Крепление деревянной балки к металлической балке
Обновлено: 18.05.2024
Как привило, во время строительства той или иной конструкции у человека, непосвященного во все особенности процесса, возникает множество вопросов. Они нередко касаются выбора материалов, а также способа соединения совершенно разнородных элементов. Один из популярных вопросов — как прикрепить доску к металлической трубе. Задача перед строителем стоит действительно нетривиальная. Материалы отличаются друг от друга, почти как «лед и пламень». Поэтому любому мастеру необходимо узнать обо всех возможных (и надежных) вариантах, которые можно использовать без боязни, что «соединение несоединимого» в какой-то момент «даст слабину».
Особенности древесины
Более ненадежным звеном в этом дуэте является дерево. Некоторым его особенностям (применительно к соединению с металлом) надо уделить внимание.
- Поскольку дерево может расширяться при перепадах температуры и при изменении влажности, необходимо обеспечить зазор между соединяемыми элементами. Это позволит избежать проблем в будущем.
- Обязательна предварительная обработка материала, который способен превратиться в жертву разнообразных вредителей, плесени, влаги или огня. В этом случае лучше использовать составы, проникающие глубоко в структуру древесины.
Выбор способа соединения разнородных элементов зависит от особенностей будущей конструкции, а также от места, где она будет находиться. Например, для максимальной защиты уличного сооружения между деревянными и металлическими деталями советуют укладывать рубероид, либо промазывать древесину битумной мастикой.
Возможный союз дерева и металла
Комбинированные конструкции широко применяются в частном строительстве. Например, нередко такая задача встает перед теми, кто сооружает несущие элементы здания или отдельные объекты.
Где применяют соединение?
Сейчас потребность в соединении металла с деревом возникает:
- при строительстве каркасных домов;
- при монтаже стропильной системы;
- во время сооружения ограждений;
- при утеплении балконов, лоджий.
Список на этом не заканчивается. Еще один пример работы с металлом и деревом — самостоятельное создание лестницы для дома.
Потенциальные варианты
В любом из приведенных случаев ответ на вопрос, как прикрепить доску к металлической трубе, в большей степени зависит от будущей нагрузки, которую будет испытывать конструкция. Основных использующихся вариантов два. Это:
- соединение материалов саморезами;
- применение перфорированных уголков, привариваемых к профильным трубам.
Если говорить о первой технологии, то ее часто используют для крепления бруса к трубам при строительстве деревянных перекрытий. В этом случае требование одно: это достаточная толщина стенок металлических элементов. Минимум — 2 мм. В противном случае резьба со временем может разболтаться.
Усиленные перфорированные уголки — практически традиционный вариант, если требуется создать надежную стропильную систему для дома, стены которого в состоянии выдержать серьезный вес. В этом случае стропила, опоры прогонов и коньков делают не из легкого бруса, а из мощного швеллера.
Оба способа соединения дерева и металла подразумевают защиту материалов. Главная угроза дереву — влага, металлу — коррозия. Чтобы минимизировать риск разрушения, в качестве крепежа для двух материалов используют оцинкованные саморезы. Самыми «достойными» считают кровельный крепеж. Это элемент, имеющий кончик-сверло, шестигранную головку, а также специальную шайбу с резиновой прокладкой.
Деревянные заготовки предварительно обрабатывают антисептиками, антипиренами, влагоотталкивающими средствами. Металлические элементы защищают антикоррозийной грунтовкой либо специальной краской. Чтобы из-за расширения древесины у обычных саморезов не сорвало шляпки, под них подкладывают прессшайбы из качественной резины.
На вопрос о том, как прикрепить доску к металлической трубе, можно ответить по-разному. Все зависит от возводимой конструкции, так как в каждом случае применяют свои, оптимальные методы.
Лестница: деревянные ступени и металлический каркас
Компании, специализирующиеся на изготовлении таких конструкций, используют для ступеней различные материалы — камень, стекло, полимеры и т. д. Однако при самостоятельном строительстве лестницы главным фаворитом остается древесина.
Важнейшим этапом для мастера является выбор способа крепления ступени на металлическом каркасе. Но и в этом случае многое зависит от характеристик конкретной конструкции. Мощные косоуры или тетивы — причины, по которым деревянные ступени не будут подвергаться серьезным нагрузкам, если не считать их изгибов под весом человека.
Более легковесные конструкции — косоуры, сваренные из одного из видов профильных труб. В этом случае динамические нагрузки будут достаточно велики. По этой причине выбирают максимально надежные способы. Крепление ступеней к каркасу производят:
- крепежом Фишер (пластиковый распорный дюбель);
- мебельными болтами;
- саморезами.
Четвертый возможный вариант — соединение футоркой: металлической втулкой, имеющей как внутреннюю, так и наружную резьбу. Плюс этого элемента — универсальность, возможность монтажа ступеней на тетиву и косоур. Именно данный метод используют крупнейшие компании, производящие качественные лестничные конструкции.
Соединение футоркой
Главные достоинства этого крепежа — шанс скрыть с глаз все монтажные элементы, возможность быстрого, удобного монтажа и демонтажа ступеней. К недостаткам относится сложность, трудоемкость процесса фиксации футорок, необходимость максимально точных чертежей. Еще один минус — ограниченность применения. Такой метод подходит лишь для твердых пород дерева.
Ступени, прикрепленные с помощью футорки, можно демонтировать неоднократно, причем без всякой боязни за соединение. В роли основного крепежа может выступить как обычный болт с гайкой, так и шпилька, имеющая декоративную гайку-колпачок.
Крепление ступеней саморезами
Главное достоинство этого метода — отсутствие на поверхности проступей каких-либо «артефактов», которые не способны стать украшением любой лестницы. В этом случае рекомендуют использовать максимально надежные элементы — те, что имеют в шляпке шестигранный или крестообразный паз. Такой крепеж даст возможность не беспокоиться о том, что при затяжке паз попросту «слижет».
Для монтажа деревянных степеней все чаще используют почти универсальные кровельные саморезы. Но перед их приобретением нужно узнать некоторые нюансы. Выпускают два вида кровельных материалов: для дерева и металла. Отличаются они количеством витков, а также диаметром сверла. Для древесины он тоньше, резьба больше, а витков, естественно, меньше.
Как прикрепить доску к металлической трубе, если речь идет о ступенях? Вернее, чем? Логичным кажется использование саморезов по металлу. Однако мнение это ошибочно: крепежные элементы для дерева имеют больший размер резьбы, поэтому только они обеспечат максимально прочное соединение металла с массивом доски.
Саморезы, имеющие потайную головку, идеальны, если нижняя поверхность лестницы будет находиться на виду. В этом случае в металлопрофиле сразу делают потай для конусообразной шляпки. Если древесина достаточно твердая (бук, дуб, лиственница, ясень), а для соединения выбран крепеж диаметром 5-6 мм, то в ней предварительно делают отверстия. Их диаметр равен диаметру тех участков самореза, где нет резьбы (3-4 мм).
Соединение каркаса и досок мебельными болтами
Этот вариант монтажа проступей считается самым простым и надежным. В ступенях просверливают сквозные отверстия, которые немного больше, чем диаметр крепежных элементов. Затем делают отверстие в профильной трубе.
Широкая шляпка болта позволит скрыть небольшие дефекты засверловки, а профилированная часть под ней предотвратит проворачивание крепежа во время затяжки. В этом случае главное не допустить чрезмерного затягивания гайки.
Преимущества соединения такими болтами — скорость монтажа, простота, удобство, так как остается возможность демонтировать и заменить проблемные элементы. Недостатки метода — шляпка, «украшающая» поверхность степени, сложность, если нет возможности доступа для затяжки гайки к подступенному пространству.
Фиксация деревянных ступеней крепежом Фишер
Этот крепежный элемент относится к последним изобретениям. Пластиковый распорный дюбель (TB) применяют не только для соединения деревянных проступей и металлического профиля. С таким же успехом с его помощью производят монтаж на бетон. В последнем случае используют другую разновидность крепежа — TBB. В комплект входит керн для разметки отверстий (TBZ 2).
С одно стороны крепления Фишер находится втулка большого диаметра с отверстием по центру, и с конусными насечками. С другой — втулка, которая раскрывается при вкручивании самореза, не давая крепежу «выскользнуть» из профильной трубы. Плюсами этой анкерной системы считают быстрый, простой монтаж, эластичность полимерной конструкции, которая предотвращает появление скрипа ступеней, вибрацию лестницы.
Сначала в отверстия профильных труб ставят керн, затем сверху укладывают ступени, поддавливают их. В соответствии со сделанными метками сверлят отверстия в проступях. Затем в профиль устанавливают крепления Фишер, закручивают саморезы. Последний этап – монтаж (насаживание) ступеней.
Как сделать выбор?
Оптимальный вариант зависит от конструкции лестницы. Если рассматривать самостоятельное сооружение домашних лестниц, то здесь лидируют каркасы из швеллера и уголков, соединяющих несущие элементы. В этом случае проще использовать саморезы.
Отношение к дюбелям фирмы Фишер неоднозначное. Некоторые мастера эти крепежные элементы хвалят. Причина положительных отзывов — отсутствие проблем при эксплуатации лестницы. Другие, наоборот, «обзывают» новое изобретение креплением для «нубов».
Деревянный забор и металлические столбы
Это еще один вид строительства, когда вопрос о том, как прикрепить доску к металлической трубе, становится злободневным. Несмотря на уязвимость дерева на открытой местности, этот материал остается очень востребованным. Особенно если работу делают своими, а не чужими руками.
Такие заборы традиционно крепят на металлических столбах, так как даже защищенные деревянные опоры гораздо быстрее приходят в негодность. Самым простым, а потому распространенным вариантом, является использование прожилин (прогонов, лаг) — металлопрофиля или досок (бруса), которыми соединяют все столбы. На них потом крепят вертикальные деревянные элементы — штакеты. Вариантов крепления есть несколько.
Для металлических прогонов
Если в роли прогонов используют металлический профиль (уголки), то его сначала приваривают к столбам, а потом соединяют с досками болтами либо саморезами. Современная, максимально удобная альтернатива уголкам — специальные приспособления (хомуты, х-кронштейны, или держатели).
Преимущество последних — скорость работы, так как становится ненужным «вмешательство» сварочного аппарата. Кроме того, такой крепеж автоматически гарантирует легкий демонтаж конструкции. Но этот вариант все же оптимален для заборов из других материалов.
Для деревянных прожилин
Когда используют поперечины из дерева, то многие отдают свои голоса так называемым ушкам (проушинам) — металлическим полосам с отверстиями по краям. Но в них чаще необходимости нет. Трубу просто просверливают насквозь, а деревянные прожилины фиксируют болтами (М10). Чтобы предотвратить раскручивание, ставят шайбы Гровера (или гроверы).
Другой способ — обрезка болта (до нескольких мм от гайки) и его последующая расклепка. Головки болтов в этом случае утапливают в древесину. Самодельные пластины и хомуты для круглых труб-столбов также считаются хорошими способами соединения металла с деревянными элементами.
Брус и металлический ростверк
Это сочетание тоже (в некотором роде) относится к теме «как прикрепить доску к металлической трубе», так как ростверки нередко сооружают из других металлических профилей — из швеллера, двутавра или уголков (для легких зданий). Для крепления дерева к металлу также используют болты или саморезы, но обязательно толстые.
- Соединение с ростверком саморезами. Сделать операцию можно двумя способами. Если уже уложен брус, то делают отверстие снизу. Когда деталь отсутствует, сверлят сверху, а потом просверливают брус. Для каждого элемента свой диаметр отверстия. Для ростверка — на пару миллиметров больше диаметра самореза, для дерева — на 2-4 мм меньше. Этот способ имеет право на существование, но он менее надежен.
- Болтовое соединение. Сначала делают отверстие в ростверке, затем в брусе, но в последнем случае размеры его снизу и сверху отличаются. Нижняя часть отверстия больше толщины болта на 1-2 мм, верхняя — больше шайбы, на те же 1-2 мм. В швеллер болт можно вставить снизу или сверху, в ростверк из уголка — только снаружи. Для предотвращения ослабления соединения ставят гровер.
Как прикрепить доску к металлической трубе, чтобы соединение было максимально долговечным? Нужно использовать качественные крепежные элементы, которые предназначены именно для такого рода работ. Регулярная обработка природного материала дополнительной защитой также не помешает, так как эта простая операция максимально продлит срок эксплуатации конструкции.
О том, как прикрепить доску к металлической трубе, можно узнать, если уделить время просмотру следующего ролика:
Опирание деревянной балки на двутавр (швеллер)
Здравствуйте.
Давненько почитываю форум, но вот только зарегистрировался.
Надеюсь тема не будет клоном, поискал по форуму и нашел несколько подходящих тем,
но тема вопроса там не раскрыта ((
В общем: проектирую межэтажное перекрытие двухэтажного дома по деревянным балкам .
Есть необходимость опереть деревянную балку (лагу) на металлический двутавр.
где-то читал, что опирание деревянной балки должно быть не менее её высоты (знаю, что можно посчитать, но не умею).
Опирание на полку двутавра совсем маленькое 42мм.
Из одной темы видел ссылку на СП 31-105 п.6.2.8.8 - какой-то не убедительный стык
На картинке изобразил два узла . Подскажите\посоветуйте как лучше его решить ?
Узел 1 удобнее для подшивки досок пола и потолка, так как будет меньше перепад за счет полок. Хотя. если потолок, что-то типо подвесного, пофиг, конечно. Прочнее?! А нужна-ли там прочность-то?! ИМХО, а вот шарнирность там как раз бы не помешала для динамических нагрузок на пол.
Я вам более того скажу, разбирали как-то старые Сталинские перекрытия, так там деревянные прогоны вообще ни как не были прикручены к двутаврам. Так просто и лежали на полках. Тупо между деревянных прогонов забивались, в полости двутавра (т.е. параллельно ему), доски распорки. Ну и, есссссесно, распорки приколачивались к прогонам. И все!
Но в вашем варианте лучше прихватить, так как у вас второе опирание заведено в стену.
Да. еще смущает 3.5м пролет и деревянные балки по H - 150мм. Может все и ок) Но я бы подтвердил бы это расчетами. А так, на глаз, я бы лучше применил бы 100х175 и сделал бы выборки в деревянных балках под верхние полки двутавра. Да это более трудоемко, но потом меньше ломать голову, чем убирать перепад между полкой двутавра и деревянными балками.
Спасибо за ответы.)
Появилась идея : взять широкополочный двутавр Ш18, так увеличится площадь опирания, использовать узел 1 оставив только одну шпильку ?
Использовать доски распорки вгоняя их в полость двутавра - класс. Мне идея понравилась.
Прислушаюсь к совету: возьму балки больше 100х180, буду делать выборки, так уменьшится перепад уровня с основными балками + запас прочности.
Но вопрос с площадью опирания хочу всё же раскрыть. Помогите расчитать.
По поводу досок распорок уточню: такой вариант применялся, так как деревянные балки были с двух сторон заведены в двутавры. У вас же одна сторона заведена в стену, т.е. там будет получаться скользащая заделка (тепловая её еще называют) Так что я бы посоветовал использовать, все таки шпильки, дабы закрепить в горизонтале, а если будет закрепление в горизонтале, то распорки это уже будет просто лишнее.
А что за сложность? Нагрузку на балку вместе с весом балки делите на площадь опирания. Полученная цифра не должна превышать допускаемое напряжение.
Такс, разобрался вроде.
Q=B\S (B-опорная реакция, S-площадь опирания)
Q=800\(10 *4) = 20 кгс\см.кв. Получается при нагрузке в 800 кг и Расчётном сопротивлении смятию в 30 кг хватает опорной площадки в 10х4 (см).
Значит такой узел вполне может существовать! и даже без широкополочных двутавров ))
Теперь только по шпилькам не понятно - если использовать только одну то соединение будет шарнирнирным, а если две то нет?
И зачем принимают минимальную длину опирания деревянных балок 150-180 мм (по разным источникам) ..
А если балка длиной всего 1 метр? Здесь нельзя говорить о только о площади опирания. Надо учесть, на сколько уменьшится длина опирания от прогиба, не приведёт ли прогиб к выходу за пределы допускаемых напряжений, к вываливанию балки. Надо или уменьшать прогиб или увеличивать длину опирания. Прогиб можно уменьшить закреплением за двутавры или увеличением момента сопротивления.
Как считаете? Такой вариант опирания перекрытия из доски 50х200 на двутавр 30Ш1 с промежуточными вкладышами из той же доски 50х200 стянутой по центру по 1 болту М12, нормальный? Лаги прибиваются в торец вкладыша 2 гвоздями.
Открою страшную тайну.
Ваша идея бредовая - не существует в природе такого двутавра. И 18Ш1, 18Ш2 и т. д. тоже не существует. И вообще широкополочных двутавров высотой 180мм не существует.
Оснащение проходки горных выработок, ПОС, нормоконтроль, КР, АР
Offtop: Abaz, откуда столько ненависти ? В России не только вам живётся не найс, не забывайте об этом. Не думали, что могли бы скрасить минуты форумчан как-то иначе, чем своей критикой переходящей на личности ? Может быть не стоит писать каждый пост подразумевая "вы, сударь, идиот, идея у вас бредовая, и вообще" ? Может быть если что-то изменить в себе, то и к вам люди станут относиться иначе ? В вашем коллективе нет человека, который бы захотел бы вам это сказать ?
Или вы достигли вершины эволюции инженера-конструктора и теперь, с полным правом, можете всех обзывать как вздумается ?
Я понимаю, всякое бывает. Но быть милой и обаятельной. Мне кажется, именно это обязанность каждой девушки. Не смотря ни на что.
Так то, конечно, ваше право.
----- добавлено через ~3 мин. -----
che84, вам надо освоить деревянные конструкции чуть поглубже.
Offtop: Эти слухи, которыми вы руководствуетесь. Это ведь от вашей лени, скорее всего. Лень влезать в расчёты.
Если бы влезли, то и вопросов бы не возникло. Этот вопрос от незнания как что считать.
А всего-то один СП "Деревянные конструкции" освоить. И тот на пару глав. Или ломанный МКЭ СКАД/ЛИРУ поставить, там приложения считают по СНиПам, только кнопки нажимай.
Правильно вообще, выполнить перекрытие только или из дерева или из стали. Зачем комбинации ? Это и вам сложно и строителям и эксплуатировать потом как.
Как вы сталь окрасите ? А через 10 лет ?
Балочные перекрытия в строительстве частных домов
Балочные перекрытия часто используются в коттеджном домостроении. Они нравятся легкостью монтажа, небольшой трудозатратностью и возможностью использовать разнообразные тепло- и звукоизолирующие материалы.
Балочные перекрытия состоят из нескольких элементов.
1. Балки. Они выполняют несущую функцию.
2. Накат. Заполняет межбалочное пространство.
3. Материалы для отделки пола и потолка. Для создания перекрытий используются самые ходовые материалы:
Рассмотрим их подробнее.
Деревянные перекрытия
Древесина самый популярный материал в строительстве малоэтажных частных домов.
Во-первых, каркасные дома и дома из бруса сейчас очень популярны, в них никак не обойтись без деревянных перекрытий.
Во-вторых, дерево наиболее экологичный материал, обладающий значительными преимуществами:
— быстрота и легкость монтажа, не требующего специальной техники и оснастки;
— высокая прочность при относительно небольшом весе;
— хорошие теплопроводность и шумоизоляция.
Недостатков у дерева мало, значимыми являются: пожароопасность, подверженность гниению и повреждению насекомыми. Но с ними успешно борются современные антисептические средства. Они позволяют не только избежать гниения древесины и защитить ее от вредителей, но также повышают устойчивость к огню. Кроме того, появились новые деревянные материалы, обладающие повышенной прочностью: деревянный двутавр, клееный брус и подобные им изделия.
Единственный недостаток, с которым приходится мириться — ограниченные возможности свободных планировок. Это связано с требованиями нормативных актов: если делать пролеты длиной более 4,5 метров, то необходимо применять дополнительные опоры. В результате уменьшается свободное пространство и увеличиваются расходы на материалы.
При проектировании деревянных перекрытий, должны быть правильно рассчитаны два главных показателя:
— расстояние (шаг) между балками.
Несущие нагрузки на балку
Строительными нормативами предусмотрены нагрузки от 100 до 210 кг на квадратный метр. Однако лучше взять за основу больший запас прочности, чем пытаться усилить конструкции после завершения монтажа.
Оптимальное значение для частного дома — 250-400 кг на квадратный метр.
Расстояние (шаг) между балками
Укладывание балок производится параллельно друг другу по меньшей стороне пролета с определенным шагом — расстоянием, на котором они будут находиться друг от друга. Шаг зависит от длины пролета сечения балки. Ориентировочные значения можно посмотреть в таблице.
Поскольку размеры материалов могут несколько отличаться друг от друга, то делать разметку расстояния для укладки балок лучше от базовой точки, приняв за нее один край.
Совет эксперта
Величину шага следует делать кратно размерам утеплителя, который потом будет укладываться на пол или потолок. Это значительно облегчит работы по теплоизоляции.
Пример: если листы утеплителя имеют размеры 1200 или 2400 миллиметров, то шаг между балками стоит сделать 600 миллиметров.
Для помещений, в которых нагрузки будут временными, например котельные, санузлы, расстояния между балками делаются меньше. Это уменьшит расходы на материалы для обшивки полов, так как чем меньше шаг, тем более тонкий материал можно использовать.
Схема монтажа балочного деревянного перекрытия
Монтаж балочных перекрытий одинаков всех их видов, в том числе для цокольных и мансардных. Он состоит из следующих этапов.
1. Вначале на опоры укладывается несущие элементы — балки. К ним снизу прикрепляются бруски — для удобства укладки утеплителя или чернового покрытия.
Роль чернового покрытия выполняет доска. Она прибивается к брускам, после чего на нее укладывается пароизоляция, тепло- и звукоизоляция. Чаще всего используются пенополистирол, минеральная вата и пористые наполнители. Они заполняют пространство до уровня «вровень с балкой». Сверху весь «пирог» накрывается пароизоляционным материалом для того, чтобы внутрь перекрытия не попала влага.
2. На втором этапе монтажа делаются деревянные лаги. Они располагаются на расстоянии 60 сантиметров друг от друга. В каждом последующем слое доски располагаются перпендикулярно доскам нижнего слоя. Это даст возможность распределять нагрузки равномерно, а также придаст покрытию дополнительную жесткость.
3. На третьем этапе приступают к укладке досок пола. Для этого можно использовать: гипсокартон или сороковку, ДВП или фанеру.
4. Заключительный этап — зашитие нижней части перекрытия, отделка и оформление потолка.
Лайфхак от практиков: устранение передачи колебаний по деревянным перекрытиям
Дома с деревянными перекрытиями имеют одну неприятную проблему: движения по полу верхнего этажа резонируют с потолком нижнего этажа.
Чтобы решить эту проблему, можно применить нестандартный, но действенный способ — изменить расположение несущих балок. Их следует укладывать парами (по две), делая расстояние между неми 500 миллиметров.
Первая из балок — несущая для пола верхнего (например, второго) этажа. Ее сечение рассчитано по строительным нормативам и составляет 150х100 миллиметров. Она крепится к прокладке из древесины и мауэрлату. Ее уровень должен находиться выше уровня балки, стоящей рядом.
Вторая из балок — несущая для потолка. Ее сечение составляет 100х50 миллиметров.
Такая схема расположения балок обеспечивает отличную звукоизоляцию, поскольку полностью исключена передача колебаний, идущих сверху вниз.
Железобетонные перекрытия
ЖБ балки в самостоятельном строительстве используются реже, чем деревянные из-за большого веса и необходимости применять специальную технику. В домах из бруса и каркасниках такие перекрытия не используются совсем.
Основное требование к балкам — это их несущая способность. Поэтому важно правильно рассчитать ее сечение.
Алгоритм расчета сечения балок из железобетона
1. Замерить пролет балки.
2. Рассчитать характеристики прочности.
3. Определить необходимую относительную высоту.
4. Рассчитать высоту области заливки бетона.
5. Определить коэффициент максимального момента.
6. Составить расчетную формулу для нагрузки на дом.
Для создания опор, чаще всего, используют балки, имеющие сечение в виде прямоугольника.
Их размеры рассчитывают, относительно длины пролетов. Они должны соответствовать ГОСТовским нормативам.
Технические рекомендации для железобетонных перекрытий:
▪ высота несущих балок должна быть равна 1/20 шага между опорными элементами. Отношение ширины балки к высоте должно быть 5:7;
▪ балки должны иметь высоту, не превышающую 5 процентов от их длины;
▪ длина должна быть такой, чтобы их торцы не заходили на несущие стены;
▪ в строительстве домов чаще всего используются балки, имеющие длину 6 метров, ширину — 20 сантиметров и высоту — 30 сантиметров.
Монтаж ЖБ перекрытия
Его можно выполнить самостоятельно, но нужно понимать, как прочно зафиксировать железобетонные конструкции.
Для установки перекрытий, обычно, используют кран. С двух сторон балки приделываются стропы, к которым прикрепляются монтажные петли. Длина стропы зависит от длины самой балки. При помощи крана балку поднимают и прикрепляют к подстропильным балкам или колоннам. Если монтаж перекрытий выполнен правильно, то здание будет обладать высокой прочностью.
Если строится небольшой дом, то балки можно изготовить и установить самостоятельно.
1. Сначала нужно подготовить материалы:
— оборудование для опалубки;
— арматура, имеющая диаметр от 12 до 14 миллиметров;
— смесь бетона (300 марка);
— межбалочный наполнитель: пенобетонные блоки, пустотелая керамика.
2 Затем потребуется выполнить ряд операций:
— на дно опалубки уложить щит из высокопрочной фанеры;
— сформировать из фанеры или досок стены балочной опалубки;
— внутрь уложить пленку из полиэтилена. С ее помощью можно будет потом извлечь бетон;
— армированный пояс уложить снизу и сверху балки;
— залить до нужного уровня объем опалубки.
Совет эксперта
Если в доме запланирован паркетный пол, то для заполнения межбалочного пространства используют легкобетонные плиты.
Если же пол планируется покрывать линолеумом или паркетом на бетонном основании, то в качестве заполнителя лучше взять пустотелые блоки.
Главный плюс железобетонных балок — в их размерах. Они могут перекрыть более широкие пролеты, чем деревянные.
К минусам можно отнести большой вес и необходимость использовать подъемную технику и специальное оборудование.
Металлические балки
Они могут изготавливаться из различных видов металла, но предпочтение отдается сварному или укатанному двутавру.
Расчет металлических перекрытий делается в зависимости от способа опоры на стены, крепления основания, числа опор и условий эксплуатации. И только потом выбирается наименее затратный вариант.
При больших горизонтальных нагрузках металлические перекрытия надо усиливать.
Есть несколько способов усиления:
— использование накладок, позволяющих увеличить сечение балки;
— регулирование напряжений при помощи натяжных или распорных устройств;
— устройство дополнительных опор.
Если металлические перекрытия имеют нестандартные размеры или катанный двутавр не соответствует нужной жесткости и прочности, тогда применяются «сборные балки» — их сваривают из отдельных элементов. Так получают бистальные и усиленные двутавры, а также балки, имеющие переменные сечения.
Тем не менее, для строительства индивидуальных домов металлоконструкции используются редко. Причина в дороговизне металла и его тяжести. Вес одного квадратного метра такого перекрытия достигает 400 килограмм, а иной раз и больше. Поэтому к несущим возможностям ограждающих конструкций предъявляются очень высокие требования.
Проектирование и расчет зданий и сооружений по всему СНГ
Деревянное перекрытие. Узел соединения деревянных балок с металлическими (двутавр)
Рассмотрим три типа узлов перпендикулярного соединения деревянных балок с металлическим двутавром. Если пролеты между несущими стенами больше 6м или нагрузка передаваемая на деревянное перекрытие значительная и шаг между деревянными балками по расчету выходит очень маленьким и технологично не допустимым, то в таком случаи пролет надо разбивать главными балками.
В данном примере узла использовался двутавр № 24. Деревянная балка перекрытия высотой 200мм конструктивно входит между полками двутавра и передает нагрузку прямо на нижнюю полку металлической балки. Для того чтоб балка не соскочила с полки двутавра, вверху и внизу приваривается металлические пластины, которые фиксируют деревянную балку через две шпильки диаметром 10мм. (Чертеж оформлялся на украинском языке).
Второй тип узла примыкания деревянных балок перекрытия к металлическому двутавру отличается от первого расположением пластин фиксации. Здесь пластины привариваются к стенке двутавра.
Третий узел я применяю в своих проектах относительно недавно. Особенность данного решения в том, что не нужно выполнять сварочные работы. В примере данного узла используется двутавр №30, к полке двутавра прикрепляем вдоль с обеих сторон брус 100*200мм. Крепится он насквозь с помощью шпилек. Поток к этой конструкции на саморезах через специальные соединительные уголки крепим деревянные балки перекрытия. Нагрузка на металлическую балку передается через шпильки. Шпильки считаем на срез, но не забываем и тот факт, что не малую роль в сцеплении деревянной конструкции перекрытия с двутавром играет и сила трения. Саморезы само собой тоже считаем на срез. Силу трения я не учитываю. она идет в запас.
- Получить ссылку
- Электронная почта
- Другие приложения
Комментарии
Монолитная плита перекрытия. Последовательность расчета.
Монолитная плита перекрытия - является несущим элементом каркаса здания. Плита состоит из конструкционного бетона и арматурного каркаса (сетки). В этой статье я расскажу об основных принципах расчета монолитного перекрытия. Анализ расчетной схемы. Первым делом что делает инженер-конструктор, так это оценивает расчетную схему плиты, она может быть как однопролетной например, так и многопролетной. Может опираться на стены с защемлением (жестко) или без защемления (шарнирно). Сбор нагрузки. Вторым делом инженер приступает к сбору нагрузок на перекрытия. Хочу отметить, что это очень ответственный момент, поскольку от неправленого сбору нагрузки соответственно все последующие действия бесполезны поскольку результат будет ошибочным. На плиту действуют следующие основные нагрузки: Нагрузка от собственного веса плиты. Нагрузка от самонесущих перегородок, собственный вес. Нагрузку можно задавать по лини либо эквивалентную равномерно распределенную. Последний вар
крепление стропил к металлу
Стропила представляют собой основные несущие конструктивные элементы крыши. Правильное и надежное крепление стропил к мауэрлату позволяет исключить риск деформации и обрушения кровли под собственным весом и внешними нагрузками.
Основные крепежные элементы
Чтобы установить стропильные ноги на мауэрлат и прочно закрепить их, применяются различные виды врубок (врезок) и металлический стропильный крепеж :
- проволочные стяжки;
- уголки;
- пластины;
- кронштейны WB;
- уголок КР;
- крепежные элементы LK;
- саморезы;
- гвозди;
- перфорированная монтажная лета ТМ;
- болты, шпильки в комплекте с гайками и шайбами.
Соединение стропил и мауэрлата может выполняться с использованием кронштейнов. В этом случае не производится врезка в стропилине, таким образом, данный ключевой элемент конструкции не ослабляется. Кронштейны для монтажа изготавливаются из стали толщиной 0,2 мм с антикоррозийным цинковым покрытием. К деревянному брусу и стропилине кронштейны крепятся саморезами, гвоздями или анкерными болтами.
Крепежные элементы LК позволяют крепить стропилину к мауэрлату, а также соединять другие элементы системы. При монтаже данного крепежа не используются анкерные болты.
Применение перфорированной монтажной ленты позволяет усилить узел соединения. Перфорированная лента делает более прочным соединение стропил с мауэрлатом, не ослабляет несущие конструкции, так как не нарушает их целостности. Для ее установки требуются саморезы или гвозди.
Уголок КР и его модификации – широко востребованный крепежный элемент стропильной системы. Применяется при необходимости надежно установить стропильные ноги на мауэрлат. Уголок добавляет прочности узлам соединения, повышает несущие характеристики конструкции, исключает смещение стропилин под высокими эксплуатационными нагрузками. Уголок не требуется врезать в деревянные элементы стропильной системы, он монтируется саморезами либо ершенными гвоздями (снабженными специальными выступами).
Металлический крепеж для стропильной системы должен быть изготовлен из качественного материала с надежной антикоррозийной защитой – это гарантирует его прочность и долговечность.
В каких случаях требуется мауэрлат?
Мауэрлат нередко называют фундаментом крыши. Эта конструкция, выполненная из бревна или бруса, позволяет не только надежно закрепить стропила, но и обеспечить равномерную передачу нагрузки на стены и фундамент сооружения .
При строительстве домов из бруса или бревна роль опоры для стропил выполняет верхняя обвязка стен, установка дополнительных конструкций не требуется.
Для сооружений, стены которых выполнены из штучных материалов (кирпича, пенобетонных или газобетонных блоков и т.д.), установка мауэрлата необходима. Это связано с тем, что стены данного типа плохо справляются с точечными, нераспределенными нагрузками. Кроме того, блоки из вспененного материала недостаточно прочны для надежной фиксации стропильной системы – крепеж под нагрузкой может быть вырван из блока. Таким образом, требуется монтаж мауэрлата.
Чтобы деревянный брус, уложенный на продольных стенах здания или по всему периметру (зависит от типа крыши) было прочно крепить к основанию, рекомендуется предварительно создать армированный бетонный пояс в верхней части стен. В монолитную балку высотой 200 мм и шириной, совпадающей с шириной стены, вмуровывается крепеж для опорного бруса. Это анкерные болты либо шпильки диаметром от 14 мм, расположенные строго вертикально. Чтобы исключить вероятность их вырывания из бетона под высокой нагрузкой, нижние концы шпилек или болтов следует загнуть. Закладной крепеж располагается с шагом не более 1,5 м.
В брусе, из которого монтируется мауэрлат, следует выполнить отверстия, соответствующие расположению шпилек. Брус надевается на шпильки, на свободный резьбовой конец крепежа надеваются шайбы и навинчиваются гайки. Данная технология позволяет надежно закрепить основание крыши на стене.
Перед монтажом бруса требуется уложить гидроизоляционный слой, чтобы предупредить порчу древесины под воздействием влаги.
Принципы крепления стропил к мауэрлату
Монтаж стропил на опорный брус может требоваться при создании распорных и безраспорных стропильных конструкций. Установка наслонных или висячих стропил на мауэрлат выполняется при помощи жесткого или скользящего соединения. В зависимости от особенностей конструкции, выбираются способы крепления стропил к мауэрлату.
Врубку рекомендуется выполнять в стропильной ноге, а не на мауэрлате, чтобы избежать ослабления его несущей способности.
Жесткое соединение подразумевает полное исключение смещения элементов относительно друг друга, отсутствие таких воздействий, как сдвиг, кручение, изгиб. Необходимая жесткость соединения обеспечивается, если стропила к мауэрлату крепятся уголками с опорным бруском, либо в стропильной ноге выполняется специальный вырез «седло». Место выреза в стропиле дополнительно закрепляется саморезами, гвоздями, скобами, болтами. Кроме того, необходимо выполнить проволочную скрутку, которая соединяет узел крепления стропила с мауэрлатом и анкер, вмонтированный в стену.
При строительстве крыш деревянных домов применяется специальный крепежный элемент («салазки»), который позволяет выполнить скользящее соединение. Узел крепления стропил к мауэрлату с определенной степенью свободы стропил дает возможность избежать деформации кровли при усадке дома из бруса или бревна.
Установка стропил с применением уголка
Выбирая, как крепить стропила к мауэрлату, необходимо исходить из конструктивных особенностей крыши. Если речь идет не о деревянных постройках, то сочленение должно быть жестким.
Если установка стропила выполняется с вырезкой «седла», то технология работ следующая :
- в стропильной ноге выполняется вырез таким образом, чтобы горизонтальной частью стропилину можно было установить на деревянный брус, при этом угол наклона стропильной ноги должен соответствовать углу наклона ската;
- стропилина фиксируется тремя гвоздями, два из которых вбиваются с обеих сторон стропильной ноги под углом (внутри мауэрлата должно произойти скрещивание), а третий гвоздь вбивается вертикально сверху;
- дополнительно узел крепления фиксируется скобами, проволокой-катанкой.
Такое крепление стропил к мауэрлату обеспечивает необходимую жесткость и прочность узла.
Достаточно распространенной технологией является монтаж стропил с использованием металлического уголка и подшивного бруса. Крепятся стропила следующим образом :
- стропильная нога зарезается под необходимым углом, чтобы обеспечить заданный проектом наклон ската кровли;
- по краю мауэрлата монтируется подшивной брус, длина которого составляет около 1 метра, стропило жестко упирается в него по линии давления – такая конструкция исключает сдвиг стропильной ноги под нагрузками на распор;
- по бокам стропило следует крепить к мауэрлату при помощи металлических уголков – крепеж стропил к мауэрлату этими элементами дает возможность избежать поперечного смещения стропильной ноги;
- готовый узел крепления дополнительно усиливается проволокой-катанкой.
Стропила к деревянному опорному брусу крепятся при помощи специальных уголков. К подвидам уголка КР относятся :
- модели КР11 и 21 (усовершенствованные КР1 и КР2) снабжены овальными отверстиями для анкеровки, что позволяет значительно снизить риск обрыва крепежного элемента при осадке здания или нагрузке конструкции;
- модель КР5 позволяет крепить конструктивные элементы с большой несущей способностью;
- модель КР 6 (усиленный уголок) изготавливается из стали 3 мм, имеет овальное отверстие для анкеровки, применяется для монтажа конструкций с большим весом.
Несущие и вспомогательные элементы деревянной стропильной конструкции также крепятся с применением монтажного уголка КМ, выполненного из перфорированной стали. К его преимуществам относится возможность крепежа саморезами и шурупами, отсутствием необходимости использовать для монтажа специальное оборудование.
Усиленный уголок KMRP применяется для соединений под углом 90°. Его использование позволяет надежно установить деревянные стропила на опорный брус. Уголок может регулироваться.
Установка стропил на мауэрлат: полезные советы
Правильная фиксация стропильных ног на мауэрлате – залог долговечности и надежности кровельной конструкции. Схема крепления стропил к мауэрлату может быть различной, но существуют общие правила монтажа :
- важно обеспечить плотное прилегание плоскостей деревянных элементов, что требует аккуратного и точного выполнения запилов и врубок;
- используя болтовые соединения необходимо устанавливать шайбы или металлические пластины, чтобы избежать утапливания гайки в древесину – это может привести к разрушению узла крепления.
Запрещается применение подкладок, так как со временем они деформируются, что ведет к неправильному распределению нагрузок на кровлю и влечет за собой ухудшение эксплуатационных характеристик, разрушение.
Крепление стропил к мауэрлату
Надежность конструкции крыши напрямую зависит от того, насколько правильно будет смонтирована вся ее несущая система. А основными ее элементами являются стропила. Вся же система состоит из стропильных ног, которые поддерживают и распирают дополнительные элементы, такие как подкосы, затяжки-ригели, боковые прогоны, опорные стойки и растяжки. Стропильные ноги соединяются на коньковой балке сверху, а нижние их края очень часто опираются на мауэрлат, закрепленный на боковых несущих стенах здания.
Крепление стропил к мауэрлату
Так как на мауэрлат выпадает самая большая нагрузка, его изготавливают из мощного бруса. Его сечение определяется массивностью всей стропильной системы, но в основном размер составляет от 150 × 150 до 200 × 200 мм. Этот несущий элеме нт пр едназначен для равномерного распределения нагрузки от всей конструкции крыши и кровли на несущие стены строения. Крепление стропил к мауэрлату осуществляется различными способами. Они выбираются по месту в зависимости от типа стропильной системы ( которая может быть наслонной или висячей), ее сложности и массивности, от величины суммарных нагрузок, которым будет подвергаться вся конструкция крыши.
Разновидности соединительных узлов « стропила — мауэрлат»
Прежде всего, существуют скользящие и жесткие крепления стропил к мауэрлату.
1. Скользящие крепления состоят из двух отдельных элементов, один из которых имеет возможность перемещаться относительно другого.
Эти крепления могут быть разными по конструкции — закрытыми и съемными .
Закрытое скользящее крепление
- Закрытое крепление состоит из уголка, который крепится одной стороной к мауэрлату, а на другой стороне имеет специальную щелевидную проушину. В ней устанавливается металлическая петля с отверстиями для креплений к стропилу. Благодаря свободной, не закрепленной вертикальной стороне уголка, крепление дает возможность стропилу при необходимости несколько смещаться, гне оказывая деформирующего воздействия на стены здания.
Подвижное скользящее крепление открытого типа
- Открытое крепление устроено по тому же принципу, и отличается лишь тем, что металлическая петля не вставляется в проушину, а просто верхняя часть вертикальной полки уголка после монтажа загибается вниз, фиксируя тем самым соединение.
2. Видов жестких креплений — гораздо больше. Они выбираются в зависимости от массивности деревянных элементов конструкции и способа установки стропила на мауэрлат.
Разнообразные жесткие крепления
Сюда можно отнести металлические уголки разных размеров, крепления LK, которые надежно зафиксируют стропило, устанавливаемое с помощью запила, не повредив его крепежными саморезами или гвоздями.
Как крепить стропила
Можно ли выделить какую-то главную деталь в кровле? Вряд ли это получится, так как здесь каждый элемент выполняет свою функцию. Например, стропила – это часть крыши, имеющей скаты, которую можно назвать каркасом. Именно на них будет укладываться кровельный материал, будут крепиться другие элементы. Именно от того, как собрана и установлена стропильная система, будет зависеть и итоговая форма кровли. Но если работы по созданию крыши выполняются самостоятельно, то как крепить стропила? На самом деле, это достаточно сложный этап работ, от которого будет зависеть и прочность, и надежность, и даже геометрическая правильность крыши.
Как крепить стропила
Несколько слов о стропильной системе
Стропильная система – это каркас крыши со скатами, собранный из непосредственно самих стропильных ног, а также мауэрлата и конькового бруса. Мауэрлат – это опорный брус, который располагается по периметру верхней части стен дома, а коньковый брус устанавливается непосредственно в верхней части кровли в том месте, где происходит соединение двух противоположных стропильных ног под углом.
Основные части стропильной системы
Проектирование стропильной системы – важная задача, во время которой приходится правильно рассчитывать ветровую и снеговую нагрузки, которые будут приходиться на кровлю, а также учитывать и другие параметры. Первые показатели будут зависеть от того, в каком климатическом регионе будет находиться строящийся объект. Далее на основе полученных данных производится расчет толщины непосредственно стен дома (несущих), а также выбирается качество и тип материала для самой кровли, высчитывается угол наклона ее скатов и другие моменты.
Проектирование стропильной системы – важная задача
Внимание! Недочеты и ошибки, допущенные при проектировании, могут негативно сказаться на качестве кровли. В ряде случаев они могут привести к быстрому обрушению или разрушению крыши.
В конструкцию стропильной системы могут входить сами стропила, стяжки, которые будут располагаться между ними, прогоны, дополнительные опоры – так называемые подстропильные ноги – и прочие элементы. Собранная стропильная система опирается обычно на тот самый мауэрлат либо на балки перекрытия. Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен. В этом главное отличие данного способа крепления. Если крепить стропильную систему на балки перекрытий, то есть без установки мауэрлата, то основная нагрузка будет приходиться на точки крепления, а не распределяться равномерно по всем стенам.
Мауэрлат помогает равномерно распределять нагрузку по всему периметру стен
На заметку! Последний случай – не вариант, если стены сделаны из кирпича, который начнет разрушаться со временем в местах, испытывающих максимальную нагрузку. А вот для деревянного сруба такой способ вполне подойдет.
Детали стропильных систем на примере двускатной крыши, которые можно использовать для различных конструкций
Выше приведены примеры деревянных стропильных ферм, кроме этого, в некоторых случаях применяют фермы сделанные из бетона и металла
Таблица. Зависимость сечения стропильных ног от их длины и шага.
Читайте также: