Балки перекрытия на пролёт 6 метров — сечение и шаг

Пролёт 6 м — это уже граница применимости цельной деревянной балки. При шаге 0,6 м и жилой нагрузке расчёт даёт сечение 100 × 275 мм: доску высотой 275 мм в продаже найти непросто, поэтому на таких пролётах чаще применяют клеёные (LVL) балки, деревянные двутавры или уменьшают шаг до 0,4 м.

Прогиб здесь 20,4 мм при предельном 24 мм — формально проходит, но запас 17% небольшой, а сечение неудобное. Практичнее разбить 6-метровый пролёт промежуточной опорой или прогоном пополам: тогда каждый участок 3 м перекрывается лёгкой балкой 100×150, и расход материала падает в разы.

На ширину 4 м потребуется 7 балок, 1,213 м³ пиломатериала. Сравните варианты по стоимости в калькуляторе пиломатериалов; для стропильной системы крыши над этим этажом — калькулятор стропил.

Как работает калькулятор

Калькулятор подбирает сечение деревянной балки по двум условиям из норм по деревянным конструкциям (СП 64.13330). Сначала он собирает погонную нагрузку на одну балку: нагрузку на квадратный метр перекрытия умножает на шаг балок. По ней считает изгибающий момент в середине пролёта (M = q·L²/8) и проверяет прочность: напряжение σ = M/W не должно превышать расчётное сопротивление древесины изгибу (для сосны и ели 2 сорта R ≈ 130 кгс/см²), где W = b·h²/6 — момент сопротивления сечения. Затем проверяет прогиб по нормативной нагрузке: f = 5·qн·L⁴/(384·E·I) должен укладываться в предел L/250 (модуль упругости древесины E ≈ 100 000 кгс/см², момент инерции I = b·h³/12). Калькулятор перебирает стандартные высоты сечения и берёт наименьшую, проходящую оба условия; ширину назначает по шагу (100 мм при шаге до 0,6 м, шире при большем). Количество балок равно ширине перекрытия, делённой на шаг, плюс одна; объём пиломатериала — это количество, умноженное на длину балки с опиранием и площадь сечения.

Что важно учесть

• Прогиб обычно важнее прочности. Для жилого перекрытия высоту балки почти всегда диктует прогиб (L/250), а не прочность: тонкая балка может держать вес, но пол будет «играть» и скрипеть. Для ответственных полов берут ещё строже — L/300.
• Опирание на стену — 120–150 мм минимум. Концы балок заводят на стену на 12–15 см (на деревянную — на всю толщину обвязки). В каменной стене торец балки антисептируют, оборачивают гидроизоляцией и оставляют вентзазор, иначе дерево в гнезде гниёт.
• Шаг согласуйте с утеплителем. Шаг 0,6 м совпадает с шириной плит и матов тепло- и звукоизоляции — они встают между балок враспор без подрезки. Расход посчитайте в калькуляторе утеплителя.
• Защита дерева. Балки обрабатывают антисептиком, а лучше — антисептиком и антипиреном (огнезащита). Влажность пиломатериала на монтаже — не выше 18–20%, иначе балку «поведёт» при высыхании.
• Большие пролёты — не цельная доска. От 5–6 м сечение цельной балки становится неудобным. Используйте клеёную (LVL) балку, деревянный двутавр, спаренные доски или разбейте пролёт промежуточной опорой. Кубатуру и стоимость бруса прикиньте в калькуляторе пиломатериалов.