Особенности и правила крепления балок перекрытия к стене и другим конструкциям

Крепить балки к основной конструкции (перекрытия, кровля) необходимо для ее многолетней устойчивости и дополнительной поддержки.

Поэтому особенности крепления балок перекрытия относят к важному этапу строительства, ведь от него зависит надежность всей постройки.

Укрепляют перекрытие различными балками – деревянными, металлическими, железобетонными. Какие нюансы нужно знать при обустройстве перекрытий балками, как они крепятся и чем, существует ли возможность допущения ошибок, и как их избежать, читайте подробнее в представленной статье.

Особенности процесса

Качественно укрепленная основа перекрытия – залог долговечности эксплуатации помещения, где установлены балки. Здесь имеет огромное значение крепеж и техническая составляющая монтажа (особые способы крепления + правила выполнения работ).

Элементы балочного крепежа выполняют из качественной стали или алюминия, они представлены уголками, анкерами, стальными пластинами, навесами, лагами, винтами, шурупами, гайками, стержнями. Также для некоторых типов балок, например, деревянных, используют специальную технику врубки и врезки. Встречаются также смешанные способы крепления изделий.

Независимо от использованной техники и материалов, на который крепятся балки, они всегда соединяются со стеной по типу плавающей системы. Главное при работе с ними – это качество монтажа, так как он влияет на надежность перекрытий и поддержку всей потолочной и кровельной конструкции.

При этом, в процессе самого монтажа используются следующие типы балочных конструкций:

• двутавровые;
• швеллерные;
• ЖБ, с длинными армированными прутьями внутри;
• деревянные.

Знать особенности крепления балок перекрытия к разным поверхностям важно потому, что это позволит правильно подобрать элементы крепежа, рассчитать нагрузку, которую будут выдерживать опоры. Одновременно надежно закрепятся каркасы для кровли и чердака, и не возникнет никаких проблем с обустройством гидроизоляции, пароизоляции и утепления, так как поверхность с балками будет готова. Способ присоединения балочных изделий зависит во многом от типа используемой постройки. Так, например, некоторые дома каркасного типа и СИП-панелей уже имеют установленные балки, и крепятся наглухо еще в условиях производства. В стандартных постройках (кирпичных, монолитных, бетонных) балки ставят вслед за образованием армированного пояса.

В строительстве для перекрытий используют чаще стандартные балки, представленные разрезом сечения 150 x 150 (мм) или 200 x 200 (мм), но могут быть и другие габариты, которые создаются при индивидуальных заказах в условиях производства.

Все работы, связанные с балочными креплениями, изготовлением и монтажом самих балок, основаны на применении основных технических нормативов:

1. ГОСТ 27017-86 изделия для крепежа.
2. ГОСТ 4981-87 деревянные балки.
3. ГОСТ 19425-74 и ГОСТ Р 58966-2020 металлические балки (двутавровые и стальные).
4. ГОСТ 20372-2015 и ГОСТ 20372-90 ЖБ-балки.

Нормативы дают отсылки ко всем возможным положениям и нормам, которых нужно придерживаться на всех этапах подготовки и работы. Все они гарантируют в итоге получение крепкой надежной постройки, с укрепленным каркасом чердака и кровли.

Важные особенности, характеризующие балки, связаны не только с типом здания, но и с составом материала, из которых их изготавливают:

• 

  Деревянный брус, выполненный чаще всего из бревен, может использоваться в различных домах, в том числе, газобетонных и пеноблочных.

  Но их всегда крепят к стенам, с условием обустройства продольного люфта.

  Деревянные брусья не оказывают дополнительной нагрузки на фундамент, работать с ними легко и быстро. Также, они доступны по стоимости.

  Современные балки тщательно пропитываются антисептическими и полимерными средствами, которые делают их более устойчивыми к атмосферным перепадам. Но, несмотря на это, концы балок и их поверхность, при обустройстве слоев чердачных перекрытий, рекомендуется оборачивать гидроизоляцией и пароизоляцией (холодные чердаки), для продления сроков эксплуатации.
• Металлические балки для перекрытий – это двутавровые изделия, в разрезе сечения, напоминающие букву «Н». Изготавливается данная группа из высококачественных марок стали. Двутавры отличаются прочностью, крепостью, выдерживают большие нагрузки и не склонны к деформации.

