214 сут;
Средняя Т наружного воздуха за отапливаемый период tот.пер — -3.1С.

По ним рассчитывают градусо/сутки отапливаемого периода ГСОП:

ГСОП = (tв — tот.пер) • Zот.пер = (21 — (-3.1)) • 214 = 5157.4 м 2 • С/Вт
Необходимое сопротивление теплопередаче: Rтр = a • ГСОП + b = 0.00035 • 5157.4 + 1.4 = 3.2051 м 2 •С/Втэ

По исходным данным определяют тепловое сопротивление многослойного перекрытия:

Процент влажность в чердачном помещении ϕ — 55%.
Коэффициент, расположения внешней поверхности к атмосферному воздуху n — 1.
К теплоотдачи перекрытия (int) — 8.7.
К теплоотдачи поверхности стен α (ext) — 12.
Нормативный перепад температур Δt (n) — 3С.
Термосопротивление перекрытия 1.88 м 2 •С/Вт.

Далее проверяется соответствие многослойного перекрытия нормам СЭС по тепловой защите. Для этого используют формулы СНиП.

Термосопротивление поверхности перекрытия:

Сопротивление теплопередачи многослойного перекрытия:

Минимально необходимое сопротивление теплопередачи:

Например, для многослойного чердачного перекрытия в составе:

Черновая доска — 30 мм.
Пароизоляционная мембрана — 0.1 мм.
Замкнутая воздушная прослойка — 20 мм.
Обрешетка сосна и ель вдоль волокон — 25 мм.
Минеральная (каменная) вата 120-170 кг/м 3 — 70 мм.
Влагозащитная мембрана — 0.1 мм.
Плиты древесно-стружечные, плотность 800 кг/м 3 — 10 мм.

На основании расчетных формул получают результаты сопротивления теплопередачи:

перекрытия [R], 2.08 м 2 • С/Вт;
согласно нормативам СЭС [Rс] — 1.72;
нормируемое [Rэ] — 3.16 м 2 • С/Вт.

Поскольку фактическое сопротивление теплопередачи превышает требования СЭС R>Rс то выбранная конструкция обеспечивает тепловую защиту здания, а подобранный пирог многослойного перекрытия, работает без образования в нем конденсата.

Особенности в подсчетах для теплых и холодных чердаков

Чердачные перекрытия для теплых и холодных помещений отличаются между собой по температурному напору. В первом случае он минимальный, а, следовательно, тепловые потери будут стремиться к нулю, а во втором случае – максимальный, что соответственно вызовет рост тепловых потерь.

Для того чтобы обеспечить в доме санитарные требования по температуре внутреннего воздуха, во втором случае потребуется увеличить слой теплозащиты.

Так для вышепредставленного примера теплого чердачного многослойного перекрытия, обеспечить требуемую температуру внутри помещений, можно если установить толщину минваты – 70 мм. В этом случае конструкция сможет обеспечить сопротивление теплопередачи 2,08 м 2 •С/Вт, что недостаточно будет для холодного чердачного перекрытия.

Согласно расчетам, минимальный слой минваты в холодном чердачном помещении должен быть 150 мм, тогда перекрытие сможет обеспечить сопротивление теплопередачи 3,94 м 2 •С/Вт, чтобы компенсировать повышенные потери тепловой энергии в нем.

Последствия ошибок в вычислениях

Ошибки в расчетах чердачных перекрытиях приводят к сверхнормативным прогибам балок, промерзанию конструкций у внешних стен, расслоению штукатурки, образованию трещины в местах сопряжения перекрытий со стенками, высокой звукопроводности и максимальным потерям тепла.

Самые опасные ошибки в чердачных перекрытиях, те, что вызывают сверхнормативный прогиб конструкции. В этом случае, из-за перегрузки конструкции она разрушается.

В монолитном перекрытии под воздействием таких нагрузок вначале начинает растрескиваться нижний слой бетона. В этот момент преднапряженные арматурные стержни переходят из стабильной стадии в нестабильную, когда они больше не могут обеспечивать прочность перекрытию.

Прогибы не должны превышать для пролетов свыше 7.5 м — 1/250. При превышающих фактических прогибах станут проявляться дефекты в стенах. В этом случае потребуется выполнить усиление перекрытий.

Заключение

Чердачное перекрытие — ответственная конструкция, которая завершает строительство дома. Оно может выполняться, как на деревянных или металлических балках, так и монолитным. Перед установкой данной конструкции требуется провести расчеты на прочность и теплостойкость и если они окажутся ниже нормативных требований, проводят дополнительное усиление и утепление перекрытий.

Читайте также: