Усиление деревянных балок перекрытия своими руками

Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба

Основным элементом чердачных, межэтажных перекрытий и перекрытий погребов, во многих частных домах является деревянная балка. Срок службы перекрытий из дерева ограничен ввиду свойств древесины, особенно, если она была плохо обработана или подвергалась нагрузке и воздействию влаги.

В следствие таких факторов балка перестает справляться с возложенной на нее функцией (возможно провисание, прогиб, искривление) и потребуется усиление деревянных балок перекрытия.

Помимо повреждений и утраты несущей способности балок пола и потолка (лаг, прогонов), укрепление может быть продиктовано увеличением нагрузки на перекрытие.

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.

Способы усиления деревянных балок перекрытия

Основные типы и методы усиления деревянных перекрытий приведены в порядке увеличения трудозатрат и длительности на выполнение работ.

Тип усиления без изменения условий работы

Усиление деревянными накладками

Способ применяется в том случае, когда дерево повреждено. Накладки устанавливаются с двух сторон от балки из бруса (по бокам или сверху и снизу), максимально плотно к ней и скрепляются (затягиваются) насквозь болтом.

При этом важно обработать поврежденный участок и накладки противогрибковым раствором. В критическом случае, если участок поврежден сильно – его лучше удалить. Чтобы усилить балку нужно крепить накладку по всей ее длине.

Усиление пролетов металлическими накладками (пластинами) или прутковыми протезами

Стальные пластины используются вместо деревянных, описанных выше. Металл также нужно обработать антикоррозионным раствором. Схема устройства показана на рисунке.

Усиление перекрытия углеволокном (углепластиком)

Современная технология усиления (армирование углеродным волокном). Углеволокно (ленты, листы, пластины, нити, ткань) наклеивается в несколько слоев, пока не будут достигнуты требуемые показатели жесткости балки. Удобство работы и легкость материала приводят к тому, что углепластик приобретает популярность как эффективное средство для восстановления балок и строительных конструкций.

Ниже приведена схема армирования (усиления) балок перекрытия углеволокном.

Усиление на торцах деревянными или металлическими протезами

Технология позволяет усилить балку в местах стыка с несущей стеной. Это именно то место, где, за счет перепадов температур повреждение древесины происходит быстрее.

На схеме ниже показана технология усиления протезами из швеллера, прокатного профиля

Монтаж пруткового протеза

Прутковый протез системы Дайдбекова выполняется из двух спаренных ферм, которые изготавливаются из обрезков арматурной стали сечением (диаметром) 10-25 мм. Длина протеза должна быть на 10% больше двойной длины сгнившего конца балки, но не более 1,2 м.

  1. Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.
  2. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.
  3. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)
  4. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.
  5. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Тип усиления с изменением работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов.

Изменение условий работы конструкций

Изменение схемы работы

Нестандартные решения

Если нет возможности усилить деревянные балки перекрытия, можно попытаться их разгрузить, т.е., распределить нагрузку с существующих балок на дополнительно установленные элементы.

Усиление перекрытий путем установки опор под несущие балки

Опоры, подпирающие балки снизу, являются хорошим способом перераспределить нагрузку с балки на опору.

Усиление перекрытий путем установки дополнительных балок

Если существующие лаги находятся в целости и сохранности, увеличить их несущую способность можно посредством увеличения их количества. Установка дополнительных деревянных балок позволит увеличить нагрузку на конструкцию. Устанавливая новые лаги нужно обязательно защитить их торцы рубероидом, чтобы избежать повреждения.

Надеемся, что из приведенных способов усиления деревянных балок перекрытия вы подберете именно тот, который решит вашу проблему наилучшим образом и с минимальными затратами.

Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба и лаги пола в деревянном доме

Необходимость в решении такой задачи, как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба, может возникнуть как в старом, так и в новом доме. Какие факторы вызывают эту необходимость и как их не допустить, должен знать каждый домовладелец. Как и о том, что делать, если полы первого или перекрытия второго этажа потеряли изначальную прочность. Изучив все описанные в статье способы их укрепления, вы сможете выбрать тот, который больше других подойдет вам по технологическому решению, стоимости и трудоемкости.

Читайте также:  Альвеолы во рту что это такое, где находятся, фото

Из-за чего прогибаются балки

Причины прогибания балок могут быть первичными и вторичными.

Первичные причины

К первичным факторам, из-за которых опорные элементы перекрытий начинают нуждаться в укреплении, относят неправильный расчет их несущей способности. То есть, когда проектировщик не учел длину пролета и расстояние между балками, не соизмерил эти величины с их сечением и предполагаемой нагрузкой. Иными словами, если изначально для устройства перекрытий был использован брус недостаточной высоты и толщины.

Ещё одна причина – использование некачественного материала: с сучками, трещинами, следами гнили. И невыполнение требований по его предварительной обработке антисептиками.

Проконтролировать соответствие сечения балок длине пролета можно по таблице:

Длина пролета, м Шаг между балками, м
0,6 1
2 100х70 120х80
3 140х90 160х110
4 160х120 200х120
5 160х120 220х160
6 220х140 250х180

Эти значения определены для нагрузки 400 кг/м2 перекрываемой площади, их можно менять только в большую сторону. В идеале для каждого дома все эти параметры определяются индивидуальными расчетами. Например, если проектом предусмотрен утеплитель для межэтажных перекрытий, какой выбрать шаг между лагами, зависит от его ширины.

Вторичные причины

Даже изначально качественные и достаточно мощные балки со временем могут ослабнуть по следующим причинам:

  • повреждение древесины вследствие старения, воздействия высокой влажности, порчи насекомыми;
  • увеличение нагрузки на перекрытия, например, при установке тяжелой мебели, оборудования;
  • превращение нежилого помещения над перекрытиями в жилое: их утепление, звукоизоляция и монтаж напольного покрытия также создают дополнительную нагрузку.

В последнем случае перед тем, как правильно утеплить межэтажное перекрытие по деревянным балкам и настелить на них пол, необходимо выполнить расчеты и при необходимости увеличить их несущую способность.

И в любом случае из перечисленных желательно периодически проверять состояние балок по горизонтальному уровню. При наличии провисания более чем на 1/250 от их общей длины, требуется усиление.

Видео описание

Прежде чем рассказать о том, как усилить деревянную балку перекрытия, предлагаем вам посмотреть обучающее видео по использованию онлайн-калькулятора для расчета её сечения:

Способы укрепления перекрытий

Увеличить несущую способность балок межэтажных перекрытий можно двумя путями: усилив или разгрузив их.

Усиление балок

Способов, как усилить балки перекрытия второго этажа, несколько.

  • Увеличение сечения деревянными накладками.

Наиболее эффективным решением станет наращивание сечения балок по нижней горизонтальной плоскости с обязательным условием создания опоры для накладок. Для этого нужно либо углубить опорные гнезда в несущих стенах, либо использовать специальные стальные крепления или уголки. Доски расчетной толщины прибиваются к нижней грани бруса по всей его длине.

При незначительном прогибе возможно наращивание сечения путем установки на балку боковых накладок толщиной 50 мм. Перед этим под точку её максимального прогиба устанавливают подпорку и поднимают её домкратом до выравнивания бруса. Затем фиксируют его в этом положении, установив с обеих сторон доски и стянув их шпильками.

Видео описание

Как выполняется усиление стальным швеллером, показано в видеоролике:

  • Армирование углепластиком.

Полотно из этого современного композитного материала, наклеенное в несколько слоев, позволяет очень качественно решить задачу, как усилить балку перекрытия из дерева. Приклеивают углепластик эпоксидным клеем, перекрывая стыки полос поперечными слоями. После застывания клея он превращается в прочный и жесткий каркас, практически не уступающий металлу и отлично противостоящий нагрузкам.

Достоинство этого способа в простоте монтажа и отсутствии необходимости в монтажных инструментах.

Этот способ больше подходит для тех случаев, когда у балок повреждены торцы, что часто происходит при их некачественной гидроизоляции в опорных гнездах. Их заменяют протезами из спаренных ферм, изготовленных из стальной арматуры сечением не менее 10 мм.

Перед тем как укрепить потолок в доме с деревянными перекрытиями, под поврежденную балку устанавливают временную поддерживающую опору и разбирают перекрытия снизу и сверху на 1,5 метра от стены.

Сгнивший торец срезают, а в проем вертикально вводят протез. Затем его разворачивают, устанавливая в горизонтальное положение и надвигая на балку, после чего свободный конец задвигают в опорное гнездо в стене. Скрепляют протез с балкой гвоздями.

Перераспределение нагрузки

Уменьшить нагрузку на несущие лаги можно, установив под них опоры либо смонтировав под перекрытием дополнительные балки.

  • Монтаж промежуточных опор или подкосов.

При этом способе нагрузка через опоры частично передается на нижележащие перекрытия или боковые стены, поэтому предварительно нужно убедиться в том, что они её выдержат. Он редко используется для укрепления перекрытий второго этажа, так как стойки и подкосы трудно вписать в интерьер первого этажа, к тому же они создают неудобства для передвижения по комнате. Но это лучшее решение, как усилить лаги пола от прогиба в деревянном доме.

Чем больше лаг, на которых лежит перекрытие, тем меньшая нагрузка приходится на каждую из них. Установив дополнительные брусы подходящего сечения между существующими, можно не только снять с них лишнюю нагрузку, но и увеличить общий вес перекрытия. Который складывается из веса утеплителя, напольного и потолочного покрытия, мебели, техники и находящихся на этаже людей.

Межэтажные деревянные балки

Одним из элементов, который выдерживает всю нагрузку перекрытия, является балка. От того, насколько правильно выполнен ее монтаж и произведен расчет несущей возможности, будет зависеть целостность и долговечность перекрытия между этажами.

  1. Балки из дерева. Преимущества и недостатки
  2. Требования к перекрытиям из деревянных балок
  3. Расчет балок, выполненных из дерева
  4. Определение величины балок
  5. Расчет нагрузки на деревянную балку
  6. Расчет величины сечения и шага монтажа балок
  7. Что такое лаги и преимущества их применения
  8. Лаги своими руками
  9. Укладываем лаги правильно
  10. Крепление лаг
  11. Вывод
Читайте также:  Чем смазать замок зажигания автомобиля и как это сделать

Балки из дерева. Преимущества и недостатки

Изготовленная из дерева балка, остается популярной при оборудовании перекрытия между этажами. Но они так же, как всякий строительный материал, наделены своими положительными и отрицательными качествами. Рассмотрим характеристики деревянных балок для перекрытия пролета.

К положительным характеристикам деревянных балок можно отнести следующее:

  1. Выполненные из дерева балки перекрытия просты при использовании. Легко и быстро устанавливаются.
  2. Они имеют сравнительно небольшой вес, что влечет за собой снижение общей нагрузки на основание здания.
  3. Имеют меньшую стоимость по сравнению с другими материалами.
  4. Материал для изготовления находится в достаточном количестве.
  5. Могут, при необходимости, быть быстро заменены.
  6. Хорошо подходят для строительства небольших частных и коттеджей, которые имеют небольшие пролеты.
  7. Дерево является экологически чистым материалом.

Деревянные балки перекрытий дома часто являются наиболее экономичным вариантом

К недостаткам этого строительного изделия можно отнести следующее:

  1. Требуют обработки специальными жидкостями, которые имеют противопожарные характеристики и не допускают гниение материала.
  2. Имеют ограниченную нагрузку.
  3. Отсутствие возможности их монтажа в помещениях с большими пролетами.

Требования к перекрытиям из деревянных балок

При установке балок из дерева необходимо обязательно выполнить ряд требований. Нарушение или невыполнение этих требований может привести к негативным последствиям. Требования определяют, что:

  • запрещается использовать для изготовления балок лиственные породы деревьев. Изготовление должно проводиться только из хвойных пород. Такая древесина имеет значительный запас прочности;
  • древесина, из которой предстоит изготовление балок, должна иметь влажность не больше 14 процентов. В случае превышения указанной величины, балочный пролет может иметь значительный прогиб;
  • древесина должна быть очищена от коры, обработана огнестойкой жидкостью, раствором против вредителей и грибковых заболеваний. Запрещено использовать древесный материал, который имеет заболевания или дефекты;
  • перед изготовлением балок необходимо предусмотреть строительный подъем. В процессе эксплуатации он выровняется, пол и потолок останутся ровными;
  • выравнивание балок необходимо проводить путем установки под их концы пропитанных в смоле обрезков пиломатериалов. Подрубывать окончания конструкций не рекомендуется;
  • кроме прямоугольных балок с рассчитанным сечением, можно применять цельное бревно. Оно должно быть обтесано и иметь определенный диаметр. Это намного дешевле, чем использование пиломатериалов. Но, такие бревна перед монтажом должны храниться в сухом месте не меньше года.

Расчет балок, выполненных из дерева

Планируя монтировать деревянное перекрытие, нужно рассчитать необходимое число балок и их габариты.

  • знать расстояние между стенами, на которые они будут монтироваться;
  • вычислить предполагаемую нагрузку на балки после того, как они будут установлены;
  • зная указанные величины, рассчитать величину сечения и шаг их установки.

Монтаж деревянных балок перекрытия

Определение величины балок

Величина балки складывается из суммарных величин. Эти величины включают:

  • расстояние между стенами;
  • длину балки, которая будет встроена в глубину стены.

Величина пролета определяется при помощи измерительных принадлежностей, например, рулетки. В зависимости от материала, из которого изготовлена стена (дерево, бетон, кирпич и т.д.), будет зависеть глубина укладки балок.

Деревянные балки являются конструкционными элементами с несущими функциями

Если здание кирпичное, то запас под деревянные балки должен быть более 10 см. Если здание построено из дерева, то под балочный пролет для второго этажа делают специфические пазы, которые имеют глубину 6-10 см. В случае, когда деревянным конструкциям предназначено стать основой для стропильной системы, они должны быть длиннее, чем пролет здания, на 5-7 см.

Перекрытие деревянными балками должно находиться в пределах от 2,5 до 4 м. Максимальная длина пролета не должна превышать шести метров. Если перекрытие превышает эту величину, то устанавливаются конструкции из клееного бруса.

Расчет нагрузки на деревянную балку

Нагрузка, как и величина балок, состоит из суммы нескольких элементов. Это суммарная масса элементов пролета и деталей интерьера, которые будут расположены в комнате верхнего этажа. К элементам, которые входят в перекрытие между этажами, можно отнести деревянные балки, лаги, утеплитель, напольное и потолочное покрытие, паро- и гидроизоляцию. К элементам интерьера относится мебель, бытовая техника. Сюда же включается возможное количество жильцов, которые будут постоянно пользоваться этажом. Зачастую, расчет нагрузок проводится специальными учреждениями.

Для самостоятельного расчета несущей способности применяется схема:

  1. Перекрытие чердачного помещения с подшивкой. Если в качестве утеплителя применяется минвата, то собственная нагрузка лежит в пределах 50 килограмм на квадратный метр. Стандарты СНиП обозначают нормативную нагрузку для перекрытия в пределах 70 килограмм на квадратный метр и запас прочности для него с коэффициентом 1,3. Общая нагрузка рассчитывается просто: 70 кг х 1,3+50 кг = 130 килограмм на метр квадратный.
  2. Утеплителем служит не минвата, а материал с большим весом. Или при подшивке применялись толстые доски. В этом случае нормативная нагрузка увеличивается до 150 килограмм на квадратный метр. Соответственно, изменится общая нагрузка: 150 кг х 1,3+50 кг = 245 килограмм на квадратный метр.
  3. Для мансарды нормативная нагрузка будет составлять 350 кг на квадратный метр.
  4. Для балок, которые выполняют функцию перекрытия между первым этажом и вторым норматив составляет 400 кг на метр квадратный.
Читайте также:  Замена наконечников рулевых тяг на калине

Конструкция деревянного перекрытия

Расчет величины сечения и шага монтажа балок

Определившись с величиной нагрузки, которая ляжет на балку и, посчитав ее длину, можно рассчитать шаг монтажа и величину сечения (или же диаметр). Эти величины связаны относительно друг друга и обозначаются по установленным стандартам:

  1. Сечение балок находится в соотношении ширины и высоты, как 1 к 1,4. В зависимости от нагрузки, балка должна иметь ширину от 5 до 20 см и высоту от 10 до 30 см. Если для перекрытия применяется бревно, то диаметр сечения должен быть в пределах от 10 до 30 см. Кроме этого, существуют специальные таблицы, которые дают точные размеры сечения в зависимости от длины и предполагаемых нагрузок.
  2. При расчете сечения необходимо учесть, что наибольший прогиб балок перекрытия между этажом и чердаком не должен быть более 1/200, а между нижним и вторым этажом не превышать 1/350.
  3. Монтаж балок проводиться с шагом, который лежит в пределах от 30 до 120 см. В основном применяют шаг укладки перекрытия через каждые 60, 80, 100 см. Зачастую, шаг выбирают по величине утеплительного материала. Если здание каркасное, то шаг проводят с учетом расположения каркасов.

Для повышения жесткости перекрытия деревянные балки укрепляют распорками

Что такое лаги и преимущества их применения

Независимо от материала, из которого будет выполнено напольное покрытие, в межбалочное пространство необходимо установить лаги. Что это такое и для чего они нужны? Их можно назвать поперечными балками. Лаги устанавливаются перпендикулярно основным балочным перекрытиям. Служат для увеличения жесткости перекрытия между этажами и снижения нагрузки. К ним крепится потолочное и напольное покрытие.

Преимущества применения лаг очевидны:

  • простота и быстрота монтажа;
  • экономия строительных материалов;
  • готовая конструкция сразу эксплуатируется;
  • имеют отличные теплоизоляционные и звукопонижающие характеристики;
  • позволяют регулировать высоту напольного покрытия;
  • подходят для монтажа коммуникационных линий;
  • служат хорошим вентиляционным элементом;
  • распределяют нагрузку по всей поверхности среди балок;
  • относительно небольшая стоимость;
  • возможность быстрого и качественного ремонта или замены отдельных частей.

Лаги – это поперечные балки пола, по которым укладывается покрытие пола

Лаги своими руками

Производство лаг проводиться их брусьев дерева с прямоугольным сечением. Сечение лаг находится в соотношении ширины и высоты, как 2 к 3 или же 1 к 2. Иными словами, высота лага должна превышать его ширину в 1,5-2 раза. Для производства лаг зачастую применяют древесину дешевых хвойных пород. Например, сосна или елка. Брусок режется на необходимую длину и получается лаг.

Древесина для лаг должна быть высушена, без дефектов, обработана специальным огнеупорным раствором, жидкостью от вредителей и грибковых заболеваний.

Укладываем лаги правильно

Монтаж лаг необходимо проводить в направлении, перпендикулярном направлению, в котором будет укладываться напольное покрытие. Важно правильно рассчитать шаг монтажа лаг. Если шаг выбран верно, то прочность напольного покрытия будет достаточно высокая. Но, при меньшем шаге выполнение работ и стоимость материала будет дороже. Если шаг укладки будет большой, то пол будет прогибаться и скрипеть. Чтобы выбрать правильный вариант, необходимо, прежде всего, учесть какой толщины будет напольное покрытие. Чем тоньше покрытие, тем ближе друг к другу должен проводиться монтаж лаг. Если толщина напольного покрытия (досок) около 2-2,5 см, то шаг монтажа лаг должен быть в пределах 30-40 см. С увеличением толщины покрытия до 5 см шаг можно увеличить до 1 м.

Рекомендуется в жилых комнатах напольное покрытие монтировать вдоль направления падения естественного света. В коридорах такое покрытие лучше монтировать по линии перемещение от двери к двери.

Крепление лаг

Крепятся лаги непосредственно на балку, к ее боковой стороне. Это дает возможность провести их регулировку, не применяя дополнительных подкладок. Их уклон проверяется специальным уровнем. Добившись необходимого положения, лаги крепятся с балками гвоздями или шурупами.

Кроме этого, крепление лаг и балок друг с другом может проводиться при помощи железных уголков. Одна часть уголка саморезами монтируется на балку, ко вторым частям уголков крепятся лаги. Помимо уголков, для монтажа лаг могут использоваться кронштейны в виде буквы П, которые есть в свободной продаже.

Укладка деревянного пола на лаги имеет массу преимуществ: простота процесса, легкость замены отдельных элементов

Вывод

При строительстве своего дома или коттеджа перекрытия из деревянных балок будут хорошей заменой перекрытиям из бетона. Работы по их установке можно выполнить самостоятельно, без привлечения специальной техники. Наличие лаг в межэтажном перекрытии увеличит жесткость перекрытия. Их наличие придаст надежность всей конструкции. Если все рассчитать и выполнить верно, то межэтажное перекрытие на деревянных балках будет служить долго.

Межэтажное перекрытие в доме из газобетона

Деревянные перекрытия в доме из бруса: как не надо делать

Ксения Скворцова. Главный редактор. Автор.
Планирование и распределение обязанностей в команде контент-производства, работа с текстами.
Образование: Харьковская Государственная Академия Культуры, специальность «Культуролог. Преподаватель истории и теории культуры». Опыт работы в копирайтинге: С 2010 года по настоящий момент. Редактор: с 2016 года.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector