Усиление деревянных балок перекрытия

Для повышения прочности металлических лаг с помощью дополнительных элементов, балки обязательно должны быть надежно зафиксированы в стенах помещения.

Чем можно усилить лаги второго этажа

В современных строительных технологиях, масштабом маломодульного строительства, часто используются методы, направленные на усиление конструкций второго этажа. Опыт, достигнутый в процессе работы с новыми материалами и строительными практиками, привел к тому, что такие работы, как усиление лаг второго этажа, стали частью рутинных ремонтных процедур. Несмотря на кажущуюся простоту, этот процесс требует тщательного планирования, расчета всех параметров и выбора наиболее подходящего метода выполнения работы.

Содержание:

• Балки и лаги: что общего и в чем отличия этих понятий
• Деформация балок и лаг
• Когда необходимо усилить лаги
• Усиление конструкции дополнительными лагами
• Усиление деревянных лаг дополнительными накладками
  • Полное усиление накладками
  • Частичное усиление лаг деревянными накладками

Балки и лаги: что общего и в чем отличия этих понятий

В частном подъемном домостроении двухэтажные здания достаточно распространены. Обычно это либо отдельные проекты дву- и трехэтажных домов, либо постройки, переделанные в результате благоустройства мансардного этажа. Независимо от ситуации, в таких домах обязательно устанавливаются межэтажные перекрытия и создается пол второго этажа.

В домах, построенных с использованием каркасных и щитовых технологий, а также в большинстве других случае, кроме тех, где используются железобетонные плиты в качестве перекрытий, основу конструкции составляют балки и лаги.

Балки выполняют функции несущих структур потолка, самого перекрытия и основ для установки лаг пола, тогда как лаги представляют собой уменьшенные по размеру балки, на которые укладывают настил из досок и оформляют пол второго этажа или мансарды.

Балки перекрытия обычно располагаются перпендикулярно несущей внутренней стене, опираясь на наружные и внутренние несущие конструкции, такие как стены или колонны.

Лаги второго этажа располагают перпендикулярно балкам межэтажного перекрытия. Их можно укладывать непосредственно на балки или использовать дополнительные конструкции для формирования дополнительно необходимых объемов межэтажного пространства.

Как правило, для создания балок используются следующие материалы:

• Цельные деревянные балки;
• Собранные из отдельных элементов деревянные балки;
• Металлические балки, выполненные из швеллеров, труб, тавра или двутавровых профилей;
• Металлические балки, собранные как составные фермы;
• Железобетонные балки различных профилей.

В качестве лаг пола часто служат:

• Деревянные балки;
• Балки, собранные из клееного древесного материала;
• Комбинированные конструкции из дерева и металла.

Таким образом, несмотря на имеющееся сходство и аналогичное применение в строительстве, балки и лаги различаются по назначению, габаритам и, как следствие, требуют разных методов усиления.

Причины ослабления несущих способностей перекрытия

Не только время может стать причиной провисания перекрытий и появления нежелательных звуков, таких как скрипы и вибрации. Существует ряд факторов, способствующих этому явлению:

• Использование материалов с недостаточной прочностью при строительстве – недопустимые размеры досок или брусьев, некачественная древесина, материалы, полученные из мертвого леса и т.д.;
• Увеличение нагрузки на перекрытие относительно расчетной из-за изменения назначения помещений, когда, к примеру, чердак становится мансардой – возникает необходимость в усилении балок;
• Применение материалов с естественной влажностью при укладке перекрытия – по мере высыхания брусьев или досок может происходить их деформация и растрескивание;
• Протечки крыши – влага, попадающая на элементы перекрытия, постепенно разрушает древесину и создает подходящие условия для появления различных бактерий, плесени и грибов;
• Повреждение массива балки в процессе их монтажа или хранения;
• Некомпетентность исполнителей строительных работ.

Кроме того, древесина подвержена влиянию различных факторов, таких как перепады температуры и влажности, отсутствие качественной антисептической обработки, воздействие агрессивных химикатов и нападение насекомых. К примеру, колония муравьев может нанести непоправимый ущерб несущим элементам перекрытия всего за один летний сезон.

Совет для начинающих строителей: избегайте перечисленных выше факторов, чтобы не столкнуться с необходимостью досрочно ремонтировать балки перекрытия. Однако если проблема уже возникла, необходимо провести мероприятия по устранению последствий и укреплению перекрытия, а также его несущих элементов.

