балки перекриття
Перекриття першого поверху між підвалом або підпілля виконуються як правило або зі спеціальних плит перекриття, або по балках що спирається на досить часто стоять опорні стовпчики. Це вирішує багато проблем по їх розрахунку, улаштування та подальшої експлуатації. Але балки міжповерхових перекриттів спираються тільки своїми краями на стіни приміщень і не мають ніяких додаткових опор. Тому до їх пристрою потрібно більш ретельний підхід.
Для пристрою балок перекриття слід застосовувати тільки вже суху деревину, як мінімум 1 року сушіння на повітрі, краще - 2-3 роки. Ті, хто укладає балки з свежеспіленного лісу «цього року» ризикує отримати великий провис балок навіть при їх невеликій довжині. Як правило, для балок застосовують деревину хвойних порід, причому її комлевую частина, яка містить мінімальну кількість сучків.
Залежно від планованої навантаження на перекриття вибирають частоту укладання балок перекриття. Як правило, це не рідше 1 метра. а зазвичай частіше.
Найміцніше на вигин перетин дерев'яної балки 5. 7. Тобто 7 заходів у висоту балки, 5 заходів в ширину. Така балка міцна і на вигин, і на кручення. Якщо балка буде ширшою, ніж високою - вони матиме зайвий прогин. А якщо навпаки - у неї виникне тенденція до вигину в сторону під навантаженням. Так, з наявних «стандартних» типорозмірів пиломатеріалів досить зручно використовувати або брус з перетином 10 х 15 см, або зшиті між собою пару досок- «п'ятдесятку» (50 х 150 мм).
Балка прогинається під вагою власної ваги під вагою навантаження більш високого поверху (меблів, підлоги ... і т.д.). При цьому слід боротися не з прогином як з явищем, але слід враховувати його і прораховувати наперед. Для цього надходять у такий спосіб.
Допустимий прогин балки вважається 1/200 - 1/300 від її довжини. Тобто балка довжиною в 6 метрів прогнеться приблизно на 2-3 см. Що б стеля нижнього поверху не опускався вниз «булькою», то балку підтесував з боку зверненої вниз рубанком на цю величину так, що б вибрати 2-3 см. деревини. Тобто надають балці як би вид арки. Кінці балки залишаються колишніми, а в середині вона стає тоншою на 2-3 см. Після укладання така балка буде злегка вигнута вгору, але досить швидко під навантаженням вона стане практично горизонтальною.
Зазвичай при розрахунку дерев'яних балок вважають, що її переріз повинен бути не гірше 1/25 її довжини. Наприклад, 6-ти метрове перекриття повинно бути не менше 24-25 см в товщину. При ширині балки 15 - 18 см, відповідно. Оскільки витримувати такі параметри важко (через відсутність пиломатеріалів таких розмірів), виробляють їх набір з більш малорозмірних (по перетину) матеріалів. При цьому діє правило такі правила.
1) Укладені поруч балки однієї висоти підсумовують свої «навантаження». Тобто якщо одна балка витримує 400 кг, то 2 балки - 800 кг.
2) Балки укладені одна на іншу (по вертикалі) і скріплені між собою витримують навантаження в 4 рази більше, ніж кожна з них. Тому вигідніше нарощувати балки по висоті, ніж товщині. Тобто ті ж 2 балки, але покладені не поруч, а один на одного витримають вже 1600 кг, а не 800.
Зрозуміло, слід враховувати і можливість вигину занадто високою і вузькою балки. Тому при оптимальному співвідношенні висоти до ширини 1,4 не слід перевищувати його значення більш ніж до 2,0 - 2,5 за умови надійного закріплення балки по всій довжині.
Особливо слід згадати необхідність ретельного скріплення балок один з одним при їх вертикальному сполученні. Відома, т.зв. балка Деревягина. У ній дві дошки з'єднувалися між собою за допомогою шкантів і шпонок (приблизно так само, як при укладанні стін з бруса). Сенс цього - в усуненні поздовжнього зміщення балок один щодо одного при вигині. Тобто балки стають ніби монолітним елементом, що і надає їм додаткової міцності. Домогтися такої жорсткості можна і сучаснішими методами, наприклад, за допомогою клею, шкантів, шпильок і спеціальних металевих пластин.
Однак на збільшення висоти балок накладає серйозні обмеження вимоги щодо раціонального використання простору будинку. Тому більше 20-30 см балки не роблять (кому потрібні перекриття товщиною в пів-метра ...). Отже, для збільшення несучої здатності балок і перекриттів використовують їх більш часту укладку. При цьому важливо враховувати несучу здатність балок з розрахунку на 1 м2 перекриття. І при цьому виявляється вигідніше використовувати вужчі, але високі балки. Посудіть самі:
Наприклад для перекриття 5 метрового прольоту з навантаженням 1200 кг потрібні 2 балки з перетином 200 х 150 мм укладені через 1 метр. Їх можна замінити 3-ма балками 200 х 70 мм. через пів-метра (виграш за обсягом пиломатеріалів 30%!) або 4-ма балками 200 х 50. (виграш 34%)
Оскільки пиломатеріал продається «за обсягом», правильний розрахунок балок може істотно знизити витрати на їх пристрій без втрати якості і несучих властивостей перекриття.
Нижче я привожу зразкову таблицю, яка допоможе вам правильно вибрати перетину балок при влаштуванні міжповерхових і горищних перекриттів.
Зрозуміло, слід робити поправки і на зміну навантаження, на якість матеріалу, зміна частоти укладання балок і відхилення їх від типових розмірів.