Пролеты в каркасном доме

Самая популярная категория вопросов касается перекрытий и это вполне логично, так как от этого зависит практичность, износостойкость, цельность и прочность всей конструкции. Чаще всего клиенты ожидают увидеть в проекте просторные пролёты, но это не случается и встаёт вопрос: почему? Неужели в каркасных, деревянных домах никак нельзя сделать большой пролёт?

Привычные нам бетонные конструкции сильно отличаются от деревянных, в том числе и по технологии строительства. Комнаты с большими пролётами встречаются в каждом втором проекте дома, но не будем забывать, что в таком случае не обойтись простыми досками и это аксиома, а не просто доводы строителя.

Чтобы не опираться лишь на свой опыт, давайте обратимся к нормативным документам, а именно – к 6 параграфу СП 31-105-2002, где можно найти информацию о требованиях к перекрытиям.

Для перекрытий должна быть использована сухая доска не ниже 2-го сорта по ГОСТУ без пороков (либо пороки не должны превышать норму). Для скрепления элементов лучше использовать гвозди определённой формы, шурупы и саморезы. Когда черновой пол монтируется древесно-стружечными плитами, они должны располагаться определенным образом - перпендикулярно лагам. Прогиб половых лаг не должен превышать требований, указанных в СНИПе.

Чтобы перекрытия были более статичные и жесткие, можно использовать распорки, установив их через каждые 1.2 метра. Распорки не нужны только в том случае, когда подшивка лаг снизу осуществляется гипсокартоном или фанерой не менее 12 мм.

Шаг балок перекрытия обычно устанавливается 390 и 590 мм. Нагрузка на балки рассчитывается индивидуально. В качестве опоры балок можно использовать бетон, площадку из дерева или опоры бруса/металлические пластины. В зависимости от материала опоры, различаются и размеры: бетонная опора должна быть не менее 89 мм, деревянная – 38 мм.

Важно понимать какой вес должны выдерживать балки. Если это чердачное помещение, где никто не ходит и ничего не хранится, то такое перекрытие должно выдерживать как минимум 150 кг на м2. Если же чердак используется для хранения, то перекрытия должны выдерживать не менее 250 кг на м2, а межэтажная нагрузка жилого дома должна возводиться из расчета 300-400 кг на м2.

Рассчитать нагрузку можно по формуле, но на это потребуется много времени и сил. Можно найти эту информацию в таблице, которая находится в самом документе СП 31-105-2002, но там даны дынные из перевода американских кодов и вам придётся адаптировать эту информацию к отечественным реалиям.

Намного проще воспользоваться автоматическими системами расчета: их можно найти, набрав в поиске «калькулятор расчета деревянных балок онлайн».

Посмотрим по таблице
Классические размеры досок - 150х50 мм и 200х50 мм, шаг – 40 и 60 см. Точно таких же размеров досок в таблице не найти, но можно подобрать что-то похожее – например, 140х38 и 184х38. Согласно представленным таблицам, используя доски поменьше мы сможем перекрыть пролёт 2,49-2,85 м с применением распорок, в зависимости от шага.

Используя доски побольше, мы получаем 3,27-3,6 м в пролете, откуда и берется стандартное число для пролётов в каркасных домах.

Такие калькуляторы более адаптированные под отечественные размеры досок и могут производить точные расчеты.
Если мы хотим перекрыть пролёт 5 м для чердака в одноэтажном доме, то возьмём доску 150х50 см с шагом 60 см (под утеплитель). На чердаке не планируют ничего хранить, поэтому нагрузку укажем минимальную - 150 кг на м2. При таких характеристиках, прогиб доски не должен превышать 20 мм, а в наших расчетах этот показатель превышен более чем в 2,5 раз. Если такой чердак нагрузить вещами, прогиб достигнет фатального значения. Доски с такими характеристиками строго запрещено использовать как межэтажные перекрытия, такое строение просто не будет держаться, ведь перегрузка будет в 7 раз больше нормы.

Посмотрим другой расчёт. Минимальный размер утепления для крыши 20 см, поэтому для нашей цели нам понадобится доска 200х50 см. Но при таких параметрах даже пустой чердак не жизнеспособен, а если его нагрузить вещами, то нагрузка будет больше нормы, как минимум, в 2 раза.

Таким образом, вы можете самостоятельно сделать расчеты и заранее продумать архитектуру вашего строения. Обратите внимание на равномерное распределение нагрузки, допустимую нагрузку и степень прогиба.

Если нужно помещение больше, то нужно использовать либо комбинацию досок с опорным LVL брусом, либо перекрытия целиком должны быть выполнены из LVL бруса или двутавровых балок. Для чердачных помещений как вариант рассматривается формирование ферм для крыши, это позволит перекрывать пролёты до 8 метров.

Другие перекрытия, конечно, можно сделать, но тогда не стоит удивляться тому, что дом рухнет. В процессе важно всё: с какой стороны раскладывать балки, как их раскладывать и с каким шагом, в какой последовательности что делать, в каком месте делать монтажные подпорки (если требуется). Каждый этап должен контролироваться.

Монтаж пролета из срощенной между собой доски. Такие перекрытия подпираются столбом, который может расположиться в любом месте комнаты. Такое интерьерное решение чаще всего смотрится не выигрышно, поэтому клиенты от него отказываются.

Использовать в качестве прогона LVL брус (склеенные пласты фанеры). Такое решение тоже вносит интерьерные коррективы. Важно также учесть особое сечение бруса, которое помогает выдерживать вес этажа.

LVL брус в качестве половых лаг. Этот вариант дорогой, но зато такая конструкция жесткая и крепкая, не вносит коррективы в интерьер и позволяет сделать большие пролеты.

Двутавровые балки joist (джойсты). Легкие, простые в установке и выдерживают большие нагрузки на широких пролётах. Для транспортировки и установки достаточно 1 человека, но везде они продаются.

- Деревянные или металлодеревянные фермы. В России они не настолько распространены, как в Америке и Финляндии.

Из плюсов: они очень удобные для проведения коммуникаций (электропроводки, труб отопления, водоснабжения, канализационных и вентиляционных труб). В них не нужно высверливать отверстия, и это сэкономит очень много времени при строительстве.

- Сращение досок между собой. Прочность и жесткость балок зависит не от ширины, а от высоты. Балка при сращении будет жесткая, но это не будет так ощутимо, как если нарастить лагу по высоте. Исправить низкую жесткость невозможно, поэтому на этом этапе нужно принять взвешенное решение. Вес балки не помогает предотвратить прогиб, поэтому всегда есть угроза для потолка и отделки. Особенно если речь идёт о доске естественной влажности, которая прогибается интенсивнее досок камерной сушки и ее применение запрещено в строительстве дома.

Резюмируя, минимальные пролёты до 3 м позволяют сделать конструкцию надёжной и избежать эффекта батута. Чтобы дом был надёжным, важно правильно рассчитать количество и размеры пролётов. Для этого производится расчет балок, с учетом действующих нормативов: например, при ширине пролета 3,8, сечение балок 200х50 мм, расстояние между балками должно быть 28-29 см. Чтобы придать ещё большую прочность межэтажным перекрытиям, также устанавливают перемычки.

Но это далеко неполный список решений.
Мы часто применяем металлические конструкции в качестве балок перекрытия. Только при использовании металлических балок очень важно, чтобы они находились либо полностью в теплом помещении, либо полностью в холодном. Пограничное расположение металлической конструкции приведет к неизбежному образованию конденсата на ней, который со временем приведет к губительным последствиям.

Вывод: в каркасном доме можно организовать внушительные пролеты, но тут нужен точный расчет и правильное решение в использовании того или иного материала в соответствии с поставленной задачей.