Для определения состояния несущих балок важно рассчитать максимально допустимый прогиб элемента. Нормативом считается 1/300 часть от длины балки. То есть, для балки длиной 3 метра, прогиб в центральной части не должен превышать 10-12 мм. Если это значение выше нормы, потребуется ремонт — усиление и укрепление несущего элемента.

Способы усиления деревянной балки перекрытия

Если выявлено, что несущий элемент требует восстановления, существует несколько технологий, которые помогут улучшить несущую способность балки.

1. Увеличение площади сечения. Это один из наиболее эффективных методов. С обеих сторон балки, поврежденной по различным причинам, устанавливаются накладки толщиной не менее 50 мм. Укрепляющие элементы могут монтироваться на протяжении всей длины балки или только на поврежденном участке. Работы перед началом монтажа следует начинать с поднятия балки домкратом для устранения имеющегося прогиба. Установка производится с использованием винтов или шпилек, которые проходят сквозь оригинальный несущий элемент, соединяя накладки между собой.
2. Металлические накладки. Этот метод является вариацией предыдущего, но вместо деревянных накладок для укрепления используются швеллеры или металлические полосы.
3. Протезирование с применением арматуры. Данный метод часто используют для восстановления несущей способности торцевых частей балок. В качестве материала применяют металл, такие как арматура. Работы начинают с установки опоры под поврежденную балку и разборки перекрытия. Вновь укрепленный элемент будет иметь меньшую способность противостоять нагрузкам по сравнению с новыми элементами, что важно учитывать в дальнейшем.
4. Армирование углеволоконными элементами. Это современный и инновационный метод укрепления балок перекрытия. Он подходит даже в тех случаях, когда нет возможности увеличить размеры конструкции. Углеволоконные элементы обладают малым весом и высокой несущей способностью. Для ремонта балок используются разнообразные формы углеволоконных материалов – пластины, листы, прутья. Монтаж осуществляется с использованием специального эпоксидного клея, и после его отверждения получившаяся конструкция по прочности сопоставима со сталями.

Независимо от выбранного метода восстановления несущей конструкции, необходимо соблюдать правила безопасности в процессе выполнения работ. Важно установить опорные стойки или леса, чтобы избежать риска обрушения во время ремонта.

Способы усиления деревянной балки

На протяжении многих десятилетий удалось разработать несколько методов, позволяющих производить усиление балок перекрытия. Эти методы применимы на любом этапе строительства.

Метод используется при повреждении существующих конструкций. Укрепляющие элементы монтируются с обеих сторон: либо слева и справа, либо сверху и снизу. Эти рекомендации актуальны в случае использования качественных крепежей. Однако, недостаток метода связан исключительно с качеством применяемых метизов.

В процессе работы следует учитывать некоторые нюансы. Если участок лаги сильно поврежден, например, имеет плесень, его следует удалить до начала работ, чтобы избежать распространения грибка. Элементы усиления в этом случае фиксируются непосредственно к оставшейся части балки. Перед началом укрепления балок перекрытия, все накладки должны быть обработаны антипиренами, средствами от насекомых и по возможности растворами против плесени. Это поможет предотвратить порчу влажных участков в дальнейшем. Старые брусья или доски также подлежат специальной обработке для усиления соединений с новыми элементами.

Армирование углепластиком

Углеволокно отличается высоким уровнем прочности при малой толщине, что делает его подходящим для различных методов строительных работ. Материал нарезается на пластины или ленты и прикрепляется с помощью специального клея — эпоксидного или полимерцементного. Данный метод прост в исполнении и эффективен. Прочность деревянных лаг или балок значительно увеличивается. Кроме того, он имеет незначительное визуальное влияние — это важно, когда балки остаются открытыми. Поэтому этот способ становится все более популярным.

Протезирование с использованием стальной арматуры

Метод протезирования сравнительно схож с увеличением сечения с помощью длинных древесных брусьев. Этот процесс включает в себя прикрепление усиливающих элементов с обеих сторон и последующее затягивание с помощью болтов. Для этого используются стальные полосы или швеллеры. Однако стоимость таких работ может оказаться высокой, потому что в большинстве случаев более целесообразно произвести полную реорганизацию перекрытия.

Реорганизация перекрытия

Данный метод требует тщательных расчетов специалистов строительных или архитектурных компаний. В зависимости от проводимых работ, может быть осуществлен небольшой объем работ, направленный на снижение текущего прогиба и замедление этого процесса в будущем. В некоторых случаях, используя комплексный подход, возможно полностью изменить перекрытие, создавая дополнительное полезное пространство или меняя назначение комнат.

Существует также более естественный метод, который применяется в ситуациях, когда верхний этаж, мансарда или чердак явно испытывают перегрузку. В таких случаях правильным решением будет снижение нагрузки.

Краткий итог

В результате можно заключить, что усиление перекрытий необходимо для любого деревянного здания. Основной вопрос заключается в том, когда следует проводить такие работы. Оптимально — заранее, чтобы поддерживать деревянные конструкции в хорошем состоянии.

Ответственный владелец обязательно проведет периодический осмотр своего дома, а в случае подозрения на обременительные процессы — обратится к профессионалам, которые предложат наилучшее решение по усилению или даже реорганизации помещений. Средства, требуемые для таких мероприятий, также остаются под вопросом. Тем не менее, чем быстрее будет проведена проверка и выявлены дефекты, тем более экономичным станет их устранение.

Внимание к состоянию дома вознаградится долговечностью и уютом, которые так важны для всех.

Способы

Для укрепления железобетонных плит в зданиях строители используют несколько методов.

• Усиливают арматурные стержни. Ржавчина может сделать их непригодными, в результате чего уменьшается толщина бетона вокруг этих стержней. На поверхности бетона может появиться ржавчина. Перед началом усилительных работ, снимают бетонный слой, окружающий оголенные стержни. На них наносят антикоррозийное покрытие, после чего грунтуется вся бетонная поверхность для устранения пустот.
• Увеличивают толщину плит. Добавляется дополнительный слой железобетона.
• Плиты усиливают снизу при помощи арматуры. Укрепляются железобетонные перекрытия там, где они соприкасаются со стенами.
• Производят нанесение торкретбетона. Это раствор, который распыляется под давлением сжатого воздуха и заполняет трещины и повреждения в плитах перекрытия.
• Создают подпорки под отдельные поврежденные участки. Это помогет перераспределить нагрузку на перекрытия.
• При значительных повреждениях осуществляют полную замену устаревших бетонных плит.

Металлические конструкции усиливают путем наращивания сечений элементов, создания дополнительных соединений и использовании рёбер жесткости, диафрагм или распорок. Часто также осуществляется монтаж дополнительных компонентов к уже существующим конструкциям или изменение конструктивной схемы.

Как показывает опыт, такие работы часто проводятся с использованием нескольких методов одновременно.

Чаще всего в частных домах встречаются деревянные балки. Если у вас есть второй этаж, и вы заметили, что полы скрипят или прогибаются, следует принять меры для их укрепления.

Деревянные перекрытия являются наиболее доступными по стоимости конструкциями, однако их срок службы, к сожалению, значительно короче по сравнению с железобетонными и металлическими конструкциями.

На срок службы древесины влияют многие факторы, такие как климат и качество обработки. К примеру, насекомые и другие вредители, такие как короеды, способствуют уменьшению срока эксплуатации деревянных балок. Древесина подвергается деформации, частичному разрушению, а на ней могут появляться трещины.

Существует несколько методов реконструкции деревянных перекрытий.

• Если дерево повреждено, его обрабатывают противогрибковыми составами, после чего элементы можно усилить деревянными накладками. Они устанавливаются на верхнюю и нижнюю части несущей балки по всей ее длине с помощью болтов.

• Усиление может также проводиться металлическими пластинами из стали. Пластина предварительно обрабатывается антикоррозийным составом. Металлические элементы фиксируются с двух сторон балки. Если имеются серьезные деформации дерева, рекомендуется использовать конструкции из швеллера. Необходимо учесть и гидроизоляцию, которая должна быть между деревянными и металлическими элементами.

• Может производиться наклеивание углеволоконных или композитных материалов. Это могут быть листы или пластины, ленты, или специальные ткани. Они просты в обработке. Балку усиливают, наклеивая эти элементы по слою за слоем, пока не достигается необходимая жесткость деревянного компонента.

Полезные рекомендации

Специалисты в области усиления перекрытий нередко делятся рекомендациями.

1. Потолочные конструкции имеют ограничение грузоподъемности на 1 квадратный метр. Если потолок в доме ведет на чердак, то нагрузка на балки не должна превышать 100–105 кг на 1 квадратный метр. Когда в доме есть второй этаж, перекрытие может выдерживать вес до 200 кг на квадратный метр. Эти показатели важно учитывать при установке лаг и балок. Вся конструкция должна иметь надежное основание, а также хорошую теплоизоляцию, чтобы предохранять от проникновения холода.
2. При выборе древесины для строительства перекрытий, обращайте внимание на качество ее сушения. Плохо обработанная и высушенная древесина может быстро деформироваться или трескаться. Не стоит экономить на выборе материалов. Балки для перекрытий должны быть однотипными по толщине и длине, и должны быть цельными, а не собранные из нескольких частей.
3. Хотя работы могут быть выполнены самостоятельно, для этого необходимо иметь глубокие знания в области прочности строительных конструкций.

О том, как именно правильно осуществлять усиление балок перекрытия, узнать можно из следующего видео.

Как удлинить потолочные балки. Как все устроено

Дерево хвойных пород является наиболее распространенным материалом для строительства межэтажных и чердачных перекрытий в частных домах, и причины для этого очевидны: цена существенно ниже, чем у монолитного железобетона или готовых плит.

Помимо этого, монтаж перекрытия по деревянным балкам, в отличие от плитного, может быть выполнен без специализированной погрузочной техники, что обеспечивает значительную экономию.
В отличие от монолитного это решение также не требует устройства опалубки.

1. Обеспечить достаточную несущую способность при расчетных долговременных нагрузках;
2. Эффективно организовать шумоизоляцию между этажами;
3. Если речь идет о перекрытии над неотапливаемым подвалом или неэксплуатируемой мансарде, важно обеспечить эффективную теплоизоляцию, согласно требованиям климата, в котором вы находитесь.

Для решения первой задачи нужно правильно выбрать сечение и шаг установки балок. Максимальная длина деревянной балки в перекрытии обычно составляет 6 метров — это длина стандартного производимого бруса камерной сушки; при большем пролете целесообразно устанавливать промежуточные несущие стены или опорные колонны.

Для решения второй и третьей задач межбалочное пространство заполняется утеплителями, такими как стекловата или минеральная вата, пенополистирол, эковата и другими. Выбор утеплителей — это тема, заслуживающая отдельного рассмотрения, и в данной статье на это внимание не акцентируется.

Стандартная конструкция утепленного перекрытия представлена следующим образом:

• На боковые поверхности балок в их нижней части подбивают черепные бруски с сечением от 40х40 мм.

Процесс крепления черепных брусков выглядит следующим образом:

• По черепным брускам без крепления укладывают доски толщиной от 25 мм;
• На настил укладывают пароизоляционную пленку, которая перекрывает как доски настила, так и балки;
• Между балками укладывается утеплитель;
• Сверху утеплителя устанавливают гидроизоляцию (чаще всего используется обычный полиэтилен с проклеенными швами между полотнами);
• На гидроизоляцию укладывается черновой пол — как непосредственно на балки (если соблюдена необходимая толщина половой доски), так и на перпендикулярные лаги. В случае первого подхода между балками и настилом устанавливается контробрешетка — рейка толщиной 20 мм, оставляющая пространство для вентиляции.

Структура утепленного перекрытия.

Подпорки под балки перекрытия. Усиление балок перекрытия: когда оно необходимо

Основой любого строительного проекта являются четкие и корректные расчеты, которые обеспечивают устойчивую эксплуатацию здания, долгий срок службы всех элементов, будь то деревянные, металлические или бетонные конструкции, а также комфорт для жильцов дома. Однако жизнь часто вносит свои коррективы, и нередко требуется усиление перекрытий. Наиболее распространенные причины, по которым это необходимо, следующие:

• Деревянные перекрытия утратили свою прочность. Проще говоря, они износились. Это может быть следствием повышенной влажности, значительного времени эксплуатации, интенсивной активности вредителей, а также непредсказуемых температурных колебаний. Кроме того, зачастую причиной является использование древесины низкого качества изначально. К сожалению, это довольно частое явление. Результат один: несущая сила конструкции снижается, что требует усиления деревянных балок перекрытия. Просто проверить, требует ли конструкция ремонта, очень просто: если балка длиной 2.5 метра прогибается под собственным весом на 1 сантиметр — это допустимо. Если же прогиб превышает этот параметр, конструкцию необходимо укрепить;
• Балка из древесины нуждается в усилении из-за изменения назначения. Например, если вы решили превратить чердак в мансарду или полноценную жилую комнату, это обязательно увеличит нагрузку на перекрытие второго этажа, и в таком случае требуется изменение сечения несущих деревянных балок.