Перекрытия деревянных домов

Перекрытия входят в систему горизонтальных связей конструкции дома, распределяя нагрузки между стенами здания. К достоинствам деревянных перекрытий относят легкость, возможность придания конструкции надлежащих теплотехнических и акустических свойств, возможность производства работ при любой температуре окружающего воздуха. Эксплуатационные условия в различных помещениях дома могут быть различные, что накладывает отпечаток на конструкцию перекрытий. В зависимости от конструктивного исполнения дома перекрытия могут быть чердачные и междуэтажные.

Междуэтажные перекрытия разделяют помещения смежных этажей (как правило, температура воздуха в них приблизительно одинакова). Поэтому обычно нет необходимости утеплять такие перекрытия, а выполняют только шумовую изоляцию. Исключение составляет перекрытие цокольного этажа, в котором кроме тепловой следует применять и гидроизоляцию. Чердачные перекрытия, отделяющие теплые помещения от холодного чердака, должны иметь хорошую тепло- и звукоизоляцию. Перекрытия в ванных комнатах, санузлах, душевых, кроме всего прочего, должны быть еще водонепроницаемыми. Состоят перекрытия из двух частей: несущей конструкции и ограждающего заполнения. Основными несущими конструкциями деревянного перекрытия являются балки. Они воспринимают нагрузку собственного веса, заполнения, а также эксплуатационные нагрузки, передавая их на прогоны или столбы.

Выбор балок перекрытия является ответственным моментом, так как просчеты при этом приведут к нежелательным прогибам, а в некоторых случаях и к разрушениям перекрытия. При выборе сечения балок надо учитывать, что высота балки должна быть не менее 1/16 ширины расчетного пролета, а ее ширина — 1/3 — 1/2 этой же величины. Для выбора балок можно воспользоваться таблицей.

Подбор деревянных балок перекрытия

Нагрузки на перекрытия складываются из их собственной массы и временных нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации дома. Собственная масса междуэтажных деревянных перекрытий зависит от конструкции перекрытия, применяемого утеплителя и обычно составляет 220 — 230 кг/м2, чердачных — в зависимости от массы утеплителя — 250 — 300 кг/м2. Временные нагрузки на чердачное перекрытие принимаются за 100 кг/м2, на междуэтажное — 200 кг/м2. Для того чтобы определить полную нагрузку, приходящуюся на один квадратный метр перекрытия в процессе эксплуатации дома, складывают временную и собственную нагрузки и их сумма является искомой величиной. В зависимости от несущей способности балок, длины их пролета и величины эксплуатационных нагрузок выбирают расстояние между балками, которое обычно лежит в пределах 0,5 — 1м. Нужно учитывать, что проемы между балками тоже подвержены нагрузкам, поэтому в любом случае увеличивать их более, чем на 1 м не следует.

Наиболее экономичными по расходу древесины считаются балки толщиной 5 и высотой 15 — 18 см при расстоянии между ними 40 — 60 см и минераловатном утеплителе. Чтобы предохранить балки от поражения грибком и быстрого загнивания, нужно применять древесину, очищенную от коры и луба, влажностью не выше 20%. Балки не должны иметь пороков, влияющих на их прочностные характеристики (большое число сучков, косослой, свилеватость и т.д.). Балки подвергают обязательному антисептированию и противопожарной пропитке.

Конструктивные особенности деревянных перекрытий. Деревянные балки укладывают, как правило, по короткому сечению пролёта по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними. Балки врубают сковороднем в венцы сруба, а их торцы после механической обработки антисептируют. Возможные методики заделки концов балок в стены здания представлены на рис. 1. При этом глубина опирания деревянной балки на стены или прогоны не должна быть менее 100 мм. В наружных стенах толщиной 510 мм, а также во внутренних, разделяющих помещения с одинаковой температурой, можно применять как открытую, так и закрытую заделку балок. Концы балок, опирающиеся на наружные стены, антисептируют, обжигают или обертывают двумя слоями толя или рубероида. При опирании балок на внутренние стены под их концы подкладывают два слоя толя или рубероида. Торцы балок обязательно оставляют открытыми. Обмазывать их битумом или обертывать рубероидом нельзя. Для снижения уровня звуковых колебаний, передающихся от перекрытия стенам, элементы перекрытия целесообразно укладывать на звукоизолирующие прокладки, в качестве которых может служить пропитанный антисептиком войлок или резина. При необходимости устройства проёма в перекрытии (например, для лестницы) или обхода дымовой трубы прибегают к установке дополнительного ригеля, на который опирают одну или несколько балок (рис. 2).

Рис. 1. Заделка концов деревянных балок и щитов перекрытия в рубленые бревенчатые наружные стены: 1 — балка; 2 — щит перекрытий; 3 — отверстие диаметром 6 мм; 4 — металлический анкер; 5 — гвозди; 6 — два слоя толя (рубероида); 7 — подшивка потолка; фрагмент А — заделка при помощи металлического анкера.

Рис. 2. Крепление балок и ригелей: А — соединением «ласточкин хвост»; Б — на металлических хомутах; В — на черепных брусках; 1 — балка; 2 — ригель; 3 — металлический хомут из пластины 2x60 мм, длина 60 см; 4 — скоба; 5 — соединение "ласточкин хвост"; 6 — черепной брусок 50x50 мм.

Накат служит для восприятия нагрузки от утепляющего слоя и передачи ее на балку. Накаты могут быть в виде: щитов из продольных досок, щитов из поперечных досок и щитов из продольных и поперечных досок. Щиты опирают на пробоины (черепные бруски), прибитые к боковым граням балок (рис. 3). Для этого к балкам прибивают черепные бруски с сечением 40x40 или 50x50 мм. В качестве наката можно использовать однослойные щиты из бакелитизированной фанеры, доски, горбыли, фибролитовые, гипсошлаковые и другие листовые материалы, способные выдержать вес засыпки и т.д.

