Металлическое перекрытие между этажами швеллером

При строительстве крыши всегда особое внимание уделяется конструкции чердака. Ведь важно, чтобы его перекрытие было сделано технологически правильно, не оказывало излишнего давления на стены и было способно вынести нагрузку от хранящихся под крышей вещей и порой целого набора мебели.

Преимущества перекрытий из металла

  • Широкий выбор способов заполнения. Сталь комбинируется с деревом, железобетоном, разнообразными видами утеплителей, звукоизоляционных материалов, напольных и потолочных покрытий.
  • Универсальность. Металл используется в строениях с любыми стенами (кроме деревянных, где такое решение нецелесообразно).
  • Большую несущую способность. При необходимости усиления применяются металлические перекрытия на основе ферм, а также предварительно напряженные системы.
  • Долговечность. За счет свойств стали конструкции такого типа служат десятилетиями. В условиях повышенной влажности или в агрессивной среде изделия нуждаются в качественной антикоррозионной защите.

Особенности

В подобных разделяющих этажи плитах важнейшую роль играет каркас, собираемый из металлических составляющих и расчёт возникающих нагрузок. В зависимости от величины нагрузки выбирается вид создаваемой межэтажной перегородки. Они могут быть следующих видов:

  • Монолитная, на основе силового каркаса из металла.
  • Деревянное перекрытие по металлическим силовых элементам.
  • Железобетонные сборные основания из плит.

Каждая разновидность имеет свои собственные плюсы и минусы. Однако, из всех названных типов деревянные будут как самыми легкими, так и наименее прочными. Если говорить об остальных двух типах, то монолитное основание по балкам из металла будет несколько сложнее собрать, но, оно позволит избежать использования тяжелой подъемной техники. Основания из железобетона будут собираться быстрее, но, использования тяжелого крана не избежать.

Профильное и обычное перекрытие

Железобетонное перекрытие по профнастилу предполагает заливку с использованием опалубки. Благодаря монолитному перекрытию можно получить готовый потолок. При этом не надо будет проводить дополнительные работы, связанные с отделкой или доработками.Любое перекрытие из профнастила зависит от профилей. Именно с их помощью можно сделать сечение ребристым. При этом значительно повышается надежность перекрытия. Кроме того, существенно снижаются финансовые расходы на арматуру и бетон. Это позволяет сэкономить на строительстве. Сущность плана перекрытия из профнастила выражается в том, что материал выполняет функцию неснимаемой опалубки. На нее, в свою очередь, будет залит бетон. При этом в качестве опоры выступает металлический каркас, который состоит из колонн и балок. Благодаря использованию конструкции, можно смело возводить стены из легких материалов, которые обладают небольшой прочностью.

Перекрытие из профнастила межэтажное возлагает определенную нагрузку на каркас из металла. При этом нагрузка на стены существенно снижается. Полезно: Вы можете использовать пеноблочный или газобетонный материал для теплоизоляции стен. Разумеется, при условии, что вы имеете готовое перекрытие по профнастилу.В обязанности продавца входит предоставление вам всей необходимой информации о параметрах материала. Он должен рассказать вам об основных видах профнастила, его характеристиках, несущей способности и т.п.

Усиление и замена перекрытий

Собственность в старом доме несет много плюсов, это и  выгодная  локация (как правило центр), и отличная ликвидность (престижную квартиру можно быстро и выгодно продать), а если это исторический центр, то точно Вы его не покинете.

Но старый жилищный фонд несет в себе и немало минусов – изношенные  коммуникации, ветхие перекрытия сверху и снизу, перекошенные перегородки и т.д.

Капитальный ремонт в таких домах следует начинать с замены  или  усиления перекрытий, не стоит тратить много средств на ремонт без прочного основания. Смотрите НАШИ РАБОТЫ

Читайте также:  Гидроизоляция и пароизоляция потолка в деревянном перекрытии в ванной

Замена ветхих перекрытий

Чаще  прибегают к  полной замене старых перекрытий. Конечно же, на глаз не определить несущие способности существующих конструкций, и нужно делать расчеты, но как правило именно замена ветхих перекрытий на новые и является единственным  безопасным вариантом при ремонте  в старом фонде. 

В строениях  старого фонда, в основном, использовались  перекрытия двух типов: с металлическими несущими балками, обычно это двутавры  разного сечения и  с деревянным и несущими  балками из бруса или бревна. Несущие балки монтировались с шагом от 0,8 до 1,5м., пространство  между ними, так называемый  «накат» выполнялся из деревянных досок или горбыля большого сечения.  Большинство домов старого фонда в Москве  реконструировалось  и перестраивалось, поэтому  встречаются комбинированные  перекрытия из деревянных и металлических балок. 

Причиной деформации как металлических так и деревянных балок перекрытий в домах старого фонда является неправильная  влажность и тепловой режим, протечки, изначально неправильный конструкционный расчет. Это и многое другое приводят к грибковым поражениям древесины балок,  то есть  к гниению, и к медленному разрушению с потерей несущей способности. Как правило гниение балок обнаруживает себя в местах захода их в стены а так же посередине.

При  обследовании конструкций для составления технического заключения, особое внимание необходимо обращать именно на эти места.

Металлические балки под воздействием выше перечисленных факторов поддаются коррозии  вплоть до потери несущей способности, чаще это происходит в местах  санузла, ванны и кухни.

Большой возраст домов старого фонда и неблагоприятные факторы, которым за это время балки  подвергались, приводят к потери несущей способности, частичным разрушениям или повреждениям здания. Кроме того, большее количество существующих балок перекрытий в жилье старого фонда не соответствует требованиям современных СНиП, поэтому почти всегда, выполняется замена перекрытий или их усиление.

Усиление ветхих перекрытий потолка и пола

В силу обстоятельств, не всегда есть возможность прибегнуть к полной замене перекрытий. В этом случае, если позволяют расчеты, сохраняя и усиливая  часть  существующих балок, дополнить новыми.

Есть много проектных, и что называется «обкатанных» решений усиления старых балок. Нагляднее это можно увидеть в нашем портфолио.

Выбор материалов, расчет конструкции

Типы балок для перекрытий

Проектные работы включают планирование несущей конструкции, а также расчет и выбор материалов. Для различных перекрытий используется брусья соответствующего типа. Чаще всего деревянные балки типизируют по внешним характеристикам: сечению, составу и несущей способности:

  • доска – простой конструкционный материал, применяемый при строительстве обрешетки и чернового пола;
  • двутавровая балка – конструкционный материал с сечением в виде буквы Н. Двутавр позволяет сократить общий вес конструкции без потерь в несущей способности;
  • LVL-брус – балка из клееного шпона, изготовленная методом склейки лущеных хвойных пород: сосны, ели, лиственницы. Отличается высокими показателями прочности при горизонтальной нагрузке. Используются при строительстве стропильных ног, балок межэтажных перекрытий, а также коньковых балок;
  • комбинированная балка – клееный брус, в состав которого входит шпон из нескольких пород дерева;
  • четырехкантовый брус – пиломатериал четырехугольной формы, имеющий 4 обработанные стороны, Наиболее популярен при возведении перекрытий любого типа;
  • двухкантовый брус (лафет) – пиломатериал, имеющий 2 обработанные стороны противоположные друг другу. Несмотря на относительно низкие показатели прочности, лафет часто используется при возведении межэтажных перекрытий;
  • оцилиндрованное бревно – фрезерованный пиломатериал из цельного куска древесины, отличающийся наивысшей несущей способностью. Максимальная нагрузка на 1 кв. м. балок данного типа составляет 500 кг. Однако из-за округлой формы оцилиндрованные бревна чаще применяют при возведении чердачных, а не межэтажных перекрытий.

При заготовке брусьев предпочтение отдается хвойным породам ввиду их повышенной прочности и устойчивости к гнилостным процессам. Аналогом ели, лиственницы и сосны могут также выступать акация, дуб или клен. Данные породы древесины отличаются низкими показателями влажности (от 12% до 14%). С годами прочность балочных перекрытий увеличивается благодаря испарению влаги с их поверхности. По истечение 5 лет усушки крепость бруса приближается к показателям прочности металлических балок.

Читайте также:  Калькулятор расчета оптимальной толщины монолитной фундаментной плиты

Горизонтальные несущие конструкции бывают нескольких видов:

  • межэтажное перекрытие по деревянным балкам;
  • чердачное перекрытие;
  • подвальное перекрытие.

После того, как будут определены тип и материал балок, строители приступают к расчету потенциального сечения. Выбор брусьев с тем или иным сечением напрямую зависит от таких показателей, как:

  • потенциальная нагрузка (ПН) на 1 кв. м. – предполагаемая масса, которая будет оказывать постоянное/временное воздействие на несущую конструкцию. Рассчитать нагрузку можно самостоятельно с помощью одного из онлайн-калькуляторов;
  • длина пролета (ДП);
  • шаг – расстояние между соседними балками (50 см, либо 1 м).
Выбор материалов, расчет конструкции

Подходящее сечение бруса можно рассчитать по приведенным ниже таблицам. Для этого достаточно выбрать длину пролета, предполагаемую нагрузку и размер шага.

ПН

ДП

150 250 350 450
2 м 50×100 50×100 50×100 50×120

100×100

2.5 м 50×100 50×120

100×100

50×130

100×120

100×100
3 м 50×120 50×140 50×160 100×120
3.5 м 50×140

100×100

50×160

100×130

50×180

100×150

100×160
4 м 50×160

100×130

50×180

100×150

100×160

120×150

100×180

150×160

4.5 м 50×180

100×140

100×160

130×150

100×180

150×160

100×200

150×180

5 м 100×160 100×190

150×170

100×210

150×190

100×190

150×170

5.5 м 100×180 100×190

150×160

100×200

150×180

100×220

150×200

6 м 100×200 100×200

150×180

100×250

150×220

100×220

150×200

Табл. 1 — Сечение балок при шаге в 0.5 метра

Табл. 2 — Сечение балок при шаге в 1 метр.

Расчет количества балок для перекрытия производится по следующей формуле:

КБ = ДП/Ш, где:

  • КБ – количество балок установленного сечения;
  • ДП – длина пролета;
  • Ш – шаг.

Общее число балок зависит от количества пролетов.

Способы укрепления перекрытий

Увеличить несущую способность балок межэтажных перекрытий можно двумя путями: усилив или разгрузив их.

Усиление балок

Способов, как усилить балки перекрытия второго этажа, несколько.

Способы укрепления перекрытий
  • Увеличение сечения деревянными накладками.

Наиболее эффективным решением станет наращивание сечения балок по нижней горизонтальной плоскости с обязательным условием создания опоры для накладок. Для этого нужно либо углубить опорные гнезда в несущих стенах, либо использовать специальные стальные крепления или уголки. Доски расчетной толщины прибиваются к нижней грани бруса по всей его длине.

Опорный уголок из оцинкованной сталиИсточник

При незначительном прогибе возможно наращивание сечения путем установки на балку боковых накладок толщиной 50 мм. Перед этим под точку её максимального прогиба устанавливают подпорку и поднимают её домкратом до выравнивания бруса. Затем фиксируют его в этом положении, установив с обеих сторон доски и стянув их шпильками.

Укрепление боковыми накладкамиИсточник

Способы укрепления перекрытий
  • Армирование углепластиком.

Полотно из этого современного композитного материала, наклеенное в несколько слоев, позволяет очень качественно решить задачу, как усилить балку перекрытия из дерева. Приклеивают углепластик эпоксидным клеем, перекрывая стыки полос поперечными слоями. После застывания клея он превращается в прочный и жесткий каркас, практически не уступающий металлу и отлично противостоящий нагрузкам.

Достоинство этого способа в простоте монтажа и отсутствии необходимости в монтажных инструментах.

Углеволокно используют для усиления самых разных конструкцийИсточник

  • Протезирование стальной арматурой.
Способы укрепления перекрытий

Этот способ больше подходит для тех случаев, когда у балок повреждены торцы, что часто происходит при их некачественной гидроизоляции в опорных гнездах. Их заменяют протезами из спаренных ферм, изготовленных из стальной арматуры сечением не менее 10 мм.

Перед тем как укрепить потолок в доме с деревянными перекрытиями, под поврежденную балку устанавливают временную поддерживающую опору и разбирают перекрытия снизу и сверху на 1,5 метра от стены.

Сгнивший торец срезают, а в проем вертикально вводят протез. Затем его разворачивают, устанавливая в горизонтальное положение и надвигая на балку, после чего свободный конец задвигают в опорное гнездо в стене. Скрепляют протез с балкой гвоздями.

Схема установки стального протезаИсточник

Перераспределение нагрузки

Способы укрепления перекрытий

Уменьшить нагрузку на несущие лаги можно, установив под них опоры либо смонтировав под перекрытием дополнительные балки.

  • Монтаж промежуточных опор или подкосов.

При этом способе нагрузка через опоры частично передается на нижележащие перекрытия или боковые стены, поэтому предварительно нужно убедиться в том, что они её выдержат. Он редко используется для укрепления перекрытий второго этажа, так как стойки и подкосы трудно вписать в интерьер первого этажа, к тому же они создают неудобства для передвижения по комнате. Но это лучшее решение, как усилить лаги пола от прогиба в деревянном доме.

В качестве опор для лаг выступают столбики из блоков или бетонаИсточник

  • Монтаж дополнительных балок.
Способы укрепления перекрытий

Чем больше лаг, на которых лежит перекрытие, тем меньшая нагрузка приходится на каждую из них. Установив дополнительные брусы подходящего сечения между существующими, можно не только снять с них лишнюю нагрузку, но и увеличить общий вес перекрытия. Который складывается из веса утеплителя, напольного и потолочного покрытия, мебели, техники и находящихся на этаже людей.

Металлические балочные перекрытия между этажами

Перекрытия между этажами в частном доме с помощью металлических балок (швеллера, двутавра, обыкновенного рельса, уголков большого размера и т. д.) применяется крайне редко, хотя они более долговечны и имеют небольшие габариты.

Междуэтажные перекрытия из металлических балок

Металлические балочные перекрытия между этажами

Однако, с помощью металлических балок можно перекрывать большие пролеты до шести метров и более. Кроме того, балки из металла лишены какой-либо горючести, но вместе с тем непригодны при использовании в местах с повышенной влажностью, а также имеют низкие теплоизоляционные свойства и хорошо проводят звук.

Монолитные перекрытия

Железобетонное перекрытие

Сплошные или безбалочные перекрытия изготавливаются обычно из материалов однородной структуры в виде плит или сборных (сборно-монолитных) панелей. К изделиям этого класса можно отнести и классические железобетонные плиты, укладываемые поверх несущих стен и перегородок строений.

Схема сборно-монолитного перекрытия

К недостаткам монолитных перекрытий следует отнести необходимость привлечения квалифицированного персонала и специальной подъёмной техники.

Укладка несущих элементов деревянного пролета

На момент сборки каркаса пролета на этаже деревянные балки должны быть полностью готовыми к работе, но без нанесения смолы на опорные концы. При длине бруса 3-4 м точно угадать длину балки сложно, поэтому деревянные заготовки поднимают на уровень верхнего этажа и последовательно подгоняют по линейным размерам посадочных гнезд.

Если замер расстояния между нишами соответствует длине заготовки, приступают к сборке:

Оба торца подрезают на угол 60о, чтобы облегчить укладку опорных концов в ниши, и обрабатывают гудроном или битумной мастикой; В ниши укладывают подкладочный материал, после чего устанавливают балки деревянного перекрытия.

Каждый брус необходимо тщательно подогнать по горизонту и по общей плоскости, для этого подкладки заменяют на более толстые плашки или подрезают их, чтобы опустить конец. Оставшееся пространство забивают просмоленной паклей и задувают пеной.

К сведению! Чтобы упростить работу, первоначально укладывают и выставляют два крайних бруса деревянного пролета, и уже по ним с помощью шнуров или лазерного уровня регулируют оставшиеся заготовки.

Рекомендуем: Важность выбора участка под строительство дома

Швеллер для перекрытий

Рассмотрим более подробно конструкции из швеллера для перекрытия в качестве несущей основы. Именно они воспринимают всю нагрузку, приходящуюся на полы второго этажа. Если для монтажа перекрытия используется П-образный прокат, то необходимо учесть следующие моменты:

  • швеллер необходимо укладывать вертикально, так как момент сопротивления сечения в это направлении в несколько раз превышает значение момента в противоположном
  • схема укладки следующая – от середины перекрытия профиль должен быть развернут в противоположном направлении, так как центр тяжести швеллера не принадлежит его стенке

Такая схема укладки необходима для компенсации тангенциальных напряжений. Следует помнить, что швеллеры для перекрытия подвержены изгибным напряжениям.