  Единственный их минус – большой вес. Поэтому их чаще всего используют для монолитных и кирпичных строений, а укладывают при помощи подъемных механизмов.

• ЖБ-балки подходят для панельных домов, которые представлены таким же составом (железобетонным), как и панели (бетон + армировка). Больше всего они востребованы для многоэтажек.

  Они отличаются прочностью, долговечностью, равномерным распределением нагрузки. Их можно заказать не только стандартной, но и нужной (индивидуальной) длины. В условиях предприятия их формируют из прочных марок цемента и армированных прутьев от 12-15 (м).

Важно! Из всех перечисленных типов балок перекрытий, самыми лучшими считаются деревянные, изготовленные из сухой качественной древесины.

На рынке представлен большой выбор этих изделий, они имеют хорошее соотношение цены и качества, а грамотно проведенные расчеты по использованию этих стройматериалов не потребуют для перекрытий нового ремонта несколько десятилетий.

Правила установки

Как было указано в предыдущем разделе, технические особенности монтажа различных балок указаны в нормативах ГОСТов, СНиПов и отсылок от них к другим документам. Важные правила крепления балок к чердачной, лестничной или межэтажной конструкции, согласно нормам, заключаются в следующем:

1. 

   Крепление можно выполнять специальными (перфорированными) пластинами, создающими идеальную геометрию и устойчивость перекрытия.

   Монтажные приспособления данного типа выполнены из качественного металла, дерева, ЖБ.

   Они способны создать геометрическое равенство креплений, и сгладить появляющиеся неровности. Перфорированные пластины устанавливают вдоль верха крепления продольной балки каркаса стен, и надежно фиксируют их специальными уголками.

2. Соответствие крепления балок принятой схеме проекта.

   Специалисты выполняют работы в точном соответствии с расчетами. Любые отхождения от плана чреваты нарушениями в конструкции и возникновением строительных ошибок. Например, нежелательно крепить балки к стойкам каркаса, если это не предусмотрено для конструкции по плану. При монтаже изделий, от стоек немного отступают – они не должны упираться в них.

3. Соответствие нагрузок возможностям самих балочных креплений.

   Здесь в работе больше всего опираются на СНиП 2.01.07-85, согласно которому все перекрытия в жилых строениях должны выдерживать нагрузку не меньше 200 кг/м2.

   Данный показатель перемножают с величинами, которые определяют площадь, и от получившегося результата отнимают предположительные нагрузки, которые должно будет выдерживать перекрытие (сюда входит обустройство слоев пирога + мебель, вещи или приспособления, которые расположатся на нем).

4. Использование в работе качественных материалов, а также поддерживающих элементов.

   Чтобы повысить жесткость перекрытия балок, например, из дерева, их укрепляют распорками. Покупка качественного материала от проверенных производителей – залог успешного строительства. Поэтому важно обращать внимание на маркировку изделия, наличие сертификата качества, сопровождающие документы и гарантии.
5. Глубина укладки опоры.

   Согласно нормативам, данный показатель должен быть не менее 150 (мм). Это очень важная цифра, которая используется также в расчетах проекта. Глубину формируют с помощью специальных строительных инструментов и приспособлений, в точном соответствии с принятой схемой проекта.

6. Работа без ошибок.

   Важно правильно выполнять рабочий процесс по плану, в соответствии с расчетами и установленным показателем распределения нагрузки. Особое внимание при монтаже балок уделяется прежде всего стропильной системе, которая способна привести к обрушению кровли. Также, если будут строительные ошибки, то будут образовываться постоянные протечки.

В проекте особое внимание уделяется и форме кровли, расходным материалам, внутренним опорам, углам расположения скатов крыши, расстоянию между стенами, мауэрлату и его габаритам, так как они полностью формируются за счет балок конструкции.

Внимание! Лучше всего работы с расчетами и распределением нагрузок креплений доверить профессиональным инженерам. В составленном проекте специалистами будут полностью учтены все технические требования, которые касаются балочных перекрытий.

Как и чем крепить: виды крепежей

Независимо от того, к какой конструкции крепится балка (к стене, мауэрлату, армированному поясу) крепежи представлены в следующих наиболее популярных вариациях:

1. Болты. Здесь используются крупные заводские изделия, произведенные по ГОСТам, в виде глухарей, или обычных широких болтов, закрученных крупными гайками, подходящими по размеру.

   Глухари можно закрутить через балку по верхней части стеновой конструкции, с помощью специального ключа-трещотки.

   Крепежами для болтов служат также отверстия в двутаврах и швеллерах. Стандарт изделий по сечению 25 (мм), но он может быть увеличен, как и длина изделий, которая начинается от 28-30 (мм).

2. Врезка. Данный тип соединения с частью стены наиболее приемлем для деревянных балок. Здесь важно, чтобы торец балочного крепления не выходил за пределы наружной стены. Также его обязательно нужно оборачивать гидроизолированным материалом, чтобы защитить от перепадов температуры и попадания конденсата и влаги.

   Сама по себе врезка – это рубленое соединение, которое осуществляется по заранее размеченной разметке. Строители называют процесс врезки – формированием «ласточкиного хвоста», так как в стеновой конструкции формируется своеобразный клин.

3. Врубка. Отличие данного процесса от врезки состоит в том, что она проходит на всю длину стены, при этом балка несколько выходит за ее пределы. Техника врубки больше всего используется в тех случаях, когда балочными перекрытиями нужно закрыть большие пролеты. Процесс врубки не сложен, и требует самых простых плотницких инструментов.

Крепление на болты:

Тип соединения врезка:

Крепление в виде врубки:

Крепления на пластины при помощи анкеров и болтов – самое наиболее часто встречающееся соединение, так как оно накладывается прямо на обернутые в гидроизоляцию лаги, и цепляется прямо по несущим стенам и армированному поясу, зачастую являясь продолжением мауэрлата.

Совет. Закреплять деревянные и металлические балки можно анкерами. ЖБ-балки укладываются на заливку с раствором цемента, и, при наличии боковых торцовых концов армировки привариваются к прутьям стеновой конструкции.

Монтаж к разным конструкциям

Балки перекрытий крепятся к стенам, мауэрлату, двухскатной крыше и армированному поясу. Для этого, как уже указывалось выше, используют соединение частей с лагами, монтажные кольца, которые привариваются к уложенным частям армированных прутьев, анкеры, крупные металлические уголки, болты и шурупы.

1. Подготовка к работе начинается с закупки нужного расходного материала, очистки поверхности от мусора, приобретения инструмента, аренды механизмов (крана для ЖБ), разметки места монтажа, согласно плану.
2. Торцы и концы балок оборачивают гидроизоляторами, при необходимости, обрезают, затем укладывают на накат, закрепленный в гнезде стены, и надежно механически фиксируют его.
3. В стенах для укладки деревянных балок заранее формируют специальные гнезда (врубка, врезка), куда и будет крепиться балка. Дополнительно она фиксируется широкими болтами и пластинами.
4. На армированный пояс балки кладут равными шагами, отмеряя их, в соответствии с принятым планом. На месте крепления оборачивают концы балок, которые вставляются по заранее установленным металлическим лагам. Чтобы не ошибиться в разметке шагов, используют лазерные линейки –дальномеры.
5. К мауэрлату балки крепят жестким соединением вдоль стен, с помощью болтов и крупных дюбелей. Используют также самые крупные скобы, анкеры и седла.

Лаги всегда помещают на ребро, перпендикулярное балочным изделиям, с минимальным шагом, в 60 (см). Сечение лаг по стандарту составляет 150 x 50 (мм). А подвесной брус опирается только на металлический крепеж, при этом строители рекомендуют его заменять на врубки и формирование гнезда опирания. Жесткие стропила смогут выдержать любую нагрузку.

Также, для мауэрлатов рекомендуются вырубки, а используемые в работе анкеры всегда поддерживаются стальной пластиной.

Накладки из дерева могут применяться вместе с древесными балками. Понятно, что их применяют для создания перекрытий и каркасов в бревенчатых домах.

Для их плотного крепления пользуются врубкой, иногда – врезкой, а также крепежами – саморезами, анкерами и гвоздями.

На кирпичные и монолитные стены для балок используют стальные опоры. Здесь есть важный нюанс – между торцом и балочным изделием обязательно формируют зазор для вентиляции. Укрепленные концы можно приваривать и укреплять плотным крепежом, а затем сделать заливку раствором, для достижения наибольшей прочности каркаса, не забыв заизолировать концы изделий.

Важно! Выбор метода крепления бруса перекрытий выбирают, в зависимости от типа постройки, а также от того, какая именно нагрузка ей предназначена.

Сложности и ошибки

Появление различных ошибок и сложностей может возникнуть при неправильном выборе балки, несоблюдении техники и нормативных правил монтажа, использовании некачественной продукции. Если не придерживаться этих правил, то это может закончиться быстрой изнашиваемостью и сокращением срока эксплуатации балок, обрушением кровли и конструкции.

К самым распространенным ошибкам, помимо перечисленных, относят также:

1. Недостаточная жесткость балки, особо ощутимая для длинных пролетов. Балка прогибается, отсутствует геометрическая устойчивость. Конструкция постоянно смещает свой угол наклона. При сейсмических или природных катаклизмах балочная конструкция может полностью разрушиться. Это касается больше деревянных изделий.
2. Неправильное расположение балок, резко отличающееся от схемы проекта. Здесь вместо ряда опор вдоль короткой стены цепляют несколько балок, предназначенных для длинной стены. Это неправильно, так как приведет к колебаниям собственного веса балки, которая при эксплуатации конструкции будет ощутимой.
3. Недостаточное закрепление балок по стенам, использование точек, вместо пазов. Такой подход, особенно с деревянными балками также не будет способствовать прочности чердачного перекрытия и кровельной конструкции, и каждые несколько лет будут необходимы ремонты, из-за их зыбкости.
4. 

   Отсутствие дополнительной обработки балок может приводить к коррозии, появлению грибка на поверхностях, размоканию поверхностных слоев.

   Деревянное изделие обязательно обрабатывается несколькими слоями антисептиков, а затем и полимерными веществами.

   Можно также покрыть поверхность краской или лаком (если финансы позволяют). Металлические балки желательно обрабатывать грунтовкой от ржавчины, и, по возможности, защищать поверхность краской. ЖБ-балки обрабатывают грунтовкой и полимерными веществами с укрепляющей основой.

В постройках, где рядом балками устроены дымоходы, помещение часто разделяют специальными металлическими коробами. Балки (особенно, деревянные) не должны соприкасаться с дымоходами, чтобы не возник пожар.

Некоторые строители разделяют пространство между ними теплоизоляционными материалами, которые не склонны к самовозгоранию. Для этого используется минеральная вата или пенополистирол.

Также не нужно забывать оборачивать балочные изделия материалами для паро- и гидроизоляции, так как это продлевает сроки их эксплуатации, защищает от конденсата и атмосферных перепадов, особенно на чердаке. Оборачивать можно как концы балок по лагам, так и всю поверхность балки.

С приобретением и монтажом балочных перекрытий прекрасно справятся строительные компании. Они напрямую сотрудничают с производителями, имеют возможность покупок материалов по оптовым ценам. А монтажные работы выполнят профессионально, качественно, с предоставлением прайса за выполненные услуги и гарантии на них.

Заключение

Балки перекрытия, которые используются при обустройстве строений, представлены тремя основными видами: деревянными, металлическими и ЖБ. Каждое изделие имеет стандартные размеры, и предназначается для определенного типа зданий.

При покупке балок обращают внимание на их маркировку и наличие всех необходимых сертификатов. Балки являются основой каркасов, перекрытий чердаков, балконов, межэтажных пролетов поэтому они должны не только сами быть хорошего качества, но и крепиться на добротные крепежные элементы.

Схему крепления балок, составление проекта и выполнение работ лучше всего доверить профессионалам. В процессе работ строго соблюдаются технические нормы, так как ошибки строительства могут привести к обрушениям каркасов и перекрытий.