Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба

Марина 26.03.2019 Оформление дома Leave a comment 538 Views

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

  • плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;
  • снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;
  • необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

  • плохое состояние балочной конструкции. Является следствием повреждение древесины. Повышенная влажность, перепады температуры, деятельность различных вредителей (жуков короедов), растрескивание – все это приводит к деформированию балки перекрытия;
  • снижение несущей способности. Под собственным весом, постоянной и переменной нагрузкой балки перекрытия могут прогибаться. Согласно нормативам, если прогиб находится в пределах 1:300, то беспокоится не о чем. Например, если балка длиной 2500 мм. прогнулась на 10 мм. это соответствует нормальному значению прогиба. Если показатель прогиба больше – ее следует усилить;
  • необходимость увеличения несущей способности балки. Связанная, например, с перестройкой чердака под мансарду или жилое помещение. Такая перестройка приведет к увеличению постоянных и переменных нагрузок на перекрытия второго этажа, что автоматически требует изменения сечения установленных деревянных балок.

В пределах статьи будут приведены несколько распространенных способов усиления перекрытия (ремонт, реконструкция). Но, точно ответить на вопрос, как усилить деревянные балки перекрытия может только профессионал и только после анализа состояния конструкции. Ведь в каждом случае решение будет индивидуально.

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке.

Допустимое сечение балок при нагрузке

Материал подготовлен для сайта

Выбор сечения и шага несущих балконных балок исходя из максимально возможной длины выступа деревянного балкона

Максимальная длина выступающей части деревянного балкона зависит от сечения и шага балконных балок, а также от типа балконного пола и климатических условий. См. табл. 23 и 24. Расчет несущих конструкций выступающих балконов производится согласно еврокоду EN 1995-1-1 «Проектирование деревянных конструкций», одобренному для применения в качестве альтернативного стандарта.

Табл. 23 Максимальная длина выступа балок балкона с шагом 400 мм:

Шаг балконных балок: 0,4 м; Класс прочности балконных балок: C18; Тип пола: открытый (из досок, укладываемых с небольшим зазором); Полезная нагрузка на балкон (вес людей и мебели): 4 kN/м2; Климатический класс: 3 (наружные конструкции не защищены от воздействия осадков).

Читайте также:  Монолитные перекрытия: особенности проектирования и строительства

Табл. 24 Максимальная длина выступа балок балкона с шагом 600 мм:

Шаг балконных балок: 0,6 м; Класс прочности балконных балок: C18; Тип пола: открытый (из досок, укладываемых с небольшим зазором); Полезная нагрузка на балкон (вес людей и мебели): 4 kN/м2; Климатический класс: 3 (наружные конструкции не защищены от воздействия осадков).

Примечание: для балконов с изолированным полом, защищенных от прямого воздействия осадков (климатический класс 2), максимальная длина выступа возрастет на 0,15 м. При расчетах учитывалось, что балкон будет защищен от схода снежных масс с вышележащей кровли дома с помощью снегозадержателей.

Учитываемые факторы

Каркас любого дома начинают собирать со строительства перекрытия.

Сечение определяется расчетным путем и зависит от величины предполагаемой нагрузки и ширины пролета строения.

Основные части, входящие в состав перекрытия – это:

  • опорная балка;
  • каркас пола;
  • настил на полу или обшивка.

Таблица подбора сечения

Производят перекрытия путем обработки древесины, которую просушивают за 3-4 месяца. Перед тем как устанавливать конструкцию, в процессе подготовки материалов к укладке либо при монтаже перекрытий учитывается:

  1. Возможная нагрузка, которой будет подвергаться конструкция.
  2. Способ вентиляции помещения.
  3. Уровень влажности.
  4. Место расположения нагревательных приборов.
  5. Конструкция имеет накат из сборных досок (щитов) для гидроизоляции и приглушения звука.
  6. Наличие дымохода на расстоянии 40 см до деревянных балок.

Наличие трещин и гнили недопустимо. Перед началом установки перекрытия следует провести очистку изделий от луба и коры, обработать антисептиком, что позволит защитить их от поражения грибком. Очищение должно выявить косые слои и различные сучки, которые могут помешать в условиях монтажа перекрытий.

Установка перекрытий

Монтаж балок перекрытия выполняется по размеченным маячкам для соблюдения параллельности и интервала. На начальном этапе производится установка крайних балок. Для этого их выпиливают нужной длины с выполнением скосов в торцах под углом 60º, тщательно обрабатывают антисептиком, а затем обвёртывают в толь внахлёст длиной 15 см и подвергают термическому нагреву. Такая обработка позволяет максимально долго сохранить целостность древесины и предотвратить её порчу, особенно при контактировании с ненатуральными материалами либо металлом. В некоторых случаях допускается обрабатывать только концы, которые будут входить в стену для соблюдения эстетичности и декоративности потолков.

Рисунок 4. Монтаж чердачного перекрытия на обвязку.

Установка перекрытий

Правильность положения балок определяют при помощи отвеса и уровня. Перекосы при этом допускать крайне не рекомендуется, поскольку нагрузка будет распределяться неравномерно и снизится расчётный срок их эксплуатации.

Рисунок 5. Способ установки балок перекрытия при недостаточной толщине стен.

Промежуточные балки устанавливают по специально изготовленному шаблону, а положение контролируют при помощи длинной рейки. При необходимости под них устанавливают обрезки досок для обеспечения центровки и надёжной фиксации. Укорачивать балки под размеры отверстий в стене запрещено, а также стёсывать концы или подкладывать щепы. Торцевые части балок всегда оставляют открытыми. Если толщины стен не хватает, то концы балок заделывают цементным раствором.

Установка перекрытий

Устройство перекрытия по деревянным балкам зависит от его типа и необходимости установки изоляционных слоёв. Для выполнения монтажа гидро-, паро- и теплоизоляции необходимо выполнить обшивку балок плитами ДСП толщиной 10-15 мм. При этом их нужно располагать относительно несущих частей перекрытия так, чтобы стыковочные швы приходились на балки. Затем в образованные ниши укладывают слой пароизоляции с нахлёстом 15 см и проклеиванием скотчем. Поверх него настилают теплоизоляцию, в качестве которой обычно выбирают минеральную или каменную вату. Укладка должна быть максимально плотной без минимальных зазоров. Сверху укладывают гидроизоляционный слой и производят обшивку досками с толщиной не менее 25-30 мм.

Читайте также:  4 рабочих способа выровнять деревянную доску

Рисунок 6. Укладка теплоизоляции.

Количество слоёв определяется из назначения перекрытия и в каждом конкретном случае от установки того или иного слоя можно отказаться. Но излишняя экономия в случае несоблюдения правил эксплуатации нужно быть готовым к порче древесины и необходимости ремонта перекрытий.

Установка перекрытий

Рисунок 7. Обшивка перекрытия.

Установка перекрытий

Как выявить повреждения деревянных балок?

Обнаружить дефекты балочного перекрытия можно несколькими способами:

  • визуальный осмотр балки. Самый простой и надежный способ. Применим в том случае, если балки открыты. Чтобы удостоверится в том, что балка прослужит еще не один десяток лет нужно провести по ней отверткой с нажимом. Если остается слегка видимый след, значит все в порядке. Если отвертка оставляет бороздку – балка нуждается в ремонте. И чем глубже бороздка, тем быстрее нужно приступать к ремонтным работам;
  • выявление внешних признаков деформации — проседание (провисание) балочного перекрытия заметно даже под отделкой;
  • простукивание. Если от удара слышен глухой звук, это означает, что балка нуждается в ремонте, т.е. она теряет свою несущую способность. Подтвердить подозрения можно путем высверливания отверстия в балке. Далее по нему можно оценить качество деревянного перекрытия.

Особенно важно оценить состояние деревянных перекрытий в местах примыкания к стене. Большинство случаев повреждения приходится именно на эти места.

Прогиб лаг

Заходя в некоторые, особенно старые, дома даже невооруженным глазом можно заметить прогиб потолков второго, или, что бывает реже, пола первого этажа, являющийся следствием неправильного расчета несущей способности лаги или превышения допустимой нагрузки на перекрытия. Как позывает практика эксплуатации многоэтажных домов постройки первой половины 50-х годов ХХ века, где использовались деревянные межэтажные перекрытия, к 2000-му году величина прогиба потолков составляла от 70 до 100 мм, что приводило к необходимости проведения капитальных ремонтов здания с усилением несущих элементов перекрытий. И это при условии, что проводится точный инженерный расчет нагрузок и сечения лаг на стадии проектирования. А что говорить об индивидуальной застройке, когда расчет несущей способности лаги производился «на глазок» по совету «грамотных» специалистов.

Очень часто на величину прогиба лаг влияет и качество применяемого материала, избыточная влажность древесины, недостаточная толщина металлопроката, из которого изготовлена балка, и еще множество различных причин, приводящих к провисанию, к примеру, перекрытия второго этажа под нагрузкой. Неверный расчет несущей способности может привести не только к возникновению прогиба лаги, но и полному разрушению конструкции и обрушению этажа вниз, причем когда этого никто не ожидает.

Работы по усилению стропильной системы

Чаще всего разрушению подвергаются балки мауэрлата и стропильные ноги в нижней их части. Происходит это в результате плохой гидроизоляции мауэрлата от кирпичной стены из-за подтекания дождевых осадков и талой воды сквозь кровельное покрытие, либо по причине изначальной укладки недостаточно просушенных пиломатериалов. Кроме того, попадание влаги на деревянные конструкции может происходить вследствие засорения вентиляционных каналов или нарушения целостности пароизоляционной мембраны.

Работы по усилению стропильной системы

Выполнить усиление стропил крыши в нижней их части можно с помощью вспомогательных подкосов. Эти элементы фиксируются к нижнему краю стропильной ноги с упором в дополнительный лежень или мауэрлат. Придать полученной ферме дополнительную устойчивость можно, если слегка раздвинуть нижние концы подкосов. Если сделать упор подкоса на вспомогательно установленный лежень, можно устранить изгибающие усилия между мауэрлатом и подстропильными элементами.

Читайте также:  Технология возведения фундаментной плиты от А до Я

Расчет усиления железобетонных конструкций

Расчет упрочнения железобетонных конструкций (стен, перекрытий, фундаментов, колонн) и иных систем зданий предполагает ответственную и сложную работу, которая может быть выполнена исключительно профессионалами высокой квалификации. Самостоятельно выполнять расчеты не рекомендуется однозначно. Обычно задачу поручают целым отделам проектных организаций – отыскать специалистов в пределах Москвы и дальних регионов не составит труда.

Какие данные нужны для расчета усиления ЖБ конструкций:

Обычно расчеты усиления конструкций проводят в течение 1-5 дней, но желательно уточнить, так как срок может зависеть от объемов работ, загруженности специалистов и других не менее важных параметров.

Усиление бетона углеволокном – современный и эффективный метод повышения несущей способности конструкций, устранения последствий аварий, реконструкции старых элементов и упрочнения новых.

Порядок расчёта

Определить шаг балок деревянного перекрытия, их размеры и количество помогает предварительный расчёт. Перед проведением таких операций необходимо:

  • провести замеры пролёта между несущими стенами жилого здания;
  • рассчитать нагрузку, которую будет испытывать перекрытие после монтажа;
  • провести расчёт сечения и шага балок по специальным таблицам.

Порядок расчёта

Длина балок основания для устройства крыши состоит из размера пролёта и необходимой величины запаса в пределах 10–15 см для устройства надёжного перекрытия при опоре на стену. Длина пролёта – расстояние между внутренними частями противоположных стен в жилом доме или любой другой постройке. Самым популярным вариантом в частном строительстве считается расстояние от 2,5 до 4 м. При величине пролёта больше 6 м для монтажа перекрытия используются деревянные фермы.

Важно! Нагрузка на деревянную балку включает в себя усилия от вышерасположенных конструкций, внутреннего наполнения перекрытия, а также временных элементов (людей, бытовой техники и мебели).

Точные расчёты может выполнить только специализирующаяся на этом строительная организация. При самостоятельных вычислениях отталкиваются от следующих значений:

  • общая нормативная нагрузка на квадратный метр перекрытия при использовании утеплителя (минеральной ваты) составляет 130 кг/м2;
  • при использовании толстых досок и тяжёлого теплоизоляционного материала нормативная нагрузка увеличивается до 150 кг/м2, общая с учётом коэффициента безопасности 1,3 – до 245 кг/м2;
  • в мансардном помещении на перекрытие действуют временные нагрузки от установки мебели или перемещения людей – общая нагрузка составит 350 кг/м2;
  • общая нагрузка для междуэтажных пролётов не менее 400 кг/м2.
Порядок расчёта

Все указанные величины считаются базовым значением для дальнейших расчётов.