Устройство каркаса
Устройство каркаса
Каркас перекрытия состоит из прогонов (главные балки), балок перекрытия (второстепенные балки), обвязочных балок (балки, встраиваемые в несущие стены и располагаемые между обвязками каркаса стен или на фундаментной стене).
Прогоны при двухпролетной схеме опираются одним концом на стеновой каркас или фундаментную стену, другим – на колонну (в подвале), на деревянную стойку или на несущую внутреннюю стену. Возможно применение неразрезных прогонов (на два или более пролета между опорами).
Балки перекрытия опираются на прогоны (сверху или сбоку – на черепные бруски или полки) или на внутренние стены. Крайние балки прикрепляются к обвязочным балкам, через которые нагрузка передается на каркас стен. При опирании балок перекрытия на внутренние стены прогоны не предусматриваются.
Жесткость балочного перекрытия обеспечивается путем подшивки потолка и устройства черного по ла из жестких листовых или плитных материалов, а также путем раскрепления балок жесткими связями.
Балки и прогоны разделяют внутреннее пространство перекрытия на замкнутые ячейки и выполняют функции противопожарных диафрагм.
Предусматривается применение балок из цельных пиломатериалов и прогонов составного сечения из сбитых гвоздями досок. В перекрытии, опирающемся на фундаментные стены, в домах высотой не более двух этажей могут применяться также прогоны, изготовленные из стального проката двутаврового сечения.
Требования, приводимые в данной г лаве, относятся к каркасу перекрытий, в котором шаг балок перекрытий не превышает 500 мм. При большем шаге балок, а также в случаях, когда необходим учет временных равномерно распределенных нагрузок, значения которых превышают допустимые, или дополнительных сосредоточенных нагрузок, сечения элементов каркаса, а также прочность соединений этих элементов должны приниматься по расчету. Расчет требуется также в случаях, когда размеры сечения элементов каркаса приняты меньшими, чем указано в настоящем разделе. Расчетная величина максимального прогиба прогонов и балок перекрытий должна определяться по результатам расчета с учетом возможных колебаний исходя из физиологических требований. Принятая расчетная величина максимального прогиба должна быть не более 1/360 пролета в свету.
Размеры сечения деревянных балок перекрытия, шаги и пролеты должны приниматься с учетом предусмотренных способов раскрепления балок и не превышать нормы, указанные в табл. 4.4–4.6.
Размеры сечения деревянных прогонов составного сечения в зависимости от принятой ширины грузовой площади и от количества этажей, нагрузка от которых передается на прогон, должны приниматься не менее, а пролеты прогонов – не более указанных в табл. 4.7–4.9.
Таблица 4.4. Максимальные пролеты балок перекрытий. Общие случаи
Примечание. Пролеты, указанные в настоящей таблице, применимы лишь в случаях, когда временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия не превышает 2,4 кПа.
Таблица 4.5. Максимальные пролеты балок перекрытий. Особые случаи
Примечания
1. Пролеты, указанные в настоящей таблице, применимы лишь в случаях, когда временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия не превышает 2,4 кПа.
2. При наличии цементных стяжек по перекрытиям перекрестные вертикальные связи в пролетах балок перекрытия не предусматриваются.
Таблица 4.6. Максимальные пролеты балок чердачного перекрытия. Не эксплуатируемый чердак
Таблица 4.7. Максимальные пролеты прогонов перекрытий составного сечения, служащих опорой для не более чем одного этажа
Примечания
1. Пролеты, указанные в настоящей таблице, применимы лишь в случаях, когда временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия не превышает 2,4 кПа.
2. За размер пролета принимается пролет прогона в свету. Полная длина прогона включает также две длины площадок опирания.
3. Длина площадок опирания должна составлять не менее 90 мм.
4. Ширина грузовой площади определяется как половина суммы пролетов балок перекрытия по обеим сторонам прогона.
5. Для определения пролетов при промежуточных значениях ширины гр/зовой площади можно использовать прямую интерполяцию.
Таблица 4.8. Максимальные пролеты прогонов перекрытий составного сечения, служащих опорой для не более чем двух этажей
Примечание. См. примечание к табл. 4.7.
Таблица 4.9. Максимальные пролеты прогонов перекрытий составного сечения, служащих опорой для не более чем трех этажей
Примечание. См. примечание к табл. 4.7.
Минимальные размеры сечения и максимальные пролеты прогонов из двутавровой стали должны определяться на основе расчета. Также на основе расчетов должны устанавливаться минимальные размеры сечения и максимальные пролеты балок, конструкция которых отличается от установленной в СП 31-105-2002 (например, балок комбинированного двутаврового сечения с полками из пиломатериалов и стенкой из древесноволокнистой плиты).
Деревянные прогоны составного сечения должны изготовляться из отдельных деревянных элементов (досок) толщиной не менее 38 мм, установленных на ребро и сбитых гвоздями, как показано на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Деревянные прогоны составного сечения
Соединения элементов прогонов (от дельных досок) не должны совпадать с соединениями в смежных элементах (устраиваться «вразбежку»). При этом в одном сечении прогона допускаются соединения не более половины элементов.
Соединение прогонов составного сечения встык должно располагаться над опорой. Допускается использовать неразрезные прогоны (на два и более пролета). Элементы таких прогонов (отдельные доски) должны соединяться встык на расстоянии четверти про лета от опоры ±150 мм в соответствии с рис. 4.2. Элементы прогона, соединяемые на расстоянии четверти про лета от одной опоры, должны быть непрерывными над соседней опорой.
В пределах любого пролета в любом элементе прогона составного сечения не должно быть более одного стыкового соединения.
Для прогонов рекомендуется применять стальные двутавры. Стальные прогоны должны быть предварительно загрунтованы антикоррозионными составами.
Рис. 4.2. Стыки досок в неразрезных прогонах составного сечения
При опирании прогонов и балок перекрытия на каменную кладку опорные площадки под прогонами и балками должны быть достаточного размера для восприятия передаваемой нагрузки. Длина площадки опирания прогонов на каменную кладку или бетон должна быть не менее 100 мм, балок перекрытия – не менее 50 мм. Длина площадки опирания прогонов и балок, прибиваемых по торцам к обвязочным балкам, на деревянные элементы каркаса стен должна быть не менее 50 мм.
Концы прогонов и балок нижнего перекрытия (перекрытия над подвалом) должны либо заделываться в бетонную или каменную фундаментную стену в соответствии с рис. 4.3, либо прикрепляться к нижним обвязочным балкам, установленным на опорную доску, уложенную на фундаментную стену (рис. 4.3). Второй вариант предусматривается в случаях, если расчет ветровой нагрузки приводит к выводу о необходимости анкерного закрепления каркаса дома на фундаменте.
Возможны и другие варианты закрепления элементов каркаса нижнего перекрытия на фундаментных стенах (рис. 4.5 и 4.6).
Элементы деревянного каркаса перекрытий, опирающиеся на бетон или кладку, рекомендуется изготовлять из обработанных антисептиками пиломатериалов. Допускается применять не обработанные антисептиками пиломатериалы при соблюдении указанных на рис. 4.4 требований к заделке концов всех прогонов и балок, низ которых расположен выше уровня земли. В тех случаях, когда низ прогонов и балок из не обработанных антисептиками пиломатериалов находится на уровне или ниже уровня грунта, у их торцов, заделываемых в каменную кладку или бетон, должны оставляться незаполненные воздушные зазоры. Ширина зазоров – не менее 10 мм, а опорная поверхность балок и прогонов должна быть отделена от бетона или кладки гидроизоляционным материалом (см. рис. 4.3, б). Во всех случаях использования не обработанных антисептиками пиломатериалов наружные поверхности стен из бетона или кладки должны быть изолированы от проникновения влаги.
Рис. 4.3. Опирание прогонов (балок) перекрытия с заделкой в фундаментную стену: а – низ прогона (балки) расположен над уровнем грунта; б– низ прогона (балки) на уровне грунта или выше
Рис. 4.4. Опирание прогонов (балок) перекрытия на опорную доску, уложенную на фундаментную стену
Рис. 4.5. Опирание балок перекрытия на опорную доску, уложенную на уступ фундаментной стены (1-й вариант)
Рис. 4.6. Опирание балок перекрытия на опорную доску, уложенную на уступ фундаментной стены (2-й вариант)
Нижняя опорная доска сечением не менее 38?88 мм должна укладываться на фундаментную стену по уровню на слой строительного раствора или на уплотняющую прокладку из герметизирующего материала. Опорная доска должна крепиться к фундаментной стене анкерными стальными болтами диаметром не менее 12 мм. Анкерные болты должны размещаться с шагом, определяемым по расчету, но не более 2,4 м, закрепляться на нижней обвязке каркаса с помощью гаек и шайб и заделываться в фундамент на глубину не менее 100 мм (см. рис. 4.4).
Балки и прогоны междуэтажных перекрытий опираются на верхние обвязки каркаса несущих стен. К их торцам прибивают обвязочные балки таким образом, чтобы наружная грань обвязочной балки находилась в одной плоскости с наружной стороной каркаса стены (рис. 4.7).
Опирание балок перекрытий на прогоны может осуществляться либо по верху прогонов (рис. 4.8), либо путем их прикрепления к боковым граням прогонов. Первый из этих вариантов применяется в основном в перекрытии над подвалом, когда концы прогонов заделываются в каменную или бетонную фундаментную стену. При этом стыки балок перекрытия устраиваются внахлест. Для междуэтажных и чердачных перекрытий предпочтителен второй вариант опирания балок.
Рис. 4.7. Опирание балок перекрытия на каркас наружной стены
Рис. 4.8. Опирание балок перекрытия на деревянный прогон
При креплении балок к боковой поверхности деревянных прогонов опирание осуществляется либо на металлические угловые накладки, либо на деревянные опорные бруски, прибитые гвоздями к боковой поверхности прогонов. Варианты крепления балок к боковой поверхности прогонов указаны на рис. 4.9.
Рис. 4.9. Варианты крепления балок перекрытия к боковой поверхности деревянных прогонов
При креплении деревянных балок к стальным прогонам они должны опираться на нижнюю полку прогона или на подкладной брусок сечением не менее 40?40 мм, прикрепляемый к стенке прогона болтами диаметром 6 мм с шагом 600 мм (рис. 4.10).
Рис. 4.10. Опирание балок перекрытия на стальные прогоны: а – балки опираются на деревянные бруски, уложенные на нижние полки прогона; б– балки опираются непосредственно на нижние полки прогона
Балки должны соединяться над прогоном с помощью соединительного бруска сечением не менее 38?38 мм и длиной не менее 600 мм для описания черного пола над прогоном. Между этим бруском и верхней поверхностью прогона должен оставляться зазор не менее 10 мм (на случай усадки деревянных балок).
Балки перекрытия, опирающиеся на стальные прогоны, должны удерживаться от скручивания и коробления забивкой у каждого конца балки гвоздей под углом, загибаемых за полку прогона, либо устройством непрерывной обвязки из досок по низу балок у опор, либо созданием системы вертикальных перекрестных связей между балками.
В случаях, когда подшивка потолка выполняется из гипсокартонных или гипсоволокнистых листов, цементно-стружечных плит или фанеры толщиной не менее 12 мм, закрепляемых непосредственно на балках перекрытия, раскрепление балок в горизонтальном направлении не требуется.
В остальных случаях между балками перекрытия должны устраиваться либо горизонтальные, либо вертикальные связи, либо одновременно горизонтальные связи у опор и вертикальные связи в про лете балок. Способы раскрепления балок показаны на рис. 4.11.
Рис. 4.11. Способы раскрепления балок
Требования к пролетам и размерам сечения балок для случая, когда подшивка потолка не предусматривается, указаны в табл. 4.4, а для случая, когда подшивка потолка предусматривается по деревянной обрешетке из досок, – в табл. 4.5. Таблица 4.5 составлена с учетом того, что обрешетка устроена из досок сечением не менее 19?89 мм с шагом не более 600 мм (по осям) или сечением не менее 19?64 мм с шагом не более 400 мм (по осям).
Горизонтальные связи должны:
? иметь сечение не менее 19?64 мм и прибиваться гвоздями к низу балок;
? располагаться на расстоянии не более 2100 мм от каждой опоры балок и от других рядов связей;
? прибиваться концами к крайним балкам в ряду или к опорным доскам по верху фундаментных стен.
Вертикальные перекрестные (диагональные) связи должны состоять из брусков сечением 19?64 или 38?38 мм. В качестве вертикальных связей могут использоваться также распорки толщиной не менее 38 мм. Вертикальные связи должны располагаться на расстоянии не более 2100 мм от каждой опоры и от других вертикальных связей.
Одновременное применение для раскрепления балок горизонтальных и вертикальных связей – наиболее надежный вариант.
В случаях, когда консольная часть балок перекрытия, несущих нагрузку от крыши, не превышает 400 мм, при вылете консоли до 600 мм включительно сечение балок должно быть не менее 38?235 мм; при вылете консоли более 600 мм сечение балок должно определяться расчетом. Сечение балок, консольные части которых несут нагрузку не только от крыши, но и от других этажей, также определяется расчетом.
Консольные балки, перпендикулярные балкам перекрытия, должны заводиться внутрь перекрытия на расстояние не менее шести длин консоли и прибиваться гвоздями к внутренней сдвоенной балке перекрытия (рис. 4.12).
При наличии в перекрытии проема длиной (перпендикулярно балкам перекрытия) более 1,2 м балки, ограничивающие проем в этом направлении, должны быть двойными. При длине проема более 3,2 м требуемое сечение этих балок должно определяться расчетом (рис. 4.13).
При ширине проема (параллельно балкам перекрытия) более 0,8 м балки, ограничивающие проем в этом направлении, должны быть двойными. При ширине проема более 2 м требуемое сечение этих балок должно определяться расчетом.
Укороченные у проема балки перекрытия и балки, ограничивающие проем, при креплении к каркасу перекрытия должны опираться на угловые металлические накладки или прибиваться гвоздями в соответствии с табл. 4.10.
Рис. 4.12. Устройство консолей: а – консольные балки расположены перпендикулярно балкам перекрытия; б – консоли являются продолжением балок перекрытия
Рис. 4.13. Устройство проемов в перекрытии
Таблица 4.10. Прикрепление балок к перекрытию при помощи гвоздей
Гвоздевые соединения элементов каркаса перекрытий, если не производится перерасчет прочности соединений, также должны осуществляться в соответствии с табл. 4.10.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.