Потолочные перекрытия в доме между этажами

Перекрытия: виды и устройство

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

Содержание

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

Основные преимущества и недостатки деревянных перекрытий

В сознании граждан сложился стереотип, согласно которому панели из сборного железобетона — единственно возможное решение для любого здания. Преодолеть его не трудно.

Достаточно перечислить преимущества деревянных балочных перекрытий:

• Минимальная стоимость (1 м3 бруса в несколько раз дешевле 1м3 пустотных панелей);
• Нагрузка на стены в 2-3 раза меньше, чем от панелей. Это позволяет существенно снизить расход арматуры и бетона при устройстве фундамента;
• На небольших пролетах (до 4 метров) деревянные балки можно укладывать вручную, используя простейшие приспособления (лебедку или подъемный блок). Смонтировать тяжелые плиты без мощного крана – задача нереальная;
• Низкая трудоемкость и высокая скорость работ (по сравнению с заливкой монолитного ж/б перекрытия);
• Экологичность (в бетоне используется гранитный гравий, радиационный фон которого может существенно превышать норму).

Как известно, достоинства не бывают без недостатков. У перекрытий из древесины их немного:

• Повышенная деформативность. Проявляется в эффекте вибрирования при хождении и образовании трещин в местах примыкания перегородок из гипсокартона;
• Низкая огнестойкость (без специальной пропитки);
• Относительно небольшая длина (не превышает 6 метров). У ж/б панелей она достигает 7,2 метра.

К числу недостатков данных конструкций некоторые авторы тематических статей относят образование трещин в штукатурке потолка и плохую изоляцию ударного шума. Однако, при грамотном подходе к монтажу две эти проблемы решаются просто и надежно. Для этого ниже несущих балок укладывают ряд менее толстых брусьев, специально предназначенных для подшивки потолка (гипсокартон, ОСП, вагонка, доска).

Подшивочный брус также, как и основной ставится на стену, но ниже, и к нему крепится облицовка потолка. Это решение встречается не часто, хотя оно грамотное и его история насчитывает не одно столетие, кроме отсечки структурного шума второго этажа такой вариант избавляет от трещин в потолке. Они появляются в том случае, когда балка служит опорой пола второго этажа и одновременно к ней подшивается потолок первого этажа. От вибрации и ударной нагрузки в отделке появляются трещины.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП) Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

КРИТЕРИИ ВЫБОРА: НЕСУЩИЕ СТЕНЫ И… СТОИМОСТЬ ВОЗВЕДЕНИЯ

Сборные железобетонные перекрытия

Их монтируют на балках и несущих стенах, а собирают из готовых пустотелых плит. Их применяют при стандартном шаге несущих стен (кратный 300 мм по осям), позволяющем использовать серийные заводские изделия длиной 2400, 3000, 3600, 4200 и 6000 мм. Несущая способность — 800 кг/м²

* Монтаж требует привлечения подъемной техники и организации площадки для разгрузки

Использование сборных железобетонных перекрытий несколько сужает планировочные возможности, но позволяет вести монтаж в любое время года.

Монолитные перекрытия

Их используют в домах со сложным планом — с криволинейными стенами, эркерами и прочее. Монолитные перекрытия заливают в опалубку прямо на стройплощадке, используя металлическую арматуру и подаваемый с помощью насосов заводской бетон. Несущая способность — 1000 кг/м²

* Набор прочности бетона — 28 дней, именно столько времени потребуется на «созревание» перекрытий каждого уровня

Монолитные перекрытия не ограничивают планировочные решения, однако процесс их возведения сильно зависит от температуры: в холодное время года «мокрые» процессы либо останавливают, либо добавляют в бетон антиморозные присадки. В первом случае растягиваются сроки, во втором — происходит удорожание строительства.

Деревянные перекрытия

Нормальный рабочий пролёт для деревянных перекрытий (не клеёного бруса) = 4 м, 6 м — это уже максимальный пролет (равен длине стандартного бруса), больше — делается с усилением металлическим двутавром, а соответственно и пролёт может быть любой в зависимости от размера этих двутавров.В качестве основных несущих конструкций используют балки из бруса хвойных пород с сечением от 50х150 до 140х240 мм и шагом от 0,6 до 1 метра. Несущая способность — 160 кг/м² (в среднем, зависит от сечения и шага балок).

* Не требуют привлечения тяжелой техники (если нет металлических двутавров)

Деревянные перекрытия экологичным и удобны в монтаже, однако при страховании дома их наличие относят к факторам риска, и стоимость страхового полиса повышается.

Для подбора типа перекрытий стоит ознакомиться не только с их конструктивными особенностями, но и и со стоимостью возведения (в качестве примера приведена реальная смета для перекрытия между первым и вторым жилыми этажами общей площадью 194 м²).

Сборный железобетон — итоговая стоимость строительных работ и материалов равна 1 076 395, 04 руб.

Монолитный железобетон — итоговая стоимость строительных работ и материалов равна 1 226 366, 38 руб.

Деревянные перекрытия — итоговая стоимость строительных работ и материалов равна 694 509, 79 руб.

Как видно из приведенных данных, самые дорогостоящие в возведении — это монолитные перекрытия. Однако они обладают и самой высокой несущей способностью!

Сборные железобетонные, монолитные и деревянные перекрытия одинаково широко применяются в загородном строительстве, но все же существуют некоторые поправки при их устройстве в домах со стенами из кирпича, пеноблоков и керамического камня.

Подходя к окончательному выбору, стоит учесть не только материал несущих стен, но также наличие или отсутствие сопутствующих специальных мероприятий (таких как устройство монолитного пояса, например, что значительно удорожает строительство в целом) и сметную стоимость по каждому типу перекрытий:

Как видно из таблицы, оптимальным решением для цокольных, межэтажных и чердачных перекрытий каменных домов является сборный железобетон.

Однако, если планировочное решение не соответствует стандартным размерам заводских плит, или дом имеет криволинейный план, используют монолитные перекрытия (по стоимости работ и материалов в расчете на 1 м² монолитные перекрытия дороже сборных на 13,9 % и имеют ряд ограничений по проведению работ в зимнее время).

В случае ограниченного бюджета для межэтажных и чердачных перекрытий используют дерево, к достоинствам которого можно отнести экологичность, а к недостаткам — потерю качества по жесткости, дополнительные мероприятия по обеспечению шумоизоляции и пожарной безопасности (по стоимости работ и материалов в расчете на 1 м² деревянные перекрытия дешевле сборных на 35,5 % ).

Потолочные перекрытия в доме между этажами из деревянных балок

Применяя брусья из хвойной и лиственной древесины, можно соорудить деревянную несущую конструкцию. Прочность древесины накладывает определенные ограничения на размер пролета:

• для межэтажных основ – максимальное расстояние 5 м;
• для чердачных помещений – размер пролета до 6 м.

Перекрытие из древесины включает следующие элементы:

• несущие брусья;
• настил пола;
• теплоизолятор;
• потолочный материал.

Достоинства деревянной основы:

• легкость установки;
• простота монтажа;

Перекрытие из древесины

• приемлемый уровень затрат;
• небольшая масса.

Недостатки брусьев древесины:

• горючесть;
• гигроскопичность.

Пропитка специальными составами позволяет снизить пожароопасность и уменьшить чувствительность к влаге.

Виды перекрытий по материалу

• Деревянные;
• Железобетонные;
• Металлические.

Однако в некоторых случаях при строительстве дома можно обойтись без них, потому что по конструктивному устройству используются следующие виды перекрытий:

безбалочные: монолитные, плитные;

Устройство монолитных перекрытий

Одни перекрывающие системы держатся на горизонтальных балках. Для монтажа других балок они не требуются, достаточно плит нужных размеров, заказанных на заводе. Укладываются в доме с использованием грузоподъёмной техники. А монолитные перекрытия заливаются прямо на стройплощадке. Сборно-монолитные устройства между этажами – это сочетание балочных опор и бетонного монолита.

Кессонные горизонтальные конструкции используются обычно для обустройства потолка. На нижней их стороне имеются рёбра, составляющие прямоугольники, в совокупности напоминают поверхность вафли. В частном домостроении используются очень редко. А шатровое перекрытие – это плоская плита, окаймлённая рёбрами. Обычно её одной достаточно для потолка всей комнаты, под размер которой она изготавливается.

Арочные устройства необходимы тогда, когда требуется перекрыть фигурные пролёты домов. В частных одно и двухэтажных домах используются плиты газобетона. Перекрывающая конструкция из него обладает очень хорошей звукоизоляцией, долго сохраняет тепло, поэтому в межэтажных перегородках дополнительное утепление может быть лишним. Материал лёгкий, без запаха, от него не исходят какие-либо испарения или вредные вещества.

Огнестойкость его также очень высокая. Но ему нужна эффективная гидроизоляция, так как он хорошо впитывает влагу окружающей среды.

В строительной практике используются перегородки со смешением различных материалов. Деревянные балки, чтобы повысить прочность, усиливают металлом. У монолитных конструкций применяется разнообразная не съёмная опалубка. Иногда их основная часть – это пустотелые бетонные панели, а потолок полукруглого эркера – плиты газобетона, которым легко придать любую форму и толщину при помощи ручной пилы.

Вариант конструкции перекрытия из газобетонных блоков

Такое разнообразие материалов расширяет архитектурные возможности перекрывающих устройств, их звукоизоляцию и утепление.

Порядок расчёта

Определить шаг балок деревянного перекрытия, их размеры и количество помогает предварительный расчёт. Перед проведением таких операций необходимо:

• провести замеры пролёта между несущими стенами жилого здания;
• рассчитать нагрузку, которую будет испытывать перекрытие после монтажа;
• провести расчёт сечения и шага балок по специальным таблицам.

Длина балок основания для устройства крыши состоит из размера пролёта и необходимой величины запаса в пределах 10–15 см для устройства надёжного перекрытия при опоре на стену. Длина пролёта – расстояние между внутренними частями противоположных стен в жилом доме или любой другой постройке. Самым популярным вариантом в частном строительстве считается расстояние от 2,5 до 4 м. При величине пролёта больше 6 м для монтажа перекрытия используются деревянные фермы.

Важно! Нагрузка на деревянную балку включает в себя усилия от вышерасположенных конструкций, внутреннего наполнения перекрытия, а также временных элементов (людей, бытовой техники и мебели).

Точные расчёты может выполнить только специализирующаяся на этом строительная организация. При самостоятельных вычислениях отталкиваются от следующих значений:

• общая нормативная нагрузка на квадратный метр перекрытия при использовании утеплителя (минеральной ваты) составляет 130 кг/м2;
• при использовании толстых досок и тяжёлого теплоизоляционного материала нормативная нагрузка увеличивается до 150 кг/м2, общая с учётом коэффициента безопасности 1,3 – до 245 кг/м2;
• в мансардном помещении на перекрытие действуют временные нагрузки от установки мебели или перемещения людей – общая нагрузка составит 350 кг/м2;
• общая нагрузка для междуэтажных пролётов не менее 400 кг/м2.

Все указанные величины считаются базовым значением для дальнейших расчётов.

Крепление к стене

Балки крепятся к стенам с помощью нескольких методов:

• Заделка в пазы стен. Применяют обычно в брусовых и кирпичных постройках. Нужно прошторбить глубокие пазы, заложить концы балок, затем создать гидроизоляцию;
• Использование металлических опор. Они крепятся с помощью шурупов или саморезов. Этот вариант технологичный и не занимает много времени, но по надежности он уступает предыдущему.

Конструкция перекрытия

Основа деревянного перекрытия – это балки, которые удерживаются на несущих стенах и служат своеобразным «фундаментом» для остальных элементов конструкции. Так как балки при эксплуатации перекрытия будут нести на себе всю нагрузку, особенно внимание следует уделить их грамотному расчету.

Для балок обычно используют массивный или клееный брус, бревна, иногда — доски (единичные или скрепленные по толщине гвоздями или скобами). Для перекрытий желательно использовать брусья из хвойных пород (сосны, лиственницы), которые отличаются высокой прочностью на изгиб. Брусья из лиственных пород работают на изгиб намного хуже и могут деформироваться под нагрузкой.

На балки перекрытия с обеих сторон закрепляют черновые доски (OSB, фанеру), поверх которых нашивают лицевое покрытие. Иногда пол второго этажа настилают на лаги, которые закрепляют на балках.

Стоит помнить, что деревянное перекрытие со стороны первого этажа будет являться потолком, а со стороны второго этажа (мансарды, чердака) – полом. Поэтому верхнюю часть перекрытия обшивают напольными материалами: шпунтованной доской, ламинатом, линолеумом, ковролином и т.п. Нижнюю часть (потолок) – вагонкой, гипсокартоном, пластиковыми панелями и т.п.

Благодаря наличию балок, между черновыми досками образуется пространство. Его используют для придания перекрытию дополнительных свойств. В зависимости от назначения второго этажа, между балками перекрытия закладывают теплоизоляционны е или звукоизоляционны е материалы, защищенные от влаги гидроизоляцией или пароизоляцией.

В том случае, если второй этаж – это нежилой чердак, который не будет отапливаться, в конструкцию перекрытия обязательно закладывают теплоизоляцию. К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт и т.п. Под теплоизоляционны й слой (со стороны первого отапливаемого этажа) укладывают пароизоляционную пленку (пергамин, полиэтиленовые и полипропиленовые пленки).

Если в качестве теплоизоляции был использован ЭППС, не поглощающий водяных паров, пароизоляционную пленку из «пирога» можно исключить. Поверх теплоизоляционны х или звукоизоляционны х материалов, впитывающих и способных портиться от влаги, укладывают слой гидроизоляционно й пленки. В том случае, если при отделке были исключены возможности попадания атмосферной влаги на чердак, утеплитель можно не защищать гидроизоляцией.

Если второй этаж планируется, как отапливаемое и жилое помещение, то «пирог» пола не нуждается в дополнительной теплоизоляции. Однако, чтобы уменьшить воздействие шума, который будет возникать при передвижении людей по перекрытию, между балок укладывают звукоизоляционны й слой (обычно используют привычные теплоизоляционны е материалы).

К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт, звукопоглощающие панели ЗИПС, звукоизоляционны е мембраны (Tecsound) и т.п. При использовании материалов, способных впитывать водяные пары (базальтовая вата, стекловата), между первым этажом и звукоизолятором укладывается пароизоляционная пленка, а поверх звукоизолятора – гидроизоляция.

Способы заделки несущих элементов

Для того чтобы деревянное перекрытие на этажах получилось надежным и устойчивым, необходимо правильно выбрать способ заделки несущего бруса в стены дома. Систему крепления выбирают в зависимости от материала стен.

Проще всего закрепить брус на кирпичных стенах. Для каждой опоры в стене вырезают по разметке нишу, глубиной не менее 100 мм и размерами на 15-20 мм больше сечения бруса. В нишу укладывают подкладку из твердых сортов резины, а концы бруса перед сборкой деревянного каркаса обязательно покрывают жидкой резиной или горячей смолой. Если брус более 4,5 м, один конец фиксируют с помощью сквозной металлической шпильки. Оставшееся пространство ниши задувают монтажной пеной, чтобы в щелях на этажах не было сквозняка.

Более сложным получается крепление опор на стенах из газобетона. Перед тем как сделать деревянное перекрытие между этажами, потребуется построить несущий короб, в который и выполняется закладка бруса. Для здания из газобетона в два этажа, с облицовкой стен кирпичом допускается укладка деревянного короба, в остальных случаях опорный короб нужно отливать из армированного бетона.

Если брус планируется врезать в деревянные стены, то делать это лучше всего на этапе укладки венцов. Как и в случае кирпичных стен, в стеновом брусе по разметке вырезается ниша в форме усеченного клина «ласточкин хвост». Конец несущей балки подгоняют по форме замка и укладывают в нишу. После укладки балки место стыковки усиливают металлическими накладками и уголками.

Условия долговечности перекрытий

Чтобы перекрытия каркасного здания выполняли все свои функции, необходимо содержать их в должных условиях, которые позволят максимально сохранить прочность конструкции на протяжении всего срока ее эксплуатации. Так, необходимо исключить попадание в перекрытия и накопление там сырости и влаги. Именно она зачастую оказывает самое разрушительное влияние на дерево.

Воздух в каркасных домах должен циркулировать как горизонтально, так и вертикально. А перекрытия лишают его способности проходить между этажами. Поэтому, когда наблюдается перепад температур, на них выступает конденсат как на самой холодной точке, контактирующей с воздухом.

Если воздух не циркулирует, дерево начинает мокнуть, оно сыреет, что приводит к гниению конструкции и быстрому распространению плесени. Древесина легко впитывает влагу и начинает разбухать. Из-за этого меняются размеры отдельных конструкций каркасного дома, что приводит к излишнему напряжению.

Если такая ситуация будет продолжаться, прочность всего дома начнет страдать, что приведет к быстрому износу и вынужденному прекращению эксплуатации. А за счет того, что при повышенной влажности начнут активно развиваться грибки, это ускорит разрушение деревянных конструкций и еще больше сократит срок использования здания.

Влажность и сырость чаще всего поступают в дом из-за неправильно обустроенных перекрытий пола. Изредка причиной также служит чердачное перекрытие. Что касается межкомнатных перекрытий, то им не угрожает избыток влаги в доме.

Исключение составляют перекрытия в туалете, ванной, кухне. Выполняя их, делают дополнительный слой гидроизоляции, чтобы влага не проникала в деревянный каркас и не накапливалась там.