Пластины наката плотно подгоняют одну к другой. Чаще всего на торцах подстилающих досок выбирают четверть, чтобы нижняя поверхность их была в одной плоскости с поверхностью балки. Сооружая накат и настил следует помнить, что чем больше деревянных элементов имеется в перекрытии, тем больше возрастает вероятность их вибрации при нагрузках, что становится дополнительным источником шума. Чтобы снизить эту вероятность, все элементы наката и настила целесообразно соединять в шпунт. Уложенный накат можно покрыть слоем толя или рубероида и укладывают или засыпают утеплитель. Вид утеплителя и его толщину определяют в зависимости от расчетной наружной температуры воздуха, пользуясь для этого таблицей.

Толщина засыпки чердачного перекрытия в зависимости от температуры наружного воздуха.

В двухуровневых домах, где межэтажные перекрытия несут эксплуатационную нагрузку (как и цокольные), оптимальной является такая конструкция перекрытия, когда по деревянным балкам укладывают дощатый настил, а потолок подшивают. На балки в этом случае укладываются лаги пола (рис. 4). Толщина досок должна быть не менее 1/20 расстояния между опорами. К примеру, при использовании для пола досок толщиной 29 мм расстояние между балками должно быть не более 0,6 м а при досках толщиной 37 мм — не более 0,75 м. Между балками укладывают слой утеплителя по слою толя или пергамина. Так как перекрытие в данном случае не несет теплоизоляционную нагрузку, то утеплитель играет роль шумопоглощающего материала. При необходимости таким материалом может служить обыкновенный песок (рис. 5). Однако значительный вес песка увеличивает вес перекрытия, что следует учитывать при расчетах его несущей способности и при подборе материала для наката.

Рис. 3. Настил наката: 1 — балки перекрытия; 2 — черепные бруски; 3 — щиты из досок; 4 — подшивка потолка.

Рис. 4. Деревянное междуэтажное перекрытие: 1 — гипсокартонные листы; 2 — щит перекрытия; 3 — слой гидроизоляции; 4 — слой звукоизоляции; 5 — балка; 6 — лага; 7 — доски пола; 8 — черепные бруски балки.

Подшивной потолок делают из древесноволокнистых плит, гипсокартонных листов, отделочной доски или просто штукатурят по предварительно набитой дранке. Отделка потолка принципиального значения не имеет и выбирается из соображений соответствия интерьеру помещения.

Перекрытия в санитарных узлах и ванных комнатах имеют свои отличительные особенности (рис. 6). В этих помещениях важно выполнить качественную гидроизоляцию, чтобы случайно пролившаяся вода не проникла через перекрытие. Простейшим вариантом является устройство гидроизоляционного слоя по сплошному настилу из досок, соединенных между собой в шпунт. Хорошо когда в шпунтовые пазы досок закладывают смолёную паклю или другие герметизирующие средства, которых имеется множество. При настилке гидроизоляционного слоя нужно особое внимание обращать на места примыкания настила к стенам. Гидроизоляционный ковёр в этих местах должен быть поднят на высоту не менее 5 — 10 см и надежно приклеен к стене. Балки снизу закрывать не следует, так как отсутствие вентиляции может привести к образованию сырости и плесени. Отсутствие нижней подшивки даст возможность контролировать состояние перекрытия.

Рис. 5. Деревянное перекрытие с засыпкой: 1 — подшивка потолка; 2 — пергамин; 3 — обшивка; 4 — засыпка.

Рис. 6. Перекрытия в санузлах по деревянным балкам: 1 — плитки керамические; 2 — цементный раствор; 3 — гидроизоляция; 4 — настил из шпунтованных досок; 5 — плинтус; 6 — смоленая пакля.

Особое внимание следует уделить местам прохода коренного дымохода через деревянное перекрытие. По условиям пожарной безопасности все деревянные элементы следует располагать на расстоянии до дыма не менее 300 — 350 мм. Поэтому проёмы перекрытий в этих местах зашивают несгораемыми материалами. В местах перекрытий в дымовых трубах устраивают разделку — утолщение стенок трубы (рис. 7). Причём в пределах разделки толщина стенок дымовой трубы увеличивается до 1 кирпича, то есть до 25 см. Но и в этом случае балки перекрытия не должны касаться кирпичной кладки трубы и отстоять от горячей поверхности не менее чем на 35 см. Это расстояние может быть уменьшено до 30 см путём прокладки между разделкой и балкой смоченного в глиняном растворе войлока или асбестового картона толщиной 3 мм.

Рис. 7. Разделка в месте выхода дымохода в междуэтажном деревянном перекрытии: 1 — дымовой канал; 2 — балка перекрытия; 3 — разделка в 1,5 кирпича; 4 — два слоя асбеста; 5 — разделка в один кирпич с дополнительной изоляцией.

Рис. 8. Укрепление балок перекрытия промежуточными столбами: 1 — прогон; 2 — подушка; 3 — болт; 4 — шип; 5 — полосы; 6 — столб.

Устанавливая перекрытия следует учитывать возможные осадки деревянного строения, поэтому нельзя выполнять жесткое сочленение дымовой трубы и перекрытия. Жесткое сочленение при осадках дома неизбежно приведет к разрушению дымовой трубы. При необходимости балки перекрытия в больших пролетах укрепляют промежуточными опорными столбами (рис. 8).