Жилищно-строительный кооператив
Строительство в рассрочку без %
Возможность привлечения материнского капитала
19 апреля, 2017

Надежны ли деревянные перекрытия?

Текст ролика:

Начну с того что долговечность деревянных перекрытий ни меньше чем у бетонных. О выдающихся свойствах древесины, в частности сосны или ели, было рассказано в научной работе Федора Павловича Белякина «Длительное сопротивление дерева» от 1934 года. Подробней о этой работе, в следующих роликах.

В интернете появился уже целый жанр: «Клеветать на Строительство каркасных домов в видеороликах». То, что происходит в этих видеороликах, не что иное как издевательство над инвалидом. Ведь эти дома не виноваты, что их такими сделали. А в роликах высмеивают именно дома и во вторую очередь уже, ругают коновалов, построивших эти дома. Почему я привел такой пример, потому что во всех роликах про несостоятельные перекрытия, на лицо технологические ошибки. Сейчас я объясню, как это проверить. Для тех кому лень, просто наберите в поисковике «расчет балок перекрытия» там найдете соответствующий калькулятор, в общем не сложно разобраться.

Ну а для старообрядцев как мы, тоже есть способ посчитать надежность и прогиб для перекрытия. Сильно углубляться не буду, на одном примере попытаюсь объяснить.

Для примера возьмем пролет 4 метра, перекрывать его мы будем доской 200 на 50 миллиметров с шагом 400. Для расчета нам потребуется знать расчетное сопротивления для сосны, оно равняется 130 кгс/м2. Так же знать расчетную нагрузку на 1 м2, она с учетом временных и нормативных нагрузок с учетом веса перекрытия составит 340 кг/м2. Далее мы определим нагрузку на 1 м.п. с учетом веса самой балки и с учетом того что шаг у нас составляет 0.4 метра, нагрузка составит 142 килограмма на 1 погонный метр.

Далее ищем изгибающий момент балки по формуле М=gh*L2/8 где gh это как раз и есть нагрузка на метр погонный, а L это длина в сантиметрах. Итак, мы получаем момент равным 284 кг*м.

Далее проверяем на прочность нашу балку:

W=момент*100/на сопротивление сосны, 130

Получаем значение 218. Смотрим в таблицу, кстати она нам еще понадобится, для доски 20 на 5 сантиметров, нормой является 333. Теперь делим 333 на 218, получаем 1.52. Это значит, что данная балка с данным пролетом и нагрузкой, подобрана с 52% запасом прочности. Хотите еще прочнее, просто увеличите сечение или уменьшите шаг балок до 300. Кстати про увеличение сечения балок. Что лучше увеличивать ширину или высоту? Главное правило которое нужно знать. Это то что если балки сложить рядом они выдержать в 2 раза больше, если балки сложить друг на друга, то они выдержат в 4 раза больше. Но не забывайте, при увеличении высоты на каждые 4 сантиметра, 1 добавлять к ширине. Таково древне русское придание.

Вернемся к нашему перекрытию:

Мы нашли запас прочности, он равен 52%, теперь найдем прогиб балки. Он находится по следующей формуле. F=5/384(это значение постоянное и не меняется) * gh *L4/E*J где Е это модуль упругости, для сосны он равен 100 000 кгс/м2, а J это момент инерции балки, его мы смотрим в той же таблице. Для нашей балки он равен 3333. Подставляем все в формулу и получаем прогиб 1.42 сантиметра. Много ли это? Давайте определим норму прогиба для пролета 4 метра. Это просто. Берем коэффициент расчета для перекрытий в жилых домах он равен 1/250 и умножаем на длину пролета, 400 сантиметров. Получаем нормативный прогиб 1.6 сантиметра. У нас прогиб меньше. Вот в общем и весь расчет. Стоит отметить то, что такие нагрузки, которые мы применяли для расчета, вряд ли будут действовать на ваше перекрытие. Мы применяли те нормативные нагрузки, которые по правилам Должны, выдерживать перекрытия. А это, между прочим, 300 килограмм на каждый квадратный метр вашей комнаты.

Пользуясь этими расчетами можно заранее предсказать, какое перекрытие будет аварийным, а какое нет. Но если у вас остро стоит вопрос в том, чтобы чай в чашке не вибрировал, просто используйте больше материала, другими словами уменьшите шаг балок. Это не на много дороже.

К примеру, давайте рассмотрим квадратное перекрытие площадью 100 м2. Возьмем сечение доски 200 на 50 с разным шагом, 600, 400 и 300 миллиметров. Сейчас считаем только объем доски. С шагом 600 её понадобится всего 2 куба, это уже с учетом обрезков. С шагом 400, понадобится 3 куба. Ну а для тех кому принципиально нужно снизить вибрацию до уровня железобетонного перекрытия мы берем шаг 300, и нам для этого понадобится уже 4 куба доски. То есть, разница между предаварийным перекрытием с шагом 600 и нормальным перекрытием, всего 1 куб леса. Сколько стоит доска в вашем регионе? Мы покупаем сухую строганую доску по 12 500. Но это не те деньги, которые нужно экономить. Ну а в случае с шагом 300, запас прочности по тем же расчетам и для того же 4-х метрового пролета будет 2-х кратным. Но если вам и этого мало, используйте больше досок, это как мы поняли не на много дороже.

И для тех, кто еще не понял почему шаг балок 600,400 и 300, а точнее 610, 407 и 305. Эти размеры кратны размерам фанеры, 2440 на 1220 миллиметров. Выдерживая такой шаг, стыки между листами всегда будут попадать на центр опорной доски. Для пола второго этажа мы используем хвойную фанеру толщиной 20 миллиметров. Это придает конструкции дополнительную прочность и позволяет производить укладку чистового пола прямо на фанеру, с условием если была использована сухая строганая доска. Но наша практика показывает, что использование качественных материалов снижает временные затраты и затраты на чистовую отделку. От этого выигрываем, и мы и заказчик.

Ну и если говорить о сроках производства деревянных перекрытий, то они вряд ли растянутся более чем на 2 дня, даже если делать все правильно.

А теперь давайте поговорим о железобетонных перекрытиях. Они бывают монолитные или сборные из плит перекрытий. Давайте сравним технико-экономические показатели таких перекрытий, для сравнения возьмем такое же перекрытие с размерами 10 на 10 метров. Считать будем только сами перекрытия, не беря в расчет необходимых для конструкции подпорных колонн и дорогостоящих несущих стен. Только стоимость перекрытий.

Итак, согласно СП 52-103-2007, пункту 7.7 толщина железобетонного монолитного перекрытия должна составлять не менее 16 сантиметров и не менее 1/30 от длины перекрытия. Перекрытие у нас 10 на 10 метров, и что бы уменьшить расчетную длину мы добавим по середине плиты ригель с сечением 750 на 350 миллиметров. Это позволит нам сэкономить на бетоне и не заливать плиту толщиной 30 сантиметров, это было бы глупо.

В итоге мы получаем перекрытие толщиной 16 сантиметров с несущим по середине ригелем, объем бетона необходимого для производства данного перекрытия составит 18 кубов. Так вот, при грубом расчете, по ценам города Иркутска, на такое перекрытие понадобится примерно 140 тысяч рублей. Это если заказчик будет нанимать бригаду и следить за работами самостоятельно. Срок изготовления такого перекрытия 10-14 дней в лучшем случае. Это еще без учета того что эксплуатировать данное перекрытие можно будет дней через 20 после начала работ. Но получится надежно, надежней всего. Но дороговато, и долго.

Можно еще сделать перекрытие из готовых плит перекрытий. На такое перекрытие с учетом доставки и монтажа плит у вас уйдет порядка 45 000 рублей. Но в итоге вы получите черновой пол, на который потребуется еще много денег для его завершения. Я имею ввиду стяжку пола второго этажа, ну и какие-то работы с потолком первого этажа. Но стоит напомнить, что это только стоимость перекрытий, без колонн и подпорных стенок которые будут обязательно нужны при строительстве дома.

Но все же, давайте сравним бетонный несущий элемент перекрытия, такой как балка с сечением 600*300 и деревянную ферму перекрытия высотой 600 миллиметров. Вот они. Все расчеты выполнены SCADe версии 11.5.

Оба несущих элемента имеют длину 8 метров, и для обоих мы применили нагрузку 8 тонн. Оба претендента выдерживают данную нагрузку, с той лишь разницей что у бетонной балки прогиб 4 мм, а у деревянной фермы 35 мм. Но при всем моем уважении к бетонной балке, на неё бы ушло в 2 раза больше денег на материалы и в 3 раза больше денег на производство работ. Прошло бы 5-7 дней до момента начала эксплуатации против нескольких часов для деревянной фермы. Ширина балки равняется 300 миллиметров, у деревянной фермы всего 100. То есть такие фермы можно ставить гораздо чаще. Тем более цена материалов и скорость производства позволяет. Так же, к деревянным фермам гораздо проще крепить другие элементы, а также упрощаются работы по устройству инженерных сетей, так как деревянные перекрытия имеют в своей конструкции много свободного пространства для этих целей.

Еще хочется заострить внимание на том что бетон хоть и очень прочный, но в то же время и очень тяжелый и 30 % прочности уходит на то что бы нести свой вес. С древесиной этот вопрос обстоит значительно лучше. Если у бетона модуль упругости 30 000 мПа, а его вес 2500 килограмм. Если поделить упругость на вес мы получим значение 12. А у древесины модуль упругости как мы уже знаем 10 000 мПа, а вес 500 килограмм. Проделав те же манипуляции, мы получим значение 20. Это означает что древесина обеспечена большими несущими способностями для своего веса по сравнению с бетоном, на 60%. Но это не говорит о том, что бетон хуже. В SCADe мы так же рассчитали предельную сосредоточенную по центру нашей балки нагрузку. Она составила 18 тонн. Это очень серьезный показатель.

Ну и подытожим:

Бетонное перекрытие и бетон в целом, это невероятно прочный материал, его прочность нужно использовать в многоэтажном строительстве, строительстве мостов и стадионов. Для малоэтажки такой запас прочности просто не нужен. Тем более единственным веским преимуществом является то, что при подпрыгивании на бетонном перекрытии в кружке с чаем поставленной на пол. Будет образовываться рябь с меньшей амплитудой чем при тех же действиях на деревянном перекрытии.

На последок хочу показать вам один относительно новый бетонный дом. Который был построен у нас в Иркутске, но из-за неквалифицированных рабочих и без профессионального надзора этот дом сейчас демонтируют. Это говорит о том, что железобетонные дома не надёжны? Нет! Это говорит о том, что в таких домах нельзя жить? Нет! Я говорю что-то типа «ну вот если вы построите себе дом из железобетона, то вы получите примерно это» нет я так не говорю! Я лишь говорю: «Смотрите кого вы нанимаете для строительства вашего дома», будьте разборчивы в этом вопросе.

Строительство домов в Иркутске и Иркутской области.