Как рассчитать балки перекрытия холодной крыши: Калькулятор. Крыша вальмовая. Расчет и строительство

Содержание

Калькулятор. Крыша вальмовая. Расчет и строительство

В любом здании имеются перекрытия. В собственных домах при создании опорной части, применяются деревянные балки, которые обладают рядом потребительских свойств:

Как выполняется расчет деревянной балки перекрытия

Деревянная балка перекрытия представляет собой элемент конструкции, обладающий несущими функциями. При расчете и выборе материала нужно учитывать следующее:

  1. размеры, длина и количество деревянных балочных конструкций перекрытия зависит от расчетов пролета, который вы планируете перекрывать с их помощью. При расчетах учитывайте глубину введения балок в стену и их крепления;
  2. в блочные кирпичные стены должны заходить не менее чем на 150 мм при условии, если они сделаны из бруса, а доски должна заходить минимум на 100 мм. Если дом деревянный, то цифра должна быть 70 мм минимум соответственно;
  3. по длине конструкции перекрытия должны быть равны пролету при применении уголков или кронштейнов, а металлические конструкции в данном случае должны играть роль удерживания веса перекрытия и прочих нагрузок;
  4. ширина пролета для перекрытия составляет в среднем от 2,5 до 4 метров, а длина деревянной балки должна быть 6 м. Если проект дома составлен так, что для его сооружения нужны более длинные балки перекрытия, то для этой цели используют клееный брус или стены-перегородки.

Поэтому используя калькулятор для проведения расчетов, не забудьте принять во внимание вышеуказанные советы, это поможет вам установить перекрытия более надежно.

В чем секрет использования четырехскатных крыш

Строят крышу с вальмами не из-за красоты, хотя это тоже важно. Вальмовую крышу можно рассматривать, как усовершенствованный вариант обычной двухскатной конструкции. Вальмы – это две наклонные поверхности практически всегда треугольной формы. Применение вальмовых вставок превращает основные боковые скаты в равнобедренные трапеции, смыкающиеся основаниями на верхнем коньковом брусе.

Вальмовая крыша всегда более предпочтительна по ряду причин:

  • Более симпатичного и эстетичного дизайна, придаваемого внешнему виду дома и всей усадьбе, особый стиль. Обычный двухскатный вариант, даже в богатом исполнении и отделке, конкурировать с эффектным «голландским» стилем не сможет;
  • Высокой стойкости каркаса к разнонаправленным ветровым нагрузкам. Это основная причина использования вальмовых конструкций крыши;
  • При правильном выборе параметров каркаса есть возможность создавать комфортабельные помещения мансардного типа.

Важно! Стоимость и сложность постройки значительно выше обычных двухскатных вариантов, поэтому при отсутствии опыта и навыков потребуются пара опытных помощников и специалист, способный выполнить проверку прочности конструкции.

Как рассчитать площадь крыши? Как посчитать крышу?

Простой онлайн калькулятор расчета двухскатной крыши дома сделает расчет стропил, расчет стропильной системы двухскатной крыши, расчет площади крыши, расчет обрешетки, расчет кровельного листа, расчет материала на крышу.

Дом с двускатной крышей. Устройство двухскатной крыши дома

Самой экономичной в финансовом плане среди скатных крыш считается двускатная крыша, двухскатную крышу своими руками может изготовить строитель, который не имеет специального образования и навыков. Конструкция крыши дома будет зависеть от цели использования площади второго этажа, как чердака или же в качестве жилого пространства – мансарды. Разное назначение – разное сечение стропил, их обработка и утепление кровли. Двускатная мансардная крыша требует наличие дымоходов в комнатах мансарды, туалетные ванные комнаты должны находиться над нежилыми зонами, исключая и зону кухню. Также нужно обрабатывать деревянные брусья антисептическими и огнезащитными растворами, защищая от плесени и возгорания. Следовательно, стоимость двухскатной крыши возрастает, если второй этаж дома делать жилым.

Чертеж двухскатной крыши

Программа для расчета крыши нарисует чертеж двускатной крыши дома рассчитает точное количество строительных материалов для стропильной системы и кровли. Начните расчет крыши сейчас!

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.

Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м 2 . Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.

Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м 2 .

Руководствуясь СНиП «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м 2 х 1,3 = 91 кгс/м 2 ,

где 70 кгс/м 2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие; 1,3 — коэффициент надежности.

Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит, округляя в большую сторону, — 150 кг/м 2 (50 кгс/м 2 + 91 кгс/м 2 ).

Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить. Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м 2 .

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м 2 х 1,3 = 195 кгс/м 2 . В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м 2 (50 кгс/м 2 + 195 кгс/м 2 ).

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м 2 , до 300 кгс/м 2 .

По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.

Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.

Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:

В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.

В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:

В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.

Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.

Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.

Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».

Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м 2 , как указано выше).

Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.

Нагрузки на горизонтальное перекрытие

Для расчёта на прочность необходимо знать нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации перекрытия. Самые значительные величины возникают на первом этаже жилого здания. Меньшие значения получаются для мансардных конструкций и чердачных помещений. Напряжения в балке возникают:

  • от внутренних строительных конструкций, например, перегородок, лестниц;
  • от веса бытовой техники, мебели;
  • от массы людей.

Статическую нагрузку определяет два основных вида напряжения, – прогиб по всей длине и изгиб в месте опоры.

  1. Прогиб, – получается от веса вышерасположенных элементов. Максимальная стрелка отклонения получается в точке местонахождения объекта с самой большой массой и (или) посередине между опорами.
  2. Изгиб или излом, – это разрушение перекладины в точке заделки. Возникает от вертикальной нагрузки, а сама балка, воспринимающая это напряжение, выступает в роли рычага. С определённой величины усилия начинается критический изгиб, приводящий к разрушению поперечной опоры.

Для уменьшения влияния на прочность деревянного поперечного изделия от внутренних конструкций, их стараются располагать в местах нахождения нижних опор. Бытовую технику и мебель по возможности, целесообразно размещать вдоль стен или около разгрузочных конструкций.

Существует достаточно много типов деревянных балок, но наиболее доступны для широкой массы населения – это изделия прямоугольного или овального сечения. В последнем случае, балка представляет собой оцилиндрованное бревно, обрезанное с двух противоположных сторон.

Часто допускаемые ошибки при расчете крыши

Многие даже опытные мастера, делая расчет вальмовой крыши, начинают сразу составлять чертеж и подробный план, что крайне неверно. За этими действиями скрывается основная ошибка – отсутствие замеров коробки здания. Общие размеры, конечно же, есть, но мало кто уделяет внимание стенам. Со стороны они кажутся ровными с идеально прямыми углами. А вот если взять и выполнить своими руками дополнительные точные замеры, то можно найти много невидимых погрешностей даже на новом доме. Игнорирование их приведет к тому, что составленный чертеж крыши будет содержать неверные размеры некоторых узлов. Эти ошибки помешают правильно смонтировать первые опоры.

Прежде чем сделать расчет четырехскатной кровли надо взять уровень, рулетку, строительный шнур и произвести новые замеры. С помощью шнура и рулетки между противоположными углами замеряют диагонали, уровнем проверяют высотные отметки стен. Хотя малые неточности, но они все равно будут и их надо исправить:

  • Не параллельность стен коробки выравнивают за счет правильного расположения мауэрлата.
  • Малую погрешность высоты каждой стены исправляют подкладками под мауэрлат.

Если, на удивление, выполненные своими руками контрольные замеры показали большие погрешности, в расчет и чертеж необходимо внести дополнительные элементы каркаса крыши для исправления недочетов.

Важно ! Двумерный чертеж каркаса кровли создает ошибочное видение конструкции. Чтобы иметь полное представление о будущей крыше, необходимо создать самостоятельно объемную ее модель.

По разработанной модели проще определить, нравится конструкция или нет. На этапе проектирования еще можно что-то изменить. В дальнейшем это будет невозможно.

Совет ! Подыскивая в интернете готовый чертеж под определенные размеры коробки дома, не следует брать подробные схемы со сложными формулами и латинскими обозначениями. Их сможет понять только специалист.

Для лучшего представления процесса строительства можно увидеть мастер-класс, где показаны все основные узлы и этапы их возведения.

Правильная схема кровельного пирога

Пирог кровли представляет собой многослойную конструкцию, которая включает такие составляющие, как:

  • внутренняя отделка подкровельного пространства;
  • воздушный вентиляционный зазор;
  • пароизоляционная пленка;
  • утеплитель;
  • гидроизоляция;
  • обрешетка;
  • кровельный материал.

В него включают также водостоки, систему антиобледенения, ограждения, снегозадержатели и декоративные элементы крыши. То есть, можно сказать, что кровельный пирог есть не что иное, как вся конструкция крыши, за исключением стропильной системы.

Наличие всех этих составляющих необязательно, структура пирога может изменяться в зависимости от вида крыши, от используемых кровельных покрытий.

К примеру, в пирог плоской кровли не входят снегозадержатели и декоративные элементы, для чердачных помещений технического назначения нет необходимости в паро- и теплоизоляции кровли.

Устройство кровельного пирога под металлочерепицу, профнастил, для мягкой кровли или других материалов также имеет некоторые различия.

схема кровельного пирога под мягкую кровлю из битумной черепицы

  • Для мягких рулонных – необходима специальная гидроизоляционная подкладка, выполненная из полипропилена.
  • Для кровель из металлочерепицы или профлистов дополнительно необходима звукоизоляция, в противном случае шум от дождя создаст дискомфорт в помещении.

На заметку Как видите, некоторые слои в кровельном пироге могут отсутствовать, а некоторые, наоборот, «диктуются» особенностями конкретного сооружения.

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.

Устройство чердачного перекрытия

Перекрытия досками на 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

Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.

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.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

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.

RoracottaПользователь FORUMHOUSE

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 рассчитать сечения стропил и других элементов кровли?

Расчет сечения стропил компьютерной программой

Чтобы произвести расчет длины стропил, требуется знать, какой кровельный материал планируется использовать, а также из чего сделаны чердачные перекрытия (деревянные балки  или плиты из железобетона).

Стандартные стропила, которые поступают в продажу, имеют длину 4,5 и6 метров. Но, в случае необходимости, длина стропил может быть изменена.

Сечение бруса, который идет на изготовление стропил, зависит от следующих факторов:

  • Длина стропил;
  • Шаг установки стропил;
  • Расчетные величины нагрузок.

Данные в представленной таблице являются рекомендательными, их нельзя назвать полноценной заменой расчетам. Поэтому расчет фермы стропильной является необходимостью для определения несущей способности кровли.

Данные таблицы приведены в соответствии с атмосферными нагрузками, характерными для Московского региона.

Шаг, с которым

устанавливаются

стропила (см)

Длина стропил (метры)
3,03,54,04,55,05,56,0
215100х150100х175100х200100х200100х250100х250
17575х15075х20075х200100х200100х200100х200100х250
14075х12575х17575х20075х20075х200100х200100х200
11075х15075х15075х17575х17575х20075х200100х200
9050х15050х17550х20075х17575х17575х25075х200
6040х15040х17550х15050х15050х17550х20050х200

Сечения бруса для изготовления других элементов кровли:

  • Мауэрлат – 100х100, 100х150, 150х150;
  • Для ендов и изготовления диагональных ног – 100х200;
  • Прогоны – 100х100, 100х150, 100х200;
  • Затяжки — 50х150;
  • Ригели – 100х150,100х200;
  • Подкосы – 100х100, 150х150;
  • Доски подшивочные – 25х100.

Определившись с сечением и длиной, а также с шагом расположения стропил, несложно произвести расчет количества стропил, ориентируясь на длину стен дома.

При проектировании, помимо расчета на прочность, конструктор должен выполнить расчет на прогиб.

То есть, нужно не просто гарантировать, что стропила не сломаются под оказываемой нагрузкой, но и выяснить, насколько балки могут прогибаться.

К примеру, расчет деревянной стропильной фермы для строительства мансардной крыши должен быть выполнен так, чтобы величина прогиба не превышала 1/250 часть от длины участка, на который оказано давление.

Таким образом, если использованы стропила длиной5 метров, то максимальный допустимый прогиб может достигать20 мм. Данная величина кажется совсем незначительной, однако при ее превышении, деформация кровли будет заметна визуально.

Расчет деревянных балок перекрытия на

На­ибо­лее эко­номич­ным ва­ри­ан­том для час­тно­го до­ма яв­ля­ют­ся де­ревян­ные бал­ки пе­рек­ры­тия. Их дос­та­точ­но лег­ко мон­ти­ровать, — не нуж­но прив­ле­кать спе­ци­аль­ную тех­ни­ку. 

Де­ревян­ные бал­ки име­ют пре­иму­щес­тво по срав­не­нию с же­лезо­бетон­ны­ми и ме­тал­ли­чес­ки­ми бал­ка­ми в пла­не теп­лопро­вод­ности.

Од­на­ко, у них есть и ряд не­дос­татков: низ­кая по­жарос­той­кость, невы­сокая плот­ность и, как следс­твие, воз­можность вы­дер­жи­вать неболь­шие наг­рузки, от­сутс­твие ус­той­чи­вос­ти к по­раже­нию мик­ро­ор­га­низ­ма­ми и на­секо­мыми.

По­это­му де­ревян­ные бал­ки пред­ва­ритель­но пе­ред ус­та­нов­кой об­ра­баты­ва­ют­ся спе­ци­аль­ными ан­ти­сеп­ти­ками.

При мон­та­же де­ревян­ные бал­ки пе­рек­ры­тия ук­ладва­ют­ся на по­переч­ные опо­ры, ко­торыми мо­жет слу­жить до­пол­ни­тель­ный брус, ли­бо ар­мо­по­яс, за­литый по пе­римет­ру клад­ки сте­ны.

По­переч­ные опо­ры слу­жат для рав­но­мер­но­го рас­пре­деле­ния наг­рузки на сте­ны, и да­лее на фун­да­мент до­ма.

Час­ти ба­лок, ук­ла­дыва­емые на сте­ны, обо­рачи­ва­ют­ся гид­ро­изо­ляци­он­ным ма­тери­алом, обыч­но ис­поль­зу­ют ру­беро­ид, при этом то­рцы не изо­лируют, что поз­во­ля­ет бал­ке «ды­шать».

Длина деревянных балок перекрытия

Не­об­хо­димая дли­на де­ревян­ных ба­лок пе­рек­ры­тия оп­ре­деля­ет­ся раз­ме­рами то­го про­лета, ко­торый они бу­дут пе­рек­ры­вать, до­пол­ни­тель­но нуж­но учесть раз­ме­ры зас­ту­пов на сте­ну. Зас­туп бал­ки на сте­ну дол­жен быть не ме­нее 12 см, для бру­са он дол­жен быть не ме­нее 15 см.

Ес­ли при креп­ле­нии бал­ки ис­поль­зу­ют­ся спе­ци­аль­ные ме­тал­ли­чес­кие креп­ле­ния (хо­муты, угол­ки), бал­ка мо­жет ус­та­нав­ли­вать­ся не­пос­редс­твен­но в про­лет меж­ду сте­нами, тог­да дли­на де­ревян­ной бал­ки пе­рек­ры­тия бу­дет рав­няться рас­сто­янию меж­ду сте­нами, где она кре­пит­ся. Но на прак­ти­ке ча­ще все­го бал­ка пе­рек­ры­тия ук­ладыва­ет­ся на сте­ны.

Оп­ти­маль­ный про­лет, над ко­торым ук­ла­дыва­ет­ся де­ревян­ная бал­ка, сос­тавля­ет 2.5 — 4.5 м. Мак­си­маль­ная дли­на бал­ки из де­ревян­но­го бру­са не пре­выша­ет 6 м, тем са­мым оп­ре­деляя мак­си­маль­ный про­лет.

При пе­рек­ры­тии про­летов дли­ной бо­лее 6 мет­ров ис­поль­зуют­ся де­ревян­ные фер­мы.

Калькулятор расчета балок перекрытия из дерева подберет наиболее оптимальные параметры сечения и шага балки. Попробуйте рассчитать бесплатно прямо сейчас!

Нагрузки действующие на деревянные балки перекрытия

Наг­рузка, ока­зыва­емая на бал­ки пе­рек­ры­тия, скла­дыва­ет­ся из наг­рузки от собс­твен­но­го ве­са эле­мен­тов пе­рек­ры­тия (бал­ки, за­пол­ни­тель, об­щивка, кре­пеж­ные эле­мен­ты) и экс­плу­ата­ци­он­ной наг­рузки (пос­то­ян­ной и вре­мен­ной). Экс­плу­ата­ци­он­ная наг­рузка — это вест раз­личны­х бы­товых пред­ме­тов, ме­бели, лю­дей.

Обыч­но, при рас­че­те де­ревян­ных ба­лок для чер­дачно­го пе­рек­ры­тия, ис­поль­зу­ют зна­чение — 150 кг/м2, где 50 кг/м2 — это наг­рузка собс­твен­но­го ве­са, а 100 кг/м2 — это нор­ма­тив­ная наг­рузка для чер­дачных по­меще­ний (СНиП ) с уче­том ко­эф­фи­ци­ен­та за­паса по прочности.

Ес­ли предполагает­ся ак­тивно ис­поль­зо­вать чер­дачное по­меще­ние для хра­нения ве­щей и ма­тери­алов, тог­да об­щая наг­рузка, при­ма­емая в рас­чет, берё­тся рав­ной — 250 кг/м2.

При рас­че­тах се­чения де­ревян­ной бал­ки для ме­жэтаж­но­го пе­рек­ры­тия, или пе­рек­ры­тия ман­сардно­го эта­жа, об­щую наг­рузку при­нима­ют рав­ной — 350 — 400 кг/м2.

Как подсчитать сечение деревянных балок перекрытия

Деревянные балки перекрытия являются главной несущей конструкцией любого дома, расположенной между этажами и отвечающей за прочность полов.

Представленная система выполняет функции распределения нагрузки между стенами здания.

Перед использованием такой деревянной системы нужно произвести с особой тщательностью расчет.

Виды балок

Наиболее часто встречаемыми деревянными перекрытиями в частном строительстве считаются:

  • панельные системы;
  • монолитные системы.

Для деревянных зданий чаще всего используются конструкции из дерева.

Преимущества балок из дерева:

  • легкость;
  • возможность выполнения работы при любой температуре воздуха;
  • теплотехнические и акустические качества.

Перекрытия могут быть чердачными и междуэтажными.

Применение того или иного типа конструкции зависит от самого здания.

Перекрытия, которые делят прохладный чердак и теплые помещения, должны иметь хорошую термоизоляцию и шумоизоляцию.

А система между этажами делит соседние помещения, температура в них обычно одинакова.

Поэтому утеплять такие перекрытия нет особой надобности, прокладывают только изоляцию от шума.

Исключением считаются конструкции на цокольном этаже, где, не считая термоизоляции, можно использовать и гидроизоляцию.

Водонепроницаемыми они должны быть в ванных комнатах, душевых и санузлах.

Данные перекрытия состоят из 2-х частей: ограждающего наполнения и несущей системы.

Брусья считаются ведущими элементами несущей системы.

Расчет деревянных балок перекрытия

Просмотрев это полезное видео, вы узнаете, как производить расчет балок с помощью программы.

Смотрим:

Перекрытия из деревянных балок — это экономный вариант для собственного дома.

Они легче железобетонных и имеют невысокую теплопроводность.

Расчет материала выполняется по следующей методике.

Требуемая крепость на извив достигается при соблюдении соотношения 5:7.

Это значит, что в случае, если высота опоры составляет 7 мер, то требуемая ширина – 5 мер.

Это соответствие – высочайшая крепость на извив и кручение.

В противном случае вполне вероятно появление прогибов.

1/200 – 1/300 длины – это граница разрешенных коэффициентов прогиба балки.

Таким образом, для доски длиной в 600 метров дозволенный прогиб составляет 2-3 см.

С нижней стороны балки снимите часть древесной породы рубанком.

Сточить надо величину допустимого прогиба.

То есть опора обязана принять форму арки.

Это позволит в будущем не волноваться о возможности прогиба потолков.

Вследствие установки балки вы увидите, что она изогнута вверх.

В этом ничего страшного нет, ведь со временем нагрузка выровняет перекрытие.

Опора еще имеет личный вес.

Учтите это при расчетах.

Для перекрытий между этажами берите доски с весовой нагрузкой 190 кг/м².

Более 220 кг/м² использовать не рекомендуется.

Нагрузка же «эксплуатационная» подразумевает 200 кг/м².

Сама укладка должна выполняться по краткому пролету шагом каркасных стоек.

Перед тем, как сделать разрез деревянной балки, нужно учесть некоторые моменты:

  • длина доски должна отвечать 1/16 ширины пролета;
  • ширина в границах — 1/3-1/2 расчетного пролета.

Большое количество деревянных перекрытий между этажами может потребоваться, исходя из таких показателей:

  • какая применена система для перекрытия;
  • какой был применен теплоизолятор.

Величина нагрузки составит приблизительно 220-230 кг/м².

Нагрузки, которые оказывают временное воздействие на чердачное перекрытие, будут равны 100 кг/м², а на междуэтажное перекрытие — 200 кг/м².

Несущая дееспособность балок зависит от длины их пролета и нагрузок, действующих на них.

Поэтому расстояние между деревянными опорами делают в пределах 0,5-1 м.

Оптимальные показатели будут следующими:

  • величина балки: высота 15-18 см, а толщина 5 см;
  • расстояние между опорами составит 40-60 см с внедрением минераловатного утеплителя.

Чтобы избежать загнивания брусьев, нужно выбирать только ту породу, которая очищена от коры, с влажностью не более 20 %.

Не допускается наличие брака на деревянных опорах:

  • большое число сучков;
  • косослой;
  • свилеватость.

Балки обязательно должны подвергаться противопожарной обработке и антисептированию.

Расчет перекрытий онлайн с помощью программы

В расчете деревянных конструкций онлайн можно учесть нагрузки на несущие системы.

Надо элементарно установить материал, длину и ширину балки.

Можно посчитать нагрузки на опору в метре, высчитать наибольший прогиб и количество брусьев, необходимых для монтажа крыши.

Также быстро можно получить расчёт деревянных балок перекрытия с помощью калькулятора, если нет возможности произвести его онлайн или с помощью специальной программы.

Выводы

Квалифицированный расчет может проводиться только специалистом: инженером-строителем или архитектором.

При проектировании предусматривается много различных моментов.

Важным считается и наличие практического опыта у исполнителей.

Точные расчетные данные дают возможность держать весь процесс под контролем.

Материалы для возведения крыши

Для монтажа стропильной системы понадобится не только хорошо просушенная качественная древесина, но и металлические крепления, а также кровельные гвозди, саморезы и анкерные болты.

Из металлических элементов нужно будет приобрести уголки и крепления различной конфигурации, которые помогут сделать конструкцию более надежной и крепкой.

Одним из них является скользящее крепление. Его устанавливают в нижней части стропил, закрепляя их таким образом к мауэрлату. Установив его, можно исключить риск деформации системы крыши при усадке несущих стен.

Еще одним давно применяемым креплением являются скобы. Ими соединяют разные детали системы, например, стропила и балки перекрытия или мауэрлат, если крыша возводится, например, на здании, которое уже давно дало усадку.

Вам понадобится:

— для укладки мауэрлата нужен будет брус, имеющий сечение 100×150 мм;

— стропила и конек изготавливают из бруса сечением 50×150 мм. Строители, занимающиеся возведением стропильных систем, рекомендуют производить монтаж всей системы из бруса или досок, имеющих одинаковое сечение — это дает гарантию прочности и надежности постройки;

— сверху системы стропил набивается обрешетка из досок, сечение которых должно составлять 25×150 мм.

Выбирая древесину для системы стропил, можно опираться на составленную специально для этого таблицу. В ней приведены допустимая длина стропил (в метрах) из хвойной древесины (лиственница, ель, кедр, сосна), в зависимости от ее качества, сечения бруса и средней величины снеговой нагрузки в данном регионе.

СортСечениеРасстояние между стропилами в мм
мм300400600300400600
Снеговая нагрузка1,0 кРа1,5 кРа
Высший38×89
38×140
38×184
38×235
38×286
1 и 238×89
38×140
38×184
38×235
38×286
338×89
38×140
38×184
38×235
38×286
Снеговая нагрузка2,0 кРа2,5 кРа
Высший38×89
38×140
38×184
38×235
38×286
1 и 238×89
38×140
38×184
38×235
38×286
338×89
38×140
38×184
38×235
38×286
  • Кроме этого, необходимо будет купить кровельный материал, утеплитель и пленку пароизоляции, которая настилается на стропила под обрешетку. В качестве кровельного материала для вальмовой конструкции крыши традиционно выбирают мягкое покрытие — его легче закреплять на сложной конфигурации такой стропильной системы. Под такую кровлю будет необходимо сделать настил из фанеры.
  • Также нужно приобрести антисептический состав для обработки дерева перед началом монтажа.
  • Возможно, понадобится стальная проволока диаметром в 4 мм, для закрепления некоторых элементов в несущей стене.

На любом этапе застройки зданий необходимо проводить математические расчеты

Расчеты необходимы для всех используемых элементов, в противном случае вас постигнет неудача. Прежде чем начать закупку материалов для строительства, проведите расчет прогиба деревянных балок. Это обеспечит надежность будущей постройки, а вы будете уверены в качественном выполнении работ.

Определение прогиба и несущей способности перекрытий дело непростое, поэтому к нему нужно подойти со всей ответственностью. Расчёты помогают определить какое количество материала необходимо закупить, а также, каких размеров должны быть балки.

Измерить пролет

Первым делом необходимо измерить пролёт, который будет перекрываться балками из древесины. Также, не забывайте продумать все нюансы способов закрепления элементов конструкции. В этой ситуации, вам необходимо определит, как глубоко элементы фиксации будут погружены в стены. Это позволит вам сделать точный расчет несущих способностей деревянной балки.

Длина деревянных балок, даст вам возможность для точного расчета необходимых параметров, в том числе и прогиба. Эти показатели обусловливаться длиной пролёта. Также, важно учитывать и то, что расчет производится с неким запасом.

Примечание.

Балки из дерева, заходящие в стены, рассчитываются с учетом данного параметра.

Учитывать материал

Делая расчет деревянной балки на прочность, вы должны брать во внимание материал, который используется для застройки. В кирпичных домах, балки перекрытия устанавливаются в специальные гнезда, с глубиной 10 – 15 см. для деревянных домов есть иные параметры СНиП. В данном случае, глубина гнезд должна составлять 7 – 9 см. Параметры глубины гнезд определяют несущую способность балок.

Использование при установке перекрытий хомутов или кронштейнов, длина балок должна соответствовать проемам. Иными совами, вы должны сделать расчет промежутка между стенами, получив в результате величину несущей способности.

Примечание.

Формируя скат кровли, балки необходимо вынести за пределы стен на 30 – 50 см.

Длина обрезной доски должна составлять не более 6 м. Иначе, это к уменьшению несущей способности, и увеличению прогиба. Современное строительство отличается тем, что пролеты в домах составляют порой отметки 10 – 12 м. такие размеры, предусматривают применение клееного бруса (прямоугольной формы или двутаврового). Для увеличения показателей стойкости, применяют установку опор. К примеру, зачастую ставят колоны или добавочные стены. Также, для удлинения пролета, часто применяют технологию монтажа ферм.

Для строительства малоэтажных зданий

Используются однопролётные перекрытия: доски, бревна, брусья. Их длина может быть самой разнообразной, но в любом случае зависеть от габаритов здания.

Деревянные брусья берут на себя роль несущей конструкции. Их сечение должно составлять 14 -25 см, толщина 5,5 см – 15 см. Такие размеры – самые часто применяемые в строительстве домов. На практике, довольно часто применяется перекрестная схема установки перекрытий. Это дает возможность максимально укрепить конструкцию, не затрачивая дополнительные материалы и время в работе.

Оптимальная длина пролёта в процессе расчета деревянных балок перекрытия, составляет 2,5 – 4 м. Лучшее сечение для балок перекрытия – в соотношении высоты-ширины 1,5:1.

В строительстве существуют определенные формулы расчетов деревянных балок и необходимых параметров, которые выработались за годы непрерывной практики.

Зависимость шага стропил от кровельного материала

Кроме снеговых и ветровых нагрузок, относящихся к переменным, на кровлю действует и постоянная (статическая), усилие которой, зависит от используемого кровельного материала. Не секрет, что различные виды кровли обладают собственной массой, которая может отличаться в 10 и более раз.

Правильный выбор материала оказывает влияние не только на верхнюю, но и на все остальные части конструкции жилого дома и других строений. Недаром, при проектировании фундамента необходимо заранее определиться с выбором кровли.

Кровля из профлиста

В настоящее время, одним из наиболее распространенных кровельных материалов, является профилированный лист, выпускающийся оцинкованным или с последующим полимерным покрытием. К отличительным особенностям профлиста отнесят следующие параметры:

  1. Высокая коррозионная стойкость;
  2. Как следствие, продолжительный (более 15 лет) срок эксплуатации;
  3. Легкий монтаж даже без необходимой квалификации;
  4. Малая масса листа (вес 1 м2 составляет 4-5 кг).

Так как данный кровельный материал не оказывает высокой нагрузки на стропильную систему, расстояние между элементами выбирается максимально возможным для того или иного угла наклона. Кроме этого профлист не требует высоких прочностных характеристик от обрешетки крыши. Все это вкупе позволяет минимизировать общую нагрузку на фундамент и стены.

Кровля из металлочерепицы

Вторым распространенным видом стальных кровельных материалов является металлочерепица. Этот вид профлиста, удачно имитирующий натуральный глиняный материал, но с меньшей массой (в 10 и более). Особенностью стропил под металлочерепицу является меньший размер сечения.

Выбирая, на каком расстоянии устанавливать стропила, в первую очередь следует руководствоваться динамической нагрузкой. Как и профлист, металлочерепица не требовательна к размерам стропильных ног и хорошо монтируется на обрешетку из дюймовой доски хвойных пород. Все это делает металлическую кровлю малозатратной.

Стропильная система под ондулин

В 21 веке на смену волнистых листовых материалов пришел более долговечный и легкий аналог – ондулин. Среди прочих — самый легковесных материал. Масса листа не превышает 6 кг.

Малая толщина листов ондулина при углах скатов менее 15о требует обустройства сплошной обрешетки из листов фанеры, например, что потребует соответствующего шага стропил. На это следует обратить внимание при расчетах.

Шиферная кровля

Не так давно, широкое распространение имел волнистый материал из асбесто-цементной смеси, называемый шифером. Высокая масса и хрупкость – основные недостатки, однако и поныне он находит своих поклонников при строительстве различных хозяйственных построек.

Высокая масса, сравнимая с весом глиняной черепицы не позволит применить ту же стропильную систему, что и под металлочерепицу. Строительными нормами определен минимальный угол уклона крыши из шифера в 22о и более. В противном случае нагрузка от самого материала и стропильной системы с обрешеткой превышает допустимые параметры. Шаг наклонных брусьев, как и их сечение выбираются индивидуально в каждом конкретном случае.

Поликарбонат на крыше

В последние годы все чаще на крышах веранд и беседок стал использоваться искусственный полимерный материал – поликарбонат. Выпускаемый в двух исполнениях – монолитный и сотовый. Первый по своим свойствам схож с обыкновенным кварцевым стеклом, но значительно превосходит его по прочности. Второй обладает меньшими механическими свойствами, но высокой теплоизоляцией и светопропускной способностью.

Сотовый поликарбонат стандартно значительно легче монолитного собрата. Его используют в качестве кровли без использования обрешетки при условии шага, не превышающего ½ ширины листа материала. Высокая прочность монолитного аналога также позволяет избегать поперечных стропилам элементов. Достаточная гибкость позволяет крыть полукруглые крыши на металлическом каркасе, шаг которого не превышает 0,9 метра.

Пользователи часто ищут:

  • Стропила из доски 50х150
  • Кобылки – продолжение стропильных ног
  • Элементы крыши

Стропила под мягкую кровлю

Оригинальный узор можно получить благодаря использованию мягких кровельных материалов, стелящихся при помощи клеевого слоя. Устанавливаются которые на сплошную обрешетку из фанеры или ОСП. Шаг стропил должен позволять закрепить листы, поэтому его выбирают кратным ½ ширины. При условии стандартных размеров фанеры 1520х1520 мм, межосевое расстояние между стропилами будет равно: 1520:3=506 мм.

Шаг стропил под утеплитель

Монтаж жилых подкровельных пространств часто совмещают с укладкой листов утеплителя в стропильном промежутке. Наиболее распространены плиты с размерами 600х1000мм. Эти параметры и используем в качестве отправных.

Калькулятор деревянной двутавровой балки

    Проектирование и расчёт любых деревянных конструкций регламентируется специальными документами, сводами норм, правил и техническими кодексами. За всё время существования строительной отрасли их существует великое множество, и разобраться в них, порой, очень не просто.

Некоторые нормы заменяются новыми, некоторые отменяются совсем, вводятся новые требования, поправки, дополнения и т.д. В основе этого калькулятора лежит документ СНБ «»Деревянные конструкции», однако, на данный момент в Беларуси действует другой документ: ТКП «Деревянные конструкции. Правила расчёта».

В этом документе имеется раздел «Указания по проектированию балок», в котором, в свою очередь, записано: «Расчет клеефанерных балок по предельным состояниям несущей способности необходимо выполнять в соответствии с ТКП EN 1995-1-1 Проектирование деревянных констркуций. Общие правила».

Последний документ (Технический Кодекс устоявшейся Практики) уже полностью идентичен европейскому стандарту EN 1996-5:2008 Eurocode 5: Design of timber structures — Part 1-1, на что указывают буковки EN в названии документа (введён в РБ в 2009 году). Тем не менее, калькулятор написан на основе СНБ ! Тому есть парочка причин.

     Во-первых, действующий ТКП подразумевает разделение пиломатериала по 18 классам прочности!!! Я попробовал обратиться в лесхоз с вопросом продажи мне доски класса С40.

Думаю, вы без труда догадаетесь, какой ответ я получил =)  Не смотря на то, что эта лесопилка была государственная, и не самая маленькая в области они не могут обеспечить нормальную сортировку даже по трём сортам, не говоря уже о 18 классах, для сортировки по которым требуется обязательное наличие лаборатории, проверяющей чуть-ли не каждую доску на разрыв, сжатие, смятие и т.д. В общем, на практике лесхозы пользуются ГОСТом от 80-го года и в ближайшем будущем купить доску класса С40 или D70 просто невозможно. 

     Во-вторых, действующий КТП активно ссылается на другие европейские документы, в частности по клеям, которые в бесплатном варианте недоступны никак, я искал (это интеллектуальная собственность разработчиков) и этот нюанс накладывает ограничение на получение некоторых исходных данных для расчётов.

     В-третьих, я просто не смог до конца разобраться в хитростях новых формул, а они отличаются… Кроме того, эти два документа (КТП

2012 и КТП EN 1995-1-1) ссылаясь друг на друга имеют разные данные (например, в одном из них 4 класса длительности воздействия нагрузки, а в другом 5; в одном 5 классов эксплуатации — а в другом 3, отличаются так же и коэффициенты модификации, частные коэффициенты материалов и т.д.)

      Действующий КТП всё-же не прошёл совсем уж мимо. Из него был взят коэффициент прочности системы, который позволяет учитывать распределение нагрузок в случае наличия соответствующих связей между балками. Так же калькулятор рассчитывает равновесную влажность древесины исходя из температуры и влажности воздуха, и назначает соответствующий класс эксплуатации по ТКП

   Кроме уже упомянутых ТНПА использован СНиП «Нагрузки и воздействия», из которого взяты стандартные величины нагрузок, снеговые и ветровые нагрузки, а так-же все возможные коэффициенты, связанные с определением величин нагрузок.

    Вам помог этот калькулятор? Возможно, он сэкономил вам несколько кубов доски?

  • А может, благодаря расчёту вы добились отличной жёсткости перекрытия за минимальные средства?
  • Или просто сберегли себе спину, отказавшись от подъёма неоправданно здоровенных балок для этого перекрытия?
  • Возможно, вы смогли решить сложную техническую задачу перекрытия большого пролёта, за которую никто не брался?     Вы можете поблагодарить автора за труд над этой программой и поддержать сайт небольшим вознаграждением,
  • которое пойдёт на развитие этого ресурса, совершенствование программ и прочие добрые дела!

Сайт не коммерческий. Без вашей поддержки он просто не сможет существовать!

Спасибо!

Как крепить стропила, если использован мауэрлат

Без мауэрлата можно обойтись в каркасных и деревянных домах, но иногда он является обязательной частью конструкции. Например, при использовании для стен пенобетонных блоков и подобных им материалов:

  • передачей влаги от стен стропильной системе;
  • особенности материала, из-за которой крепления в ней не задерживаются;
  • хрупкость стен;
  • невозможность выдержать на себе крышу без использования мауэрлата.

Если дом строят из материала, не дающего усадку, желательно использовать жесткое крепление, в противном случае соединение может иметь степень свободы. Система стропил крепится сначала к мауэрлату, а на свободных концах соединяется с балками перекрытия.

Преимущества деревянных балок перекрытия

В основу расчета сечения бруса, который послужит опорной балкой, заложено следующее правило: сечение опоры должно быть не меньше 1/25 его длины. Например, если длина бруса составляет 6 метров, то толщина его должна быть не менее 25 см. Форма помещения, над которым возводится перекрытие зачастую прямоугольной формы.

Целесообразнее укладывать балки таким образом, чтобы длина их была наименее короткой. То есть опорой для их концов должны служить проемы в самых длинных стенах этого помещения. Например, если его размеры 3/6 метров, то балки следует устанавливать длиной в три метра. Но это условная цифра, так как она обозначает только ширину пролета.

Сама же балка должна быть больше на 50-60 см. по той причине, что должна опираться на стены обоими концами не менее, чем на 25 см. Далее, чтобы произвести правильный расчет балок перекрытия следует учесть весовую нагрузку. Для жилых зданий ее средняя величина 400 кг/м 2

Для чердачного перекрытия эта величина может быть вдвое меньшей. Далее в расчет закладывается расстояние между балками. Оно может быть как 1 метр, 75 см. или другое. Оптимальная ширина пролета для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшая форма бруса — прямоугольная, с соотношением высоты балки к ее ширине 1,4:1.

Далее по специальной формуле рассчитывается максимальный изгибающий момент. Если расстояние между балками будет 1 метр, то он составит 80000 кг/см. Существуют специальные таблицы, в которых приведены средние показатели для некоторых пород дерева, учтено процентное соотношение влажности древесины, коэффициент срока ее службы и многие другие показатели.

Все это можно найти на специализированных сайтах или в литературе по строительству домов. В том случае, если на балки перекрытия будут сначала опираться лаги, а потом уже доски, то следует рассчитать и сечение лаг.

Монтаж деревянных балок перекрытия используется при строительстве малоэтажных конструкций из дерева или кирпича. Это обусловлено тем, что они обладают высокой прочностью, легко обрабатываются и монтируются, а также экологичны.

Расчет на жесткость

Для расчета прочности балки на изгиб применяется формула:

Где:

M – максимальный момент, который возникает в балке;

Wn,min – момент сопротивления сечения, который является табличной величиной или определяется отдельно для каждого вида профиля.

Ry является расчетным сопротивлением стали при изгибе. Зависит от вида стали.

γc представляет собой коэффициент условий работы, который является табличной величиной.

Расчет жесткости или величины прогиба балки является достаточно простым, поэтому расчеты может выполнить даже неопытный строитель. Однако для точного определения максимального прогиба необходимо выполнить следующие действия:

  1. Составление расчетной схемы объекта.
  2. Расчет размеров балки и ее сечения.
  3. Вычисление максимальной нагрузки, которая воздействует на балку.
  4. Определение точки приложения максимальной нагрузки.
  5. Дополнительно балка может быть проверена на прочность по максимальному изгибающему моменту.
  6. Вычисление значения жесткости или максимально прогиба балки.

Чтобы составить расчетную схему, потребуются такие данные:

  • размеры балки, длину консолей и пролет между ними;
  • размер и форму поперечного сечения;
  • особенности нагрузки на конструкцию и точно ее приложения;
  • материал и его свойства.

Если производится расчет двухопорной балки, то одна опора считается жесткой, а вторая – шарнирной.

Опилки

Опилки являются продуктом переработки пиломатериала в деревообрабатывающей промышленности. Это самое дешевое утепление для перекрытий чердаков, так как приобрести опил можно на любой лесопилке задаром. Таким образом, опилки и сейчас являются, как вариант, надежным теплоизолятором в чердачных помещениях.

На заметку! Опилки имеют органическое происхождение, следовательно, они совершенно безвредны для здоровья человека. Издавна на Руси, в качестве утеплителя на чердаках применяется опил, смешанный с глиной.

Опилки обладают следующими достоинствами:

  1. Низкая стоимость теплоизоляции. Наверное, популярность такого утеплителя кроется именно из-за этого фактора: его себестоимость практически равняется расходу при транспортировке.
  2. Безопасность для здоровья человека. Древесные стружки и опилки не вызывают раздражения на коже, аллергии, отравлений, чего нельзя с полной уверенностью сказать о современных утеплителях.
  3. Низкий коэффициент теплопроводности. В отличие от древесины стружки обладают пористой структурой, поэтому у них заниженная проводимость тепла.
  4. Простой монтаж. Для формирования теплоизолирующего слоя в перекрытиях чердака не требуется каких то особых навыков. Нужно лишь смешать опилки с глиной или известью, а затем насыпать в пространство между чердачными перекрытиями.

Единственным существенным недостатком является пожароопасность материала, несмотря на смесь с другими негорючими веществами.

В последнее время для утепления чердачного перекрытия востребованными стали два вида изоляционного материала: задувная вата и эковата. Последний материал состоит на 80% из волокон целлюлозы, производящейся из макулатуры, а 20% – из добавок, в качестве которых выступают противопожарные и антисептические компоненты.

У такого материала низкая теплопроводность, он очень легкий, и похож на обычную монтажную пену. Оба вида утеплителя обычно напыляют на доски между деревянных балок, но иногда эковата применяется гранулами в рассыпчатом состоянии. В таком случае эта смесь, как вариант, просто насыпается между балками перекрытий и уплотняется.

Расчет деревянных балок перекрытия — Кровля крыши для дома

Автор Кровельщик На чтение 8 мин Просмотров 328 Обновлено

Деревянные балки перекрытий – общая информация

Зачастую деревянные балки перекрытий используются в строительстве жилых домов. Отличительной особенностью таких построек является то, что они возводятся по каркасной технологии. Из названия элемента можно судить о том, что балки идут на выполнение перекрытий между этажами и чердачного перекрытия.

В массе своей изготавливаются такие балки из хвойных пород дерева. После просушки и изготовления элемент покрывается антисептическим материалом. Балки изготовляются с разными сечениями самой различной длинной и высотой, в зависимости от потребности строителей.

К преимуществам элемента можно отнести:

  • простой монтаж и небольшой вес;
  • широкая распространенность материала, из которого балка изготовляется;
  • при использовании деревянных балок в помещении прекрасная звуконепроницаемость;
  • балки не очень хорошо горят;
  • невысокая стоимость;
  • деталь поддается ремонту;
  • балки внешне выглядят очень красиво;
  • монтаж выполняется в течение дня.

Благодаря этим преимуществам деревянную балку можно приобрести в любой момент без предварительного заказа.

Впрочем, недостатки у детали тоже есть:

  • нет пропитки от горения и ее необходимо выполнять дополнительно;
  • в сравнении с металлическими элементами такого же типа, балки из дерева менее прочные;
  • деталь больше подвержена влаге и воздействию насекомых, нежели металлические изделия;
  • в результате температурного перепада балки могут претерпеть незначительную деформацию.

При изготовлении элемента необходимо учесть следующие требования:

  1. Прочность материала – балка должна выдерживать серьезные нагрузки.
  2. Жесткость – элемент не должен терять форму.
  3. Шумоизоляция и защита от высоких температур.
  4. Пожарная безопасность – деталь необходимо пропитывать специальным негорючим составом.

Подобные требования необходимы потому, что перекрытие – один из важнейших элементов во всем строении и малейшая деформация приведет к разрушению всего дома. Балки призваны распределять нагрузку равномерно и не дать этому произойти.

Виды и типы деревянных балок перекрытия

Деление балок из дерева происходит как по типам, так и по видам.

Выглядит оно следующим образом:

  1. По назначению:
    • Перекрытие в подвале и цокольном этаже – элемент особой прочности, поскольку на нем будет в дальнейшем стоять весь дом. Кроме этого, данное перекрытие будет являться основанием для напольного покрытия, что тоже станет дополнительной нагрузкой.
    • Чердачное перекрытие – здесь у балок большой нагрузки не будет и лучше всего использовать небольшие элементы, чтобы конструкция не оказывала слишком большого давления на нижние балки. Также необходимо сохранить доступ к данным деталям, поскольку они будут часто подвергаться влиянию влажной среды и ветра и рано или поздно потребуют ремонта.
    • Междуэтажное перекрытие – особенности такого элемента конструкции заключаются в том, что балки одновременно могут быть напольными перекрытиями и потолком. Для того, чтобы повысить звукоизоляцию и увеличить теплоизоляцию помещения, необходимо утеплить строение специальными материалами и зашить сверху доской и гипсокартоном.
  2. По виду:
    • Клееные –  изготавливаются из нескольких деталей путем склейки. Способны выдерживать повышенную нагрузку, и не имеют ограничений по длине. Срок службы у таких элементов очень большой. Балки обладают высокой прочностью, легкостью и устойчивостью к возгораниям.
    • Цельномассивные – изготавливаются из дерева твердых пород и выполнены из целого бревна. Используются для пролетов до 5 метров.

Требования к перекрытиям из дерева

Для того, чтобы построенный дом простоял долго лет и не доставил своим хозяевам никаких хлопот нужно учитывать несколько требований, которым должны соответствовать балки перекрытий:

  1. Прежде всего, сам брус, из которого выполняется балка, должен быть выполнен из твердой породы дерева, которая обладает повышенной жесткостью и не поддается деформированию. Это необходимо для того, чтобы постройка могла в дальнейшем выдерживать большие нагрузки в виде верхних этажей, кровли.
  2. Вес балки может превышать 350 кг на квадратный метр.
  3. Допустимый размер балки – 7 метров.
  4. При утеплении толщина материалов не должна превышать 25 см при перекрытии этажей с разным температурным режимом и 10 см, если утепляются балки между этажами с одинаковым температурным режимом.
  5. Материал, из которого элемент изготовлен, должен быть максимально просушен и содержать влаги не более 20%. При необходимости используется гидроизоляция перекрытия путем применения специальной пленки.

Расчет деревянных балок перекрытия – специфика

Для того, чтобы правильно выполнить перекрытия в доме, стоит произвести предварительный расчет, чтобы в дальнейшем конструкция постройки была устойчивой и смогла эксплуатироваться длительное время.

Для этого необходимо учесть ряд моментов:

  1. Возможные нагрузки. Здесь во внимание берется как постоянная нагрузка, так и переменная. К постоянной можно отнести вес перегородок и все конструкции, а под переменной понимается обстановка внутри дома и вес людей в нем проживающих.
  2. Жесткость или нормативный показатель прогиба. У любого материала есть свой уровень жесткости. Впрочем, для конкретного случая используется формула, которая позволяет рассчитать эту величину. Показатель не должен превышать соотношения 1/200 для чердачных перекрытий и 1/250 для межэтажных.
  3. Длина двутавровой балки не может превышать 5 метров для межэтажных перекрытий и 6 метров для чердачных.
  4. Толщина элемента должна составлять не менее 1/25 ее длины.

Наиболее оптимальный вариант проведения предварительных подсчетов – это начать с выполнения чертежа будущей постройки.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Использование деревянных балок, их параметры, виды и место расположения регулируется следующими ГОСТами и СНиПами:

  1. СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия
  2. СНиП 2.08.08-89 – Жилые здания
  3. СНиП 3.03.01-87 – Несущие и ограждающие конструкции
  4. СНиП П-25-80 – Деревянные конструкции
  5. СНиП П-26-76 – Кровли
  6. СНиП 23-01-99 – Строительная климатология
  7. СНиП 31-02-2001 – Дома жилые одноквартирные
  8. ГОСТ 8486-86 Е – Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия
  9. ГОСТ 13579-78 – Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия
  10. ГОСТ 16381-77 – Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования
  11. ГОСТ 24454-80 Е –  Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.
  12. ГОСТ 30244-94 – Материалы и изделия строительные. Метод испытания на возгораемость (горючесть)
  13. ГОСТ 30247. 1-97 – Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.
  14. ГОСТ 30403-96 – Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности.

Как определить нагрузку, которая будет действовать на перекрытие?

Нагрузка на перекрытие формируется из собственного веса балки, дополнительных материалов (утеплителя, заполнителя, зашивки) и переменного веса

– внутренне обстановки жилища, и веса людей, проживающих в доме. Также, очень много зависит от частоты эксплуатации помещения.

Чтобы учесть все нюансы и погрешности, специалисты проводят специальный расчет, позволяющий понять, какой вес будет воздействовать на устанавливаемые балки. Исчисление очень сложное и громоздкое, поэтому очень сложно выполнить его самостоятельно.

Однако, для этого существует упрощенный вариант:

К примеру, возьмем перекрытие для чердака, где никакой мебели не стоит, но куда помещаются ненужные вещи. В качестве утеплителя используется обычная минвата. Нагрузка обычно составляет 50 кг на один квадратный метр.

70х1,3 = 90 кг/кв.м, где 70 – норма нагрузки для такого вида перекрытия, кг/кв.м, 1,3 – коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка, воздействующая на перекрытие, составит:

50+90=130 кг\кв.м. При округлении за норму берем 150 кг/кв.м. Увеличение происходит потому, что может быть использован более тяжелый утеплитель и обшивка.

В этом случае, общая нагруженность перекрытий составит:

50+150х1,3 = 245 кг/кв.м, округляем до 250 кг/кв.м.

Если на чердаке на будущее планируется отделка под мансарду, то стоит увеличить нагрузку до 350 кг на метр квадратный. Для определения нагрузки существуют всевозможные онлайн калькуляторы.

Что следует знать про нагрузку на балку?

Чтобы правильно выбрать параметры, сечение, и материал, из которого изготавливаются балки перекрытий, нужно предварительно ознакомиться с параметрами, которым должна соответствовать деталь.

Все будет зависеть от того, где балка будет располагаться, какая нагрузка на нее ляжет. Очень важно учесть и уровень деформации дерева. Чем мягче порода, тем выше уровень деформации.

Шаг и сечение балок деревянного перекрытия

При строительстве дома крайне важно учесть шаг и сечение деревянного покрытия. От того, насколько часто расположатся балки, будет зависеть устойчивость дома. Если шаг перекрытий получится значительный, то на каждую балку ляжет достаточно высокая нагрузка и постройка вряд ли будет надежной.

Слишком маленький шаг между балками приведет к повышенной жесткости конструкции и возможной деформации строения в будущем. Оптимальным вариантом считается шаг от 30 см до 1,2 метра. Это обусловлено еще и тем, что получившиеся ячейки будут прекрасно подходить под размер утеплителя.

Что касается сечения детали, то обычно используется деталь прямоугольной формы с сечением 1,4:1, при этом, ширина элемента может быть от 40 до 200 мм, а высота 100 – 300 мм.

Основные требования к балкам перекрытия

К главным требованиям можно отнести следующие:

  1. Параметры детали: длина, ширина, высота, сечение.
  2. Уровень жесткости материала.
  3. Какая нагрузка ляжет на деталь.
  4. Горючестойкость.
  5. Влагостойкость, шумоизоляция.

Пример расчета деревянной балки

Для того, чтобы рассчитать как будет зависеть нагрузка на балку от размера детали и шага, при установке можно воспользоваться следующими формулами:

  1. Стандартные пролет для балки: 2,5 – 4 метра при прямоугольном сечении и отношении высоты к ширине 1,4:1.
  2. Нужно учесть, что в стену балка входит минимум на 12 см.
  3. При расчете необходимо учесть и собственный вес балки от 190 до 220 кг на метр квадратный.

Чтобы просчитать величину прогиба при нагрузке необходимо воспользоваться формулой:

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 220х4 в кв./8 = 400 кг•м.кв.

Далее, переходим к расчету момента сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R – сопротивление дерева, взято из СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции», введенные в эксплуатацию в 2011 г.

Выполненные расчеты помогут построить устойчивый и рассчитанный на длительную эксплуатацию дом.

Утепление потолка в доме с холодной крышей

Неутепленная скатная кровля — исторически самый распространенный в Европе типаж малоэтажного строительства. Утепление потолка в доме с холодной крышей в странах с холодными зимами применялось всегда. В отличие от деревянных, кирпичных и глинобитных стен, которые считались достаточной защитой от стужи и непрошенных гостей, потолочные перекрытия засыпались природными материалами низкой плотности, что создавало преграду для утечек теплого воздуха на чердак. С тех пор технологии перевернули наши представления о строительстве жилья, но схема с холодным подкровельным пространством остается очень популярной. Мы проанализировали актуальные технологии и подготовили в этом обзоре ответы на самые распространенные вопросы, касающиеся данной темы.

Выбор технологии утепления

Говорят, что в правильно заданном вопросе содержится 50% ответа. Зная физику процессов, происходящих в холодном подкровельном пространстве, можно выделить самые важные критерии выбора теплоизоляции и по ним оценивать все технологии. Чердак в постройках этого типа традиционно проектируется с учетом возможности холодного проветривания. И летом и зимой потоки воздуха устремлены наверх.

Вентиляция не утепленного чердака

Для поддержания этого движения выполняются два естественных выхода: для потока, идущего между черепицей и гидроизоляцией стык между мембранами открывается под коньком крыши, а для тепла, поднимающегося от перекрытия предусмотрены слуховые окна. Наши предки опытным путем выяснили, что нельзя герметично закупоривать пространство, которое не отапливается. Излишки влаги должные свободно испаряться из всех домовых конструкций.

Стоит отметить, что все традиционные строительные материалы обладают двумя характерными свойствами: высокой паропроницаемостью и повышенной капиллярной активностью. Последнее означает, что влага движется внутри структуры в определенном направлении благодаря силам поверхностного натяжения. Однако, с тех пор появилось множество материалов, совершенно не похожих по физическим свойствам на глину, кирпич и дерево. Логично, что и вопрос утепления может для них решаться иначе.

Итак, чтобы разобраться, как правильно утеплить потолок под холодной крышей, рассмотрим основные технологии с точки зрения паропроницаемости и капиллярной активности:

Утепление потолка опилками

  • Паропроницаемые засыпки. От применявшихся столетиями, опилок, торфа, хвои, песка, соломы — до керамзитового гранулята, появившегося в XX веке и более современной эковаты
  • Паропроницаемые волоконные материалы.
  • Плитные теплоизоляторы с низким или нулевым влагонасыщением. Это пенополистиролы (пенопласт и ЭППС), а также плитное пеностекло.
  • Гидрофобные бесшовные (сплошные) изоляции. К ним относится напыляемый пенополиуретан.

Учет особенностей конструктивного выполнения потолочных перекрытий в равной степени важен для любой технологии утепления. Силовыми элементами, воспринимающими изгибающие нагрузки, являются:

  • Деревянные балки. В подавляющем большинстве малоэтажных частных жилых домов.
  • Бетонные плиты. На втором месте по распространенности после деревянных балок.
  • Стальные фермы. Используются сравнительно редко. Однако, в связи с развитием модульного строительства из тонкостенных профилей популярность этого варианта перекрытий растет.

В случае балок и ферм термоизоляционный слой может располагаться в одной из четырех возможных позиций: изнутри помещения на подшивном потолке, со стороны чердака на настиле, между балками (фермами) поверх подшивного потолка, либо между ними же, но снизу настила.

Применение насыпных утеплителей в доме с холодной крышей

Как правильно утеплить потолок под холодной крышей, если у вас есть доступ к бесплатному или дешевому природному сырью типа хвои или торфа, либо от производства или строительства остались избытки керамзита или опилок? Конечно же, следует воспользоваться таким жизненным бонусом. Несмотря на то, что варианты эти устарели и требуют очень больших толщин засыпки, ничто не мешает этим способом воспользоваться, если речь идет о холодном чердаке.

Утепление потолка керамзитом

В этом случае, даже если профиля балок перекрытия недостаточно для образования «карманов» глубиной 30 — 40 см, их можно нарастить деревянными планками. Ведь уменьшение пространства в нежилом подкровельном пространстве ни на что не влияет.

Под засыпку необходимо проложить слой пароизоляционной пленки, а вот сверху ничем накрывать не рекомендуется. Лучше обеспечить качественную гидроизоляцию кровли. Засыпка должна хорошо проветриваться.

Особенности применения теплоизоляционных ват

Последние год-полтора в практику стали внедряться новые волоконные утеплители, в частности, строительный синтепон. В связи с этим сегодня уже актуально выделять целую группу термоизоляторов, объединяющих минеральные ваты, синтепоны и другие синтетические материалы, по таким ключевым признакам, как высокая паропроницаемость и низкая капиллярная активность.

Специалисты рекомендуют наружное использование

Утепление потолка со стороны чердака

Почему строительные ваты — далеко не лучшее решение для внутреннего утепления чердачного перекрытия? Дело в том, что при облицовке ими поверхности со стороны помещения точка росы смещается в направлении финишного потолочного покрытия. Конденсат начинает принимать на себя теплоизоляция.

Пароизоляционная мембрана не решает проблемы увлажнения минеральной ваты или синтепона, если с другой стороны матов не обеспечить их эффективного проветривания. Поэтому материалы этого типа лучше использовать со стороны чердака с хорошим естественным воздухообменом.

Утепление потолка минеральной ватой, стекловатой или строительным синтепоном со стороны чердака проводится с обязательным соблюдением последовательности слоев:

  1. Пароизоляционная мембрана. Прокладывается сверху на жесткую основу перекрытия, если по балкам выполнен настил, либо монтируется на нижние торцы балок, если утеплитель предполагается устанавливать между ними.
  2. Термоизоляция.
  3. Гидроизоляционный слой. Если кровля имеет собственную качественную гидроизоляцию, допускается ограничиться ветробарьером.

Вентиляционные зазоры между этими тремя слоями не нужны. Важно соблюдать лишь свободный доступ воздуха к поверхности ветро — или гидроизоляции.

Контакт с коммуникациями

Что делать, если через перекрытие на основе деревянных балок проходит вентиляционный трубопровод или дымоход? Если на пути вертикально ориентированной магистрали расположена балка, она разрезается, а нагрузка переносится поперечными элементами на соседние балки. При этом расстояние от наружной поверхности до обвязки из перемычек должно составлять не менее 100 мм.

Соединение труб с утепленным потолком

Дымоход облицовывается плитами пенополистирола толщиной 40 — 50 мм не только в зоне пересечения, но и на всю длину выхода конструкции из кровли. Мембраны подворачиваются (пароизолирующая — вниз, гидробарьер — вверх), и обтягиваются битумной лентой для плотного примыкания к пенополистирольной гильзе трубы. Места подворотов затем обжимаются обвязкой из деревянных брусков с помощью дюбелей, проходящих в стенки дымохода.

Точно так же следует поступать с вентиляционными трассами за одним исключением: в большинстве случаев они не гильзуются. Электрические кабели притягиваются хомутами к балкам, а в местах прохода сквозь мембраны места подворотов пленок герметизируются фольгированным скотчем и фиксируются пластиковыми хомутами.

Паронепроницаемые плитные материалы для утепления чердачных перекрытий

Если мы облицовываем черновой потолок снизу паронепроницаемыми плитами, то отпадают сразу четыре вопроса: конденсации влаги в толще утеплителя, защиты его с помощью высокодиффузионных мембран, обеспечения проветривания и защиты сверху от влаги с кровли или росы, выпадающей из воздуха чердачного пространства.

С другой стороны, появляется проблема защиты деревянных балок от переувлажнения в местах контакта с паронепроницаемым утеплителем. Поэтому рассмотрим специфику применения экструдированного пенополистирола, пенопласта и пеностекла в зависимости от силовой конструкции перекрытий.

Видео: Обзор популярныйх утеплителей для перекрытия

Бетонные плиты или стальные фермы

Утепление ЭППС изнутри тебует гермитезации стыков

Бетон — самый простой случай. ЭППС монтируется к нему клеем снизу или сверху, со стороны холодного чердака. Никаких дополнительных мер, обеспечивающих утепление или сохранность материалов, предпринимать не нужно. Единственное, как и во всех остальных случаях, необходимо заботиться о герметизации стыков между плитами и в местах стыков потолка со стенами. Если стены в помещении облицованы изоляционным материалом изнутри, следует и на потолке выбрать внутреннее размещение утеплителя для ликвидации возможных мостов холода. При наружной изоляции стен утепление потолка ЭППС производится как сверху, так и снизу, в зависимости от удобств монтажа, способа использования чердачного пространства и других второстепенных факторов.

Пенопласт и пеностекло лучше использовать для наружных работ. Даже марки пенопластов высокой плотности (ПСБ-С 35 и ПСБ-С 50) отличаются наличием пор, что, с одной стороны, приводит к эмиссии небольшого количества стирола, с другой — к некоторому влагонасыщению. Поэтому плиты этого материала монтируются на клей со стороны чердачного пространства, а сверху покрываются гидроизоляционной пленкой, укладываемой внахлест с герметизацией стыков.

Утепление потолка пеностеклом проводится со стороны чердака

Утепление пеностеклом потолка с холодным чердаком тоже выполняется с наружной стороны, но уже по другим причинам. Во-первых, эти плиты гораздо тяжелее, во вторых, для герметизации стыков между ними удобнее и дешевле — использовать битумную мастику, которая не подходит для внутренних работ по экологическим соображениям.

Все сказанное относится и к утеплению данными материалами перекрытий, имеющих силовую основу в виде стальных конструкций с настилами из досок или плит OSB.

Деревянные балки

Изнутри декоративно покрашеные балки, а слой утеплитея со стороны чердака

Термоизоляция в балочных перекрытиях обычно укладывается в кессоны между балками. Если не обеспечить плотного контакта ЭППС (с помощью клея-пены) или пенопласта с деревом и не дать возможности балкам испарять лишнюю влагу, это приведет к их быстрому переувлажнению. Поэтому в обязательном порядке со стороны помещения следует устанавливать пароизоляционную мембрану, а со стороны холодного чердака монтировать гидробарьер, пропускающий влагу в направлении снизу — вверх. При этом, пространство над гидробарьером должно быть свободным для эффективного проветривания. Никакие настилы на чердаке при данном способе утепления выполнять недопустимо. Поэтому данная ситуация неприменима, если предполагается использование чердака для хозяйственных нужд.

Если дизайн помещения допускает вид открытых потолочных балок, целесообразней сначала смонтировать дощатый настил поверх деревянного перекрытия, а уже сверху на него устанавливать слой плитного утеплителя. Тогда снизу доски между балками можно закрыть OSB, фанерой или гипсокартоном с последующей шпаклевкой и покраской. Такой подход сочетает современные требования к энергоэффективности со стилистикой прованс и другими направлениями дизайна в духе кантри.

При этом, дерево с трех сторон остается открытым, что значительно увеличивает срок его службы.

Пенополиуретановое утепление

Утепление потолка ППУ

По экологическим соображениям технология рекомендуется только для наружного применения. Если утепляется перекрытие с деревянными балками, лучше всего установить сверху них настил и на эту поверхность напылить пенополиуретан. «Закутывать» дерево в одеяло из ППУ — не самая хорошая идея, как и в случае с паронепроницаемыми плитами. Зато плюсы ППУ бесспорны: материал является чемпионом по энергоэффективности.

Как определить необходимую толщину изоляции потолка

Все, что вам для этого нужно — это определить желаемую температуру внутри помещения и составить список со всеми конструкционными материалами вашего дома с указанием их толщин. Далее, открываете любой произвольный онлайн калькулятор для тепловых строительных расчетов и забиваете в поле ввода ваши данные и регион проживания. Однако, не следует принимать полученную рекомендацию за догму. Уменьшение толщины слоя в сравнении с рекомендуемым вполне допустимо. Следует лишь отдавать себе отчет в том, что экономия на теплоизоляции — это лишь отсрочка по платежам, которые обязательно случатся в виде перерасхода энергии на отопление и кондиционирование воздуха.

Видео: теория и практика утепления перекрытия со стороны холодного сердака

Резюме

В каждой ситуации следует стремиться использовать все ее плюсы. Холодное подкровельное пространство — это интенсивная вентиляция потолочного перекрытия с наружной стороны. Поэтому использование паропроницаемых утепляющих материалов со стороны чердака должно рассматриваться как одно из самых приемлемых, особенно если перекрытия выполнены деревянными балками.

Пирог чердачного перекрытия холодного чердака

Гибкая черепица


с битумной сваркой гонтов

Различают два вида чердачного пространства – холодный чердак и совмещённый чердак или мансарда. На холодном чердаке утеплитель укладывается горизонтально по полу чердака, и температура внутри холодного чердака примерно такая же, как и на улице.

Температура внутри холодного чердака не должна превышать 4 °С температуры наружного воздуха (правила и нормы технической эксплуатации жилого фонда, постановление от 27 сентября 2003 № 170, п. 3.3.2), т.е. если температура на улице -15 °С, то на чердаке она должна быть не более -11 °С. В случае если эта разница будет больше, то, например, при температуре наружного воздуха -5 °С, скат будет нагреваться, снег на кровле будет подтаивать и стекать на карниз. Карниз же нагреваться не будет, т.к. под ним нет тёплого помещения, и вода на нём будет превращаться в лёд, образуя сосульки. Чем больше льда будет образовываться на карнизе, тем больше шансов протечки, выше нагрузки на крышу и выше опасность срыва льда, что может привести к трагическим последствиям. Всё это уменьшает срок службы, как кровельного покрытия, так и крыши в целом.

Рис. 1 Вентиляция холодного чердака.

Для обеспечения нормального температурного режима на холодном чердаке необходимо, в первую очередь, утеплить перекрытие между чердаком и жилым помещением. Толщина утеплителя рассчитывается, исходя из нескольких параметров, основным из которых является место расположения дома. Вторым по важности критерием соблюдения температурного режима чердачного пространства является подкровельная вентиляция.

Помимо утепления и вентиляции на температурный режим чердачного пространства влияют: неутеплённые крышки люка выхода на чердак, вывод в чердачное пространство труб вентиляции помещений (кухня, санузел), неизолированная разводка горячего водоснабжения расположенная на чердаке и прочее.

Кровельный пирог для холодного чердака можно разделить на две части. Первая часть – по перекрытию между чердаком и жилым помещением. Вторая часть – по скату.

Первая часть кровельного пирога в зависимости от типа перекрытия выглядит так:

Рис. 2 Пирог по бетонному перекрытию.

Рис. 3 Пирог по деревянному перекрытию.

Пароизоляция служит для предотвращения попадания влажного воздуха из помещения в утеплитель. По бетонному основанию лучше всего применять битумный рулонный материал, с наплавлением нахлёстов. По лагам применяется плёночная пароизоляция с обязательным проклеиванием нахлёстов герметизирующими лентами. В качестве пароизоляции необходимо использовать пароизоляционные плёнки D-Folie B, D-Folie B 90 или D-Folie BR.

Утеплитель укладывается в несколько слоёв с разбежкой стыков, чтобы исключить мостики холода.

Гидроветрозащитная мембрана защищает от выветривания тепла и попадания влаги. Влага может образовываться из-за конденсата, из-за задуваемого в чердачное пространство снега, а так же из-за возможных протечек. В качестве гидроветрозащиты необходимо использовать супердиффузионные мембраны D-Folie A 150 или D-Folie A 100.

В любом случае, вне зависимости от типа перекрытия утеплитель не рекомендуется укрывать сверху сплошь фанерой или досками. В случае если необходимо изредка ходить по чердачному пространству, лучше предусмотреть дорожки из досок, не закрывая при этом весь утеплитель.

Вторая часть кровельного пирога с применением гибкой черепицы на холодном чердаке выглядит так:

Рис. 4 Кровельный пирог для холодного чердака.

Варианты устройства чердачного перекрытия – виды конструкции и правила монтажа

Помещение на чердаке частного домовладения используется для разных целей: хранения временно ненужных вещей, установки оборудования или обустройства жилых комнат. В зависимости от того, для чего служит свободное пространство под кровлей, выбирают способ устройства чердачного перекрытия.

Что представляет собой чердак

Чердачное помещение ограничивают скаты крыши и потолок жилого этажа. Это место часто используют для обустройства дополнительной жилой площади.

Чердак частных домовладений бывает двух видов:

  1. Жилым. Его называют мансардой. В ней можно оборудовать гостиную, рабочий кабинет, спальню, библиотеку и т.д. Высота помещения в данном случае должна составлять не меньше 220 сантиметров. Кроме этого в ней нужно обеспечить вентиляцию, естественное освещение, выполнить утепление скатов.
  2. Нежилым. Такое чердачное пространство, как правило, используют для размещения технического оборудования, хранения старых или ненужных вещей. При этом будет достаточно 2-метровой высоты, а естественное освещение обустраивать не обязательно. Вместо утепления скатов делают теплоизоляцию чердачного перекрытия.

При принятии решения о ремонте или перестройке дома нужно заранее определиться, для каких целей будет задействован чердак, чтобы сделать расчет и проект перекрытия. От этого зависит перечень необходимых материалов и промежуток между балками. Они должны обеспечить требуемую прочность и несущую способность.

Функциональное назначение перекрытий

Конструкция чердачного перекрытия зависит от параметров строения и целей, для которых планируется использовать подкровельное пространство. На чердак возлагается функция своеобразной воздушной прослойки, которая отделяет холодную крышу от обогреваемых этажей.

Пол на чердаке выполняет ряд задач:

  • несущую. На перекрытие, находящееся между верхним жилым этажом и чердачным пространством, возложена несущая функция, поэтому его делают надежным, и прочным, поскольку по нему будут передвигаться люди, на нем планируют размещать оборудование и обустраивать места хранения,
  • изолирующую. В холодном чердачном помещении температура мало отличается от той, что вне дома. В этом случае полы на чердаке несут термоизолирующую функцию, тем самым не допуская охлаждения воздуха на жилых этажах. Чтобы сохранять тепло, требуется теплоизоляция перекрытия чердака. Такую работу желательно доверить профессионалам.

Особенности устройства и конструкции перекрытий

Поскольку перекрытие чердаков выполняет две функции – несущую и изолирующую, они имеют многослойное строение. Каждый из элементов «пирога» дополняет друг друга, что обеспечивает создаваемой конструкции долгий срок эксплуатации, прочность и способность выдерживать большие нагрузки.

Устройство пола на чердаке предполагает наличие следующих слоев:

  1. Чистовой пол. Такое название получило напольное покрытие, которое укладывают на черновое основание. Если это мансарда, тогда при обустройстве чистового пола укладывают линолеум, ламинат, паркет и т.д. В нежилом помещении финишное напольное покрытие может отсутствовать.
  2. Черновое основание. Представляет собой дощатый настил, который монтируют на лаги. Черновой пол выстилают из обрезной доски толщиной 4 –5 сантиметров или с целью экономии из необрезной.
  3. Лаги. Это прочные, ровные деревянные элементы, укладываемые перпендикулярно относительно балок перекрытия для создания напольного покрытия. Когда выполняется обустройство чердачного перекрытия по деревянным балкам, между лагами помещают утеплитель, который снизу защищают слоем пароизоляции, а поверх накрывают гидроизоляционным материалом. Если не применять изолирующие слои, тогда через несколько лет потребуется ремонт.
  4. Балки. Каркас перекрытий строят из толстых и прочных балок, которые либо монтируют на выступах стен, либо вмуровывают в них. Они должны выдерживать всю массу конструкции. Также может быть сделана плоская кровля по деревянным балкам, что достаточно практично.
  5. Обшивка потолка. Со стороны комнат перекрытия оформляют отделочным материалом, например, натуральной древесиной или гипсокартоном.

Виды чердачных перекрытий

Для устройства перекрытия холодного чердака используют материалы, отличающиеся по весу, долговечности, стоимости и несущей способности.

Различают несколько видов перекрытий в зависимости от того, из чего они сделаны:

  1. Деревянные элементы. Для их изготовления можно задействовать балки, имеющие сечение 150х150 или 200х200 миллиметров. Достоинство этого варианта заключается в том, что дерево является достаточно прочным и одновременно относительно легким материалом, поэтому деревянные элементы не оказывают дополнительную нагрузку на фундамент дома. Кроме этого их большим преимуществом можно назвать небольшую цену и доступность. Но такое чердачное перекрытие используют, когда размер постройки не превышает 6 -10 метров, поскольку это максимальная длина пиломатериалов.
  2. Металлическая продукция. Двутавры из металла отличаются прочностью, способностью выдерживать большой вес без деформации. Но они весят прилично, поэтому в деревянных домах их используют крайне редко, а вот для кирпичных и газобетонных зданий они являются оптимальным вариантом.
  3. Железобетонные изделия. Формованные балки перекрытий, произведенные из армированного сверхпрочного бетона, задействуют для многоэтажных домов, поскольку они отличаются большим весом и такой же длиной.

Из всех вышеперечисленных видов перекрытий в частном малоэтажном домостроении в большинстве случаев отдают предпочтение деревянным балкам. У них оптимальное соотношение между ценой и качеством. При грамотно выполненных расчетах и соблюдении технологии ремонт перекрытию в ближайшие годы не потребуется. Также необходима вентиляция на чердаке частного дома, для обустройства которой понадобятся дополнительные знания.

Требования к устройству пирога

Поскольку от качества монтажа и ремонта чердачных перекрытий зависит безопасность пребывания в доме, к их обустройству предъявляется ряд требований.

Чтобы знать величину максимально допустимой нагрузки, которую способна выдержать конструкция, необходимо выполнить соответствующие расчеты, а потом, основываясь на их результатах, приступают к разработке проекта, из которого будет ясно, как правильно утеплить чердачное перекрытие в доме.

  1. Несущей способности. Она напрямую зависит от материала изготовления балок и от промежутка между ними.
  2. Расстояния между несущими элементами. Максимально допустимое значение для данного параметра в соответствии со строительными нормами равно4 метрам.
  3. Устойчивости к температурным перепадам. Нужно, чтобы балки без проблем могли выдерживать такие изменения. Дело в том, что разница между температурой воздуха в жилых этажах и на чердаке всегда превышает 4 градуса.
  4. Изоляции. Пирог чердачного перекрытия холодного чердака должен защищать помещения домовладения от проникновения холода и влаги с подкровельного пространства.

В процессе проектирования следует учитывать требования к балкам, используемым для обустройства перекрытия на чердаке, чтобы результат получился надежным и долговечным. Расстояние между ними нужно рассчитывать, исходя из нагрузок, оказываемых на них.

Технология создания чердачного перекрытия по деревянных балкам

При наличии опыта выполнения строительных работ смонтировать перекрытие холодного чердака по деревянным балкам можно собственноручно. Выполняют этот процесс на заключительном этапе проведения кровельных работ.

Последовательность действий будет следующей:

  1. Монтаж несущих балок. Для небольшого по площади частного дома подойдут деревянные перекрытия, сделанные из бруса, имеющего сечение 150х150 или 200х200 миллиметров. Их укладывают на бетонную или кирпичную кладку стен.
  2. Установка лаг. Их помещают на ребро перпендикулярно балкам с шагом 60 сантиметров. Лаги делают из досок сечением 150х50 миллиметров.
  3. Укладка термоизоляции. Утеплитель размещают между лагами – он защитит от проникновения холода с чердака.
  4. Монтаж чернового и чистового пола.
  5. Обшивка несущих балок со стороны помещения с целью оформления поверхности потолка.

При утеплении пола чердака не следует забывать об обустройстве гидро- и пароизоляции.

Варианты устройства чердачного перекрытия – виды конструкции и правила монтажа

Помещение на чердаке частного домовладения используется для разных целей: хранения временно ненужных вещей, установки оборудования или обустройства жилых комнат. В зависимости от того, для чего служит свободное пространство под кровлей, выбирают способ устройства чердачного перекрытия.

Что представляет собой чердак

Чердачное помещение ограничивают скаты крыши и потолок жилого этажа. Это место часто используют для обустройства дополнительной жилой площади.

Чердак частных домовладений бывает двух видов:

  1. Жилым. Его называют мансардой. В ней можно оборудовать гостиную, рабочий кабинет, спальню, библиотеку и т.д. Высота помещения в данном случае должна составлять не меньше 220 сантиметров. Кроме этого в ней нужно обеспечить вентиляцию, естественное освещение, выполнить утепление скатов.
  2. Нежилым. Такое чердачное пространство, как правило, используют для размещения технического оборудования, хранения старых или ненужных вещей. При этом будет достаточно 2-метровой высоты, а естественное освещение обустраивать не обязательно. Вместо утепления скатов делают теплоизоляцию чердачного перекрытия.

При принятии решения о ремонте или перестройке дома нужно заранее определиться, для каких целей будет задействован чердак, чтобы сделать расчет и проект перекрытия. От этого зависит перечень необходимых материалов и промежуток между балками. Они должны обеспечить требуемую прочность и несущую способность.

Функциональное назначение перекрытий

Конструкция чердачного перекрытия зависит от параметров строения и целей, для которых планируется использовать подкровельное пространство. На чердак возлагается функция своеобразной воздушной прослойки, которая отделяет холодную крышу от обогреваемых этажей.

Пол на чердаке выполняет ряд задач:

  • несущую. На перекрытие, находящееся между верхним жилым этажом и чердачным пространством, возложена несущая функция, поэтому его делают надежным, и прочным, поскольку по нему будут передвигаться люди, на нем планируют размещать оборудование и обустраивать места хранения,
  • изолирующую. В холодном чердачном помещении температура мало отличается от той, что вне дома. В этом случае полы на чердаке несут термоизолирующую функцию, тем самым не допуская охлаждения воздуха на жилых этажах. Чтобы сохранять тепло, требуется теплоизоляция перекрытия чердака. Такую работу желательно доверить профессионалам.

Особенности устройства и конструкции перекрытий

Поскольку перекрытие чердаков выполняет две функции – несущую и изолирующую, они имеют многослойное строение. Каждый из элементов «пирога» дополняет друг друга, что обеспечивает создаваемой конструкции долгий срок эксплуатации, прочность и способность выдерживать большие нагрузки.

Устройство пола на чердаке предполагает наличие следующих слоев:

  1. Чистовой пол. Такое название получило напольное покрытие, которое укладывают на черновое основание. Если это мансарда, тогда при обустройстве чистового пола укладывают линолеум, ламинат, паркет и т.д. В нежилом помещении финишное напольное покрытие может отсутствовать.
  2. Черновое основание. Представляет собой дощатый настил, который монтируют на лаги. Черновой пол выстилают из обрезной доски толщиной 4 –5 сантиметров или с целью экономии из необрезной.
  3. Лаги. Это прочные, ровные деревянные элементы, укладываемые перпендикулярно относительно балок перекрытия для создания напольного покрытия. Когда выполняется обустройство чердачного перекрытия по деревянным балкам, между лагами помещают утеплитель, который снизу защищают слоем пароизоляции, а поверх накрывают гидроизоляционным материалом. Если не применять изолирующие слои, тогда через несколько лет потребуется ремонт.
  4. Балки. Каркас перекрытий строят из толстых и прочных балок, которые либо монтируют на выступах стен, либо вмуровывают в них. Они должны выдерживать всю массу конструкции. Также может быть сделана плоская кровля по деревянным балкам, что достаточно практично.
  5. Обшивка потолка. Со стороны комнат перекрытия оформляют отделочным материалом, например, натуральной древесиной или гипсокартоном.

Виды чердачных перекрытий

Для устройства перекрытия холодного чердака используют материалы, отличающиеся по весу, долговечности, стоимости и несущей способности.

Различают несколько видов перекрытий в зависимости от того, из чего они сделаны:

  1. Деревянные элементы. Для их изготовления можно задействовать балки, имеющие сечение 150х150 или 200х200 миллиметров. Достоинство этого варианта заключается в том, что дерево является достаточно прочным и одновременно относительно легким материалом, поэтому деревянные элементы не оказывают дополнительную нагрузку на фундамент дома. Кроме этого их большим преимуществом можно назвать небольшую цену и доступность. Но такое чердачное перекрытие используют, когда размер постройки не превышает 6 -10 метров, поскольку это максимальная длина пиломатериалов.
  2. Металлическая продукция. Двутавры из металла отличаются прочностью, способностью выдерживать большой вес без деформации. Но они весят прилично, поэтому в деревянных домах их используют крайне редко, а вот для кирпичных и газобетонных зданий они являются оптимальным вариантом.
  3. Железобетонные изделия. Формованные балки перекрытий, произведенные из армированного сверхпрочного бетона, задействуют для многоэтажных домов, поскольку они отличаются большим весом и такой же длиной.

Из всех вышеперечисленных видов перекрытий в частном малоэтажном домостроении в большинстве случаев отдают предпочтение деревянным балкам. У них оптимальное соотношение между ценой и качеством. При грамотно выполненных расчетах и соблюдении технологии ремонт перекрытию в ближайшие годы не потребуется. Также необходима вентиляция на чердаке частного дома, для обустройства которой понадобятся дополнительные знания.

Требования к устройству пирога

Поскольку от качества монтажа и ремонта чердачных перекрытий зависит безопасность пребывания в доме, к их обустройству предъявляется ряд требований.

Чтобы знать величину максимально допустимой нагрузки, которую способна выдержать конструкция, необходимо выполнить соответствующие расчеты, а потом, основываясь на их результатах, приступают к разработке проекта, из которого будет ясно, как правильно утеплить чердачное перекрытие в доме.

  1. Несущей способности. Она напрямую зависит от материала изготовления балок и от промежутка между ними.
  2. Расстояния между несущими элементами. Максимально допустимое значение для данного параметра в соответствии со строительными нормами равно4 метрам.
  3. Устойчивости к температурным перепадам. Нужно, чтобы балки без проблем могли выдерживать такие изменения. Дело в том, что разница между температурой воздуха в жилых этажах и на чердаке всегда превышает 4 градуса.
  4. Изоляции. Пирог чердачного перекрытия холодного чердака должен защищать помещения домовладения от проникновения холода и влаги с подкровельного пространства.

В процессе проектирования следует учитывать требования к балкам, используемым для обустройства перекрытия на чердаке, чтобы результат получился надежным и долговечным. Расстояние между ними нужно рассчитывать, исходя из нагрузок, оказываемых на них.

Технология создания чердачного перекрытия по деревянных балкам

При наличии опыта выполнения строительных работ смонтировать перекрытие холодного чердака по деревянным балкам можно собственноручно. Выполняют этот процесс на заключительном этапе проведения кровельных работ.

Последовательность действий будет следующей:

  1. Монтаж несущих балок. Для небольшого по площади частного дома подойдут деревянные перекрытия, сделанные из бруса, имеющего сечение 150х150 или 200х200 миллиметров. Их укладывают на бетонную или кирпичную кладку стен.
  2. Установка лаг. Их помещают на ребро перпендикулярно балкам с шагом 60 сантиметров. Лаги делают из досок сечением 150х50 миллиметров.
  3. Укладка термоизоляции. Утеплитель размещают между лагами – он защитит от проникновения холода с чердака.
  4. Монтаж чернового и чистового пола.
  5. Обшивка несущих балок со стороны помещения с целью оформления поверхности потолка.

При утеплении пола чердака не следует забывать об обустройстве гидро- и пароизоляции.

Устройство крыши с холодным чердаком

Большинство скатных кровель в нашей стране имеют в своей конструкции холодный чердак. Такое название обусловлено температурой воздуха на чердаке, которая не должна сильно отличаться от температуры воздуха снаружи дома. При таком устройстве чердачного помещения, образуется достаточно большая буферная воздушная зона, которая позволяет эффективно регулировать температуру на чердаке при правильном его обустройстве.

Конструкция холодного чердака

При строительстве крыши дома многие задумываются сделать под ней холодный чердак или мансарду? Проще всего организовать крышу с холодным чердачным помещением. Строительство мансарды обойдется в несколько раз дороже и потребует больше затрат труда. Хотя, неоспоримо, что мансарда позволит значительно расширить жилую площадь.

Крыши с холодным чердаком имеют следующие основные составляющие в своем пироге:

  1. кровельное покрытие,
  2. чердачные наружные стены (применимо для двускатных крыш с фронтонами),
  3. утепленное перекрытие между жилым помещением и чердаком.

Вентиляция обеспечивается за счет карнизных и коньковых продухов. Воздух, проходящий через карнизные отверстия называется приточным, а выходящий через конек – вытяжной. Дополнительно можно сделать вентилирование через слуховые окна на фронтонах или скатах крыши. Окна оборудуют жалюзийными решетками для возможности регулировки интенсивности проветривания.

Слуховые окна располагают на противоположных скатах крыши для того, чтобы не было непроветриваемых участков.

Слуховые окна могут быть прямоугольной, треугольной и полукруглой формы. Их нижняя часть должна находиться на высоте не более 0.8-1.0 м от пола перекрытия на чердаке, а верхняя часть не ниже, чем 1.75 м от пола на чердаке. Также они могут служить выходом на крышу дома для осмотра кровли, вентиляционных и дымоходных элементов.

Паро- и теплоизоляция холодного чердака

Для кровли с холодным чердачным помещением наиболее важно максимально снизить теплопотери через чердачное перекрытие. Как для деревянных, так и железобетонных перекрытий обязательным является пароизоляция. Она укладывается на само перекрытие и обеспечивает защиту утеплителя от паров, которые могут сконденсироваться в теплоизоляторе, пройдя через потолок жилого помещения. В качестве утеплителя могут применяться плитные и насыпные материалы. Пирог потолка состоит из пароизоляции, балок перекрытия и утеплителя.

В перекрытии потолка часто используют следующие виды теплоизоляторов:

  • пенополистирольные и пенопластовые плиты,
  • минераловатные плиты или маты,
  • керамзитовые гранулы,
  • шлак топливный или гранулированный,
  • опилки с известью или глиной,
  • пемза.

Толщину необходимого слоя утеплителя выбирают в зависимости от расчетной зимней температуры при помощи таблицы ниже.

Зимнюю температуру рассчитывают по СНиП 2.01.01-82 (строительная климатология и геофизика) или выбирают по регионам РФ из соответствующих климатических карт.

Утеплитель укладывают между лагами или балками потолка, а сверху делают дощатый настил для чердачных ходов. Лаги, обычно, имеют толщину 50 мм, а доски для настила 25-35 мм толщиной.

Для вентилируемых чердачных помещений наиболее оптимальными считаются мягкие или полутвердые теплоизолирующие материалы.

Устройство гидроизоляции чердака

Гидроизоляция крыш с холодным чердаком, по мнению многих специалистов, спорный вопрос. Некоторые говорят, что гидроизоляция обязательно должна присутствовать под кровельным материалом, а кто-то категорически рекомендует от неё отказаться. Здесь многое зависит от вида кровельного материала и угла наклона скатов крыши.

Металлические кровли наиболее подвержены коррозии, возникающей при возможных небольших протечках или от конденсата. Поэтому еще раз обращаем ваше внимание на то, что вентиляция играет одну из главных ролей в борьбе против образовавшегося конденсата.

Для пологих металлических кровель специалисты рекомендуют обязательно устанавливать супердиффузионные мембраны. Она предотвратит попадание влаги снаружи кровли при задувании снега или дождя. Как бы хорошо не была уложена кровля, всегда существует вероятность минимальных протечек. Именно поэтому, немного переплатив, вы получите дополнительную защиту от попадания влаги на утеплитель в перекрытии холодного чердака.

Возможные протечки или конденсат при попадании в гидрофобные утеплители значительно снижают их теплоизолирующие свойства.

Если же в качестве кровельного материала используется, например, шифер, то от гидроизоляции можно отказаться. На рынке также присутствует профнастил с антиконденсатным покрытием, который может удерживать до 1 литра воды на 1 м 2 . Со своей стороны мы рекомендуем всегда использовать гидроизоляционные мембраны, потому как это наиболее дешевый и простой дополнительный способ обезопасить свою кровлю от возможных протечек.

При установке гидроизоляционных мембран используют контробрешетку. Она выполняет функцию фиксирующей рейки и, за счет своей высоты, обеспечивает необходимый зазор для вентилирования подкровельного пространства. Устройство обрешетки холодного чердака ничем не отличается от утепленных крыш. Размеры обрешетки и её шаг определяет вид, устанавливаемого кровельного покрытия.

Температурный режим холодного чердака

Чтобы на крыше не образовывались наледи и сосульки, необходимо поддержание на чердаке правильного температурно-влажностного режима. При недостаточной толщине теплоизоляционного материала происходят значительные тепловые потери через перекрытие. Теплый воздух, нагревая кровельное покрытие, вызывает подтаивание снега и образование наледей. Правильно подобрав слой утеплителя этого можно избежать.

Оценить эффективность теплоизолятора можно с помощью температурного замера верхнего слоя утеплителя. Электронный термометр погружают в утеплитель на 10-20 мм. Снятые показания температуры должны соответствовать значениям в таблице ниже.

Как видите, устройство пирога холодного чердака не отличается особой конструктивной сложностью. Главная задача – обеспечить необходимую интенсивность проветривания и толщину теплоизоляционного слоя в перекрытии потолка.

Живи в своем доме

Пирог чердачного перекрытия по деревянным балкам

  • Получить ссылку
  • Facebook
  • Твиттер
  • Pinterest
  • Электронная почта
  • Другие приложения

Конструкция холодного чердака

При строительстве крыши дома многие задумываются сделать под ней холодный чердак или мансарду? Проще всего организовать крышу с холодным чердачным помещением. Строительство мансарды обойдется в несколько раз дороже и потребует больше затрат труда. Хотя, неоспоримо, что мансарда позволит значительно расширить жилую площадь.

Вопросы пароизоляции: как, на какой стороне и обязательно ли?

Для утепления кровельного перекрытия из дерева и бетона огромное значение имеет паропроницаемость утеплителя. Так, все утеплители, которые изготавливаются сегодня в форме плит и рулонов, можно условно разделить на «вату» и «пену», как это любят делать строительные подрядчики.

Как врезать балки чердака в стены из разного материала?

Сегодня существует несколько способов крепления чердачных балок. В основном необходима установка а перпендикулярной опорной балке, которая равна максимальной длине балок перекрытия. Если проектом не предусмотрены дополнительное балки жесткости, тогда балки чердачного перекрытия должны лежать по осям стоек несущих стен. По стандартам, балки перекрытия должны опираться на верхнюю обвязку стен и крепится к ней на два гвоздя 3,5х100 миллиметров с каждой стороны.

Как утеплить чердачное перекрытие

Любое качественное утепление чердачного перекрытия выполняет двоякую задачу: это препятствие проникновению снаружи холода зимой и жары летом. Также утеплитель и «сопутствующие» ему элементы должны выпускать пар наружу из дома. Получается своеобразный «пирог».

Расчет балок перекрытия

Для того, чтобы сделать расчет межэтажного или чердачного перекрытия, нужно определить нагрузки, которые воздействуют на балки. Определить их бывает достаточно проблематично, поэтому берут усредненные данные. Общая нагрузка будет состоять из веса самого перекрытия и временных нагрузок т.е. нагрузок от людей, мебели, различной техники и т.д.

Устройство утепления по деревянным балкам перекрытия

Перед тем как начать производить утепление, нужно внимательно изучить перекрытие. От его технических характеристик (прочность, горючесть, влагостойкость, долговечность и т. д.) нужно отталкиваться при выборе теплоизоляционного материала.


Теги: #Пирог чердачного перекрытия холодного чердака

Идеальное решение для изоляции горизонтальных конструкций — URSA Россия

Содержание:

  1. Междуэтажные перекрытия
  2. Перекрытия под холодным чердаком
  3. Перекрытия над проветриваемым подпольем
  4. Железобетонные перекрытия с полами по лагам
  5. Мифы про изоляцию перекрытий
  6. Заключение

1. Междуэтажные перекрытия

Описание конструкции

(сверху-вниз):

  • Напольное покрытие
  • Балки перекрытия/теплоизоляция
  • Пароизоляция
  • Потолок

 

 

Междуэтажное перекрытие по балкам с заполнением звуко-теплоизоляционными материалами URSA

Зачем изолировать?

Междуэтажные перекрытия — это перекрытия, разделяющие два жилых (отапливаемых) этажа. Соответственно, если верхнее и нижнее помещение является теплым, то передача тепла через такое перекрытие не происходит и изоляция в таком перекрытии служит только для защиты от шума.

Звукоизоляция перекрытий

Существует два вида шума: воздушный — который передается по воздуху и ударный — который передается за счет вибраций жестких конструктивных элементов (деревянных балок каркаса).

Для снижения воздушного шума достаточно использовать слой волокнистого материала, который будет рассеивать звуковые волны.

Для снижения ударного шума необходимо изолировать сам источник шума, т.е. исключить передачу вибрации на конструкции.

При грамотном подходе в деревянных перекрытиях по балкам возможно решить обе задачи.

Как защититься от воздушного шума?

Для защиты от воздушного шума (голоса, звук телевизора и т.п.) достаточно между балками положить слой звукопоглощающего материала. Для этой цели рекомендуется использовать легкие рулоны URSA GEO Лайт, Частный дом, Мини или М-11. Толщина такой изоляции должна составлять не менее 100 мм.

В том случае, если необходима дополнительная звукоизоляция, можно рекомендовать устройство подвесного потолка с заполнением звукоизоляционным материалом. В качестве обшивки потолка лучше использовать листы ГКЛ в два слоя. Практика показывает, что устройстве подвесного потолка с заполнением минеральной изоляцией всего 5 см и обшивке в 1 слой ГКЛ позволяет снизить воздушный шум уже на 8 дБ. Ориентировочно, это будет восприниматься, как уменьшение шума в 1,5 раза.

        

Описание конструкции

(сверху-вниз):

  • Ж/б плита перекрытия
  • Металлические подвесы
  • Звуко-теплоизоляция URSA
  • Потолочные профили
  • Потолок (ГКЛ)
 

Подвесной потолок с заполнением звукоизоляционными материалами URSA GEO

Как защититься от ударного шума?

Для того чтобы снизить ударный шум (топот, стук и т.п.) необходимо использовать материалы, которые гасят вибрацию.

На деревянные балки перекрытия можно нанести сверху самоклеящуюся полиуретановую ленту и после этого крепить к ним доски или листы для пола.

При устройстве ламината обязательно использование подложки под ламинат.

При опирании перегородки на перекрытие, каркас перегородки также нужно проклеивать уплотнительной лентой.

Еще одним способом защиты от шума является увеличение массы перекрытия. Дело в том, что чем тяжелее конструкция, тем сложнее звуковой волне ее «раскачать» и пройти через нее.

Таким массивным слоем может быть цементно-песчаная стяжка, которая устраивается в зонах санузлов или при возведении «теплого пола». также, помимо цементно-песчаной стяжки увеличить массу перекрытия можно применяя более тяжелые листовые обшивочные материалы, например огне-влагозащитный гипсокартон (который имеет большую плотность), листы ГВЛ и другие материалы.

Что такое «плавающий» пол?

Самым лучшим способом защиты от передачи вибрации является устройство т.н. «плавающего» пола — устройство сплошного слоя изоляции с последующем закрытием стяжкой. В качестве изоляционного слоя в такой конструкции рекомендуем использовать жесткие плиты URSA GEO П-60 толщиной всего 20 мм.

В качестве стяжки можно использовать цементно-песчаную стяжку толщиной от 40 мм с армированием сеткой 50х50 мм. Также можно использовать т.н. «сухую стяжку» — сборную конструкцию из листов фанеры, OSB или ГВЛ. При этом важно, чтобы стяжка не имела контакта с окружающими стенами и полностью опиралась на слой звукоизоляции.

Устройство плавающего пола с применением материала URSA GEO П-60 толщиной 20 мм и армированной стяжки толщиной 40 мм позволяет снизить уровень ударного шума на 36 дБ. А при толщине звукоизоляции 50 мм можно добиться снижения шума на 41 дБ.

Как изолировать межэтажное перекрытие?

Установка звуко-теплоизоляционного материала

Для того чтобы снизить риск повреждения материала рекомендуется вынимать материал из упаковки на месте работ, непосредственно перед использованием.

Упаковочную пленку можно использовать для защиты материала от загрязнения при раскладке на стройплощадке или в качестве пакетов для сбора строительного мусора.

Материал в рулоне представляет собой свернутый длинный мат, сложенный в два слоя по толщине.

При распаковывании рулонов:

  1. Вскройте упаковку, разрезав ее острым ножом, начиная с двух сторон по торцам рулона;
  2. Раскатайте теплоизоляционные маты на всю длину;
  3. Материал должен набрать номинальную толщину. Для этого нужно подождать 5-10 минут или слегка встряхнуть его.

Легкие рулоны URSA GEO Лайт, Частный дом, Мини или М-11 поставляются по 2 изделия в упаковке, например, URSA GEO Лайт, 2 х 50 мм. В том случае если необходимо использовать материал толщиной 50 мм после распаковки маты нужно отделить друг от друга.

Материал необходимо нарезать острым длинным ножом на твердой поверхности. Не допускается использовать затупленные ножи, т.к. это может привести к «вырыванию» волокон материала и снижению его качества.

Стандартная толщина легких рулонов URSA составляет 50 мм. При этом, необходимая минимальная толщина изоляции в конструкции межэтажного перекрытия — не менее 100 мм. Для лучшего эффекта рекомендуется полностью заполнять пространство перекрытия на всю высоту балки. Для получения необходимой толщины материал нужно укладывать в несколько слоев.

При устройстве изоляции материалы нужно укладывать плотно друг к другу и к основанию. Благодаря своей упругости и эластичности материалы URSA хорошо стыкуются между собой и с деревянными балками перекрытия. При укладке отрезков материала в несколько слоев, стыки между отрезками рекомендуется располагать вразбежку — так, чтобы отрезок следующего слоя перекрывал стык плит предыдущего слоя не менее чем на 10 см. Это позволит избежать сквозных щелей и «мостиков холода».

При установке материала между балками перекрытия его ширина (материала) должна быть на 10 мм больше, чем расстояние между балками в свету. Тогда материал дополнительно удерживается в конструкции за счет сил упругого распора, возникающих при сжатии стекловолокна.

Нужна ли защита от влаги?

Пароизоляция

При устройстве межэтажного перекрытия пароизоляция, как правило, не требуется, так как температура и влажность в помещениях, разделяемых перекрытием одинаковы.

Однако, может возникнуть ситуация, когда в зимнее время дом остынет и нужно будет его прогреть на выходных. Тогда теплый воздух помещения первого этажа начнет подниматься вверх и при соприкосновении с холодным перекрытием будет образовываться конденсат. Для того чтобы избежать увлажнения перекрытия при прогреве холодного дома, рекомендуется с нижней стороны перекрытия укладывать пароизоляционную пленку.

В качестве пароизоляции рекомендуем использовать специальные пленки, такие как URSA SECO B. Не рекомендуем использовать обычный полиэтилен (для теплиц) ввиду его недолговечности.

2. Перекрытия под холодным чердаком

Описание конструкции

(сверху-вниз):

  • Напольное покрытие
  • Балки перекрытия/звуко-теплоизоляция URSA
  • Пароизоляция (URSA SEO B)
  • Потолок
 

Чердачное перекрытие по балкам с заполнением звуко-теплоизоляционными материаламиURSA

Зачем изолировать чердачное перекрытие?

Основная задача изоляции перекрытия под холодным чердаком — защита от потерь тепла. Холодный чердак как правило представляет из себя неутепленное, нежилое помещение, предназначенное для хранения или установки вентиляционного оборудования.

Если высота чердака достаточная, его легко можно превратить в жилую мансарду, увеличив, таким образом общую жилую площадь дома. Для этого достаточно утеплить крышу. Однако, конструктивно это не всегда возможно.

Как утеплить чердачное перекрытие?

Установка звуко-теплоизоляционного материала

Для утепления перекрытия под холодным чердаком рекомендуем использовать легкие рулоны URSA GEO Лайт, Частный дом, Мини или М-11. Толщина теплоизоляции должна быть достаточной для защиты от потерь тепла даже в сильные морозы. Рекомендуемая толщина для средней полосы России — 200 мм. Для лучшего эффекта рекомендуется полностью заполнять пространство перекрытия на всю высоту балки. Теплоизоляционные рулоны URSA толщиной 50 мм должны быть уложены в 4 слоя с перевязкой стыков в шахматном порядке.

Укладка материала происходит так же как это было описано для конструкции межэтажного перекрытия.

В том случае, если высота балок недостаточна для того чтобы уложить слой утеплителя толщиной 200 мм, можно использовать дополнительный ряд брусков 50х50 мм, уложенный перпендикулярно балкам поверх них.

Чтобы избежать образования мостиков холода, необходимо следить, чтобы между стыками теплоизоляционного материала не было зазоров, а сам теплоизоляционный материал плотно прилегал к балкам перекрытия

Как защититься от «точки росы»?

Пароизоляция

Для защиты перекрытия от увлажнения (водяной пар внутри помещения) рекомендуется устанавливать специальную пароизоляцию URSA SECO B (но не полиэтилен!). Пароизоляция всегда устанавливается со стороны жилого (более теплого) помещения. При укладке полотна пленки стыкуются внахлест. При этом верхнее полотно должно перекрывать нижнее на ширину не менее 100 мм.

Для того чтобы избежать деформации при колебаниях температуры, пленки и мембраны следует устанавливать с небольшим провисом до 10 мм.

Как защититься от протечек?

Гидроизоляция

Иногда можно встретить мнение, что слой теплоизоляции в перекрытии обязательно должен быть защищен гидроизоляционной пленкой — для защиты от возможных протечек. Мы рекомендуем в первую очередь позаботиться о гидроизоляции кровли. Для этих целей применяются рулонные подкровельные гидроизоляционные мембраны. В случае с холодным чердаком можно использовать гидроизоляцию, которая не пропускает пар (URSA SECO D)

Если гидроизоляция кровли выполнена правильно, дополнительная гидроизоляция перекрытия не потребуется. Чердачное перекрытие и утеплитель должны иметь возможность проветриваться, поэтому желательно, не ограничивать выход пара никакими пленками сверху. Пар должен иметь возможность беспрепятственного выхода в проветриваемое пространство чердака. В том случае, если кровля старая и вы все-таки хотите «подстраховаться», поверх перекрытия допускается применение гидроизоляционных паропроницаемых мембран (URSA SECO AM).

Как проветривать чердак?

Вентиляция

Чердачное помещение обязательно должно быть проветриваемым. Это необходимо как для удаления пара, выходящего из нижележащего теплого помещения, так и для просушивания кровли от возможного накопления конденсата при перепадах температур (особенно это актуально для металлических кровель).

Для вентиляции чердака рекомендуется устраивать «слуховые окна», которые могут быть встроены в саму кровлю или (чаще) расположены в плоскости фронтонов. Такие слуховые окна должны быть расположены по обеим сторонам чердака, для того чтобы воздух мог свободно проходить через чердачное помещение.

Размеры таких отверстий выбираются конструктивно и зависят от скорости ветра в регионе застройки и от расположения самого дома.

Для того чтобы в вентиляционные отверстия не попадал дождь и снег их оформляют с помощью тонких ламелей, наклоненных под углом и образующих решетку.

Как ходить по чердаку?

Пол

Чердачное помещение как правило является неэксплуатируемым и нет необходимости устраивать там пол.

Однако, иногда на чердаке размещается вентиляционное оборудование. И ходить по чердаку все-таки приходится, хотя бы для того чтобы периодически осматривать кровлю на предмет протечек. Поэтому рекомендуется поверх чердачного перекрытия устраивать разряженный дощатый настил, представляющий собой ряд досок 100х25 мм (дюймовка) с расстоянием между досками 100 мм.

Не допускается ходить по слою теплоизоляционного материала, т.к. в этом случае уменьшается его толщина, и, соответственно, теряются теплозащитные свойства.

Для установки оборудования также необходимо предусмотреть наличие усиленного каркаса.

Что делать в случае протечки крыши?

3 стадии намокания минеральной изоляции.

Часто возникают такие ситуации, когда в кровле или в слое гидроизоляции обнаруживаются нарушения и образуется протечка. Намокают кровельные конструкции и перекрытие чердака. После устранения протечки возникает вопрос — что делать с перекрытием и с теплоизоляционным материалом, который намок?

Здесь нужно отметить, что вода в конструкции представляет опасность не только для слоя утеплителя, но также и для несущих элементов. Увлажненные деревянные балки могут начать гнить, металлический крепеж подвергается коррозии и вся конструкция может прийти в негодность. Именно поэтому так важно содержать конструкции своего дома в сухом виде.

С точки зрения утепления важно отметить, что вода является хорошим проводником тепла, гораздо лучшим, чем воздух. Т.е. если сухие материалы не проводят тепло и сохраняют его внутри дома, то те же самые материалы, только влажные начинают это тепло из дома выводить.

Поэтому мокрые утеплители, у которых между волокнами вместо воздуха образуется вода, фактически перестают работать как утеплители.

Что же делать, если перекрытие и утеплитель в нем намокли?

Прежде всего, нужно оценить масштаб протечки. Условно можно выделить три степени намокания:

  1. Поверхностное намокание. Это начальная стадия, когда влага попала на материал, но еще не успела глубоко проникнуть внутрь — о капли воды просто лежат на поверхности. В этом случае ничего страшного не случилось и материал после предварительной просушки можно использовать вновь. Просушку материала и всего перекрытия лучше всего делать с помощью специального оборудования — тепловой пушки, которая вырабатывает большое количество сухого горячего воздуха. Если такой тепловой пушки под рукой не оказалось, можно использовать бытовые тепловентиляторы, хотя с ними потребуется больше времени и глубина просушки будет ниже.
  2. Намокание средней степени. Здесь речь идет о том состоянии, когда влага проникла в конструкцию и некоторое время оставалась внутри. Характерные признаки этой стадии — темные влажные пятна на деревянных элементах каркаса. Минеральная изоляция при таком намокании меняет свою форму. Упругие волокна материала начинают распрямляться и материал в этом месте становится толще, происходит его «распушение». В этом случае конструкцию обязательно нужно сушить с помощью тепловой пушки продолжительное время, до исчезновения мокрых пятен на каркасе. Если есть такая возможность, желательно произвести замену слоя теплоизоляции на намокшем участке.
  3. Полное намокание. Эта стадия возникает при длительном нахождении больших объемов воды в конструкции. Для этой стадии характерны появление темных пятен на деревянных элементах каркаса, появление плесени и запаха сырости. Крепежные элементы (скобы, гвозди и т.п.) подвергаются коррозии, которая видна невооруженным взглядом. Теплоизоляционный материал не держит форму и распадается на отдельные волокна. Такая конструкция подлежит разборке и просушиванию элементов по отдельности. Теплоизоляционный материал подлежит замене.

3. Перекрытия над проветриваемым подпольем

      

Описание конструкции

(сверху-вниз):

  • Напольное покрытие (ламинат)
  • Подложка под ламинат
  • Основание напольного покрытия (доски)
  • Пароизоляция (URSA SECO B)
  • Бруски обрешетки для дополнительного утепления/звуко-теплоизоляция URSA
  • Балки перекрытия/звуко-теплоизоляция URSA
  • Черновой пол (доски)
  • Опорные бруски чернового пола
 

Перекрытие над проветриваемым подпольем с заполнением звуко-теплоизоляционными материалами URSA

Зачем изолировать?

Перекрытие над холодным подвалом или проветриваемым подпольем защищает внутреннее помещение дома от потерь тепла. Основная задача изоляционного материала здесь — теплоизоляция.

Как утеплить перекрытие над подвалом?

Установка звуко-теплоизоляционного материала

При наличии проветриваемого подполья в зимнее время нужно исключить попадание холодного воздуха в жилое помещение. Для этого необходимо утеплить пол уложив между деревянными балками слой теплоизоляции. В качестве теплоизоляционного материала рекомендуется использовать легкие рулоны URSA GEO Лайт, Частный дом, Мини или М-11.

Минимальная рекомендуемая толщина теплоизоляции в такой конструкции для строительства в средней полосе России — 150 мм. Для лучшего эффекта рекомендуется полностью заполнять пространство перекрытия на всю высоту балки.

Общие правила установки теплоизоляции в конструкцию — такие же как в конструкциях, приведенных выше.

Монтаж материал рекомендуется осуществлять поверх чернового пола, как это показано на схеме выше. В том случае, если высота балок перекрытия недостаточна для того чтобы уложить утеплитель толщиной 150 мм, можно использовать дополнительный ряд брусков 50х50 мм, уложенный перпендикулярно балкам поверх них.

Если черновой пол в конструкции отсутствует, допускается укладывать утеплитель на предварительно натянутую между балками сетку, так, чтобы материал заполнил пространство между балками.

Как защититься от «точки росы»?

Пароизоляция

Для того чтобы в зимнее время водяной пар из жилого помещения не попадал в перекрытие и не увлажнял теплоизоляцию и несущие элементы, поверх слоя теплоизоляции нужно положить пароизоляционную пленку URSA SECO B. Пароизоляция должна быть герметично уложена над утеплителем – со стороны жилого помещения.

Как защититься от влаги?

Гидроизоляция

Одна из основных задач при устройстве перекрытия первого этажа и устройстве фундамента — это защита от попадания в конструкцию влаги.

Влага может проникать вместе с грунтовыми водами. В том случае если весной грунтовые воды стоят высоко и вода доходит до стен, по периметру участка необходимо сделать дренажную канаву. Канаву нужно делать с применением специальных геотекстильных пленок, щебня и гравия. Сток канавы должен выводиться в общую магистраль. Если в населенном пункте такая магистраль не предусмотрена, то необходимо выкопать сточный колодец.

Также необходимо обратить внимание на гидроизоляцию фундамента и позаботиться о гидроизоляционных отсечках, препятствующих капиллярному увлажнению фундамента и примыкающих к нему стен.

Как проветривать подпол?

Вентиляция

Необходима хорошая вентиляция подпольного помещения. Сырой воздух – прекрасная среда для размножения плесневых грибов и бактерий.

В жаркое время года, когда земля будет сильно прогреваться, а в доме — наоборот будет прохладно, влажный пар от земли будет подниматься вверх к помещению.

Чтобы влага не проникала в перекрытие и утеплитель и он не отсыревал, иногда, рекомендуют закрывать утеплитель снизу пароизоляцией или диффузионной мембраной, что является ошибкой. Так как в этом случае утеплитель оказывается закрытым со всех сторон пленками и плохо проветривается. Увлажнение материала приводит к ухудшению теплозащитных свойств. Да и несущие элементы в такой «запертой» со всех сторон конструкции будут недолговечны.

Чтобы этого избежать, мы рекомендуем сделать все подпольное пространство хорошо проветриваемым. Для вентиляции подпола, еще при устройстве фундамента, по периметру дома делают специальные вентиляционные отверстия (продухи). Как правило, таких отверстий недостаточно, да еще, к тому же, многие часто затыкают их на зиму, «чтоб не дуло», чего делать категорически нельзя.

Самый лучший вариант — устройство в подполе вытяжки с помощью пластиковых труб (диаметр 30-50 мм), выведенных на улицу на уровне крыши. При такой схеме вентиляция идти активная вентиляция подпольного пространства за счет перепада давлений. Площадь продухов, количество трубок и их расположение следует рассчитывать так, чтобы избежать возможности образования застоя воздуха в углах подпольного пространства.

При хорошо работающей системе вентиляции полы в комнатах на первом этаже отсыревать не будут, а деревянные перекрытия и балки будут надежно сохранены от развития процессов гниения. При таком подполе перекрытие не нужно закрывать никакими пленками снизу, т.к. будет идти естественная вентиляция и удаление влаги из конструкции.

4. Железобетонные перекрытия с полами по лагам

Описание конструкции

(сверху-вниз):

  • Напольное покрытие (ламинат)
  • Подложка под ламинат
  • Основание напольного покрытия (доски)
  • Пароизоляция (URSA SECO B)
  • Лаги/звуко-теплоизоляция URSA
  • Ж/б плита перекрытия
 
Зачем изолировать полы по лагам?

Конструкция пола по лагам может являться частным случаем междуэтажного перекрытия, рассмотренного нами в первой части наших рекомендаций. Такого рода перекрытия встречаются чаще всего в многоквартирных домах постройки прошлого века («брежневки», «хрущевки» и т.п.) иногда можно встретить такую конструкцию в современных коттеджах при устройстве ж/б перекрытий. Основная задача изоляции в таком перекрытии — защита от шума.

Полы по лагам являются отличным решением для изоляции воздушного шума, а при использовании виброгасящих лент можно добиться также значительного снижения ударного шума. Единственным недостатком такой конструкции является увеличение общей толщины перекрытия и, соответственно, уменьшение высоты помещения. Однако, при большой высоте этажа этот недостаток не играет роли.

Как изолировать перекрытие с полами по лагам?

Установка звуко-теплоизоляционного материала

В качестве звуко-и теплоизоляционного материала рекомендуется использовать легкие рулоны URSA GEO Лайт, Частный дом, Мини или М-11.

Минимальная рекомендуемая толщина изоляции в такой конструкции — 100 мм. Для лучшего эффекта рекомендуется полностью заполнять пространство перекрытия на всю высоту лаги.

Общие правила установки изоляции в конструкцию — такие же как в конструкциях, приведенных выше. Материал нужно укладывать в пространство между лагами плотно, без щелей и зазоров.

Особенности монтажа конструкции

Общий порядок работ при монтаже пола по лагам следующий:

Вначале на подготовленную поверхность укладываются деревянные лаги. В зависимости от установленного уровня чистого пола, высота лаг может отличаться. Чаще всего это — деревянные бруски 100х50 мм, которые устанавливаются на ребро. Хотим обратить внимание на то, что уровень чистого пола в жилых комнатах по требованиям строительных правил должен быть чуть выше, чем уровень пола в санузле.

Лаги устанавливаются с шагом не более 600 мм и выравниваются по уровню. Для выравнивания удобно использовать специальные монтажные клинья. Затем, пространство между лагами заполняется теплоизоляционным материалом URSA. Для снижения ударного шума верхняя поверхность лаг проклеивается виброгасящей полиуретановой лентой. Поверх лаг устраивается настил из досок или из листовых материалов (фанера, ГВЛ, ЦСП). Поверх настила укладывается напольное покрытие.

5. Мифы про изоляцию перекрытий

Толщина теплоизоляции не важна

На самом деле существует прямая зависимость между толщиной теплоизоляции и теплоизоляционным эффектом. Если толщина материала в 2 раза больше — потери тепла будут в 2 раза меньше. И наоборот. Поэтому очень важно сохранить толщину теплоизоляционного материала в конструкции. Ни в коем случае нельзя прибивать теплоизоляцию гвоздями, прижимать ее досками и т.п. Повторим еще раз: чем толще — тем теплее.

Изоляция в перекрытии должна быть твердой и плотной

На самом деле твердость и плотность — абсолютно не играют никакой положительной роли. В рассмотренных нами примерах с перекрытиями по балкам и по лагам, на теплоизоляцию не действуют никакие внешние нагрузки. Соответственно, твердость и прочность для данной области применения не нужна. Прочность нужна только там, где материал находится в нагруженном состоянии (полы под стяжку, утепление фундаментов и т.п.). Для таких конструкций существуют материалы URSA GEO П-60 либо URSA XPS.

Плотность — это, по сути, только вес, который оказывает дополнительную нагрузку на перекрытие и на фундамент.

Вместо плотности рекомендуем обратить внимание на действительно важные характеристики — теплопроводность и индекс звукоизоляции в конструкции.

Лучшая межэтажная звукоизоляция — это пенопласт

На самом деле практически все пенопласты являются чрезвычайно плохими звукоизоляторами и совершенно непригодны для использования в звукоизоляционных конструкциях. Это справедливо как для защиты от воздушного шума, так и от ударного. Связано это с тем, что при определенной частоте звуковой волны, пенопласт начинает резонировать и наоборот, усиливает шум на этой частоте. Именно поэтому, несмотря на то что наша компания также производит экструдированный пенопласт (URSA XPS), мы не рекомендуем использовать его в звукоизоляционных конструкциях.

В межэтажных перекрытиях изоляция не нужна

Иногда можно встретить мнение, что можно обойтись и без изоляции в перекрытии. Чаще всего это связано с желанием заказчика или застройщика сэкономить. На самом деле эффект от такой экономии сомнителен, т.к. через неизолированные перекрытия будет теряться очень много тепла, что в конечном итоге отразится на счетах за отопление. Если же речь идет о межэтажной изоляции в деревянном доме, то здесь также нужно понимать, что загородный дом приобретается как правило с целью отдыха и уединения. Будет очень досадно, если это станет невозможным по причине «шума» из детской комнаты. К тому же стоимость изоляционных рулонов URSA в общей смете строительства дома составляет какие-то проценты. Стоит ли так экономить?

Утеплитель нужно заворачивать в пленку со всех сторон, чтоб он не намок

На самом деле нужно стремиться к тому, чтобы все конструкции могли проветриваться. Проветриваться — это не значит, что в доме должен гулять ветер через щели. Достаточно того, чтобы использовались паропроницаемые материалы снаружи — чтобы лишний пар мог выходить из стен и крыши и свободно удаляться. Можно рекомендовать устройство пароизоляции со стороны более теплого (влажного) помещения, но никогда — со стороны улицы.

Снизу над подвалом утеплитель нужно закрывать пароизоляцией

Очень распространенное заблуждение, которое приводит к накоплению конденсата внутри конструкции, намоканию и разрушению. Самое досадное здесь то, что были затрачены средства на закупку пленки, она была установлена, но вместо паропроницаемой мембраны почему-то была установлена пароизоляция. Т.е. ошибка вызвана не желанием сэкономить или схалтурить, а просто из-за незнания элементарных строительных правил.

Повторим еще раз: пароизоляция устанавливается только изнутри помещения. Снаружи — либо паропроницаемая мембрана, либо просто вентилируемое пространство.

Хочу сделать так, чтобы можно было босиком ходить по полу

К сожалению, температура пола зависит не только от теплоизоляции перекрытия, но и от ряда других факторов — температура воздуха у поверхности пола, теплоемкость и теплоотдача напольного покрытия.

Температура воздуха в помещении распределяется неравномерно по высоте. Более теплый воздух поднимается вверх, более холодный (тяжелый) — опускается вниз. Поэтому если средняя температура в комнате +21, температура у пола может быть +16- +18 град. С (в 2 раза ниже температуры тела), а у потолка — +22 — +24 град. С. Соответственно, напольное покрытие будет всегда холодным, даже если перекрытие утеплено очень хорошо.

Кроме того, разные материалы обладают разной теплоотдачей и теплоусвоением. Например, если встать босиком на керамическую плитку, она покажется более холодной по сравнению с деревянным полом или с полом, покрытым ковром.

Поэтому лучшим вариантом для того чтобы «ходить босиком» будет устройство дополнительно к утеплению системы теплого пола на электрической или водной основе.

Продухи в фундаменте нужно затыкать чтоб не дуло

На самом деле подпольное пространство должно хорошо вентилироваться, чтобы не скапливалась влага, которая снижает долговечность несущих элементов перекрытия над подвалом. А дуть не будет, если перекрытие хорошо утеплено материалами URSA.

6. Заключение

В данной статье мы постарались описать основные принципы звуко-и теплоизоляции перекрытий. Надеемся, что эта информация была полезна для вас. Вооружившись этими знаниями вы сможете с большей уверенностью контролировать своих строителей или самостоятельно утеплять свой дом либо повышать звукоизоляцию квартиры.

Разумеется, в строительной практике встречается гораздо больше вариантов конструкций, каждая из которых имеет свои особенности.

Если у вас остались вопросы по правильному утеплению перекрытий или по применению материалов URSA, вы всегда можете обратиться за подробными консультациями к нашим специалистам на нашем сайте ursa.ru.

Утепление чердачного перекрытия по деревянным балкам минватой

В отапливаемом частном доме большое количество тепла будет уходить через кровлю, если не принять меры и как следует не утеплить потолок верхнего этажа. Физика процесса известна: нагретый и более легкий воздух вытесняется в верхнюю зону помещения, граничащего с холодным чердаком, где он отдает тепло не утепленному перекрытию. Чтобы этого не происходило, на пути теплового потока нужно устроить преграду в виде слоя тепловой изоляции. В данном материале как раз и пойдет речь о том, как своими руками правильно выполнить утепление потолка либо чердачного перекрытия и чем лучше изолировать эту горизонтальную конструкцию.

Чем лучше утеплить потолок

Выбирая утеплитель для потолка, расположенного под холодной крышей, следует учитывать нормативные противопожарные требования. Дело в том, что для всех типов перекрытий эти требования довольно жесткие, что делает невозможным применение для теплоизоляции горючих материалов. Если говорить кратко и простыми словами, то слой утеплителя не должен снижать нормативную огнестойкость конструкции. То есть, горючими материалами нельзя утеплять потолки под холодным чердаком, подшитые к деревянным балкам, а также межэтажные деревянные перекрытия и такие же потолки над подвалом.

Для справки. Деревянные балки перекрытий и прочие несущие конструкции согласно требованиям нормативных документов должны пропитываться специальным противопожарным составом, а промежутки между ними должны заполняться негорючими материалами.

Соответственно, ответ на часто возникающий вопрос, можно ли утеплять потолок пенопластом изнутри по деревянным балкам, довольно ясен – нельзя. Это относится и к применению экструдированного пенополистирола и пеноплекса. Получается, что список утеплителей, пригодных для теплоизоляции деревянных конструкций, достаточно ограничен:

  • негорючая базальтовая (каменная) вата, продается в плитах и рулонах;
  • насыпные огнестойкие утеплители – керамзит, перлит;
  • традиционный народный материал – опилки вперемешку с глиной.

Примечание. Неплохо противостоит открытому огню и покрытие из пенополиуретана, наносимое методом напыления. Но время сопротивления ограничено, при длительном воздействии утеплитель изменяет структуру и разрушается.

Не подойдет минеральная вата, изготавливаемая на основе стекловолокна, так как выдерживает температуру не выше 200 °С. То же касается и активно рекламируемой эковаты. Она хоть и не горит, но служить одновременно утеплением потолка и противопожарной преградой эковата не может. Судя по степени популярности у домовладельцев, лучший вариант утеплителя в этом случае – базальтовая минвата. Прочие перечисленные материалы по сравнению с ней имеют слишком высокую теплопроводность.

Конечно, вы можете нарушить противопожарные требования и утеплить свой частный дом чем угодно, никаких санкций за это не предусмотрено. Но следует помнить, что вследствие подобных действий возрастает опасность быстрого обрушения перекрытий при пожаре, что приводит к весьма негативным последствиям.

Другое дело – утепление бетонных перекрытий, которые сами по себе обладают высокой степенью огнестойкости. Здесь возможно применение любых полимерных утеплителей – пенопласта, пенополистирола и пеноплекса. При этом настоятельно рекомендуется производить утепление потолка не изнутри, а снаружи, такое решение будет самым правильным во всех отношениях.

Требования к чердачным перекрытиям

Приступая к утеплению чердака, следует знать какие строительные нормы и правила существуют для чердачных перекрытий. Чтобы не нарушить основные параметры, которым должна отвечать конструкция чердака утепление перекрытия холодного чердака следует проводить с учетом основных требований. Для чердачных перекрытий это прочность и соответствие противопожарным нормам.

Прочность перекрытий чердака должна соответствовать назначению подкровельного пространства. Если на чердаке устроена мансарда, то перекрытия должны выдерживать вес полов, мебели и людей в ней находящихся. Балки перекрытий не должны прогибаться, а допустимая нагрузка не должна превышать 100 кг на квадратный метр.

Второе основное требование – пожаробезопасность, что особенно важно для домов с деревянной конструкцией.

Важно!

Все конструктивные деревянные элементы должны быть обработаны специальными огнезащитными составами.

Огнестойкость, т.е. способность материала и плит перекрытия не возгораться, измеряемая в часах, регламентируется следующими нормативами:

  • железобетонные перекрытия – 1 час;
  • деревянные перекрытия из балок с огнеупорной засыпкой – 45 мин.;
  • деревянные перекрытия из балок без засыпки – 15 мин;
  • не защищенные деревянные конструкции – 5 мин.

Перед тем как приступить непосредственно к укладке теплоизолирующих материалов следует определить тип перекрытий на чердаке. Наиболее распространены два вида перекрытий вне зависимости от конструкции дома (кирпичный, деревянный или блочный). Для каждого вида перекрытия существуют свои правила, которые будут рассмотрены несколько ниже, а перед этим приведем виды теплоизоляционных материалов используемых в перекрытиях чердачного помещения, также проводиться изоляция подвала).

Утепление деревянного перекрытия

Как правило, потолок, находящийся под холодной крышей, утепляют со стороны чердака. Для этого первым делом надо подшить потолки снизу, чтобы минвату либо керамзит можно было спокойно укладывать между балок. Подшивка послужит для него опорой, а значит, должна быть рассчитана на соответствующую нагрузку. Особенно это касается керамзита или глины с опилками, чей вес довольно значительный.

Второй важный этап – прокладка слоя пароизоляции. Общеизвестно, что минеральная вата хорошо поглощает влагу, поэтому утепление чердачного перекрытия, сделанное своими руками, должно включать в себя защитный слой пленки и воздушную прослойку для вентиляции. За счет этого внутрь утеплителя не будут попадать водяные пары из жилых помещений, а те, что сконденсируются на пароизоляции, выветрятся через воздушную прослойку. Общая схема укладки теплоизоляционного слоя на потолке под крышей показана на рисунке:

Полотна пленки следует укладывать с нахлестом друг на друга не менее 10 см, после чего стык тщательно проклеивается строительным скотчем. Организация воздушного проема осуществляется путем устройства внутренней обрешетки из брусков шириной до 50 мм, к которой прибивается финишное покрытие потолков. Со стороны крыши утеплитель застилается диффузионной мембраной, что защищает от ветра и капель воды, но пропускает пар.

Совет. Пароизоляцию можно обустроить с использованием тонких фольгированных утеплителей – изолона или пенофола. Тогда полотна прокладываются встык, а швы заклеиваются специальным алюминиевым скотчем.

Влага, что образуется в толще материала из-за возникновения точки росы, станет удаляться с помощью вентилирования со стороны чердака, благодаря чему теплоизоляция будет работать правильно и долговечно. Следует отметить, что часто высоты балок недостаточно для закладки меж ними утеплителя расчетной толщины. Вот почему ниже на схеме с подвесными потолками показана укладка минваты в 2 слоя: один между балками, другой – поверх них. Керамзит же просто насыпается в проемы поверх пароизоляции.

Примечание. Таким же образом утепляется потолок мансарды, то бишь, его горизонтальная часть. Состав теплоизоляционного «пирога» такой же, как и для перекрытия, толщина утеплителя – как на стенах мансарды.

Монтаж утепления потолков можно производить и в обратном порядке – снизу, со стороны помещения. Разницы особой нет, только работы выполнять не так удобно, да еще пароизоляцию надо делать с выпуском на стены 15—20 см, иначе влага сможет проникнуть по краям «пирога». Это особенно актуально для влажных помещений, например, ванной. Подробнее на эту тему рассказано на видео:

Что касается утепления межэтажного деревянного перекрытия, то выполнять его часто не имеет смысла. Он появляется лишь в том случае, когда вы планируете изолировать второй этаж от первого и отапливать их по отдельности в целях экономии.

В подобной ситуации утеплитель между этажами придется защищать от паров с обеих сторон, как показано на схеме:

Виды утепляющего материала для перекрытий

Утепление чердака опилками отошло в прошлое, в настоящее время теплоизоляция чердачного перекрытия проводится современными материалами (например, эковатой), отвечающими строительным нормам и требованиям приведенным выше. Основные виды:

1. Минеральная (базальтовая вата). Этот утеплитель выпускается многими производителями и в настоящее время очень распространен. Он весьма экологичен, поскольку представляет собой базальтовые волокна вперемешку с каменной крошкой. Это качественная защита от грызунов, материал обладает прочностью, устойчивостью к влаге, после намокания не теряет своих свойств и формы. Минватой можно в кратчайшие сроки и без особых усилий утеплить чердак, раскатав и уложив рулон, при этом не остается щелей и зазоров, чего трудно добиться при укладке изоляционных плит. Утепление изнутри чердачного помещения минватой – оптимальный по простоте и экономичности вариант. Но к использованию следует подходить индивидуально и осторожно, поскольку базальтовое волокно иногда вызывает аллергию.

Совет!

Для российских климатических условий достаточно использовать минвату толщиной 20 см. Не забываем пользоваться защитными очками при работе с минватой. Теплоизоляция требует укладки пароизоляционного слоя.

2.Эковата. Изоляция чердака эковатой более предпочтительна, чем минватой, поскольку это материал не вызывает аллергии. Сделанная из волокон целлюлозы, эковата продается в мешках и укладывается меж балок. Этот утеплитель не горит, так как пропитан специальными огнеупорными составами. Также при изоляции эковатой требуется устройство пароизоляции. Из минусов можно отметить высокую стоимость утепления эковатой.

3.Стекловата. Разновидность минеральной ваты, но с определенными особенностями, связанными с сырьем, из которого она производится. Поскольку на производство стекловаты идут отходы стекольной продукции, при ее использовании образуется пыль вредная для человеческого организма. Работа по укладке должна проводиться в специальной одежде, с использованием очков и респиратора. Относится к бюджетному варианту утеплителей. К плюсам следует отнести высокую теплоизоляцию, низкую стоимость, отсутствие токсичности, не горючесть. Необходима пароизоляция.

4.Пенопласт. Изоляция чердака пенопластом самый экономичный способ. Этот материал имеет невысокую плотность и хорошо режется ножом. Укладка пенопластовых плит должна проводиться очень плотно, а крупные щели заделываются строительной пеной. Изоляция пенопластом огнеупорна, при больших температурах плавится с выделением ядовитых газов.

5.Вспененный полиуретан (пеноплекс). Относится к современным технологичным материалам. Утепление чердака пенополиуретаном производится путем нанесения его распыляющими устройствами. Цена на полиуретан достаточно высока и технология укладки его не самая простая. К преимуществам следует отнести высокую скорость нанесения полиуретана на стены и потолки изнутри чердака. Весь этаж можно покрыть пеноплексом за несколько часов, при этом добиться полного отсутствия зазоров, в отличие от теплоизоляционных плит. Этот вариант сравним с утеплением эковатой. Рекомендуется укладка пароизоляции изнутри.

6.Насыпные материалы. В старых конструкциях домов использовались смесь опилок и сухих листьев. Утепление деревянного перекрытия сохраняло тепло в частном доме, но имело высокую пожароопасность. В настоящее время, при устройстве насыпного утепления пользуются перлитом, шлаком или керамзитом. Такая теплоизоляция несколько тяжелее первых четырех видов, поэтому следует тщательно рассчитать прочность конструкции перекрытий и подшивки потолка. Чаще используется при перекрытиях, сделанных из плит. Керамзитом также неплохо делается изоляция подвала.

Правильный способ утепления рулонным материалом и утеплителем в виде плит, состоит в укладке его на балки несколькими слоями в шахматном порядке. Такой метод использования теплоизоляторов позволит избежать образования щелей.

Правильное утепление мансарды и потолка чердака

Утепление бетонных перекрытий

Лучше всего утеплять бетонный потолок верхнего этажа снаружи, но это удобно делать в процессе строительства. Ведь поверх утеплителя надо стелить кровельное покрытие, защищающее дом от осадков. Последовательность проведения работ такая:

  • очистка и выравнивание бетонной поверхности;
  • организация наклонных поверхностей для стока воды с помощью монолитной стяжки;
  • прокладка гидроизоляции с выпуском по краям;
  • укладка утеплителя в 1 или 2 слоя;
  • устройство цементно-песчаной стяжки толщиной до 5 см;
  • расстилание и герметизация кровельного покрытия.

«Пирог» правильного утепления бетонного потолка снаружи изображен на схеме:

Если кровельное покрытие уже есть в наличии, то вскрывать его для организации теплоизоляции нецелесообразно, вместо этого можно утеплить перекрытие изнутри. Проще всего для этой цели взять пенополистирол или пеноплекс, которые не обязательно защищать от влаги. Плиты материала крепятся к бетонной поверхности 2 способами:

  • сначала устанавливаются деревянные лаги, между ними вставляется утеплитель, а промежутки заделываются пеной;
  • плиты пеноплекса крепятся напрямую к перекрытию посредством дюбелей в виде зонтиков.

Совет. При монтаже лаг или креплении пенополистирола будьте внимательны во время сверления отверстий, чтобы дюбель потом не попал в пустоту.

Когда есть лаги, то удобно монтировать любое финишное покрытие. В то же время монтаж утеплителя на дюбелях практикуется при устройстве натяжных потолков. Когда в качестве изолятора используется минеральная вата, то организации пароизоляции и воздушной прослойки обязательна, поэтому здесь без лаг и контробрешетки не обойтись.

Бетонное перекрытие над неотапливаемым подвалом тоже нуждается в утеплении, так как при таком раскладе много тепла будет уходить через полы первого этажа. Тут есть 2 варианта: утеплить потолок подвала либо полы на первом этаже.

Выбор чаще падает на второй вариант, поскольку полы первого этажа изолировать удобнее. Способов теплоизоляции тоже два: на лагах и под стяжку, оба они отражены на схемах:

Утепление перекрытий пенополиуретаном — заказать услугу напыления ППУ на перекрытия зданий

Выполняем под гарантию до 15 лет утепление перекрытий пенополиуретаном (ППУ) в зданиях и сооружениях всех назначений I и II категории ответственности. Заключаем договор, оформляем закрывающую документацию. Принимаем заявки от Крыма до Урала.


Предлагаем услуги по утеплению перекрытий холодных чердаков, технических этажей, над сквозными проездами, подвалами, над и под холодными цехами и т. д. на удобных условиях:
  • фиксация стоимости работ в договоре;
  • безналичный расчет с НДС и без;
  • работа через спецсчета, частичная отсрочка или рассрочка оплаты;
  • профессиональный теплотехнический расчет;
  • 500-1000 м2 за смену под ключ в нормальном режиме;
  • гарантия на работу и материалы, гарантийный и послегарантийный сервис.

НУЖНА КОНСУЛЬТАЦИЯ СПЕЦИАЛИСТА?

Работаем только с качественными компонентами: DOW Izolan, Huntsman, Synthesia, Эластокам-BASF.

Стоимость утепления перекрытия ППУ — самая низкая в пересчете на срок эксплуатации и эффективность. Покрытие служит 30-50 лет при сохранении теплотехнических параметров. То есть и через 10 лет “греет” так же, как после напыления.

Данный раздел описывает особенности работ по теплоизоляции. Описание кровельных работ включая утепление и гидроизоляцию кровли полимочевиной при новом строительстве, а также услуги ремонта мягкой кровли смотрите в др. подразделах сайта.

Стоимость утепления перекрытий ППУ

Точную стоимость утепления ППУ мы озвучиваем только после определения необходимой толщины нанесения (выполнение теплотехнических расчетов) и формирования сметы. Однако:

  • всегда подбираем самый выгодный вариант для заказчика за счет широкого выбора сырья;
  • не изменяем ее после подписания договора в одностороннем порядке.

В таблице ниже мы приводим ориентировочные расценки, однако эта публикация не является офертой. Нужно помнить, что дело не только в изменении закупочных цен и затратах на логистику. В каждом конкретном случае сильно разнятся условия нанесения, толщина утеплителя температура окружающей среды и объемы подготовительных работ.

Перекрытие Утепление напылением пенополиуретана Цены, руб/м2
чердачное по бетонной плите от 30 мм от 500
чердачное по деревянным балкам от 50 мм от 650
над подвалом от 30 мм от 550
над сквозным проездом от 60 мм от 850
по металлическим балкам от 30 мм от 600

Частные случаи утепления перекрытий пенополиуретаном

ППУ одинаково хорош для утепления перекрытия любого типа, расположения, изготовленного из любых материалов — бетонных и бетонных сборных и монолитных плит, металлических балок, дерева… По сути, теплоизоляция кровли, чердака, проезда — всего лишь частные случаи. Принцип же одинаков для всех вариантов, хотя в каждом пенополиуретан лучшим образом раскрывает свои преимущества. Рассматриваем самые типичные.

Утепление чердачного перекрытия ППУ

Утепление чердачного перекрытия напыляемым закрытоячеистым пенополиуретаном выполняется «по полу». Пену наносят непосредственно на очищенное и обеспыленное основание. Пароизоляция не требуется, поскольку ППУ не намокает. Одновременно можно произвести теплоизоляцию трубопроводов, вентиляционных и канализационных стояков, герметизировать входы в здание. Закрытоячеистый пенополиуретан выдерживает постоянный нагрев до 80-100 C, не пропускает и не накапливает воду. Поэтому в случае аварийной протечки кровли теплоизоляция обеспечивает временную защиту ниже расположенных помещений.

При наличии инженерных коммуникаций утепление чердачного перекрытия в зонах расположения оборудования предпочтительно делать под стяжку. Закрытоячеистый жесткий пенополиуретан обладает достаточной конструкционной прочностью, чтобы выдерживать периодические пешеходные нагрузки. Для частых перемещений, как и с другими материалами, можно проложить ходовые доски.
Для старых домов с деревянными перекрытиями вес готовой теплоизоляции критичен. Но, как мы уже упоминали выше, ППУ прекрасно взаимодействует со всеми традиционными строительными материалами. То есть с его помощью можно выполнять утепление чердачного перекрытия по железобетонной плите, включая монолитную, по деревянным или металлическим балкам с подшивкой и т.д. В любом случае:

  1. Все недостатки основания нивелируются, пена обволакивает монтажные петли, герметизирует стыки, заполняет выбоины.
  2. Просто выполнить требования по дополнительному утеплению периметра в пристенной зоне. При этом сохраняется монолитность, целостность теплоизоляционного ковра.
  3. Слой пены составляет обычно максимум 10 см, его вес при этом будет не более 4-6 кг/м2, то есть теплоизоляция создает лишь минимальную дополнительную нагрузку на конструкции здания.

Утепление перекрытия над подвалом

Утепление перекрытия над подвалом, как правило, выполняют без финишной отделки. Поэтому пену напыляют снизу непосредственно на плиты после их очистки. Пароизоляция не требуется. Как и в случае с чердаками, одновременно можно выполнить герметизацию входов инженерных коммуникаций в жилые помещения, сделать теплоизоляцию трубопроводов горячей и холодной воды. В первом случае это снизит теплопотери, во втором устранит конденсат.
ППУ не гниет, стоек к плесени, не боится воды и пара. При необходимости его можно обрабатывать дезинфицирующими составами. Пенополиуретан также можно окрасить или покрыть огнезащитой. Если помещения теплые и их планируется использовать в коммерческих целях, есть смысл сделать звукоизоляцию.

Утепление бетонных и металлических балок перекрытия

Эффективное утепление бетонных и металлических балок перекрытия может обеспечить только напыляемый пенополиуретан.

Минусы балочных конструкций для перекрытий заключаются в их высочайшей теплопроводности и чувствительности к коррозионным процессам. Поэтому, если лежащее на «холодных» балках перекрытие утепляют изнутри, то изолировать нужно и несущие конструкции. Иначе в сильные холода с металлических или бетонных балок в буквальном смысле будет течь конденсат. А поскольку сечение их существенно, то они являются «огромными» мостами холода и значительно снижают энергоэффективность и увеличивают теплопотери здания.
В силу невозможности хотя бы с компромиссным качеством изолировать такие пространственно сложные конструкции плитными утеплителями, они часто остаются и вовсе без теплоизоляции. Напыляемый ППУ для утепления бетонных и металлических балок и ферм просто идеален. Слой пены расчетной толщины наносят на перекрытие и тонкий слой — на несущие конструкции. После такой обработки металл не потеет, не ржавеет, бетон не мокнет, а вклад мостов холода в общую теплопроводность теплоизоляции снижается.

Утепление перекрытий над сквозными проездами

Поскольку утепление перекрытия над сквозным проездом выполняется под финишное покрытие, перед нанесением пены необходимо соорудить конструкцию, к которой будут крепиться декоративные элементы. Технология позволяет снизить теплопроводность точечных мостиков холода, возникающих при монтаже креплений для финишной отделки.
Для самого утеплителя никакого дополнительного крепежа не требуется в принципе. Как и в других случаях, пароизоляция не нужна. В сравнении с другими материалами, для эффективной теплоизоляции потребуется в 1,5-2 раза меньший слой утеплителя.

Утеплитель для перекрытия

Идеальный утеплитель для перекрытия должен прилегать к основанию и всем примыканиям без воздушных зазоров, не иметь швов, не намокать, не продуваться ветром, сохранять начальные теплофизические и геометрические параметры, иметь малую теплопроводность и вес. И быть долговечным.
Все теплоизоляционные материалы — плиты и маты, насыпные и напыляемые — можно условно разделить на подходящие для монтажа «по полу», «по потолку» и универсальные.
Плиты и маты не обладают достаточной «гибкостью», чтобы плотно прилечь к перекрытию, не говоря уже о примыканиях, металлоконструкциях и т.д. Даже при самом тщательном раскрое и профессиональной укладке.

То есть как утеплитель для чердачного перекрытия сверху (то есть «по полу») плитный теплоизоляционный материал не идеален, хотя и неплох. Хорошо подходят насыпные варианты — перлит, гранулированное пеностекло при условии сооружения стяжки. Но когда речь идет о теплоизоляции «по потолку», насыпные материалы пасуют, а плиты не выдерживают критики. С учетом необходимости пароизоляции, для их монтажа требуется соорудить достаточно сложную конструкцию. Но законы физики не обойти — плиты будут стремиться «упасть» вниз, отойти от основания, как бы тщательно их ни монтировали.

В любом случае, все традиционные материалы без исключения значительно «холоднее» ППУ — как минимум, в 1,4 раза. А чтобы их использовать, нужно дополнительно вложиться в транспорт, работу, крепеж, пленки, растворы, клей и пр. Это обходится недешево и делается не быстро. Теплоизоляцию приходится защищать от влаги пленками, создавая многослойные конструкции, но на 100 % защитить не удается никогда.

Утепление перекрытия пенополиуретаном полностью исключает процессы транспортировки десятков кубометров материалов и вывоза отходов; устранены трудоемкие работы по сооружению дополнительных конструкций, укладки пароизоляции, раскроя, подрезки, крепежа и пр. За счет всего этого достигается беспрецедентная скорость работ.

ППУ служит порядка 50 лет (это проверенная временем цифра). По реальной долговечности с пенополиуретаном могут сравниться разве что насыпные материалы типа перлита и керамзита, а также пеностекло. Минвата со временем проседает и уплотняется, а ППС дает усадку, клей деградирует, поэтому швы между плитами раскрываются, и с этим ничего не поделаешь. В щелях циркулирует воздух, перенося пар, влага конденсируется в прослойках, смачивает «вату» или скапливается в стыках ППС.

С ППУ пирог утепления чердачного перекрытия, над проездом, подвалом, цехом — без разницы — представляет собой всего один монолитный слой. Жесткий пенополиуретан сохраняет первичную геометрию «в любом положении», что делает его совершенным теплоизоляционным материалом при напылении «снизу», т.е. «по потолку». Он не стекает при нанесении, не «отлипает», не крошится, не трескается, не оседает во время эксплуатации. При необходимости устройства финишного покрытия, например, для перекрытия над проездом, достаточно «подшить» его любым подходящим материалом.

Напыляемый закрытоячеистый пенополиуретан с учетом всего сказанного ранее — идеальный универсальный утеплитель для перекрытия чердака, подвала, кровли и т. д. и т.п., вне зависимости от расположения и типа конструкции. С точки зрения качества покрытия для технологии нет разницы, с какой стороны напылять пену — изнутри или снаружи, «по полу» или «по потолку». Для нее не имеют значения все «узкие» для других методов места — примыкания к перекрытиям, монтажные петли, металлоконструкции и т.д. и т.п.
Пена прилипает ко всем обрабатываемым поверхностям без швов, обволакивает все «торчащие» и «неудобные» элементы без зазоров. Более того, ППУ не инициирует коррозионные процессы во время напыления и в готовом виде надежно защищает конструкции от воздействия неблагоприятных факторов.

ГК «Бегемот» выполняет утепление перекрытий ППУ (пенополиуретаном) с гарантией на работу и материалы до 15 лет. Просто оставьте ваши координаты для связи.

Кровельная балка — обзор

5.1.2.2 Модель скальной балки кровли

При продвижении рабочего забоя трещины образовались на обоих концах основной кровельной балки, когда балка достигла предельного пролета, как показано на рис. 5.2A . Перед первоначальным утяжелением основной крыши прогиб крыши недостаточен для образования вертикальной трещины в середине пролета балки крыши, слой крыши можно рассматривать как сплошной, разрушение крыши связано с с учетом энергии деформации, с учетом начального прогиба и энергии деформации крыши, балка крыши рассматривается как упругая, если не учитывать локальную пластическую деформацию в мелком масштабе (Yang, 2010; Pan et al., 2012; Wang et al., 2015c).

Поскольку в трещинах практически отсутствует сопротивление растяжению, треснувшая крыша по единице ширины может рассматриваться как балка без натяжения. Как показано на рис. 5.2C, модель балки Эйлера создается с учетом ее граничного условия для моделирования скальной балки с трещинами в кровле. Вес вышележащих слоев и собственный вес упрощены как равномерная нагрузка p . Для скальной балки кровли горизонтальная тяга составляет T , пролет L , а ее прогиб ω можно выразить следующим образом:

(5.1) ω = usinπxL

, где x — длина арки между началом O и произвольной точкой A , м; ω — точечный прогиб x , м; и и средняя точка прогиба, м.

В целом разрушение горных пород — это явление нестабильности, вызванное энергией (Jiang et al., 2016a). Таким образом, состояние нестабильности скальной балки крыши можно проанализировать, исследуя изменения общей потенциальной энергии в системе крыши.

Полная потенциальная энергия U складывается из энергии деформации конструкции U 1 и потенциальной энергии внешней нагрузки (работа, совершаемая вертикальной нагрузкой p и горизонтальной осью T ).Из-за изгиба балки энергия деформации U 1 накапливается следующим образом.

(5.2) U1 = EI2∫0Lk2dx

где I — момент инерции поперечного сечения балки, м 4 ; E — модуль упругости, ГПа; k — кривизна в произвольной точке A балки.

Работу выполнили q и T , то есть

(5,3) Wq = ∫0LpusinπxLdx

(5.4) WT = L − ∫0Ldx2 − dω2T

Следовательно, полная потенциальная энергия U определяется как

(5.5) U = EI2∫0Ld2ωdx221 − dωdx2−1dx − L − ∫0L1 − dωdx2dx4 9 π0xin Если уравнение Уравнение (5.5) было разработано как разложение Тейлора и без следа высшего порядка, тогда вычисление интеграла составляет

(5.6) U = EIπ616L5u4 + π24LEIπ2L2 − Tu2−2pLπu

Первая и вторая частные производные полной потенциальной энергии U u отдельно даются

(5.7) ∂U∂u = EIπ64L5u3 + π22LEIπ2L2 − Tu − 2pLπ

(5,8) ∂2U∂u2 = 3EIπ64L5u2 + π22LEIπ2L2 − T

В качестве механической системы скальной балки кровли внешняя сила p и тяга p p T действуют как управляющие переменные, создавая отклонение и , то есть переменную состояния. Изогнутая поверхность траектории баланса системы выводится из ∂U∂u = 0, и любая произвольная точка ( p , T , u ) на поверхности представляет собой состояние равновесия.Поскольку частная производная второго порядка ∂2U∂u2 полной потенциальной энергии U и вариация двух порядков δ 2 U ( u ) имеют одни и те же положительные и отрицательные значения, стабильность О состоянии равновесия можно судить по положительности и отрицательности формулы ∂2U∂u2 (Yu et al., 2015).

Формула бифуркационного множества состояния равновесия системы получается из Ур. (5.7), (5.8), то есть

(5.9) Δ = 54p2EIπ2 + EIπ2L2 − T3 = 0

При постепенном прогибе скальной балки кровли нарастание горизонтальной тяги T ускоряется, и балочная структура приближается к переходному состоянию.Tr = EIπ2L2 — критическая горизонтальная тяга, полученная из уравнения. (5.9), которое равно критическому давлению в крошечной балке равновесия изгиба в теории упругости. Когда T < T r и ∂2U∂u2> 0, полная потенциальная энергия имеет минимальное значение, и структура постепенно достигает равновесия, как показано на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Бифуркационная кривая состояния равновесия.

Только когда T T r , равновесная траектория проявляется бифуркацией, а вертикальное смещение происходит внезапным скачком.Если горизонтальная тяга T удовлетворяет уравнению. (5.8) система будет находиться в состоянии критического равновесия ∂2U∂u2 = 0. При дальнейшем нарушении горных работ точка равновесия появится в теневой области (рис. 5.4), что означает ∂2U∂u2 <0, то есть

рис. 5.4. Кривая эволюции равновесного пути.

(5.10) u2≤2L43EIπ4T − Eπ2L2

В этом состоянии конструкция неустойчива и прогиб u резко увеличивается. После разрушения скальной балки треснувшей кровли формируется новое состояние равновесия.Необходимым условием бифуркации равновесной траектории является T≥EIπ2L2.

Основываясь на нелинейной механической характеристике, изменение горизонтальной тяги T связано с нагрузкой p и прогибом u , а разрушение или продольная неустойчивость скальной балки крыши определяется совместным действием из Т и п .

1.2: Структурные нагрузки и система нагружения

2.1.4.1 Дождевые нагрузки

Дождевые нагрузки — это нагрузки из-за скопившейся массы воды на крыше во время ливня или сильных осадков.Этот процесс, называемый пондингом, в основном происходит на плоских крышах и крышах с уклоном менее 0,25 дюйма / фут. Заливка крыш возникает, когда сток после атмосферных осадков меньше количества воды, удерживаемой на крыше. Вода, скопившаяся на плоской или малоскатной крыше во время ливня, может создать большую нагрузку на конструкцию. Поэтому это необходимо учитывать при проектировании здания. Совет Международного кодекса требует, чтобы на крышах с парапетами были первичные и вторичные водостоки.Первичный водосток собирает воду с крыши и направляет ее в канализацию, а вторичный сток служит резервным на случай засорения первичного водостока. На рисунке 2.3 изображена крыша и эти дренажные системы. Раздел 8.3 стандарта ASCE7-16 определяет следующее уравнение для расчета дождевых нагрузок на неотклоненную крышу в случае, если основной слив заблокирован:

где

  • R = дождевая нагрузка на неотклоненную крышу в фунтах на кв. Дюйм или кН / м 2 .
  • d s = глубина воды на неотклоненной крыше до входа во вторичную дренажную систему (т. Е. Статический напор) в дюймах или мм.
  • d h = дополнительная глубина воды на неотклоненной крыше над входом во вторичную дренажную систему (т. Е. Гидравлический напор) в дюймах или мм. Это зависит от скорости потока, размера дренажа и площади дренажа каждого дренажа.

Расход Q в галлонах в минуту можно рассчитать следующим образом:

Q (галлонов в минуту) = 0.0104 Ай

где

  • A = площадь крыши в квадратных футах, осушаемая дренажной системой.
  • и = 100 лет, 1 час. интенсивность осадков в дюймах в час для местоположения здания, указанного в правилах водоснабжения.

Рис. 2.3. Водосточная система с крыши (адаптировано из Международного совета по кодам).

2.1.4.2 Ветровые нагрузки

Ветровые нагрузки — это нагрузки, действующие на конструкции ветровым потоком.Ветровые силы были причиной многих структурных нарушений в истории, особенно в прибрежных регионах. Скорость и направление ветрового потока непрерывно меняются, что затрудняет точное прогнозирование давления ветра на существующие конструкции. Это объясняет причину значительных усилий по исследованию влияния и оценки силы ветра. На рисунке 2.4 показано типичное распределение ветровой нагрузки на конструкцию. Основываясь на принципе Бернулли, взаимосвязь между динамическим давлением ветра и скоростью ветра может быть выражена следующим образом при визуализации потока ветра как потока жидкости:

где

  • q = воздух с динамическим ветровым давлением в фунтах на квадратный фут.
  • ρ = массовая плотность воздуха.
  • V = скорость ветра в милях в час.

Базовая скорость ветра для определенных мест на континентальной части США может быть получена из основной контурной карты скорости в ASCE 7-16 .

Предполагая, что удельный вес воздуха для стандартной атмосферы составляет 0,07651 фунт / фут 3 и подставляя это значение в ранее указанное уравнение 2.1, можно использовать следующее уравнение для статического давления ветра:

Для определения величины скорости ветра и его давления на различных высотах над уровнем земли прибор ASCE 7-16 модифицировал уравнение 2.2 путем введения некоторых факторов для учета высоты сооружения над уровнем земли, важности сооружения для жизни и имущества человека, а также топографии его расположения, а именно:

где

K z = коэффициент скоростного давления, который зависит от высоты конструкции и условий воздействия. Значения K z приведены в таблице 2.4.

K zt = топографический фактор, который учитывает увеличение скорости ветра из-за внезапных изменений топографии там, где есть холмы и откосы.Этот коэффициент равен единице для строительства на ровной поверхности и увеличивается с высотой.

K d = коэффициент направленности ветра. Он учитывает уменьшенную вероятность максимального ветра, идущего с любого заданного направления, и уменьшенную вероятность развития максимального давления при любом направлении ветра, наиболее неблагоприятном для конструкции. Для конструкций, подверженных только ветровым нагрузкам, K d = 1; для конструкций, подвергающихся другим нагрузкам, помимо ветровой, значения K d приведены в таблице 2.5.

  • K e = коэффициент высоты земли. Согласно разделу 26.9 в ASCE 7-16 , это выражается как K e = 1 для всех отметок.
  • V = скорость ветра, измеренная на высоте z над уровнем земли.

Три условия воздействия, классифицированные как B, C и D в таблице 2.4, определены с точки зрения шероховатости поверхности следующим образом:

Воздействие B: Шероховатость поверхности для этой категории включает городские и пригородные зоны, деревянные участки или другую местность с близко расположенными препятствиями.Эта категория применяется к зданиям со средней высотой крыши ≤ 30 футов (9,1 м), если поверхность простирается против ветра на расстояние более 1500 футов. Для зданий со средней высотой крыши более 30 футов (9,1 м) эта категория будет применяться, если шероховатость поверхности с наветренной стороны превышает 2600 футов (792 м) или в 20 раз превышает высоту здания, в зависимости от того, что больше.

Экспозиция C: Экспозиция C применяется там, где преобладает шероховатость поверхности C. Шероховатость поверхности C включает открытую местность с разбросанными препятствиями высотой менее 30 футов.

Воздействие D: Шероховатость поверхности для этой категории включает квартиры, гладкие илистые отмели, солончаки, сплошной лед, свободные участки и водные поверхности. Воздействие D применяется, когда шероховатость поверхности D простирается против ветра на расстояние более 5000 футов или в 20 раз больше высоты здания, в зависимости от того, что больше. Это также применимо, если шероховатость поверхности с наветренной стороны равна B или C, и площадка находится в пределах 600 футов (183 м) или 20-кратной высоты здания, в зависимости от того, что больше.

Таблица 2.4. Коэффициент воздействия скоростного давления, K z , как указано в ASCE 7-16 .

Таблица 2.5. Коэффициент направленности ветра, K d , как указано в ASCE 7-16 .

Тип конструкции

К г

Основная система сопротивления ветровой нагрузке (MWFRS)

Комплектующие и облицовка

0.85

0,85

Арочные крыши

0,85

Дымоходы, резервуары и аналогичные конструкции

Площадь

Шестиугольный

Круглый

0.9

0,95

0,95

Сплошные отдельно стоящие стены и сплошные отдельно стоящие и прикрепленные вывески

0,85

Открытые вывески и решетчатые каркасы

0,85

Фермерские башни

Треугольная, квадратная, прямоугольная

Все прочие сечения

0.85

0,95

Чтобы получить окончательное внешнее давление для расчета конструкций, уравнение 2.3 дополнительно модифицируется следующим образом:

где

  • P z = расчетное ветровое давление на поверхность конструкции на высоте z над уровнем земли. Он увеличивается с высотой на наветренной стене, но остается постоянным с высотой на подветренной и боковых стенах.
  • G = коэффициент воздействия порыва. G = 0,85 для жестких конструкций с собственной частотой ≥ 1 Гц. Коэффициенты порывов ветра для гибких конструкций рассчитываются с использованием уравнений в ASCE 7-16 .
  • C p = коэффициент внешнего давления. Это часть внешнего давления на наветренные стены, подветренные стены, боковые стены и крышу. Значения C p представлены в таблицах 2.6 и 2.7.

Чтобы вычислить ветровую нагрузку, которая будет использоваться при проектировании элемента, объедините внешнее и внутреннее давление ветра следующим образом:

где

GC pi = коэффициент внутреннего давления из ASCE 7-16 .

Рис. 2.4. Типичное распределение ветра на стенах конструкции и крыше.

Таблица 2.6. Коэффициент давления на стенку, C p , как указано в ASCE 7-16 .

Примечания:

1. Положительные и отрицательные знаки указывают на давление ветра, действующее по направлению к поверхностям и от них.

2. L — размер здания, перпендикулярный направлению ветра, а B — размер, параллельный направлению ветра.

Таблица 2.7. Коэффициенты давления на крышу, C p , для использования с q h , как указано в ASCE 7-16 .

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Двухэтажное здание, показанное на рисунке 2.5 — это начальная школа, расположенная на ровной местности в пригороде, со скоростью ветра 102 миль в час и категорией воздействия B. Какое давление скорости ветра на высоте крыши для основной системы сопротивления ветровой силе (MWFRS)?

Рис. 2.5. Двухэтажное здание.

Решение

Средняя высота крыши ч = 20 футов

В таблице 26.10-1 из ASCE 7-16 указано, что если категория воздействия — B и коэффициент воздействия скоростного давления для h = 20 ′, то K z = 0.7.

Фактор топографии из раздела 26.8.2 ASCE 7-16 равен K zt = 1.0.

Коэффициент направленности ветра для MWFRS, согласно таблице 26.6-1 в ASCE 7-16 , составляет K d = 0,85.

Используя уравнение 2.3, скоростное давление на высоте 20 футов для MWFRS составляет:

В некоторых географических регионах сила, оказываемая накопившимся снегом и льдом на крышах зданий, может быть довольно огромной и может привести к разрушению конструкции, если не будет учтена при проектировании конструкции.

Предлагаемые расчетные значения снеговых нагрузок приведены в нормах и проектных спецификациях. Основой для расчета снеговых нагрузок является так называемая снеговая нагрузка на грунт. Снеговая нагрузка на грунт определяется Международными строительными нормами (IBC) как вес снега на поверхности земли. Снеговые нагрузки на грунт для различных частей США можно получить из контурных карт в ASCE 7-16 . Некоторые типичные значения снеговых нагрузок на грунт из этого стандарта представлены в таблице 2.8. После того, как эти нагрузки для требуемых географических областей установлены, их необходимо изменить для конкретных условий, чтобы получить снеговую нагрузку для проектирования конструкций.

В соответствии с ASCE 7-16 расчетные снеговые нагрузки для плоских и наклонных крыш можно получить с помощью следующих уравнений:

где

  • р f = расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу.
  • р с = расчетная снеговая нагрузка для скатной крыши.
  • р г = снеговая нагрузка на грунт.
  • I = фактор важности. См. Таблицу 2.9 для значений коэффициента важности в зависимости от категории здания.
  • C e = коэффициент воздействия. См. Таблицу 2.10 для значений коэффициента воздействия в зависимости от категории местности.
  • C t = тепловой коэффициент. См. Типичные значения в таблице 2.11.
  • C s = коэффициент наклона.Значения C s приведены в разделах с 7.4.1 по 7.4.4 из ASCE 7-16 , в зависимости от различных факторов.

Таблица 2.8. Типичные снеговые нагрузки на грунт, указанные в ASCE 7-16.

Расположение

Нагрузка (PSF)

Ланкастер, Пенсильвания

Якутат, АК

Нью-Йорк, NY

Сан-Франциско, Калифорния

Чикаго, Иллинойс

Таллахасси, Флорида

30

150

30

5

25

0

Таблица 2.9. Коэффициент значимости снеговой нагрузки Is, как указано в ASCE 7-16.

Категория риска конструкции

Фактор важности

Я

II

III

IV

0.8

1,0

1,1

1,2

Таблица 2.10. Коэффициент экспозиции, C e , как указано в ASCE 7-16 .

Таблица 2.11. Температурный коэффициент, C t , как указано в ASCE 7-16 .

Температурные условия

Температурный коэффициент

Все конструкции, кроме указанных ниже

1.0

Конструкции, поддерживаемые чуть выше точки замерзания, и другие конструкции с холодными вентилируемыми крышами, в которых тепловое сопротивление (R-значение) между вентилируемым и отапливаемым помещениями превышает 25 ° F × h × ft 2 / BTU (4,4 K × м 2 / Ш)

1,1

Неотапливаемые и открытые конструкции

1.2

Сооружения намеренно поддерживаются ниже нуля

1,3

Теплицы с постоянным обогревом и крышей, имеющей тепловое сопротивление (значение R) менее 2,0 ° F × в × фут 2 / BTU

0,85

Пример 2.4

Одноэтажный отапливаемый жилой дом, расположенный в пригороде Ланкастера, штат Пенсильвания, считается частично незащищенным. Крыша дома с уклоном 1 на 20, без нависающего карниза. Какова расчетная снеговая нагрузка на крышу?

Решение

Согласно рис. 7.2-1 в ASCE 7-16 , снеговая нагрузка на грунт для Ланкастера, штат Пенсильвания, составляет

р г = 30 фунтов на квадратный дюйм.

Поскольку 30 psf> 20 psf, доплата за дождь на снегу не требуется.

Чтобы найти уклон крыши, используйте θ = arctan

.

Согласно ASCE 7-16 , поскольку 2,86 ° <15 °, крыша считается пологой. В таблице 7.3-2 в ASCE 7-16 указано, что тепловой коэффициент для обогреваемой конструкции составляет C t = 1,0 (см. Таблицу 2.11).

Согласно таблице 7.3-1 в ASCE 7-16 , коэффициент воздействия для частично открытой местности категории B составляет C e = 1.0 (см. Таблицу 2.10).

В таблице 1.5-2 в ASCE 7-16 указано, что фактор важности I s = 1,0 для категории риска II (см. Таблицу 2.9).

Согласно уравнению 2.6 снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет:

Так как 21 фунт / фут> 20 I с = (20 фунт / фут) (1) = 20 фунт / кв. Дюйм. Таким образом, расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 21 фунт / фут.

2.1.4.4 Сейсмические нагрузки

Смещение грунта, вызванное сейсмическими силами во многих географических регионах мира, может быть весьма значительным и часто повреждает конструкции.Это особенно заметно в регионах вблизи активных геологических разломов. Таким образом, большинство строительных норм и правил требуют, чтобы конструкции были спроектированы с учетом сейсмических сил в таких областях, где вероятны землетрясения. Стандарт ASCE 7-16 предоставляет множество аналитических методов для оценки сейсмических сил при проектировании конструкций. Один из этих методов анализа, который будет описан в этом разделе, называется процедурой эквивалентной боковой силы (ELF). Боковой сдвиг основания V и боковая сейсмическая сила на любом уровне, вычисленные с помощью ELF, показаны на рисунке 2.6. Согласно процедуре, общий статический поперечный сдвиг основания, V , в определенном направлении для здания определяется следующим выражением:

где

V = боковой сдвиг основания здания. Расчетная стоимость V должна удовлетворять следующему условию:

W = эффективный сейсмический вес здания. Он включает в себя полную статическую нагрузку здания и его постоянного оборудования и перегородок.

T = основной естественный период здания, который зависит от массы и жесткости конструкции. Он рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

C t = коэффициент периода строительства. Значение C t = 0,028 для каркасов, сопротивляющихся моменту из конструкционной стали, 0,016 для жестких железобетонных рам и 0,02 для большинства других конструкций (см. Таблицу 2.12).

n = высота самого высокого уровня здания, а x = 0.8 для стальных жестких рам, 0,9 для жестких железобетонных рам и 0,75 для других систем.

Таблица 2.12. C t значений для различных структурных систем.

Структурная система

C т

х

Рамы, сопротивляющиеся моменту стальные

Рамы с эксцентриситетом (EBF)

Все прочие конструкционные системы

0.028

0,03

0,02

0,8

0,75

0,75

S DI = расчетное спектральное ускорение. Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций в местах с T = 1 секунда.

S DS = расчетное спектральное ускорение.Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций с T = 0,2 секунды.

R = коэффициент модификации ответа. Это объясняет способность структурной системы противостоять сейсмическим силам. Значения R для нескольких распространенных систем представлены в таблице 2.13.

I = фактор важности. Это мера последствий для жизни человека и материального ущерба в случае выхода конструкции из строя.Значение фактора важности равно 1 для офисных зданий, но равняется 1,5 для больниц, полицейских участков и других общественных зданий, где в случае разрушения конструкции ожидается большая гибель людей или повреждение имущества.

где

F x = боковая сейсмическая сила, приложенная к уровню x .

W i и W x = эффективные сейсмические веса на уровнях i и x .

i и x = высота от основания конструкции до этажей на уровнях i и x .

= суммирование произведения W i и всей конструкции.

k = показатель распределения, относящийся к основному собственному периоду конструкции.Для T ≤ 0,5 с, k = 1,0, а для T ≥ 2,5 с, k = 2,0. Для T , лежащего между 0,5 с и 2,5 с, k можно вычислить с помощью следующего соотношения:

Рис. 2.6. Процедура эквивалентной боковой силы

Пример 2.5

Пятиэтажное офисное стальное здание, показанное на рис. 2.7, укреплено по бокам стальными каркасами, устойчивыми к особым моментам, и его размеры в плане 75 футов на 100 футов.Здание находится в Нью-Йорке. Используя процедуру эквивалентной боковой силы ASCE 7-16 , определите поперечную силу, которая будет приложена к четвертому этажу конструкции. Статическая нагрузка на крышу составляет 32 фунта на квадратный фут, статическая нагрузка на перекрытие (включая нагрузку на перегородку) составляет 80 фунтов на квадратный фут, а снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 40 фунтов на квадратный фут. Не обращайте внимания на вес облицовки. Расчетные параметры спектрального ускорения: S DS = 0,28 и S D 1 = 0.11.

Рис. 2.7. Пятиэтажное офисное здание.

Решение

S DS = 0,28 и S D 1 = 0,11 (дано).

R = 8 для стальной рамы со специальным моментом сопротивления (см. Таблицу 2.13).

Офисное здание относится к категории риска занятости II, поэтому I e = 1,0 (см. Таблицу 2.9).

Рассчитайте приблизительный фундаментальный естественный период здания T a .

C t = 0,028 и x = 0,8 (из таблицы 2.12 для стальных силовых рам).

n = Высота крыши = 52,5 фута

Определите статическую нагрузку на каждом уровне. Поскольку снеговая нагрузка на плоскую крышу, указанная для офисного здания, превышает 30 фунтов на квадратный фут, 20% снеговой нагрузки должны быть включены в расчеты сейсмической статической нагрузки.

Вес, присвоенный уровню крыши:

W крыша = (32 фунта на фут) (75 футов) (100 футов) + (20%) (40 фунтов на квадратный фут) (75 футов) (100 футов) = 300000 фунтов

Вес, присвоенный всем остальным уровням, следующий:

W i = (80 фунтов на фут) (75 футов) (100 футов) = 600000 фунтов

Общая статическая нагрузка составляет:

Вт Всего = 300000 фунтов + (4) (600000 фунтов) = 2700 тыс.

Расчет коэффициента сейсмической реакции C s .

Следовательно, C с = 0,021> 0,01

Определите сейсмический сдвиг основания V .

V = C с W = (0,021) (2700 тысяч фунтов) = 56,7 тыс.

Рассчитайте боковую силу, приложенную к четвертому этажу.

2.1.4.5 Гидростатическое давление и давление земли

Подпорные конструкции должны быть спроектированы с учетом опрокидывания и скольжения, вызываемых гидростатическим давлением и давлением грунта, чтобы обеспечить устойчивость их оснований и стен.Примеры подпорных стен включают гравитационные стены, консольные стены, контрфорсированные стены, резервуары, переборки, шпунтовые сваи и другие. Давление, создаваемое удерживаемым материалом, всегда перпендикулярно поверхностям удерживающей конструкции, контактирующим с ними, и изменяется линейно с высотой. Интенсивность нормального давления р и равнодействующая сила P на удерживающей конструкции рассчитываются следующим образом:

Где

γ = удельный вес удерживаемого материала.

= расстояние от поверхности удерживаемого материала и рассматриваемой точки.

2.1.4.6 Разные нагрузки

Существует множество других нагрузок, которые также можно учитывать при проектировании конструкций, в зависимости от конкретных случаев. Их включение в комбинации нагрузок будет основано на усмотрении проектировщика, если предполагается, что в будущем они окажут значительное влияние на структурную целостность. Эти нагрузки включают тепловые силы, центробежные силы, силы из-за дифференциальной осадки, ледовые нагрузки, нагрузки от затопления, взрывные нагрузки и многое другое.

2.2 Сочетания нагрузок для расчета конструкций

Конструкции

спроектированы с учетом требований как прочности, так и удобства эксплуатации. Требование прочности обеспечивает безопасность жизни и имущества, а требование эксплуатационной пригодности гарантирует удобство использования (людей) и эстетику конструкции. Чтобы соответствовать указанным выше требованиям, конструкции проектируются на критическую или самую большую нагрузку, которая будет действовать на них. Критическая нагрузка для данной конструкции определяется путем объединения всех различных возможных нагрузок, которые конструкция может нести в течение своего срока службы.В разделах 2.3.1 и 2.4.1 документа ASCE 7-16 представлены следующие сочетания нагрузок для использования при проектировании конструкций с использованием методов расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и расчета допустимой прочности (ASD).

Для LRFD комбинации нагрузок следующие:

1.1.4 Д

2.1.2 D + 1.6 L + 0,5 ( L r или S или R )

3.1.2 D + 1.6 ( L r или S или R ) + ( L или 0.5 Вт )

4.1.2 D + 1.0 W + L + 0,5 ( L r или S или R )

5.0.9 D + 1.0 W

Для ASD комбинации нагрузок следующие:

1. Д

2. Д + Д

3. D + ( L r или S или R )

4. D + 0,75 L + 0.75 ( L r или S или R )

5. D + (0,6 W )

где

D = статическая нагрузка.

L = временная нагрузка из-за занятости.

L r = временная нагрузка на крышу.

S = снеговая нагрузка.

R = номинальная нагрузка из-за начальной дождевой воды или льда, без учета затопления.

W = ветровая нагрузка.

E = сейсмическая нагрузка.

Пример 2.6

Система пола, состоящая из деревянных балок, расположенных на расстоянии 6 футов друг от друга по центру, и деревянной обшивки с гребнем и пазом, как показано на рисунке 2.8, выдерживает статическую нагрузку (включая вес балки и обшивки) 20 фунтов на квадратный фут и временную нагрузку. 30 фунтов на квадратный фут. Определите максимальную факторную нагрузку в фунтах / футах, которую должна выдержать каждая балка перекрытия, используя комбинации нагрузок LRFD.

Рис. 2.8. Система полов.

Решение

Собственная нагрузка D = (6) (20) = 120 фунт / фут

Переменная нагрузка L = (6) (30) = 180 фунт / фут

Определение максимальных факторизованных нагрузок W и с использованием комбинаций нагрузок LRFD и пренебрежением членами, не имеющими значений, дает следующее:

W u = (1,4) (120) = 168 фунтов / фут

W u = (1,2) (120) + (1,6) (180) = 288 фунтов / фут

W u = (1.2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

W u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

W u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

W u = (0,9) (120) = 108 фунтов / фут

Регулирующая факторная нагрузка = 288 фунтов / фут

2.3 Ширина и площадь притока

Зона притока — это зона нагрузки, на которую будет воздействовать элемент конструкции. Например, рассмотрим внешнюю балку B1 и внутреннюю балку B2 односторонней системы перекрытий, показанной на рисунке 2.9. Входная ширина для B1 — это расстояние от центральной линии луча до половины расстояния до следующего или соседнего луча, а подчиненная область для луча — это область, ограниченная шириной подчиненного элемента и длиной луча, как заштриховано на рисунке. Для внутренней балки B2-B3 ширина притока W T составляет половину расстояния до соседних балок с обеих сторон.

Рис. 2.9. Площадь притока.

2,4 Области влияния

Зоны влияния — это зоны нагружения, которые влияют на величину нагрузок, переносимых конкретным элементом конструкции.В отличие от притоков, где нагрузка в пределах зоны воспринимается стержнем, все нагрузки в зоне влияния не поддерживаются рассматриваемым стержнем.

2,5 Снижение динамической нагрузки

Большинство кодексов и стандартов допускают снижение временных нагрузок при проектировании больших систем перекрытий, поскольку очень маловероятно, что такие системы всегда будут поддерживать расчетные максимальные временные нагрузки в каждом случае. Раздел 4.7.3 из ASCE 7-16 позволяет снизить временные нагрузки для элементов, которые имеют зону воздействия A I ≥ 37.2 м 2 (400 футов 2 ). Площадь влияния — это произведение площади притока и коэффициента элемента динамической нагрузки. Уравнения ASCE 7-16 для определения приведенной временной нагрузки на основе зоны воздействия следующие:

где

L = уменьшенная расчетная временная нагрузка на фут 2 (или м 2 ).

≥ 0,50 L o для конструктивных элементов, поддерживающих один пол (например, балки, фермы, плиты и т. Д.).

≥ 0,40 L o для конструктивных элементов, поддерживающих два или более этажа (например, колонны и т. Д.).

Никакое снижение не допускается для динамических нагрузок на пол более 4,79 кН / м 2 (100 фунтов / фут 2 ) или для полов общественных собраний, таких как стадионы, зрительные залы, кинотеатры и т. Д., Поскольку существует большая вероятность того, что такие этажи будут перегружены или использованы как гаражи.

L o = несниженная расчетная временная нагрузка на фут 2 (или 2 м) из таблицы 2.2 (Таблица 4.3-1 в ASCE 7-16 ).

A T = площадь притока элемента в футах 2 (или м 2 ).

K LL = A I / A T = коэффициент элемента динамической нагрузки из таблицы 2.14 (см. Значения, указанные в таблице 4.7-1 в ASCE 7-16 ).

A I = K LL A T = зона воздействия.

Таблица 2.14. Коэффициент динамической нагрузки элемента.

Таблица 2.13. Коэффициент модификации ответа, R, как указано в ASCE 7-16.

Система сейсмостойкости

R

Системы несущих стен

Обычные железобетонные стены со сдвигом

Обычные стены, армированные сдвигом по камню

Стены с легким каркасом (холоднокатаная сталь), обшитые конструкционными панелями, устойчивыми к сдвигу, или стальными листами

4

2

Строительные каркасные системы

Обычные железобетонные стены со сдвигом

Обычные стены, армированные сдвигом по камню

Рамы стальные, ограниченные продольным изгибом

5

2

8

Моментостойкие каркасные системы

Стальные рамы с особым моментом

Стальные обычные моментные рамы

Рамы моментные железобетонные обычные

8

3

Строительный элемент

К LL

Внутренние колонны и внешние колонны без консольных плит

4

Наружные колонны с консольными перекрытиями

3

Угловые колонны с консольными перекрытиями

2

Внутренние и краевые балки без консольных плит

2

Все остальные элементы, включая панели в двусторонних плитах

1

Пример 2.7

В четырехэтажном школьном здании, используемом для классных комнат, колонны расположены, как показано на Рисунке 2.10. Нагрузка конструкции на плоскую крышу оценивается в 25 фунтов / фут 2 . Определите уменьшенную временную нагрузку, поддерживаемую внутренней колонной на уровне земли.

Рис. 2.10. Четырехэтажное здание школы.

Решение

Любая внутренняя колонна на уровне земли выдерживает нагрузку на крышу и временные нагрузки на втором, третьем и четвертом этажах.

Площадь притока внутренней колонны составляет A T = (30 футов) (30 футов) = 900 футов 2

Временная нагрузка на крышу составляет F R = (25 фунтов / фут 2 ) (900 футов 2 ) = 22500 фунтов = 22,5 k

Для динамических нагрузок на перекрытие используйте уравнения ASCE 7-16 , чтобы проверить возможность уменьшения.

L o = 40 фунтов / фут 2 (из таблицы 4.1 в ASCE 7-16 ).

Если внутренняя колонна K LL = 4, то зона влияния A 1 = K LL A T = (4) (900 футов 2 ) = 3600 футов 2 .

Начиная с 3600 футов 2 > 400 футов 2 , временная нагрузка может быть уменьшена с помощью уравнения 2.14 следующим образом:

Согласно таблице 4.1 в ASCE 7-16 , приведенная нагрузка как часть неуменьшенной временной нагрузки на пол для классной комнаты равна Таким образом, приведенная временная нагрузка на пол составляет:

F F = (20 фунтов / фут 2 ) (900 футов 2 ) = 18000 фунтов = 18 кг

Общая нагрузка, воспринимаемая внутренней колонной на уровне земли, составляет:

F Итого = 22.5 к + 3 (18 к) = 76,5 к

Краткое содержание главы

Структурные нагрузки и системы нагружения: Конструкционные элементы рассчитаны на наихудшие возможные сочетания нагрузок. Некоторые нагрузки, которые могут воздействовать на конструкцию, кратко описаны ниже.

Постоянные нагрузки : Это нагрузки постоянной величины в конструкции. Они включают в себя вес конструкции и нагрузки, которые постоянно прилагаются к ней.

Живые нагрузки : Это нагрузки различной величины и положения.К ним относятся подвижные грузы и нагрузки из-за занятости.

Ударные нагрузки : Ударные нагрузки — это внезапные или быстрые нагрузки, прикладываемые к конструкции в течение относительно короткого периода времени по сравнению с другими нагрузками на конструкцию.

Дождевые нагрузки : Это нагрузки из-за скопления воды на крыше после ливня.

Ветровые нагрузки : Это нагрузки из-за давления ветра на конструкции.

Снеговые нагрузки : Это нагрузки, оказываемые на конструкцию снегом, скопившимся на крыше.

Землетрясения : это нагрузки, оказываемые на конструкцию движением грунта, вызванным сейсмическими силами.

Гидростатическое давление и давление грунта : Это нагрузки на подпорные конструкции из-за давлений, создаваемых удерживаемыми материалами. Они меняются линейно с высотой стен.

Сочетания нагрузок: Двумя методами проектирования зданий являются метод расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и метод расчета допустимой прочности (ASD).Некоторые комбинации нагрузок для этих методов показаны ниже.

LRFD:

1.1.4 Д

2.1.2 D + 1.6 L + 0,5 ( L r или S или R )

3.1.2 D + 1.6 ( L r или S или R ) + ( L или 0,5 W )

4.1.2 D + 1.0 W + L + 0.5 ( L R или S или R )

5.0.9 D + 1.0 W

ASD:

1. Д

2. Д + Д

3. D + ( L r или S или R )

4. D + 0,75 L + 0,75 ( L r или S или R )

5. D + (0,6 W )

Список литературы

ACI (2016), Требования строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318-14), Американский институт бетона.

ASCE (2016), Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций, ASCE 7-16, ASCE.

ICC (2012), Международные строительные нормы и правила, Международный совет по нормам.

Практические задачи

2.1 Определите максимальный факторный момент для балки крыши, подверженной следующим эксплуатационным нагрузкам:

M D = 40 psf (статический момент нагрузки)

M L r = 36 psf (момент нагрузки на крышу)

M с = 16 psf (момент снеговой нагрузки)

2.2 Определите максимальную факторную нагрузку, которую выдерживает колонна при следующих эксплуатационных нагрузках:

P D = 500 тысяч фунтов (статическая нагрузка)

P L = 280 тысяч фунтов (постоянная нагрузка на пол)

P S = 200 тысяч фунтов (снеговая нагрузка)

P E = ± 30 тысяч фунтов (сейсмическая нагрузка)

P w = ± 70 тысяч фунтов (ветровая нагрузка)

2.3 Типичная планировка композитной системы перекрытий из железобетона и бетона в здании библиотеки показана на рисунке P2.1. Определите статическую нагрузку в фунтах / футах, действующую на типичную внутреннюю балку B 1- B 2 на втором этаже. Все балки имеют размер W 12 × 44, расстояние между ними составляет 10 футов. Распределенная нагрузка на второй этаж:

Пескоцементная стяжка толщиной 2 дюйма

= 0.25 фунтов / кв. Дюйм

Железобетонная плита толщиной 6 дюймов

= 50 фунтов / кв. Дюйм

Подвесные потолки из металлических реек и гипсокартона

= 10 фунтов / кв. Дюйм

Электротехнические и механические услуги

= 4 фунта / кв. Дюйм

Типовой план этажа

Рис.P2.1. Композитная система перекрытий из стали и бетона.

2.4 План второго этажа здания начальной школы показан на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3, за исключением того, что потолок представляет собой акустическую древесноволокнистую плиту с минимальной расчетной нагрузкой 1 фунт / фут. Все балки имеют размер W, 12 × 75, вес 75 фунтов / фут, а все балки — W, 16 × 44, с собственным весом 44 фунта / фут. Определите статическую нагрузку на типичную внутреннюю балку A 2- B 2.

2.5 План второго этажа офисного помещения показан на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3. Определите общую статическую нагрузку, приложенную к внутренней колонне B 2 на втором этаже. Все балки W 14 × 75, и все балки W 18 × 44.

2.6 Четырехэтажное больничное здание с плоской крышей, показанное на рисунке P2.2, имеет концентрически скрепленные рамы в качестве системы сопротивления поперечной силе. Вес на каждом уровне пола указан на рисунке.Определите сейсмический сдвиг в основании в тысячах фунтов с учетом следующих расчетных данных:

S 1 = 1,5 г

S s = 0,6 г

Класс площадки = D

Рис. P2.2. Четырехэтажное здание с плоской крышей.

2.7 Используйте ASCE 7-16 для определения снеговой нагрузки (psf) для здания, показанного на рисунке P2.3. Следующие данные относятся к зданию:

Снеговая нагрузка на грунт = 30 фунтов на квадратный фут

Крыша полностью покрыта битумной черепицей.

Угол наклона крыши = 25 °

Открытая местность

Категория размещения I

Неотапливаемое сооружение

Рис. P2.3. Образец кровли.

2,8. В дополнение к расчетной снеговой нагрузке, рассчитанной в практической задаче 2.7, крыша здания на рисунке P2.3 подвергается статической нагрузке 16 фунтов на квадратный фут (включая вес фермы, кровельной доски и асфальтовой черепицы) по горизонтали. самолет. Определите равномерную нагрузку, действующую на внутреннюю ферму, если фермы имеют 6 футов-0 дюймов в центре.

2.9 Ветер дует со скоростью 90 миль в час на закрытое хранилище, показанное на Рисунке P2.4. Объект расположен на ровной местности с категорией воздействия B. Определите давление скорости ветра в psf на высоте карниза объекта. Топографический коэффициент равен K zt = 1.0.

Рис. P2.4. Закрытая сторга.

Калькулятор балки для плоской крыши

согласно BS 5268-2: 2002

Собственная нагрузка

Плоская кровля с асфальтовым покрытием (войлок, доска, утеплитель, гипсокартон и пленка), 0.75 кН / м² Плоская крыша с фетровой отделкой (с каменной крошкой, обшивкой, изоляцией, гипсокартоном и пленкой), 0,5 кН / м²

Другой

кН / м²

Переменная нагрузка

Плоская крыша без постоянного доступа и высота над уровнем моря не более 100 м, 0.75 кН / м² UDL & 0,9 кН сосредоточенная нагрузка

Большинство территорий, превышающих 100 м, но не превышающих 200 м (за исключением частей Шотландии, Пеннинских островов, Северо-Восточной Англии, см. BS 6399-3), 1 кН / м² UDL & 0,9 кН сосредоточенная нагрузка

Плоская крыша с постоянным доступом — фиксированная лестница или лестница, 1.5 кН / м² UDL & 1,8 кН сосредоточенная нагрузка

Другой

Среднесрочная равномерно распределенная нагрузка

кН / м²

Кратковременная точечная нагрузка

кН

Полости в здании, используемые в качестве приточных или обратных каналов


Установка качества распределения каналов

Следует избегать использования строительных полостей в качестве приточных или обратных каналов из-за трудностей с надлежащим уплотнением воздуха и их изоляцией.

Если используются полости в зданиях, изоляция должна быть установлена ​​без перекосов, сжатия, зазоров или пустот во всех полостях, используемых для воздуховодов. Если используется нежесткая изоляция, необходимо установить жесткий воздушный барьер или другой поддерживающий материал, чтобы удерживать изоляцию на месте. Все швы, зазоры и отверстия воздушной преграды следует заделать герметиком или пеной.

Согласно программе ENERGY STAR Министерства энергетики США, если полости здания используются в качестве подающих и обратных каналов, то:

ENERGY STAR требует, чтобы все каналы в наружных стенах находились в пределах воздушного барьера, а также тепловых границ.Строителю и подрядчику по ОВКВ важно согласовать расположение возвратного воздуховода. Это позволяет обеспечить надлежащее расстояние между полом или конструкцией крыши для установки обратки. При установке приточных каналов внутри стен убедитесь, что канал способен выводить необходимый воздушный поток. Как правило, только двустенные конструкции имеют достаточную глубину, чтобы обеспечить надлежащую изоляцию и размер воздуховода. При установке обратных каналов с использованием конструкции пола или потолка ENERGY STAR рекомендует герметизировать как внешнюю, так и внутреннюю часть всех возвратных коробок, чтобы предотвратить утечку воздуха.

2009 IECC

Раздел 403.2.3 Строительные полости (обязательно). Каркас здания полости нельзя использовать в качестве приточных каналов. Раздел 403.2.1 Изоляция (Предписывающий). Приточные каналы на чердаках имеют изоляцию минимум на R-8. Все остальные воздуховоды в некондиционных помещениях или за пределами здания конверт утеплен не менее R-6.

2009 IRC

Раздел M1601.1.1 Надземные системы воздуховодов. Полости стенок и Пространства между деревянными балками пола нельзя использовать в качестве приточных камер.

2012 IECC

Раздел R403.2.3 Строительные полости (обязательно). Каркас здания полости нельзя использовать в качестве приточных каналов или пленумов. Раздел R403.2.1 Утеплитель (предписывающий). Приточные каналы на чердаках изолированы до минимум R-8. Все остальные воздуховоды в без кондиционированных помещениях или за пределами ограждающие конструкции утеплены не ниже R-6.

2012 IRC

Раздел M1601.1.1 Надземные системы воздуховодов. Полости в стенках-стойках и промежутки между балками перекрытия нельзя использовать в качестве приточных камер.Полости в стенках-стойках в наружных стенах ограждающих конструкций здания нельзя использовать в качестве воздуховодов.

Вот полость балки, используемая в качестве приточного канала.

Вот полость балки с отсоединенным воздуховодом. Он упал с пола.

Вот внутренняя часть изолированного воздуховода.

Вот внутренняя часть полости балки, используемой в качестве приточного канала.

Здесь полость балки используется в качестве основного обратного канала.Здесь же находится воздушный фильтр.

Это полость перекрытия перекрытия пола, используемая в качестве приточного канала.

Дренажные трубы не должны проходить через воздуховоды.

Этот потолочный регистр был частью обратного канала, который использовал полость балки пола выше.

Это полость балки перекрытого пола, используемая в качестве обратного канала.

Вот две полости в балках над центральной двутавровой балкой, которые используются как часть основного приточного канала на второй этаж.

Вот полость балки пола, используемая в качестве обратного канала.

Вот полость балки пола, используемая в качестве обратного канала. Остальная часть воздуховода никогда не была установлена ​​и подключена к системе HVAC.

Вот полость балки пола, используемая в качестве приточного канала.

Резюме

Сведение к минимуму утечки воздуха из воздуховодов может помочь снизить потери энергии в доме, снизить счета за коммунальные услуги, повысить уровень комфорта и повысить эффективность работы системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.Для всех воздуховодов HVAC следует использовать признанные и приемлемые материалы воздуховодов. Допустимые материалы для воздуховодов: оцинкованная сталь, алюминий, воздуховод из стекловолокна и гибкий воздуховод. Компоновку воздуховода следует учитывать на начальном этапе проектирования каркаса. Пространство внутри здания не должно использоваться как канал для приточного или возвратного воздуха. Чтобы полость служила каналом подачи или возврата воздуха, она должна содержать герметичный изолированный воздуховод, изготовленный из утвержденных материалов для воздуховодов. Испытание воздуховодом может использоваться для обнаружения утечки в воздуховоде и подтверждения надлежащего потока воздуха на каждом выходе из воздуховода.

Глава 35 — Строительство зданий

Теперь, когда мы рассмотрели основные материалы, используемые в жилищном строительстве, мы обсудим типичные структурные системы, с которыми вы можете столкнуться в жилых зданиях. Вы узнаете, как упомянутые ранее материалы используются в конструкции здания.

Конструкция является «костяком» здания и должна быть построена в первую очередь. После того, как конструкция находится на месте, а здание ограждено, гидроизолировано и изолировано, оставшаяся часть здания по существу состоит из отделки, которая удовлетворяет эстетические желания владельца.

Структурные системы здания, как правило, являются постоянными и, следовательно, требуют больших затрат на изменение, в то время как отделку здания легче изменить в зависимости от желания владельца.


Структурные системы несут ответственность за передачу нагрузки здания на землю.
Строительные нагрузки состоят из собственных и временных нагрузок.
Статическая нагрузка, также называемая гравитационной нагрузкой, по существу является нагрузкой на само здание. Он складывается из веса материалов, использованных для постройки здания, и любых постоянных приспособлений.

Живые нагрузки — это временные нагрузки, создаваемые людьми, мебелью или погодными условиями (например, нагрузки, создаваемые ветром или снегом).

В любом здании вы можете проследить распределение структурных нагрузок от стропил и балок до несущих стен, до фундамента и опор и до земли внизу, где нагрузке противодействует грунт или коренные породы.

Конструктивная система состоит из множества компонентов. К ним относятся (начиная с верха здания до земли):
— Стропила крыши
— Балки перекрытия
— Несущие стены (как внешние, так и внутренние) или колонны
— Стены фундамента
— Опоры

До того, как мы Обсудим различные структурные компоненты здания, давайте сначала узнаем о двух основных компонентах, а именно о балке и колонне.
Возможно, вы слышали термины балка и колонна, используемые во многих различных контекстах; однако концепция каждого из них очень проста.

Балка — это горизонтальный конструктивный элемент , а колонна — вертикальный конструктивный элемент .

Балка может включать балку, балку, стальную балку, ферму и т. Д.
Колонна может включать стальную колонну, стойку, бетонную колонну и т. Д.

Теперь мы подробно обсудим каждый структурный компонент.

Начнем с стропильных ног.

Стропила являются основной структурной опорой наклонной крыши. Стропила изготавливаются из объемного бруса (дерева) или холодногнутого металлического каркаса и размещаются по центру на расстоянии 12 дюймов, 16 дюймов или 24 дюймов.

Наклон крыши называется ее уклоном. Уклон крыши выражается соотношением дюймов подъема на фут пробега. Например, уклон может быть обозначен как 4:12 (или 4/12) или 6:12 (или 6/12), которые являются наиболее распространенными скатами крыши.

Покатую крышу обычно называют крышей с низким уклоном и крышей с нормальным уклоном.Кровли с низким уклоном имеют диапазон от 3:12 до 4:12, а крыши с обычным уклоном — от 4:12 и выше.

Рассмотрим элементы скатной крыши.

Стропила крепятся к коньковой балке (также называемой коньковой доской) в верхней части крыши, образуя конек крыши.
Вальмовые (или ендовые) стропила используются при диагональном пересечении плоскостей.
Джек-стропила — это обычные стропила, обрезанные на разную длину, чтобы они соответствовали шатровым (или долинным) стропилам.

Вся стропильная система поддерживается на верхних плитах, которые образуют верх несущей стены внизу.Стропила крыши также могут поддерживаться стенами CMU.

Идея состоит в том, что любая статическая нагрузка (вес самой крыши) и временная нагрузка (вес снега или влаги) передаются стропилами вниз на верхнюю плиту и на несущие стены внизу.

Стропила крыши покрыты так называемой обшивкой или фанерой для наружного применения. Обшивка крепится к стропилам и огораживает крышу. Он также увеличивает жесткость стропильного каркаса и обеспечивает основу, на которую можно применять различные кровельные материалы.
Обшивка обычно состоит из наружной фанеры толщиной или ¾ дюйма. Доски обшивки должны проходить перпендикулярно стропилам крыши.

Далее мы обсудим карниз, потолок и облицовку.
Свисающий (или консольный) нижний край стропил крыши над внешней стеной образует так называемый карниз. Карниз может выступать за внешнюю стену от нескольких дюймов до нескольких футов. Карнизы препятствуют попаданию дождевой воды на наружные стены и предотвращают попадание воды в стык между крышей и стеной.Карнизы также могут способствовать пассивной солнечной конструкции здания, поскольку они помогают предотвратить попадание солнечного света на внешнюю стену (или даже окна).

Нижняя сторона карниза крыши известна как потолок. Для облицовки потолка обычно используют фанеру или гипсокартон. Затем фанеру или гипсокартон обрабатывают с использованием различных материалов, включая винил, дерево, штукатурку или металл. Отделка потолка может отражать материал, из которого изготовлена ​​внешняя стена или крыша. Многие софиты включают в себя вентиляционные отверстия, которые обеспечивают необходимый приток воздуха для крыши и чердачного помещения.

Фасад карниза известен как фасция. Фасад — это широкая плоская поверхность внешнего края крыши. Лицевая панель обычно изготавливается из дерева и прибивается к деревянному элементу коллектора. Затем облицовка отделана с использованием различных материалов, аналогичных тем, которые использовались для изготовления потолка.


Следующим элементом конструкции, который мы обсудим, являются балки перекрытия.

Полы в жилых домах поддерживаются балочными перекрытиями. Балки перекрытия изготавливаются из деревянных элементов или элементов из металла холодной штамповки.
Балки перекрытия между несущими стенами (или фундаментными стенами). Они предназначены для передачи статических и динамических нагрузок пола на несущие стены. Необходимая глубина балок варьируется в зависимости от пролета. Чем длиннее пролет, тем глубже балка.

В конечном итоге требуемая глубина должна быть рассчитана инженером-строителем; однако есть практическое правило, которое можно использовать. Для деревянных балок глубина балок равна половине пролета (в футах) плюс 2 дюйма.
Например, глубина балки, необходимая для пролета 20 футов, составляет 12 дюймов (20/2 = 10 + 2 = 12).

Деревянные балки обычно имеют ширину 2 дюйма (фактическая ширина 1 ½ дюйма). Например, деревянные балки могут быть 2×8, 2×10, 2×12 и т. Д.
Металлические балки обычно имеют ширину 1 3/4 дюйма или 3 дюйма с глубиной, аналогичной глубине деревянных балок.

Расстояние между балками варьируется в зависимости от пролета и нагрузки на пол, однако обычно расстояние между балками составляет 12 дюймов, 16 дюймов или 24 дюйма по центру. Если балки меньшего размера используются на длинных пролетах, может потребоваться расстояние между балками 12 дюймов. В конечном итоге, нагрузка на пол, пролет и расстояние используются для определения правильной глубины балки.

Балки обычно должны перекрывать кратчайшее расстояние между несущими стенами, чтобы избежать глубоких элементов. Когда архитектор находится в процессе проектирования здания, он или она захочет определить расположение несущих стен, чтобы балки перекрывали кратчайшее расстояние в пространстве. Если это не может быть выполнено в определенных частях здания, Архитектор может решить использовать балку или дополнительную внутреннюю несущую стену вместо использования более глубоких балок.

Помимо балок, вам также следует знать о другом структурном компоненте перекрытия, известном как балка.В жилищном строительстве фермы изготавливаются из дерева, металла или стали. Балки — это первичные балки, в которые входят балки меньшего размера (или балки).
Важно отметить, что балки образуют балки, или, другими словами, балка передает нагрузку на балки. По этой причине глубина балки больше, чем у балки.
Обычно они поддерживаются несущими стенами или колоннами.
Балки используются по нескольким причинам. Во-первых, пространство может быть слишком большим, чтобы использовать балки.Решение состоит в том, чтобы создать одну глубокую балку, охватывающую все пространство, и установить балочный каркас в балку. Это уменьшает пролёт балок.
Во-вторых, на одном конце балок может не быть несущей стены. Решение состоит в том, чтобы перекрыть балку между двумя колоннами (или несущими стенами) и установить балочный каркас в балку с одного конца.

Иногда необходимо установить распорки или блокировку между балками перекрытия. Связи укрепят систему пола, предотвратят скручивание балок и повысят общую устойчивость системы пола.
Распорка состоит из деревянных или металлических поперечных распорок или перекрытий на всю глубину, размещенных между балками с интервалом 8–0 дюймов.


После того, как балки будут построены, необходимо надстроить черновой пол над балками. Черновой пол — это конструкционный материал, который покрывает балки пола, служит рабочей площадкой во время строительства и служит основой для чистового пола.
Черновой пол обычно состоит из листов фанеры толщиной ⅝ или дюйма, в зависимости от расстояния между балками. Фанера укладывается перпендикулярно балкам перекрытия.Блокировка иногда добавляется там, где встречаются два куска фанерного пола.

При использовании металлических балок холодной штамповки вместо фанеры можно использовать бетонный металлический настил. Бетонный металлический настил — это композитная система перекрытий, которая включает металлический настил, покрытый заливным бетоном. Металлический профнастил изготавливается из легкого гофрированного проката. Бетонный металлический настил обычно включает металлический настил размером 1 ½ дюйма или 3 дюйма, увенчанный 3-дюймовым железобетонным покрытием. Гофрированный металлический настил должен проходить перпендикулярно металлическим балкам.


Если в полу предусмотрены проемы (обычно для лестниц), требуется дополнительное обрамление или усиление.
При использовании деревянных балок две ближайшие к проему балки складываются вдвое, чтобы обеспечить дополнительную поддержку. Промежуточные балки (опять же, состоящие из сдвоенных деревянных элементов) проходят перпендикулярно балкам, образуя проем. Идея удвоения балок / балок заключается в том, что проем препятствует тому, чтобы несколько балок перекрывали опоры. Перпендикулярные балки необходимы для передачи нагрузки безопорных балок на прилегающие балки, которые, в свою очередь, передают нагрузку на несущие стены.
То же самое относится к проемам в перекрытиях из металлических балок. Балки вокруг проема складываются вдвое, образуя коробчатую балку. Балки коробчатого сечения переносят нагрузки безопорных балок на соседние балки.

Следующим элементом конструкции, который мы рассмотрим, являются несущие стены.
Несущие стены — один из важнейших конструктивных элементов дома. Практически во всех жилых домах несущие стены используются в качестве основного вертикального конструктивного элемента.
Несущие стены обычно изготавливаются из деревянного каркаса, металлического каркаса холодной штамповки или CMU.В более старом жилом строительстве часто можно увидеть несущие стены, построенные из массивной кирпичной конструкции, а не из КМУ.

В большинстве жилых домов наружные стены здания являются несущими стенами.
Несущие стены предназначены для передачи нагрузок от стропил крыши и балок перекрытия на стены фундамента.

Стена для вечеринок — это несущая стена, которая используется совместно двумя соседними объектами. Вы часто видите стены для вечеринок в таунхаусах.
Стены для вечеринок обычно строятся из CMU, поскольку стены CMU не только позволяют обрамлять балки с обеих сторон, но также обеспечивают противопожарный барьер между двумя зданиями.

Как определить несущую стену?
Несущие стены сплошные, сверху и снизу здания. Если вы видите балки перекрытия (или балки), обрамленные стеной (как внешней, так и / или внутренней), эта стена, скорее всего, несущая. Если вы не видите балки, вы можете предположить, в какую сторону они перекрывают.Как обсуждалось ранее, балки обычно охватывают самое короткое расстояние в комнате или пространстве.

Как возводятся несущие стены?
Как упоминалось выше, несущие стены в жилом строительстве обычно возводятся с использованием деревянного, металлического каркаса или CMU.

Несущие стены с деревянным каркасом обычно включают стойки 2×6, 2×8 или 2×10, расположенные по центру на 16 или 24 дюйма. Подоконник используется в нижней части стоек, а две верхние пластины крепятся к верхней части стоек. Подоконник и верхние пластины будут того же размера, что и стойки.Затем балки пола располагаются на верхних плитах и ​​должны быть выровнены со стойками стены. Следующий уровень несущей стены возводится поверх балок.

В несущих стенах металлического каркаса, изготовленных методом холодной штамповки, обычно используются стойки с перегородками глубиной 5 ½, 6, 8 или 10 дюймов с размерами фланцев от 1 до 2 ½ дюймов. Как и в случае деревянного каркаса, стойки расположены на расстоянии 16 или 24 дюймов по центру, а балки должны совпадать со стойками. Металлические шпильки прикреплены к направляющим сверху и снизу (U-образные элементы), при этом балки находятся на верхней части верхней направляющей.

Несущие стены CMU обычно используют блоки шириной 6, 8 или 12 дюймов (номинальные размеры). Ячейки CMU обычно заливаются раствором, и может быть добавлено как вертикальное, так и горизонтальное армирование, если нагрузки, приложенные к CMU, требуют усиления. Когда балки перекрытия или стропила опираются на стену CMU, внизу используется полностью залитая цементным раствором и армированная соединительная балка.

Поскольку несущие стены несут ответственность за передачу вертикальных нагрузок, количество отверстий в стене для дверей и окон обычно ограничено.
Если предусмотрен проем (дверь или окно), необходимо вставить балку для передачи нагрузок вокруг проема.
В деревянном каркасе или металлическом каркасе холодной штамповки балка над проемом называется коллектором. В конструкции с деревянным каркасом жатка состоит из двух элементов размером от 2×4 до 2×12.
В металлическом каркасе холодной штамповки коллектор состоит из двух S-образных элементов, образующих коробчатую балку (обсуждалось ранее).
Аналогичная деталь используется внизу оконного проема.

Шпильки по обеим сторонам проема сдвоены, чтобы нести дополнительную нагрузку.Это та же концепция, которая используется в проемах в полу, где балки перекрываются вдвое.

Когда в стене CMU делается проем, балка, используемая для перекрытия проема, называется перемычкой. Перемычки изготавливаются из стальных уголков, размер которых зависит от длины пролета.

Далее давайте обсудим фундаментные стены, еще один важный структурный компонент любого жилого дома.
Под всеми несущими стенами (и колоннами) находятся фундаментные стены. Основная функция фундаментных стен — передача нагрузок от несущих стен на фундамент.Фундаментные стены чаще всего располагаются ниже уровня земли; однако часто можно увидеть, как верхняя часть фундаментной стены поднимается на несколько футов выше уровня земли, особенно при поддержке деревянных конструкций.
Важно иметь уклон отделки подальше от фундамента, чтобы предотвратить стекание излишков воды (дождя или талого снега) в фундамент.
Помимо того, что стены должны выдерживать нагрузки верхней надстройки, они должны выдерживать горизонтальные нагрузки, создаваемые почвой (а также водой) вокруг фундамента.

Как возводятся фундаментные стены?
Фундаментные стены почти всегда выполняются из монолитного железобетона. Бетон должен быть не менее 8 дюймов, но большинство стен имеют толщину 12 дюймов и армированы как по вертикали, так и по горизонтали стальной арматурой.
Более высокие фундаментные стены могут иметь толщину 18 дюймов или даже 24 дюйма.

В верхней части фундаментной стены находится деревянный подоконник, обработанный под давлением, обычно 2×6 или 2×8, который крепится стальными анкерными болтами. Анкерные болты забиваются в фундаментную стену, после чего фиксируется подоконник.Затем балки первого этажа и перемычки (или балки обода) крепятся к пластине подоконника. Пластина порога, по сути, действует как переходная деталь между фундаментом и надстройкой.
Когда надстройка построена из холодногнутого металлического каркаса, к фундаментной стене болтами крепится стальной уголок. Затем к уголку зажима прикрепляют канал по периметру, балки и ребра жесткости стенки.

Если вы видите трещины в стене фундамента, скорее всего, это связано с проблемами осадки.Трещины в фундаментной стене могут быть серьезной проблемой, поскольку обычно нелегко устранить причину и предотвратить дополнительное растрескивание.

Наконец, давайте обсудим опоры.
Под каждой фундаментной стеной есть опоры, которые распределяют нагрузку от здания на большую площадь почвы. Основная функция фундамента — переносить нагрузку здания на землю.
Фундаменты всегда шире стен фундамента. Они сделаны из монолитного бетона и обычно имеют глубину 12 дюймов и ширину 24 дюйма и входят в фундаментную стену.Опоры в больших зданиях могут иметь глубину 24 дюйма и ширину 36–48 дюймов, поскольку необходимо распределять большие нагрузки на здание.
Причина, по которой опоры шире, чем фундаментные стены, заключается в том, что для распределения нагрузок на землю под ними требуется большая площадь поверхности. Подумайте о концепции гвоздя. Острие ногтя очень узкое и острое. Таким образом, когда молоток ударяет по гвоздю, вся сила в конечном итоге передается на кончик гвоздя, что позволяет ему проникать в деревянную поверхность.
Если фундаментная стена не расширена внизу, образуя фундамент, она будет действовать как гвоздь. Вся нагрузка вышеупомянутого здания в конечном итоге попадет к основанию фундаментной стены, имеющей относительно небольшую площадь поверхности. В результате получится неустойчивый фундамент.

При обсуждении опор важно понимать линию промерзания.
Нижняя часть каждой опоры должна быть на уровне или ниже линии промерзания. Линия промерзания — это глубина, на которой вода в почве замерзает зимой.Ниже линии заморозков температура почвы и воды остается относительно стабильной в течение всего года.
Вода расширяется при замораживании и сжимается при размораживании. Если основание построено выше линии промерзания, оно будет подвержено расширению и сжатию грунтовых вод. Это расширение и сжатие вызовет движение под опорами, что приведет к нестабильности фундамента здания. Результатом могут стать трещины в фундаментной стене и дифференциальная осадка.

Как далеко может пролететь 2×6 без опоры?

A 2 × 6 — это универсальный размерный брус, подходящий для разнообразных структурных потребностей, от балок для настилов до стропил для крыши.В то время как 2 × 6 может использоваться в широком диапазоне приложений, определить, насколько далеко может пролететь 2 × 6 при использовании для несущего каркаса, может быть сложно рассчитать.

Широкий диапазон переменных определяет требования к пролетам 2 × 6, начиная от весовой нагрузки, расстояния между ними, качества древесины и породы древесины. Это может затруднить ответ на вопрос, как далеко может пролет 2 × 6 без опоры? Вызов, мягко говоря.

2 × 6, расположенные на расстоянии 16 дюймов друг от друга, могут охватывать максимальное расстояние 13 футов 5 дюймов при использовании в качестве стропила, 10 футов 9 дюймов при использовании в качестве балки и 6 футов 11 дюймов при использовании в качестве балки настила для поддержки балок. с размахом 6 футов.

В этой статье мы более подробно рассмотрим расстояния, которые может преодолеть стандартный 2 × 6, независимо от того, используете ли вы этот обычный размерный брус в качестве настила для настила заднего двора или стропил в крыше.

Что такое пролет в строительстве?

Термин «промежуток» часто используется при строительстве дома, сарая или террасы. Пролет — это расстояние, которое кусок габаритного бруса может преодолеть до того, как его потребуется поддержать фундаментом или опорной стойкой.

Когда даются рекомендации по размаху, они относятся к расстоянию между центром одной опоры и центром другой.Таким образом, в случае балок настила пролет означает расстояние между центром одной опорной стойки и центром следующей стойки.

В случае балок перекрытия пролет означает расстояние, на которое балка может пролететь, прежде чем потребуется опора со столба или сваи. Для балок настила пролет определяет расстояние, которое балка может преодолеть до того, как ей потребуется поддержка опорной балкой.

При обрамлении крыши расстояние между стропилами определяется тем, как далеко размерные пиломатериалы могут перемещаться от верха стеновой плиты до пика крыши и при этом обеспечивать адекватную опору для крыши.

Какие факторы влияют на то, как далеко может пролететь 2 × 6?

Максимальный пролет зависит от множества факторов, которые выходят за рамки простых размеров пиломатериала. Породы и качество древесины, а также нагрузка, которую несут конструкционные пиломатериалы, влияют на то, как далеко может безопасно пролететь 2 × 6.

В этом разделе мы рассмотрим, как эти факторы влияют на максимальный пролет пиломатериалов 2 × 6.

Породы древесины

Древесина имеет разные прочностные качества в зависимости от породы.Южная сосна, пожалуй, самая распространенная древесина, используемая для изготовления габаритных пиломатериалов, прочнее других хвойных пород, таких как кедр, красное дерево, дугласовая пихта и красная сосна.

Таким образом, он может преодолевать большие расстояния, прежде чем потребуется дополнительная поддержка.

Двухслойные балки 2 × 6–2 × 6 обычно удваиваются при использовании в качестве опорных балок — длина желтой сосны может достигать 6 футов 8 дюймов от стойки до стойки на палубе с балками, которые охватывают 6 футов от балки до балки. Для сравнения, кедр и красное дерево могут достигать высоты 5 футов 2 дюйма на палубе с 6-футовыми пролетами балок.

Качество древесины

Даже древесина одной породы не всегда одинакова. Любой, кто когда-либо копался в куче досок 2х4 или 2х6 в магазине товаров для дома, знает, что качество древесины может довольно значительно варьироваться от одной доски к другой.

Поскольку габаритные пиломатериалы, используемые для каркаса конструкций, имеют решающее значение для безопасности конструкции, пиломатериалы имеют разные уровни качества. Пиломатериалы с рейтингом № 2 — это самое низкое качество с многочисленными сучками на доске и самой слабой структурной целостностью.

№ 1 имеет меньше сучков, чем пиломатериал № 2, и поэтому он прочнее. Select Structural — это пиломатериалы высшего сорта, обладающие превосходной прочностью. Как это влияет на размах? Хотя воздействие не является драматическим, разница есть.

Возвращаясь к нашему примеру каркаса настила, балки 2-го класса 2 × 6 могут простираться на расстояние до 10 футов 9 дюймов от балки к балке при стандартном расстоянии 16 дюймов друг от друга с максимальной живой нагрузкой 30 дюймов на квадратный фут. Для сравнения, пиломатериалы сорта № 1 при тех же параметрах могут простираться немного дальше, до 10 футов 11 дюймов.Между тем, выберите Структурные пиломатериалы, ширина которых может достигать 11 футов 4 дюйма.

Хотя различия могут показаться номинальными, имейте в виду, что расстояние, на которое может простираться балка, может определять количество балок и опорных столбов, которые вам необходимо установить, что влияет на количество времени и денег, необходимых для завершения проекта.

Нагрузка

В зависимости от использования некоторые 2×6 должны выдерживать больше нагрузок, чем другие. Балка на настиле или полу может выдерживать больший вес, чем стропила на крыше, потому что она должна выдерживать большую нагрузку.Однако в северном климате стропила должна быть более прочной, чтобы выдерживать большие снеговые нагрузки.

Палубная балка 2 × 6 несет большую нагрузку, чем палубная балка 2 × 6, поскольку она поддерживает все обрамление и настил настила или пола. Между тем, у террасной доски короткий пролет, потому что он размещается горизонтально, а не вертикально.

Как нагрузка влияет на пролёт? Чем большую нагрузку он должен выдерживать, тем короче расстояние, которое может преодолеть 2 × 6, прежде чем потребуется дополнительная поддержка.

Нагрузка подразделяется на два типа: постоянная нагрузка и постоянная нагрузка.Статические нагрузки — это статические силы, которые остаются постоянными. В случае стропил статическая нагрузка будет равна весу поддерживаемой крыши. В случае балки настила это относится к весу балок и настила над ними.

Под живой нагрузкой подразумевается занятость. В случае колоды это будет вес людей и домашних животных на вершине колоды. Для настила с максимальной живой нагрузкой 40 фунтов на квадратный фут и статической нагрузкой 10 фунтов на квадратный фут (для общей нагрузки 50 фунтов на квадратный фут) максимальный пролет составляет 9 футов 5 дюймов для платформы No.1 качественная балка 2 × 6 на расстоянии 16 дюймов друг от друга.

Этот промежуток уменьшается с увеличением нагрузки. Увеличение максимальной грузоподъемности до 60 фунтов на квадратный дюйм уменьшает максимальный пролет балки 2 × 6 до 8 футов 3 дюйма.

Сколько веса может выдержать 2 × 6 горизонтально?

2 × 6 может выдерживать до 50 фунтов на квадратный фут веса без провисания с максимальным размахом около 12 футов при охвате расстояния по горизонтали, при этом 2 × 6 стоит в вертикальном положении. В это число входит как живой, так и собственный вес.

Имейте в виду, что длина пролета является важным фактором при определении того, какой вес может выдержать 2 × 6. Больший пролет уменьшит этот вес, а более короткий — его увеличит.

Как далеко может пролет 2 × 6 без опоры

Как далеко может пролететь 2 × 6, зависит от выполняемой им функции. Помните, что диапазон зависит от множества факторов, в том числе от веса, который он поддерживает. Имея это в виду, максимальный пролет может варьироваться в зависимости от того, поддерживает ли 2 × 6 крышу, настил или весь каркас пола.

Ниже мы более подробно рассмотрим максимальное расстояние, на которое может проехать 2 × 6, в зависимости от его использования в обычных конструкционных приложениях.

Насколько далеко может пролет стропил 2 × 6?

Стропила 2 × 6 может охватывать 14 футов 8 дюймов при расстоянии 16 дюймов друг от друга с пиломатериалами из южной сосны № 1 на крыше с уклоном 3/12 или меньше с максимальной живой нагрузкой 20 фунтов на квадратный фут и статическая нагрузка 15 фунтов на квадратный фут.

Это может показаться немного сложным, поэтому давайте разберемся, что влияет на пролет, когда дело касается стропил.Как обсуждалось выше, вес, который несет крыша, является частью уравнения. Это включает в себя не только обшивку и черепицу, лежащую на ней, но и любой гипсокартон, прикрепленный к ее нижней стороне.

Имейте в виду, что крыша должна выдерживать временную нагрузку, когда кто-то должен находиться на крыше для обслуживания крыши. Типичная статическая нагрузка крыши составляет около 15 фунтов на квадратный фут для стандартной битумной черепицы, но может быть почти вдвое больше, чем для более тяжелой кровли, такой как глиняная черепица.

Крыша также должна выдерживать дополнительную временную нагрузку около 20 фунтов на квадратный фут, что дает общую нагрузку для стандартной асфальтовой крыши 35 фунтов на квадратный фут.Имейте в виду, что если вы живете в регионе со значительными снегопадами, крыша должна быть более прочной, так как несколько футов снега могут легко превысить эти параметры.

Помимо нагрузки, угол наклона крыши играет роль в определении максимального пролета. Крыша с уклоном 3/12 или более может выдерживать более длинные пролеты, в то время как более плоские крыши с уклоном менее 3/12 должны выдерживать больший вес и, следовательно, иметь более короткий пролет. Используя приведенный выше пример, 2 × 6, которые могут охватывать до 14 футов 8 дюймов на более плоской крыше с уклоном менее 3/12, могут расширяться до 16 футов 4 дюймов на крыше с уклоном более 3/12.

Имейте в виду, что приведенные выше расчеты основаны на стандартном 16-дюймовом интервале. Этот промежуток увеличивается с меньшим интервалом и уменьшается с большим интервалом.

Как далеко может пролететь настил 2 × 6?

Террасная доска, состоящая из 2x6s, может охватывать максимальное расстояние 24 дюйма от балки до балки. Почему это намного меньше, чем другие пролеты? Разница связана с расположением 2 × 6.

2 × 6 намного прочнее, когда ставится на край. Это имеет смысл, если учесть, что на доске их 5.5 дюймов дерева для поддержки направленных вниз сил при размещении на краю по сравнению с 1,5 дюйма при плоской укладке.

Тем не менее, использование настила 2 × 6 по сравнению со стандартным настилом 5/4 действительно дает преимущества в пролете. Эта дополнительная толщина 1/2 дюйма, которую имеет 2 × 6 по сравнению со стандартным настилом, дает ему дополнительные 8 дюймов пролета.

Насколько далеко может пролететь 2 × 6 перекрытия пола / палубы?

Независимо от того, используете ли вы балки 2×6 для балок настила или перекрытий в доме, они сталкиваются с одинаковыми нагрузками.Оба должны поддерживать настил, будь то настил или обшивка пола, которая влияет на пролет. Как и в случае стропил, расстояние между балками перекрытия также влияет на пролет.

Могу ли я использовать 2 × 6 для палубных балок?

Вы можете использовать брус размером 2 × 6 в качестве балок для настилов на уровне земли, для которых не требуются поручни. Это включает в себя колоды, которые находятся на высоте 30 дюймов или меньше от земли.

Это связано с тем, что поручни обычно прикрепляются к балкам обода палубы. Поскольку балки 2×6 недостаточно велики, чтобы адекватно выдерживать боковую нагрузку, прилагаемую к перилам, не рекомендуется использовать балки 2×6 с настилами, для которых они требуются.

В этих случаях лучше всего использовать пиломатериалы размером 2х8 или больше для балок настила.

Максимальный пролет для балки перекрытия 2 × 6 качества № 1 из южной сосны с максимальной нагрузкой 40 фунтов на квадратный фут при стандартном расстоянии 16 дюймов составляет 10 футов 9 дюймов в соответствии с Международным жилищным кодексом.

Когда мы разбиваем это на части, переменными, определяющими пролет балок перекрытия, являются расстояние между балками, нагрузка, порода древесины и качество пиломатериалов.

При изменении интервала интервал соответственно изменяется.Используя тот же пример, приведенный выше, уменьшение расстояния до 12 дюймов увеличивает максимальный диапазон до 11 футов 10 дюймов, а увеличение до 24 дюймов сокращает его до 9 футов 4 дюйма.

Жилые помещения дома могут иметь более высокую временную нагрузку и, следовательно, требовать более коротких пролетов. Южная сосна № 1 2 × 6, расположенная на расстоянии 16 дюймов с общей нагрузкой 50 фунтов на квадратный фут, имеет максимальный пролет 9 футов 9 дюймов.

Хотя разница между разными породами древесины относительно невелика, это фактор, который следует принимать во внимание.Принимая во внимание, что южная сосна имеет максимальный пролет 10 футов 9 дюймов в примере в начале этого раздела, он немного увеличивается до 10 футов 11 дюймов для крепкой лиственницы Дугласа, но сжимается до 10 футов 3 дюйма для более слабой еловой сосны.

Также необходимо учитывать качество древесины. Южная сосна более низкого качества № 2 имеет максимальный пролет всего 10 футов 3 дюйма при использовании в приведенном выше примере, в то время как пиломатериалы из южной сосны высшего сорта Select Structural могут иметь максимальный пролет 11 футов 2 дюйма.

Хотя приведенные выше параметры для балок перекрытия и перекрытия довольно согласованы, они различаются, поэтому обязательно проверьте правильные таблицы пролета для балок перекрытия или перекрытия.Балки перекрытия, как правило, имеют более короткие пролеты, чем балки внутреннего пола, из-за того, что они подвергаются воздействию элементов, которые со временем могут негативно повлиять на их структурную целостность.

Как далеко может пролететь двойная балка 2 × 6?

Двойная южная сосновая балка 2 × 6 может перекрывать максимальное расстояние 6 футов 8 дюймов при опоре балок шириной 6 футов в соответствии с Международным жилищным кодексом.

Балки

уникальны тем, что их максимальные пролеты зависят не только от таких факторов, как порода древесины, но и от конфигурации балок, которые они поддерживают.Чем длиннее пролет балки над балкой, тем меньше общее количество балок и, следовательно, тем больший вес балка должна нести.

В приведенном выше примере максимальный пролет балки сжимается до 5 футов 8 дюймов для балок шириной 8 футов.

Имейте в виду, что для использования бруса двух размеров в качестве балки его необходимо скрепить болтами с идентичным куском бруса двух размеров, чтобы получилась двухслойная балка.

Также можно соединить три части вместе, создав трехслойный брус для увеличения максимальных пролетов.Например, 3-слойная 2 × 6 может охватывать максимальное расстояние от стойки до стойки 7 футов 11 дюймов для балок, которые охватывают 6 футов от балки до балки.

Как и в случае с другими конструкциями, порода древесины имеет значение, когда речь идет о пролете балки 2 × 6. Пиломатериалы, такие как красное дерево, красная сосна, еловая сосна и кедр, имеют более короткие пролеты. Кедровая двухслойная балка 2 × 6 имеет максимальный пролет 5 футов 5 дюймов для балок, расположенных на расстоянии 6 футов, что на полтора фута меньше, чем у южной сосны.

Заключение

Независимо от того, используете ли вы 2×6 для стропил, балок или перекрытий, важно учитывать, какие факторы влияют на максимальные пролеты для этого типа размерной древесины.

Весовая нагрузка, расстояние, порода древесины и даже качество древесины влияют на то, как далеко может пролететь 2 × 6 без опоры. Рекомендации, обсуждаемые в этой статье, могут помочь вам убедиться, что построенная вами конструкция может служить прочным и безопасным каркасом для вашей террасы, пола или крыши.

Евгений был энтузиастом DIY большую часть своей жизни и любит проявлять творческий подход, вдохновляя на творчество других. Он страстно увлекается благоустройством, ремонтом и обработкой дерева.

ClearCalcs для пользователей StruCalc — База знаний ClearCalcs

Эта статья предназначена для опытных пользователей StruCalc, изучающих, как использовать ClearCalcs.В нем объясняются основные сходства и различия между StruCalc и ClearCalcs для каждого расчета. Щелкните ссылку ниже, чтобы перейти к расчету или функции, которую вы хотите сравнить.

Для совершенно новых пользователей мы рекомендуем использовать эту статью в качестве справочника, следуя нашему трехэтапному руководству по началу работы, в котором рассказывается, как создать и экспортировать первое вычисление.

Если у вас есть какие-либо вопросы по началу работы, не стесняйтесь обращаться в службу поддержки.

Содержание

Расчеты

Характеристики


Расчеты

Пользователи

StruCalc будут чувствовать себя как дома с обширным набором вычислений ClearCalcs.Справка встроена в платформу, поэтому, если вы когда-нибудь не уверены, что что-то означает, просто щелкните по метке поля, чтобы сразу перейти к подробному описанию, формуле и ссылкам.

Посмотрите короткое руководство по проектированию раздвижных фундаментов в ClearCalcs.

StruCalc имеет модули простого проектирования для квадратных, сплошных, круглых и прямоугольных фундаментов. ClearCalcs также выполняет вычисления для квадратных / прямоугольных (раздвижная опора) и непрерывных опор (полосовая опора) и круглых (опорных) опор.

Калькулятор фундамента ClearCalc по сути такой же, как и в Strucalc, но у нас также есть следующие дополнительные функции:

  • Эксцентрические нагрузки (в том числе двухосные!)
  • Можно отдельно указать нижние арматурные стержни по осям X и Y.
  • Вы также можете включить верхнее армирование
  • Контроль длины развертки арматуры

Балки (балки, балки, стропила и т. Д.)

Посмотреть видео-примеры балок, стропил и коньковых балок можно здесь.

ClearCalcs использует несколько иной подход к StruCalc, когда дело доходит до проектирования балок, стропил и балок перекрытия. Вместо того, чтобы иметь отдельные калькуляторы, наш калькулятор балок достаточно гибок, чтобы позволить проектировать каждый — при выборе « предустановки » при создании балки для вас будут использоваться общие входные параметры по умолчанию (например, предустановка балки перекрытия по умолчанию будет повторяющийся член). Ниже приведены некоторые конкретные отличия, а также примеры дизайна.

Выбор балок

StruCalc: Балки и стропила имеют отдельные кнопки

ClearCalcs: Сначала вы выбираете тип балки (напр.Деревянная балка) и , затем подтип балки (например, балка перекрытия)

Геометрия балки и опоры

StruCalc: Укажите длину левого, центрального и правого пролета и отметьте, есть ли консоль

ClearCalcs: просто укажите общую длину балки (сумму всех пролетов) и разместите столько опор, сколько хотите, вдоль балки (например, для 5-футовой балки с 1-футовой консолью справа вы должны указать длину = 5 футов, опора 1 = 0 футов и Поддержка 2 = 4 фута) — это графически отобразится на диаграмме, чтобы было легко определить, что вы сделали.Узнайте больше о типах поддержки здесь.

Загрузка балки

StruCalc: Вам необходимо выбрать между равномерно нагруженными и многопролетными балками

ClearCalcs: Все расчеты балок ClearCalcs поддерживают неограниченное количество опор и нагрузок.

StruCalc: Нагрузки указаны как «первая сторона» и «вторая сторона» с шириной притока

ClearCalcs : вы можете вручную вводить и маркировать нагрузки, как вам нужно.Если вы хотите скопировать, как это делает StruCalc, вы можете просто создать строку для каждой стороны, обозначить их «Сторона 1» и «Сторона 2» и присвоить ей желаемую ширину притока.

См. Нашу статью о том, как вводить распределенную нагрузку, которая включает снимки экрана и рабочие примеры, в том числе, как рассчитать ширину притока.

StruCalc : нагрузка на стену доступна только в Plf, но не в Psf

ClearCalcs : Нагрузку на стену можно ввести как нагрузки plf с помощью таблицы «Линейные нагрузки» под Распределенной нагрузкой.Вы также можете ввести нагрузку на стену в таблицу «Распределенные нагрузки» вместе с нагрузками на пол и крышу. Это может быть большой уловкой для экономии времени, поскольку вы можете установить ширину притока равной высоте стены (например, 2 фута), а величину нагрузки — весу стены в фунтах на квадратный дюйм.

Стропила

ClearCalcs позволяет проектировать стропила с помощью наших калькуляторов балок (см. Раздел о балках выше). Вы по-прежнему можете ввести уклон крыши и установить внутреннюю часть и длину карниза, как и в StruCalc, только вы делаете это в калькуляторе деревянных или стальных балок, выбрав предустановку «Стропила».

Пример конструкции стропил

Длина и опоры

StruCalc : введите внутреннюю длину и длину карниза плюс уклон крыши

.

ClearCalcs : введите общую длину стропил и желаемое количество опор, а также уклон крыши (например, для внутреннего пролета 7,5 футов и длины карниза 1,5 фута следует указать общую длину стропил, равную 9 футов с опорами на 0 и 7 футов.5 футов, образуя консоль 1,5 фута справа)

Ширина притока:

StruCalc: На основе межосевого расстояния между стропилами

ClearCalcs: То же, но для экономии времени, если вы выберете предустановку Rafter, ширина притока будет по умолчанию равной интервалу OC Rafter, который вы указали на панели Project Details при создании проекта, но это можно изменить для каждого расчета, если у ваших стропил разный интервал. O.C. интервал будет указан в поле «Ширина притока» в футах.Поэтому, если вы укажете, например, 16 дюймов, это будет преобразовано в 1,33 фута

Загрузки:

StruCalc: Введите временную и статическую нагрузку на крышу, а также включите или выключите снег

ClearCalcs: То же, за исключением того, что вы лучше контролируете снеговую нагрузку и можете добавлять дополнительные частичные или точечные нагрузки для таких вещей, как солнечные батареи. Если вы хотите удвоить динамическую нагрузку на карниз, просто добавьте частично распределенную нагрузку на эту часть стропила.

Распорка

StruCalc: По умолчанию используется верхнее крепление, и вы можете установить флажок, чтобы добавить «Связь, примененная к нижней части стропил»

ClearCalcs: Также по умолчанию используется верхняя распорка, но есть еще больше вариантов распорки! N.B. Эквивалентной отметке «Укрепление, приложенное к нижней части стропил» в ClearCalcs будет «Верхняя и нижняя подкосы»

.

Балка от бедра / впадины

ClearCalcs имеет очень похожий калькулятор бедра / впадины, который позволяет вводить размеры в плане и автоматически регулировать нагрузки и длину в зависимости от крыши.Чтобы использовать его, создайте балку и выберите предустановку балки «Бедро / долина». Это позволит вам установить длину стороны и уклон крыши, а также автоматически установит коническую / трапециевидную нагрузку на бедро.

Колонка

Ознакомьтесь с полным руководством по деревянным колоннам, включая короткое видео и рабочие примеры.

Галстук с воротником

Наш модуль воротниковых стяжек позволяет вам спроектировать либо воротниковые стяжки, либо стропила, либо стропильные стропы вместе. Ознакомьтесь с полным руководством по использованию и теории здесь.

Модули стяжки воротника StruCalc и ClearCalcs очень похожи в том, что вы предоставляете отдельную длину стропил, длину карниза и уклон крыши, но есть некоторые ключевые различия в дополнительных возможностях, которые обеспечивает ClearCalcs:

  • Вы можете указать дополнительную галстук вместо одной
  • Стропильная балка и анкерные элементы могут быть спроектированы с отдельными размерами / типами древесины, как в StruCalc
  • .
  • Нагрузка вводится вдоль верхней части стропил и позволяет применять как распределенные нагрузки, так и точечные нагрузки.StruCalc по умолчанию имеет значение 24 дюйма в открытом состоянии. интервал, тогда как ClearCalcs по умолчанию 16 дюймов O.C. расстояние (1,33 фута).
  • Ввод нагрузки аналогичен вводу нагрузки на балку, но поскольку стропила имеют наклон, он также включает опцию «ориентации» с опцией «Гравитация» или «Выровнено» в зависимости от того, действует ли нагрузка прямо вверх и вниз в соответствии с силой тяжести (например, на крыше нагрузка) или перпендикулярно балке, как ветер.

Стенка сдвига

ClearCalcs в настоящее время не имеет специального модуля Shear Wall (но мы постоянно добавляем дополнительные вычисления!).Хотите увидеть это раньше? Дайте нам знать! Мы расставляем приоритеты на основе отзывов.

Дополнительные / новые вычисления в ClearCalcs

ClearCalcs имеет несколько дополнительных расчетов, недоступных в StruCalc, включая компоненты ветра и облицовку, проектирование стальных элементов (принесите результаты анализа из другой программы), бетонные балки и колонны, конструктор нестандартных поперечных сечений, холоднокатаные стальные балки и колонны и портал. Анализ кадров. Мы постоянно добавляем больше — дайте нам знать, что вы хотите увидеть!

Характеристики

Добавление и управление новыми расчетами и проектами

Выберите расчет

StruCalc: Выберите значок нужного вычисления в нижней части экрана

ClearCalcs: Находясь в проекте, вы нажимаете синюю кнопку «Добавить новый расчет» на боковой панели и выбираете новый расчет, который хотите добавить.

Выбор материала для оформления в

StruCalc: Выберите значок нужного вычисления в нижней части экрана

ClearCalcs: Находясь в проекте, вы нажимаете синюю кнопку «Добавить новый расчет» на боковой панели и выбираете новый расчет, который хотите добавить.

Выбор конкретных типов балок

StruCalc: Отдельные значки внизу для стропила, балки перекрытия, балки вальмы / впадины

ClearCalcs: Сначала выберите калькулятор (например,Деревянная балка), а затем выберите подтип из открывшегося списка предустановок (например, Стропила, Балка перекрытия). Эти предустановки используют тот же калькулятор балки, но предварительно заполняют ключевые входные данные — например, предустановка перекрытия перекрытия будет установлена ​​как повторяющееся значение

.

Создание нового проекта

И ClearCalcs, и StruCalc имеют схожую концепцию «проектов» с размещенными внутри вычислениями.

StruCalc: Создать новый проект из меню «Файл», новые вычисления появляются вверху экрана и вверху боковой панели

ClearCalcs: Создайте новый проект из главного экрана, новые вычисления появляются на боковой панели по мере их добавления.

Изменение порядка, копирование и удаление вычислений

StruCalc: Управляйте вычислениями на боковой панели и вверху страницы

ClearCalcs: Все вычисления отображаются на боковой панели, где их можно перетащить, чтобы изменить порядок их выполнения. Щелкните отдельный расчет, и вы можете индивидуально копировать, удалять или менять местами материалы в правом верхнем углу экрана.

Отслеживание груза

Отслеживание нагрузки между балками, колоннами и фундаментом — одна из лучших функций StruCalc, поскольку она позволяет быстро и безошибочно распределять нагрузки сверху вниз по конструкции.Отслеживание нагрузки ClearCalcs работает очень похоже!

StruCalc: Щелкните синюю гиперссылку для «Точечная динамическая нагрузка» или «Осевая динамическая нагрузка», чтобы выбрать элемент и реакцию для загрузки дорожки. Нагрузка отслеживается на правой панели.

ClearCalcs: Щелкните значок «звено» синей цепочки рядом с точечной нагрузкой и выберите элемент и реакцию, от которой требуется отслеживать. Нагрузка отслеживается непосредственно в таблице точечной нагрузки и будет динамически обновляться по мере внесения изменений в другие вычисления.Если ваши изменения приводят к сбою связанного листа, он будет отображаться красным на боковой панели.

Печать

StruCalc: Щелкните «Предварительный просмотр» на боковой панели, чтобы просмотреть и распечатать один расчет, или щелкните значок «Печать» на нижней панели, чтобы распечатать все.

ClearCalcs: Щелкните «Экспорт» на боковой панели проекта, чтобы распечатать весь проект, или щелкните значок «Экспорт» в правом верхнем углу выбранного вычисления, чтобы распечатать отдельный расчет. Расчеты будут загружены в виде PDF-файла, который при желании можно будет распечатать.В диалоговом окне «Экспорт» вы можете выбрать или удалить расчеты из вашей печати, а также выбрать уровень детализации печати.

AutoSize

И StruCalc, и ClearCalcs дают возможность автоматически изменять размер элементов для ускорения проектирования.

StruCalc: Нажмите «AutoSize» на боковой панели, выберите желаемый уклон и запустите

.

ClearCalcs : ClearCalcs предлагает расширенные возможности для поиска желаемого участника:

  • Везде, где вы видите «Выбрать… «под выбранным элементом нажмите, чтобы открыть диалоговое окно, в котором будут показаны все доступные параметры и их влияние на адекватность, отфильтровать или выбрать нужный вариант

  • При настройке нового проекта вы можете указать «предпочитаемые» разделы для использования на экране «Сведения о проекте» или скопировать из прошлого проекта. После того, как вы указали предпочтительные разделы, в любом месте, где вы видите кнопку «Автоматически изменить размер» под выбранным пользователем, вы можете щелкнуть, чтобы автоматически выбрать наиболее оптимальный раздел на основе ваших предпочтений, или вы можете нажать «Выбрать»… «и увидите, что нужные разделы помечены звездочкой вверху списка рядом с их соответствием.

Коды регулировочных элементов

StruCalc: Используя «Коды элементов» на боковой панели, вы можете выбрать строительный код и NDS, для которых вы хотите спроектировать (до 2015 г.)

ClearCalcs: ClearCalcs строго обновляется и поддерживает самые последние версии IBC и NDS

Регулировка пределов отклонения и значений по умолчанию

StruCalc : щелкните значок шестеренки «Параметры», чтобы отредактировать пределы нагрузки и прогиба по умолчанию для всей программы

ClearCalcs: Значения по умолчанию для каждого проекта.Когда вы впервые создаете проект, вы увидите список параметров проекта по умолчанию на экране «Сведения о проекте», где вы можете изменить настройки для пределов нагрузки и отклонения по умолчанию.

Редактор материалов

StruCalc : щелкните значок редактора материалов на нижней панели, выберите тип материала, который вы хотите редактировать, и сохраните его новые свойства.

ClearCalcs : К сожалению, в настоящее время мы не предлагаем возможность сохранять материалы обратно в вашу библиотеку.Мы постоянно обновляем каталоги разделов, однако, если отсутствует раздел, который вы хотели бы добавить, не стесняйтесь сообщить нам об этом — обычно это можно сделать в течение нескольких дней, и это принесет пользу всем пользователям ClearCalcs.

Мы постоянно обновляем ClearCalcs, добавляя новые функции каждые несколько недель. Вы можете ознакомиться с обновленными статьями о новых полезных функциях в нашем разделе Advanced Tricks, но есть пара самых удобных вещей, которые вы можете сделать, это определенно указать свою собственную систему единиц измерения и ввести формулы в любое поле ввода.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *