Усиление балок перекрытия из бруса

Усиление деревянных балок

В перекрытии несущими элементами являются балки. Они отвечают за жесткость и надежность конструкции. Но, срок службы дерева ограничен, поэтому в какой-то момент эксплуатации требуется выполнить усиление деревянных балок.

Элементы могут потребовать внимания не только из-за времени. Если расчет на этапе проектирования был выполнен неправильно (или вообще не выполнен), то вскоре после введения здания в эксплуатацию появятся проблемы.

Когда нужно усиление

Проведение мероприятий по увеличению несущей способности требуется в трех случаях:

• повреждение древесины;
• увеличение нагрузки на перекрытие;
• ошибки при проектировании или монтаже.

Дерево — материал, который легко поддается гниению или плесени. Вопрос решают использованием антисептических составов, но их недостаточно. Со временем из-за влажности, перепадов температуры, насекомых и микроорганизмов материал разрушается. Поврежденное сечение ослаблено, поэтому не может воспринимать нагрузку, на которую было рассчитано изначально.

Усиление балок выполняют при переоборудовании помещений. Распространенный вариант в частном строительстве — переоборудование чердака в мансарду. Нагрузка на потолочные прогоны в этом случае увеличивается, поэтому они могут прогибаться больше, чем это допустимо.

Требуемое сечение прогонов в перекрытии зависит от их шага, пролета и нагрузки. Чтобы проверить размеры в общем случае пользуются представленной ниже таблицей. Важно отметить, что значения приведены для жилого или общественного здания. Здесь не учитываются складские помещения, архивы и т.п.

Способы усиления балок перекрытия

Точно подобрать вариант поможет специалист. Перед принятием решения проводят визуальный осмотр конструкции. По возможности выполняют более точные испытания на прочность. После проверки выбирают оптимальный метод усиления, учитывая:

• процент износа и повреждения;
• условия работы;
• конструктивные особенности здания и требования к помещениям (нужно ли сохранить свободное пространство, есть ли возможность уменьшить высоту помещения и т.п.).

Выделяют два пути увеличения несущей способности:

• усиление сечения балок;
• изменение условий работы (уменьшение пролета, шага несущих элементов или нагрузки).

При серьезных повреждениях рекомендуют совмещать два этих варианта.

Увеличение сечения

Для этого используют накладки из древесины. Применяют доски и брус. Сечение подбирают в зависимости от степени повреждения и планируемой нагрузки. Стоит отметить, что наращивание сечения по бокам не эффективно. Чтобы это понять, достаточно взглянуть на формулы, по которым рассчитывают элементы. Ширину в этих вычислениях берут в первой степени, а высоту — во второй. При увеличении размеров в 2 раза в первом случае, несущая способность удваивается, а во втором — возрастает вчетверо.

Стягивание существующей балки с накладкой болтами, скобами или шпильками. Профессиональные мастера предпочитают последний вариант. При закручивании гаек обязательно используют шайбы, чтобы не повредить древесину. Между металлическими деталями и деревом предусматривают слой изоляции, например, Техноласт ЭПП. Поврежденный участок перед выполнением работ обрабатывают антисептиком.

Усиление металлом

Если нет возможности увеличить высоту перекрытия, применяют металл. Выделяют три способа:

• накладки из стальной полосы;
• шпренгельной затяжкой;
• взятие в обойму.

Полосовую сталь применяют при незначительных повреждениях. К балке по бокам фиксируют полосы из листа толщиной 10—14 мм. Перед выполнением работ материал обрабатывают антикоррозийным покрытием. В местах соединения дерева и стали стоит предусмотреть слой гидроизоляции (Техноэласт и т.п.). Это предотвратит разрушение разных по влажности элементов. Фиксацию выполняют на саморезы, болты или шпильки.

Усиление шпренгелем позволит уменьшить прогиб перекрытия. Затяжка представляет собой перевернутую ферму (треугольную или трапециевидную). В упрощенном случае конструкция состоит из подвески (вертикальный элемент в середине пролета прогона) и тяжей, закрепленных по бокам балки.

При серьезных повреждениях используют металлические обоймы. В этом случае металлопрокат крепят с двух сторон прогона. Небольшие пролеты усиливают уголками, большие — швеллером. Высоту швеллера подбирают так, чтобы балка влезала между его полками. В обязательном порядке обойма должна опираться на стены. Рекомендованная глубина опирания — 250 мм.

Протезы

Метод актуален при повреждении опорной части перекрытия. В этом случае существующую балку укорачивают, а вместо ее торцов изготавливают протезы. Эти элементы могут быть из:

• деревянных досок или брусков с двух сторон от существующего элемента;
• металлического проката (уголок, швеллер);
• стержней арматуры класса А400 (АIII) диаметром не менее 16 мм (используют не отдельные пруты, а фермы из них).

Работа по усилению усложняется тем, что требуется отрезать опорный участок несущей балки. Придерживаются следующего порядка действий:

• 1) на расстоянии 1—1,5 м от стены устанавливают временные стоки под балки (сечением не менее 150×150 мм);
• 2) разбирают перекрытие в опорной зоне и часть стены в месте опирания;
• 3) отрезают поврежденный участок прогона (примерно на 50 см);
• 4) устанавливают протез с защемлением его в стену;
• 5) надежно фиксируют протез и балку между собой.

Уменьшение пролета

Вариант меняет условия работы перекрытия. Чем меньше провисающий участок конструкции, тем меньше требуется сечение. Для уменьшения пролета устанавливают промежуточные стойки или подкосы. Важно помнить, что стойки не должны опираться на нижележащее перекрытие. Их можно устанавливать на стены или на балки, перекинутые между стенами.

У способа есть существенный недостаток: уменьшение свободного пространства. Но при желании стойки и подкосы можно обыграть в интерьере помещения.

Уменьшение шага

В этом случае между существующими балками устанавливают новые. Но метод не дает такой эффективности как предыдущий. При вычислении несущей способности пролет берут во второй степени (по первой группе предельных состояний), а шаг всего в первой. Уменьшение пролета в два раза увеличивает несущую способность в 4, а шага — в 2.

Глубину опирания балок назначают от 200 мм. Новые и существующие элементы обрабатывают антисептиком. По желанию можно использовать антипирены, которые повышают сопротивляемость огню. В местах соприкосновения разных по свойствам материалов (дерево с металлом, кирпичом или бетоном) укладывают гидроизоляцию: Технолэласт, рубероид, Линокром и т.п.

Усиление стропил

Работы практически не отличаются от случая с перекрытиями. Все методы, перечисленные выше, актуальны. Исключение могут составить протезы. При работе на крыше висячие стропильные ноги будет разумно заменить на наслонные. Первые опираются только на мауэрлат, а наверху просто упираются друг в друга. Вторые же имеют две точки опоры: снизу на мауэрлат, сверху на коньковый ригель.

При усилении стропил важно помнить, что нагрузка на них больше, чем на перекрытия. Соответственно, требуются больше сечения. Основная составляющая нагружения — снег. Его масса зависит от климатического района.

Источник: https://stroikadialog.ru/articles/krovlya/usilenie-derevyannyx-balok

Усиление балок перекрытия

Основным элементом чердачных и межэтажных перекрытий 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.

• 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 moydomik.net

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 пролетов балок металлическими накладками и прутковыми протезами

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 балок углеволокномУсиление балок углеволокном — схемаУсиленные балки углеродным волокном

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 усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Усиление протезами из швеллера, прокатного профиляУсиление протезами из швеллера, прокатного профиля — 2

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.

Устройство пруткового протеза

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.

Установка пруткового протеза

Усиление балок шпренгельными затяжками

Усиление перекрытий — установка шпренгелей

Тип усиления с изменением условий работы

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

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 — установка опор

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.

Усиление перекрытий — установка дополнительных балок

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

Перекрытие Балки

Рекомендуем статьи на похожие темы

Как сделать деревянное перекрытие из балок своими руками. Выбор балок перекрытия (из бруса, бревна, досок), расчет сечения и нагрузки на прогиб….

Перекрытия по деревянным балкам – чердачное, межэтажное, подвальное и цокольное. Сечение деревянных балок – квадратное, круглое, двутавровые балки….

Утепление перекрытий между этажами. Технология утепления плит перекрытия и перекрытий по деревянным балкам по полу и потолку. Процесс утепления…

Устройство междуэтажных перекрытий дома можно реализовать из разных материалов, существует несколько видов, мы же подробно рассмотрим деревянные и…

Как сделать железобетонное перекрытие своими руками. Технология изготовления бетонных плит нужного размера в частном домостроении….

Источник: https://navesimoskva.ru/raznoe/usilenie-balok-perekrytiya.html