Балки балочные металлические конструкции

Обновлено: 23.01.2025

Основным вариантом сечения металлических балок является двутавровое симметрическое. У балок таких сечений хорошая работа материала на касательные напряжения, что и позволяет сделать стенку балки относительно тонкой, а балку легкой.

Балки представляют собой простейшие конструктивные элементы, работающие на изгиб и используются повсеместно при строительстве с применением металлоконструкций. Широкое распространение в строительстве балок обусловлено простотой их конструкций и надежностью в работе.

Основные типы металлических балок

В основу оценки эффективности балок как конструктивных металлических элементов, работающего на изгиб положено отношение момента сопротивления к площади сечения. Этот параметр назван «ядровое расстояние» и характеризует требуемый расход металла для решения той или иной задачи при строительстве с применением металлоконструкций.

Расчётное ядровое расстояние для двутавровой балки более чем в три раза выше чем для балки со сплошным круглым сечением того же диаметра, что и высота двутавра.

У двутавровой металлической балки распределение материала наилучшим образом соответствует распределению нормальных напряжений от изгиба балки. Поэтому при строительстве с использованием крупногабаритных металлоконструкций используют главным образом балки двутаврового и коробчатого сечений.

У металлических балок таких сечений отмечена хорошая работа материала на касательные напряжения, что и позволяет сделать стенку балки относительно тонкой, а балку легкой. Поэтому основным вариантом сечения металлических балок является двутавровое симметрическое.

Кроме металлических балок двутаврового сечения, широкое применение при строительстве с применением металлоконструкций нашли балки швеллерного сечения.

Дополнительно металлические балки подразделяют на прокатные и составные – сварные, болтовые или клёпанные. Прокатные балки менее ресурсоёмки, но ограниченность сортамента делает невозможным их применение при больших изгибающих моментах.

Ассортимент конструкций металлических балок дополняют балки тонкостенные и балки из гнутых профилей, прессованные и составные из алюминиевых сплавов, бистальные балки сваренные из двух марок стали и некоторые другие.

Наиболее часто при строительстве с применением металлоконструкций применяются балки однопролётные разрезные, т.е. отдельные балки для каждого пролёта. Они наиболее просты в изготовлении и удобны для монтажа. Однако они менее выгодны с точки зрения расхода металла, чем неразрезные и консольные.

Более экономичны по металлу многопролётные неразрезные балки, благодаря наличию опорного момента, уменьшающего основные моменты в пролётах. Но и у них есть определённые особенности, которые в некоторых случаях могут стать недостатками. Такие балки более чувствительны к изменениям температуры и хуже переносят осадки опор.

Компоновка балочных конструкций.

При проектировании рабочей площадки цеха, проезжей части моста или другой аналогичной конструкции при строительстве с применением металлоконструкций с использованием перекрытия из металлических балок выбирают систему несущих балок, называемую «балочной клеткой».

Балочные клетки подразделяют на три основных типа – упрощенный, нормальный и усложненный. В упрощенной балочной клетке нагрузка на перекрытие передается через настил на балки, располагаемые обычно параллельно меньшей стороне перекрытия, а через них – на стены или другие несущие конструкции.

Из-за небольшой несущей способности плоского настила поддерживающие его балки приходится ставить часто, что рационально при небольших пролётах балок. Поэтому в балочной клетке нормального типа нагрузка с настила передается на балки настила, которые в свою очередь передают её на главные балки, опирающиеся на колонны, стены или другие несущие конструкции.

В усложнённой балочной клетке присутствуют дополнительные вспомогательные балки, располагаемые под балками настила и опирающиеся на главные балки и нагрузка передается на опоры наиболее длинным путём.

Выбор типа балочной клетки при строительстве с применением металлоконструкций связан и с вопросом о сопряжении балок между собой по высоте и определяет строительную высоту перекрытия. Такое сопряжение может быть реализовано поэтажным, в одном уровне и пониженное.

Расстояние между балками настила определяется несущей способностью настила и обычно составляют 0.6 – 1.6 м при стальном и 2 – 3.5 м при железобетонном настиле.

Расстояние между вспомогательными балками обычно назначается в пределах 2-5 м. Расстояние должно быть кратно пролёту главной балки и меньше ширины площадки. При выборе расстояния важно получить минимальное число вспомогательных балок и они должны быть прокатными.

Задав пролёт главных балок и расстояние между балками настила, выбирают тип и компонуют балочную клетку таким образом, чтобы общее число балок было наименьшим, балки под настилом и вспомогательные балки были прокатными, а сопряжения между балками были простыми и удовлетворяли имеющийся строительной высоте перекрытия. При этом принимается наиболее простой тип балочной клетки с наиболее коротким путем передачи усилий от нагрузки на опоры.

Выбор рационального типа балочной клетки и типа сопряжения балок в ней при строительстве с применением металлоконструкций зависит от многих факторов и целесообразность выбора для данных конкретных условий может быть установлена только сравнением возможных вариантов конструктивного решения.

Основные принципы определения балок.

При свободной планировке балочной клетки, когда расстояние между промежуточными колоннами не задано или может быть очень небольшим, определение пролетов балок становится технико-экономической оптимизационной задачей, для решения которой могут быть использованы несколько основных принципов.

Принцип полного использования несущей способности перекрывающей конструкции. В этом случае задаются наиболее удобным размером сечения балки. Например, выбирается распространенный номер прокатного двутавра. А исходя из действующей на балку нагрузки определяется расстояние между балками (пролёт), при котором эта балка может быть полностью использована.

Этот пролёт может быть уменьшен при увязке размеров всей балочной клетки на основе требований типизации и унификации конструкций. Экономический принцип назначения пролёта балки. Это принцип обеспечения минимальной стоимости всей балочной клетки и поддерживающих её опор. Экономический принцип назначения пролёта балки нашел широкое применение в мостостроении. Определяется оптимальный по стоимости пролёт главной балки при условии равенства стоимости перекрывающей и поддерживающей конструкции.

Какие виды балок бывают, секреты их выбора и главные особенности применения

Виды балок имеют достаточно разноплановые направления использования. Балка – элемент конструкции, устанавливаемый на две опоры, расположенные между собой на определенном расстоянии.

Это строительная сфера
Возведение сооружений различного функционального предназначения
На гражданских и промышленных объектах и ряд других.

Поговорим о том, что такое балка в строительстве

Исходя из практического предназначения этот конструкционный элемент, зачастую группа элементов от двух и более, играет роль несущей линейной конструкции. То есть работает на изгиб, воспринимает вертикальные весовые нагрузки (иногда, горизонтальные, в том числе кратковременные, в ряде ситуаций).

Говоря проще, в строительстве балка применяется, как правило, в качестве опорной системы при монтаже перекрытий, подвесных и навесных конструкций. В качестве опор выступают колонны, другие балки, порой подвесы, несущие, как правило, наружные, стены.

Помимо практического предназначения существует и декоративное. В таком случае балка не воспринимает нагрузки и является лишь, по сути, элементом дизайна интерьера помещения, например, в таких стилях как кантри, скандинавский, хай-тек и эклектика. В такой ситуации чаще используется термин «фальш-балка», имитация балки.

Пример использования фальш-балки в интерьере

Давайте рассмотрим какие существуют разновидности балок и как их правильно выбрать.

Виды балок – основные критерии классификации

Итак, основной параметр выбора заключается в том, что необходимо определиться с какой целью будет использоваться балка. Если это практическое назначение, то при подборе необходимо руководствоваться проектно-сметной документацией, в которой рассчитаны несущая способность, все эксплуатационные характеристики, включая такие как:

общая длина;
форма и площадь поперечного сечения;
материал изготовления;
способ монтажа (они отличаются).

Это и есть основные критерии выбора. Если балка используется в декоративных целях, то ориентироваться следует на дизайн-проект отдельно взятого помещения или объекта в целом. В таком случае значение имеют больше габариты и декоративные свойства, соответствие выбранному стилю дизайна интерьера и поставленным задачам, например, таким как зонирование помещений, размещение коммуникаций, элементов локального и общего освещения.

Металлические балки — это прекрасное решение в вопросе зонирования помещений или же декорирования

Особенности выбора

Длина выбирается исходя из расстояния между крайними опорами с учетом способа монтажа (балка может опираться как на две опоры, так и на несколько, либо не иметь опор в подвесных конструкциях, но тут разговор уже больше о других элементах).
Площадь поперечного сечения выбирается либо путем расчета нагрузок при практическом применении, либо с учетом задач, реализуемых при декоративном использовании.
Форма сечения встречается различная, в преобладающем числе случаев квадратная, прямоугольная, классическая круглая, реже трапециевидная, бывает еще многогранной и сложной (о фасонном металлопрокате еще поговорим).

Что касается материала изготовления, то вариантов существует множество:

металлы и сплавы, очень широко используются металлические балки перекрытия;
железобетон, как правило, сборные, реже монолитные железобетонные балки;
древесина, различные породы дерева, классический строительный материал, который применяется уже тысячи лет.

Декоративные фальш-балки изготавливаются, как правило, либо из древесины, либо из полимерных материалов (пенополиуретана, пенополистирола, в народе используется термин «пенопласт»). Относительно их декоративных эффектов. Имеет значение то, поверхность какого материала воспроизводится. Очень часто это фальш-балки с имитацией под определенную породу дерева либо под покраску, есть и другие варианты.

Балки в строительстве

Ранее в ходе возведения зданий, различных навесных конструкций, тех же мостов, широко использовалась древесина. Что нашло отражение в летописях, сказаниях, былинах, народном эпосе и сохранившихся памятниках древнего зодчества. Сейчас такое решение используется крайне редко в малоэтажном строительстве, при возведении деревянных жилых домов и построек хозяйственного назначения. В том числе каркасных, особенно в тех местах где есть большие лесные массивы и доступные по стоимости пиломатериалы, тот же брус или бревно.

Железобетонные балки активно применяются в промышленном строительстве и при возведении многоэтажных зданий, в других сферах. Варианта два.

Купить сборную железобетонную балку, в таком случае проверяйте документы, подтверждающие качество и соответствие действующей нормативной базе. Например, ГОСТ 20372-2015 для стропильных, подстропильных балок, ГОСТ 24893-2016 для обвязочных балок и другие.
Сформировать монолитную железобетонную балку непосредственно на объекте строительства. Технология заключается в монтаже арматурного каркаса, установке опалубки и заливке бетоном со строгим соблюдением технологии производства.

Теперь о металлических балках

Исходя из опыта практического использования, в таком случае разговор идет, как правило, о двутавре, одной из разновидностей фасонного черного металлопроката. Если точнее, то правильное название – двутавровая балка, сортамент определяется в ГОСТ Р 57837-2017.

Но порой используются и другие виды металлопроката, такие как трубный (всевозможные полые трубы) и фасонный. О второй группе немножко подробнее.

Виды фасонного проката

Конечно же, к этой группе относится двутавровая балка (форма сечения в виде буквы «Н»), и другие виды проката, выделим:

швеллер, он имеет П-образный профиль, активно применяется при монтаже перекрытий;
тавр, с сечением в форме буквы «Т», и с подобным профилем рельс. Встречаются в частных домовладениях как элемент перекрытия погребов и хозяйственных построек;
уголок, с сечением в виде буквы «Г», применяется в качестве балки очень редко. При незначительных несущих нагрузках и как дополнительный компонент в индивидуальном строительстве (здания и иные сооружения хозяйственного предназначения).

Но все же наиболее часто применяется именно двутавр. Об особенностях его выбора далее.

Стройка одного из аэропортов. Как видите, применяют металлические балки перекрытия

Особенности выбора двутавровой балки

Двутавр следует выбирать исходя из нескольких основных параметров. В первую очередь технология производства. Выпускается горячекатаный металлопрокат (с использованием специальных прокатных станов) и сварной (задействуется сварка). В ходе производства применяется сталь различных марок, как углеродистая, так и низколегированная.

Такой важный критерий как вес балки двутавровой, прежде всего зависит от ее параметров, среди них:

длина (от 4 до 24 м.п.);
ширина полок (от 5,5 до 40,0 см);
высота, альтернативное название – номер балки. Указывается в обозначении проката, находится в пределах от 10 до 100 см.

Следующий важный параметр – функциональное предназначение. В маркировке наряду с номером используется буква.

Основные виды двутавра

Выделяют такие виды двутавра как

широкополочный (Ш)
нормальный (Б)
колонный (К)
узкополочный (У)
монорельсовый (М).
Буква Д обозначает дополнительную серию.

И еще один важный критерий – угол наклона граней. Бывает обычным (в пределах 6-12 %) и специальным (С – 16,0 % и М – 12,0 %).

И наконец, помимо строительства различные виды балок, особенно металлические, используются активно и в других отраслях. Таких как машиностроение, особенно транспортное и станкостроение. Возникнет необходимость купить металлическую балку обращайтесь! Обязательно поможем с выбором.

Что такое металлические балки перекрытия, как их рассчитать и смонтировать?

Перекрытия из металла являются конструкцией, используемой в качестве строительного материала при строительстве различных частных и промышленных объектов.

Перед покупкой материала необходимо произвести необходимые расчеты и убедиться, что для строительства объекта подойдут металлические элементы перекрытия.

Рассмотрим и разберемся с ними подробнее.

Что это такое и каких размеров бывают?

Балка является одним из основных элементов любой конструкции, ее функции – повысить устойчивость конструкции и укрепить ее. Балка (или ригель) состоит из полок и стенок различного размера, соединенных стыковыми швами с использованием сварки. Изготавливаются элементы на оборудованных предприятиях с использованием специальных станков.

Процедура изготовления осуществляется в несколько этапов, после чего готовое изделие проверяется на соответствие ГОСТам.

Металлические конструкции различаются по размерам, для удобства они имеют номера, с помощью которых можно подобрать необходимый материал для строительства.

«10» — небольшое по размерам изделие, применяется в качестве перекрытия для укрепления подвижных элементов в строительстве. Возможно использовать как направляющую для небольших подъемников.
«12» — немного больший размер конструкции, выдерживающий большую нагрузку. Применяют за основу рам, используется в механизмах.
«14» — изделия данного размера могут использоваться в промышленном производстве для устройства в ж/б конструкции.
«16» — прочная конструкция, выполняющая роль полноценной опоры, может применяться для передвижения транспорта по цеху.
«18» — надежный опорный элемент, применяется при возведении зданий, обеспечит устойчивость большой площади.
«20» — большой элемент, который может служить основой для колонны или рамы. Часто используется в машиностроении.
«25» — изделие может служить опорой для больших кранов и крупногабаритных подъемных механизмов.
«30» — самая большая конструкция, не используемая в жилом строительстве. Является основой для подъемных механизмов.

Сфера применения

Металлические балки для перекрытий нашли свое применение в различных областях. Могут использоваться для:

Укрепления кровли в жилом и промышленном строительстве.
Создания межэтажных перекрытий.
Устройства опор и различных колонн в промышленных сооружениях и архитектурных зданиях.
Монтажа ангарных каркасов.
Шахтовых стволов.
Создания разнообразных железнодорожных вагонов.
Строительства мостов, эстакад.
Возведения металлических ферм.

На заметку: балки перекрытий из металла также можно использовать при строительстве малоэтажных частных домов.

Разновидности

Металлические конструкции отличаются по многим признакам. Это рекомендуется учитывать при выборе изделия.

По назначению

С помощью металлических балок можно создать качественное прочное перекрытие, выбрав один из вариантов.

Монолитное. В опалубку заливается бетон, производится усиление решеткой из арматуры. Поверхность получается бесшовной, отличается высокой прочностью.
Монолитно-сборное. В этом случае помимо металлических балок используются бетонные блоки, которые укладываются на стальной профиль. Участки стыков заливаются бетоном.
Составное. Используется комбинация материалов, то есть на несущие металлические изделия укладываются плиты, доски, панели. Этот вариант предполагает создание дополнительного утепления и звукоизоляции поверхности.

По материалу: стальные и алюминиевые

Металлические конструкции могут изготовляться из разных материалов. Самыми популярными являются стальные и алюминиевые балки для перекрытий.

Основными недостатками являются: высокая стоимость, низкие показатели тепло и звукоизоляции, риск образования коррозии. Монтаж стальных конструкций невозможно осуществлять без привлечения специальной техники.

По конструкции

В современном строительстве применяют несколько разновидностей металлических балок, различных по конструкции.

Тавровые. Основное сечение представляет собой стенку и полку в виде буквы «Т».
Двутавровые. Сечение металлопроката выглядит как буква «Н». Изделие отличается большей жесткостью, чем тавровое, за счет того, что с противоположной стороны имеет дополнительную полку.

Двутавровые элементы подразделяются на несколько видов, каждый из которых имеет маркировку:

Б – стандартные двутавры.
Ш – изделие с широкими полями.
У – узкополочные конструкции.
Д – среднеполочные изделия.
К – колонные балки. Ширина полки такого элемента может равняться высоте изделия.

Требования

Все требования, предъявляемые к балкам из металла, четко обозначены в ГОСТах и СНиПах. Основными требованиями являются:

Прочность. В зависимости от типа материала, используемого при изготовлении изделия, показатели прочности могут отличаться, но они должны соответствовать значениям, указанным в нормативных документах.
Период эксплуатации. Металлические конструкции, согласно ГОСТ, должны прослужить минимум 80 лет.
Устойчивость к коррозии. Готовые элементы должны быть дополнительно обработаны составами, предотвращающими образование коррозии.

Характеристики

Балки перекрытий, в зависимости от технологии производства, имеют различные характеристики.

Двутавры с наклонными полками. Угол уклона 6-12 градусов. Основные параметры:
- длина – 10-60 см;
- ширина – 5,5-19 см;
- толщина полки – 7,2 мм-1,8 см;
- толщина стенки – 4,5мм-1,2 см.
Двутавры с параллельными гранями (ГОСТ 26020, СТО АСЧМ 20-93) имеют иные характеристики:
- длина — Б-1 – 100 Б-4;
- толщина полок – 5,7 мм-3,3 см;
- ширина профиля – 55 мм-32 см;
- толщина стенки – 4,1 мм-1,95 см.
Широкополочные металлические конструкции имеют следующие характеристики:
- длина — 20Ш1- 70Ш5;
- ширина профиля – 15-32 см;
- толщина стенки – 6,0 мм- 2,3 см;
- толщина полок – от 9 мм -3,65 см.
Колонные балки имеют следующие показатели:
- длина – 20 К1-40 К5;
- ширина профиля – от 20 до 40 см;
- толщина стенки – от 6,5 до 2,3 см;
- толщина полок – 1-3,55 см.

Расчет

При планировании устройства потолка или пола с помощью металлических балок, рекомендуется грамотно выполнить необходимые расчеты.

Какие показатели учитывать?

При проведении расчетов учитывается одновременно целый ряд факторов:

площадь строящейся поверхности;
общий вес;
расстояние между металлическими балками;
максимально возможную нагрузку;
ширину пролета.

Чем больше ширина пролета, тем высота металлических изделий должна быть больше.

Формулы

Расчет производится по прочности и жесткости изделия. Вычислив значения в таблицах ГОСТа можно найти необходимый номер проката.

Линейная нагрузка рассчитывается по формуле q = Q * p и используется в последующих расчетах.

q – величина линейной нагрузки;
p – шаг укладки балок;
L – длина перекрываемого пролета.

Максимальный момент сопротивления сечения балки (Wy) находится делением изгибающего момента на расчетное сопротивление материала.

q – линейная нагрузка на балку;
L – длина пролета;
E – модуль упругости материала
Jy – минимальный момент инерции.

Особенности процесса монтажа

Процедура устройства перекрытий с использованием металлических балок имеет определенные особенности, которые необходимо знать и четко соблюдать.

Обязательно наличие четкой схемы постройки с произведенными расчетами на прочность и изгиб изделий.
К боковым граням балок крепятся бруски сечением 60х60, после чего размещается накат из досок.
Накат накрывается слоем утеплителя, выполняющего функции звуко и теплоизоляции.
Шаг между стальными балками не должен превышать 150 см, оптимальное расстояние – 100 см.
Глубина опирания концов металлических конструкций на стены – максимум 25 см.
Чтобы добиться большей звукоизоляции можно использовать не обычные, а пружинные скобы.

Плюсы и минусы применения в зданиях

Конструкции из металла обладают рядом преимуществ, благодаря которым материал широко используется:

повышенной прочностью;
огнестойкостью;
устойчивостью к внешним факторам;
повышенной надежностью;
большим периодом эксплуатации;
возможностью усилить уже построенное здание;
увеличенной несущей способностью.

Однако такие балки имеют и свои недостатки, которые также следует учитывать:

сложность проведения строительных работ;
необходимость задействовать тяжелую технику;
металл может подвергаться коррозии;
требуется производить сложные подсчеты, с чем у новичка могут возникнуть серьезные сложности.

Цены на все виды

В строительстве чаще всего используются двутавровые металлические балки. Средняя стоимость продукции представлена в таблице.

Наименование балки	Длина	Стоимость
двутавровая № 10	12 м	880
двутавровая № 10 Б-1	12 м	780
двутавровая № 12	12 м	900
двутавровая № 12 Б-1	12 м	660
двутавровая № 14	12 м	1050
двутавровая № 14 Б-1	12 м	740
двутавровая № 16	12 м	1300
двутавровая № 16 Б-1	12 м	980
двутавровая № 18	12 м	1280
двутавровая № 18 Б-1	12 м	1150
двутавровая № 20	12 м	1560
двутавровая № 25 Б-1	12 м	2150
двутавровая № 25 Ш-1	12 м	3500
двутавровая № 30	12 м	2600
двутавровая № 35	12 м	3300
двутавровая № 40	12 м	3500
двутавровая № 45 Б-1	12 м	5200

Заключение

Использование металлических балок перекрытия рационально и оправдано в области машиностроения и промышленности. В жилищном строительстве применять эти изделия невыгодно и затратно. Если все-таки решили купить металлические конструкции, то лучше выбирать алюминиевые, так как они больше всех подходят для малоэтажного строительства. Очень важно произвести правильные расчеты.

Балочные

Балочные перекрытия – одни из важных компонентов в конструкции дома. Данная часть перенимает нагрузку от стен и кровли и передает ее на основание здания.

Перекрытия служат диафрагмой жесткости в горизонтальном срезе дома. Они обеспечивают устойчивость конструкции и для нижних этажей служат потолком, а для верхних – полом.

Чтобы подробнее узнать о перекрытиях в доме, рекомендуется ознакомиться с их особенностями, видами, назначениями и требованиями.

Что означает понятие?

Под термином «балочное перекрытие» понимают элемент балочной системы, который часто используется в многоэтажном доме. Оно представляет собой горизонтальную несущую конструкцию, служащую разделителем строения по высоте. Перекрытия выполняются из разных материалов, в зависимости от особенностей конструкции здания.

Основные отличия балочного перекрытия от других:

несущим элементом выступают балки;
они монтируются в стены на определенном расстоянии;
для получения полноценной горизонтальной конструкции в них кладут заполнитель;
чтобы обустроить перекрытия, используют деревянные, железобетонные или металлические изделия.

В отличие от безбалочных перекрытий, которые сооружаются из однородных элементов, здесь несущей частью выступают сами балки. Если сравнивать два эти типа перекрытия, то существенная разница состоит в том, что в безбалочных конструкциях основание заливается бетоном с применением арматуры или же бывает сборной.

В балочных перекрытиях нет цельных элементов: планки укладывают от стены к стене и уже после сборки заполняют настилом.

Разновидности перекрытий

Балочные перекрытия можно разделить на несколько видов. Они делятся по конструкции, по типу самих балок.

Для начала стоит рассмотреть, какими бывают перекрытия по конструкции.

Монолитные железобетонные

Суть такого перекрытия состоит в том, чтобы не делать слишком толстую плиту, а сосредоточить материал в определенных местах, тем самым уменьшив вес перекрытия.

Такие конструкции очень простые в расчетах: плита работает только в одном направлении, из нее вырезают участок и рассчитывают, как балку. То же самое проделывают с главной балкой. Монолитная плита опирается на балки, которые, в свою очередь, опираются на колонны. Балки могут располагаться как вдоль, так и поперек здания.

Сборно-монолитные

Такое решение – одно из самых современных и представляет собой легкую, но надежную конструкцию. Она состоит из:

специальных балок;
блоков-вкладышей;
армирующего каркаса и бетона.

Такая конструкция дает возможность проведения работ в местах с ограниченным доступом техники. При этом плита получается более ровной, чем заводское ж/б изделие.

Сборные

В состав такой конструкции входят панели или плиты, а также балки, которые их поддерживают. Такие планки называются ригелями, они опираются на колонны. Заполнителем часто служат гипсобетонные или легкобетонные плиты.

По типу балок

По типу балок перекрытия можно разделить на:

В частном домостроении нередко выбирают именно дерево. Они имеют минимальную стоимость, малый вес и простой монтаж. Но такие планки склонны к загниванию и поражению жуком-короедом. Металлические ригели более надежны и долговечны, но такой вариант не пользуется спросом у застройщика.

У них хороший предел огнестойкости и высокая несущая способность. Такие балки склонны к поражению коррозией в местах повышенной влажности и имеют высокую стоимость.

Железобетонные планки могут перекрывать большие пролеты длиной до 7 метров. Они надежны и долговечны

Больше информации о видах балок перекрытий здесь.

Требования частично определяются по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки воздействия», где сказано, что перекрытия должны обладать необходимой прочностью, чтобы выдержать собственный вес, а также те нагрузки, которые на них воздействуют.

Конструкции в жилых зданиях должны равномерно выдерживать нагрузку не менее 200 кг на 1 метр квадратный. В частном строительстве этот показатель увеличивается, а для чердаков – наоборот, снижается.

Перекрытие также должно быть жестким и не прогибаться под воздействием нагрузок. Оно не должно быть зыбким и не колебаться при перемещении мебели по полу или при движении людей. Перекрытия должны обеспечивать защиту комнату от проникновения в нее воздушного и ударного шума. По СНиП они не должны быть дорогими в производстве.

В итоге можно подчеркнуть основные требования к конструкции:

жесткость;
прочность;
доступность;
экономичность.

Материал перекрытия балок выбирается исходя из того, где будет использована конструкция. Деревянные применяют в частном строительстве, а железобетонные – в сооружении многоэтажных многоквартирных домов.

Схема слоев пирога

Устройство пирога перекрытия имеет определенную схему. Ее лучше придерживаться, чтобы добиться прочности и жесткости конструкции.

Можно привести пример на основе деревянных балок для перекрытия:

Деревянные бруски, которые укладываются ребристой стороной или в прямом положении.
Доски, которые являются черновой отделкой потолка.
Тепловая или звуковая изоляция. В качестве нее может выступать минеральная вата, шлак, песок, пенопласт или керамзит.
Гидроизолирующий материал из плотного полиэтилена или рулонной резины.
Накат чернового или чистового пола.
Слой пароизоляции со стороны потолка.

После укладки всех слоев пирога можно осуществлять чистовую отделку поверхности. Если балочное перекрытие служит полом для 2 этажа, то есть смысл выполнить утепление.

Это поможет предотвратить чрезмерную сырость в помещении, повысит температуру в здании, предотвратит появление грибка и выпадение конденсата. Кроме того, такой шаг сократит затраты на отопление. То же самое касается и чердака, который без утепления пола может оказаться холодным помещением.

Чтобы рассчитать балки для сооружения перекрытий, необходимо знать размер пролета, размер самих балок и шаг, с которым они прикреплены. Эта информация поможет вычислить, какую нагрузку сможет выдержать балка.

Например, пролет составляет 5000 мм, при этом ширина и высота поперечного сечения балки равна 100х200 мм. Кроме того, шаг балок, с которым они закреплены равен 70 см. Из этого следует, что предельная нагрузка на одну балку составит 215 кг/м 2 . При этом рекомендуемой предельной нагрузкой на балку для межэтажного перекрытия лучше считать не менее 400 кг/м 2 .

Подробнее о принципах расчета читайте в статье по ссылке.

Процесс монтажа и крепления балок

Перед монтажом балок. Необходимо выполнить их раскладку. Чтобы пол имел один уровень, вспомогательные балки закладывают в несущие стены ниже остальных на высоту своего сечения. Сами балки укладывают в специально подготовленные заранее ниши в стене.

Для долговечного и надежного опирания глубина заделки балки должна составлять не менее 150 мм. При этом в такой нише должен оставаться воздушный зазор 20-30 мм. Он исключит контакт балки со стеной, которая может быть холодной.

Если стены имеют утеплитель с внешней стороны, то нишу не следует ничем заполнять. Если же утеплителя нет, то ниша может стать проводником холода. Торцы деревянных балок перед укладкой в стену отпиливают под углом 60-70 градусов.

Полная информация о монтаже в этой статье, а о креплении здесь.

Как удлинить и срастить?

Иногда случается так, что необходимо заполнить балками пролеты, которые имеют размер больше, чем сам древесный материал. Это часто случается при использовании бруса, который выпускается длиной до 6 метров. В таком случае используют технологию наращивания балки по длине.

Для этого применяют несколько методов:

соединение встык;
косым прирубом;
внахлест.

При соединении встык концы бруса отпиливают под углом 90 градусов, используют деревянные накладки для сращивания, закрепляя саморезы в шахматном порядке.

При наращивании «косым прирубом» концы элементов подрезают под косым углом, соединяя через сквозное отверстие шпилькой. Такой вариант актуален для бруса квадратного сечения. При соединении внахлест сам стык должен составлять не менее 1 метра.

Подробнее о сращивании балок тут.

Армирование

Армирование ригелей перекрытий происходит тогда, когда используются деревянные балки. Это позволяет продлить срок службы конструкции. Деревянные балки со временем приходят в частичную негодность, что может угрожать целостности здания.

Причинами этому служат грызуны, сырость, резкие перепады температур или естественный износ. Армировать балки можно с помощью специальных накладок, металлических протезов, а также с помощью увеличения площади сечения или углеволокном.

Описание технологий:

Накладки нужны тогда, когда есть повреждения на определенном участке. Усиление заключается в том, чтобы установить с двух сторон деревянные накладки, закрепив их болтами с гайками и шайбами.
Стальной протез используется в качестве замены деревянных накладок или же в местах примыкания балки к стене. Для этого применяют профили круглого сечения. Швеллера, уголки или листовой металл. Закрепление происходит болтами, шайками и шайбами.
Увеличение площади сечения подойдет тогда, когда изначально был неправильно произведен расчет. Между балкой и материалом для увеличения сечения должна быть проложена гидроизоляция.

Углеволокно накладывают слоями в нужном месте и закрепляют клеем. Этот способ подойдет тогда, когда вышеописанные методы не актуальны.

Дефекты, причины и их устранение

К дефектам балочных перекрытий можно отнести:

сучки на деревянных ригелях;
трещины на железобетонных балках;
прогнившие участки;
участки с образованием плесени;
деформации балок;
коррозия стальной конструкции;
удары и вмятины на железобетонных или металлических изделиях.

Причинами таких дефектов становится не только неправильный монтаж устройства, но и их расположение в местах, которые не были для этого подготовлены. Деревянные изделия прогнивают из-за отсутствия вентиляции в нише, куда они закладываются. Здесь оседает конденсат и образуется грибок. Деформация металлических изделия происходит при неправильной транспортировке.

Чтобы выровнять прогнувшиеся балки, их нужно поднять и усилить их несущую способность. Поднимают ригеля с помощью винтовых стальных домкратов, иногда с помощью вертикальных брусьев, которые по длине превышают расстояние от пола до потолка. Также это можно сделать металлическими полосами по ширине равными высоте балки.

Плюсы и минусы типа конструкции

Основные достоинства балочной конструкции:

обеспечение перекрытия пролетов с увеличенными размерами;
большой запас прочности, который позволяет распределять высокие нагрузки;
хорошие звукоизоляционные и шумозащитные характеристики.

Из минусов можно выделить необходимость использования грузоподъемной техники для монтажа, а также дополнительные затраты, связанные с доставкой ригелей на участок.

Балочное перекрытие изготавливается из балок, которые могут быть выполнены из древесины, металла или железобетонной конструкции. Такой способ позволяет закрыть пролеты с увеличенной длиной, а также дополнительно упрочнить конструкцию. Монтаж устройств требует внимательности и присутствия подъемной техники.

Читайте также: