Перекрытия по деревянным несущим балкам широко применялись при строительстве капитальных зданий как внутри, так и за пределами городской застройки вплоть до начала эпохи массовой индустриализации строительства в СССР, официальной точкой отсчета которой принято считать одиннадцатый съезд КПСС, состоявшийся в 1959 году. С того момента в СССР было развернуто масштабное строительство нового поколения домов на основе сборного железобетона, в результате чего применение деревянных балочных перекрытий в условиях городской застройки прекратилось.
В настоящее время перекрытия, в которых несущими элементами являются деревянные балки, активно используются при строительстве малоэтажных загородных домов с деревянными и каменными стенами (кирпичными и блочными). Применение данного типа перекрытий имеет некоторые ограничения, связанные с габаритами и формами помещений в плане.
Так например, из конструктивных соображений не рекомендуется использовать деревянные балочные перекрытия над помещениями, имеющими сложную (нестандартную) плановую конфигурацию: состоящими в плане более чем из двух прямоугольников, имеющими закругленные или криволинейные участки стен и т.п. Однако главным ограничивающим фактором является не форма помещения, а его габариты. К устройству перекрытий по деревянным балкам обычно прибегают, если расстояние между несущими стенами составляет не более 5-5,5 метров. При пролете более 6 метров использование деревянных балок в качестве несущих элементов — экономически нецелесообразно.
При конструировании перекрытий, покупке лесоматериалов и изготовлении несущих деревянных балок настоятельно рекомендую хорошенько проштудировать ГОСТ 4981-87 — очень толковый нормативный документ, выпущенный еще в прошлом веке и используемый проектировщиками и строителями до сих пор.
В соответствии с вышеупомянутым ГОСТом, а также с учетом собственных знаний и опыта, я сформулировал следующие рекомендации по изготовлению деревянных балок перекрытий:
1. Несущие балки перекрытий могут быть выполнены либо из цельного массива хвойных пород дерева, либо из клееного бруса с прямоугольным поперечным сечением, либо в виде клееных деревянных балок двутаврового сечения.
2. Для изготовления несущих балок перекрытий принято использовать массив хвойных пород дерева, таких как: сосна, ель, лиственница и др. Настоятельно не рекомендую вам использовать древесину лиственных пород (береза, дуб, вишня, осина, ясень, клен и др.), в связи с тем, что выполненные из нее изделия характеризуются низкой прочностью при работе на изгиб.
3. Влажность используемой для изготовления балок древесины должна составлять:
— для балок, выполненных из цельного деревянного массива: ≤ 20%
— для балок из клееного бруса и клееных двутавровых балок: 9–15%
4. Для предотвращения гниения балок и поражения дереворазрушающими грибами необходимо еще до монтажа обработать их специальными защитными составами (пропитками). Также необходимо предусмотреть устройство огнезащитного покрытия балок для повышения степени их огнестойкости.
5. При покупке балок рекомендую тщательно исследовать их на предмет наличия на поверхности гнилых сучков. Если таковые найдутся рекомендую обратиться к другому поставщику.
6. Размеры поперечного сечения балок зависят от величины перекрываемого пролета, состава полов, наличия в вышерасположенном помещении перегородок и других факторов. Размеры сечения должны назначаться инженером-конструктором на основании результатов расчетов по 1-ой и 2-й группам предельных состояний (на прочность и на прогиб).
В общем виде рассматриваемый в настоящей статье тип перекрытий состоит из следующих элементов:
- несущих балок, уложенных параллельно друг другу с шагом 0,5…1,0 м;
- сплошного деревянного щитового наката, устроенного по низу балок (способ крепления наката к несущим балкам может быть выполнен по различным конструктивным схемам);
- деревянных лаг, уложенных по верхним полкам несущих балок с шагом 0,5…0,8 м (размеры поперечного сечения лаг зависят от типа опирающихся на них конструкций основания и покрытия полов);
- тепло- и звукоизоляционного слоя, заполняющего пространство между щитовым накатом и низом лаг;
- конструкций основания и покрытия полов, устраиваемых поверху лаг.
Принципиальная конструкция междуэтажных перекрытий по деревянным балкам представлена на Рис.1.
Рис.1. Принципиальная конструкция перекрытий по деревянным балкам