Деревянные перекрытия — защита и усиление

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.

Как укрепить деревянное перекрытие?

Данные конструкции подлежат ремонту только в том случае, если произошли некоторые повреждения или разрушения балок. Усиление происходит за счет увеличения количества сечения самих балок. Когда помещение изменяет свою направленность или повышается нагрузка на перекрытия, строители прибегают к тому, что устанавливают более крупные и надежные балки. Чтобы усилить деревянное перекрытие, рабочему понадобятся следующие материалы и инструменты:

Схема монтажа балок перекрытия.

  1. Гвозди.
  2. Клей для работы с древесным материалом.
  3. Молоток.
  4. Антисептическое средство.
  5. Дополнительные гвозди или брусья.
  6. Рубероид для осуществления изоляции дерева.

Работы по усилению сопровождаются установкой досок и брусьев, которые обладают соответствующими параметрами толщины. Доски, которые будут применены, должны обладать не менее 38 мм, но при этом толщину и сечение досок и брусьев должен устанавливать конструктор. Если нагрузка на перекрытие увеличивается, то следует повысить способность несущих балок посредством соединения накладок на всю их длину.

В основном специальные накладки насаживаются на конец балки. Это происходит потому, что в этом месте существует неправильное опирание о стену. Начинает постоянно появляться конденсат, который способствует гниению и потери прочности древесного материала. Контакт со стеной теряется. Чтобы не допустить это, следует обрабатывать концы антисептическим раствором и обклеивать рубероидом.

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

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

Балка должна быть изготовлена из сухой древесины. Стоит выбирать ее согласно проекту. При составлении такового производят расчёт на прочность, жёсткость. Балка должна иметь достаточную собственную массу, чтобы хоть как-то гасить звуки и вибрации с верхнего этажа. Как правило, используют балки высотой 200-300 мм при пролётах до 5 метров. Балки укладывают через каждый метр, чтобы исключить прогиб лаг пола верхнего этажа. Обычно полноценная балка — это брус прямоугольного сечения, у которого ширина составляет 2/3-1/2 от высоты. Укладывается он на узкое ребро. Брус в разы надёжнее доски-лафета, уложенной на ребро в качестве балки.

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

лучший выбор для больших пролётов — металлическая балка. Двутавр обойдётся дешевле, чем мощный клееный брус такой же жёсткости и длины. И у металла не будет проблем с грибком, насекомыми, огнестойкостью. При укладке прокат нужно ставить на подушки и обеспечить хорошую гидро- и теплоизоляцию против конденсата. При желании их можно отделать под дерево.

Читайте также:  Железобетонные плиты перекрытия. Как укладывать

Какие бывают виды балок

Изделия различаются по материалу изготовления и сечению. Их изготавливают из цельного бруса (без склеивания), а также из клееного. Первый вариант предпочтительнее в плане экологичности – при изготовлении клееного стройматериала используются искусственные смолы.

По типу сечения бывают квадратными, прямоугольными, двутавровыми и круглыми. Рассмотрим плюсы и минусы каждого из вариантов.

Квадратные

Такое сечение считается наименее предпочтительным и выгодным – квадратные балки хуже распределяют усилия при нагрузке и обходятся дороже, чем другие виды перекрытий.

Прямоугольные

Оптимальный вариант при подборе деревянных перекрытий. При установке таких элементов короткая сторона размещается горизонтально, длинная – вертикально, так как увеличение высоты положительно влияет на прочность.

Двутавровые

Изделия имеют оригинальное строение: сверху и снизу имеются уширенные элементы, в середине размеры уменьшены до предельно допустимых показателей. Двутавровая деревянная балка для перекрытий по показателям прочности не уступает другим вариантам, а при изготовлении существенно снижается расход древесины.

Такие изделия успешно монтируются на длинных пролетах, они имеют малый вес и не деформируются под нагрузками. Кроме того, на них проще закрепить коммуникации.

Однако такие балки отличаются сложностью изготовления – не каждом городе есть производства, занимающиеся заготовкой таких стройматериалов.

Круглые или овальные

Такие балки обычно используются для монтажа чердачных перекрытий. Они имеют максимальную устойчивость на изгиб и выдерживают большие нагрузки. При этом использование материалов с круглым и овальным сечением требует точных расчетов. Согласно строительным требованиям, их максимальная длина не должна превышать 7,5 погонных метров.

Устройство деревянного пола на лагах по деревянным основаниям

Лаги для пола на свайном фундаменте

Устройство пола для домов возводимых на свайном или ленточном фундаменте подразумевает максимальную защиту деревянных конструкций от проникновения в волокна древесины влаги.

Для свайных фундаментов, в том числе и столбчатых, основанием для укладки лаг выступает черновой пол в случае со свайным фундаментом или деревянная балка на опорах.

Такой прием дает возможность максимально поднять лаги над поверхностью земли и обеспечить из влагозащиту.

Для свайного фундамента из металлических свай или железобетонных непосредственно на сваи укладывается черновой брус сечением 100*100 или 150*150 мм. Дальше на него устанавливается черновой пол, основная задача которого создать преграду для проникновения в помещение холодного воздуха и создания прочной площадки для установки поверх него лаг для пола в деревянном доме на сваях. Черновой пол собирается из обработанной доски, края которой входят в пазы, образуя, таким образом, прочное соединение, препятствующее проникновению воздуха и влаги.

Перед укладкой лаг на доски чернового пола укладывается слой гидроизоляции, а дальше устанавливаются лаги. Первая устанавливается непосредственно возле стены, она прочно фиксируется к ней саморезами, остальные выравниваются по высоте и через равное расстояние, соответствующие размерам бруса фиксируются при помощи металлических перфорированных уголков и саморезов к противоположным стенам. После установки всех балок еще раз проверяется уровень верха всех балок.

Читайте также:  Монолитное перекрытие по профнастилу чертежи

Для ленточных фундаментов, лаги для пола в деревянном доме на опоры устанавливаются как самостоятельно, так и с использованием черновых балок. В качестве опор чаще всего используются бетонные или кирпичные конструкции в виде небольших столбов. В месте установки таких опор снимается верхний слой грунта, и формируется котлован глубиной 0,2-0,3 метра в виде квадрата 0,4*0,4 метра. Грунт уплотняется и формируется песчано-гравийная подушка высотой 0,2 м.

Поверх подушки заливается бетон, для прочности конструкции в центр устанавливается прут арматуры диаметром 8-10 мм длиной 40-50 см, в зависимости от того на какой высоте планируется установка балки. После того как бутон наберет прочность, обычно через 5-7 суток поверх него укладывается слой гидроизоляции из рубероида и из красного кирпича возводится опора. Перед укладкой бруса на каждую опору укладывается 2-3 слоя рубероида для гидроизоляции. На следующем этапе работ выкладываются лаги и фиксируются гвоздями или саморезами на черновой балке.

Что делать, если укрепление балок невозможно

Если балки перекрытий не повреждены, однако с трудом выдерживают нагрузку и прогибаются, а их укрепление проблематично или нецелесообразно, нужно рассмотреть вариант обустройства дополнительных балок или поставить подпорки под уже существующие. В этом случае несущая способность конструкций будет усилена перераспределением нагрузки на дополнительные балки или стойки. Последние, естественно, будут передавать нагрузку на перекрытия нижнего помещения.

Новые балки-дублёры точно так же, как и существующие, закрепляются в гнезде, обустроенном в несущей стене. Установка же стоек — хоть и более простая задача, однако она зачастую сопряжена с дополнительным нежелательным эффектом — такие опоры могут загромождать пространство и мешать беспрепятственному проходу по помещению. Важна и визуальная составляющая — опоры желательно декорировать для того, чтобы они гармонично вписались в дизайн помещения.

Итак, мы рассмотрели несколько основных, наиболее распространённых способов укрепления балок. Выбор конкретного метода зависит как от степени износа конструкций и нагрузки на них, так и от умений строителя, наличия необходимого инструментария, финансовых возможностей и свободного времени мастера.

Усиление отверстий в пустотных плитах перекрытий

В строительстве многоэтажных жилых домов и промышленных зданий повсеместно используются пустотные плиты перекрытия. Они являются одними из самых востребованных железобетонных изделий. С их помощью устраивают межэтажное и подкровельное пространство.

Круглопустотные плиты выпускают любых размеров, но при необходимости легко рубятся, несмотря на высокие прочностные характеристики.

Усиление отверстий в пустотных плитах перекрытий

Каждое отверстие в плите перекрытия заполнено воздухом, поэтому эти изделия обладают хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами.

Эти изделия изготавливаются из тяжелого бетона, внутри них проложена продольная стальная напрягаемая арматура. Чтобы под весом вышеуложенных стен, края плит не деформировались, их заделывают легким бетоном. Что приводит к улучшению тепло- и звукоизоляционных свойств. Марка бетона, применяемого для изготовления пустотных плит, по прочности В15 или В25, а по морозостойкости F50. Стандартные размеры изделий: толщина – 220 мм, длина – от 2,4 до 6,3 м, ширина – от 1 до 1,8 м.

Общие сведения

Балка является конструкционным элементом, представляющим собой стержень, на который девствуют силы в направлении перпендикулярно его оси. Под воздействием этих сил любые балки, в том числе и деревянные,деформируются.

Незначительный прогиб является вполне допустимым явлением. К примеру, при ходьбе по деревянному полу мы зачастую ощущаем как он незначительно пружинит. Но если прогиб превышает допустимые значения, то это может привести к поломке детали.

Допустимой считается деформация, которая соответствует следующим требованиям:

  • Не превышает расчетные значения.
  • Не мешает комфортной эксплуатации дома.

Чтобы узнать насколько будет деформироваться деталь в том или ином случае, необходимо выполнить некоторые расчеты на жесткость и отметить, что подобными работами обычно занимаются инженеры-строители. Однако в частном строительстве, ознакомившись с некоторыми формулами, их можно выполнить самостоятельно.

Незначительный прогиб перекрытий допускается

Надо сказать, что расчет прогиба деревянной балки является очень ответственной работой, ведь любая постройка должна соответствовать определенным требованиям прочности. Поэтому балки должны обладать определенной устойчивостью и жесткостью, чтобы конструкция с определенным запасом по прочности выдерживала запланированные нагрузки.

Такие параметры, как прочность и жесткость связаны между собой. Поэтому вначале определяют жесткость детали, после чего, на основе полученных данных вычисляют деформацию.

Общие сведения

Для этого совсем необязательно углубляться в сложные инженерные расчеты, для получения точных значений. Чтобы не ошибиться, лучше воспользоваться упрощенной схемой, которой вполне достаточно для частного строительства.

Состоит такой способ расчета из нескольких этапов:

  • Составление расчетной схемы и определение геометрических параметров балки.
  • Определение максимальной нагрузки, которая будет оказываться на деталь, в том числе от перегородок, установленных сверху конструкций и пр.
  • Вычисление максимального прогиба.

Ниже подробней рассмотрим все эти этапы.

Схема влияния расстояния между опорами на деформацию

Расчетная схема

Выполнить своими руками расчетную схему не сложно. Для этого нужно лишь знать форму поперечного сечения и размеры детали.

Кроме того, следует учитывать такие моменты, как:

  • Способ опирания детали.
  • Длина пролета, т.е. расстояние между опорами. К примеру, если выполняется перекрытие и расстояние между стенами составляет 4 м, то пролет «l» будет равняться 4м.

Если речь идет о перекрытиях, то принимается схема расчета, согласно которой нагрузка распределяется на деталь равномерно. В случаях, когда необходимо вычислить деформацию от сконцентрированного воздействия, к примеру, от установленной печи на перекрытие, используется схема с учетом сосредоточенной и направленной нагрузки F, которая равняется весу конструкции.

Размеры прямоугольной балки

Для определения прогиба «f» необходимо узнать такую геометрическую характеристику, как момент инерции сечения, которая обозначается буквой «j». Момент инерции рассчитывается по такой формуле:

Обратите внимание! Момент инерции прямоугольного бруса зависит от того, как он расположен в пространстве. Если деталь будет уложена широкой стороной на стены, то момент инерции будет меньше, в то время как деформация больше. Примером тому является доска, которая уложенная на ребро прогибается значительно меньше, чем уложенная плашмя.

Определение максимальной нагрузки

Чтобы определить максимальную нагрузку нужно сложить все параметры бруса, такие как:

  • Его вес;
  • Вес квадратного метра перекрытия;
  • Воздействие от перегородок на перекрытия, также измеряется в килограммах на метр квадратный.
Общие сведения

Помимо этого необходимо учитывать коэффициент, обозначающийся буквой«k», который равняется расстоянию между балками (измеряется в метрах). К примеру, если расстояние между ними составляет 700 мм, то значение коэффициента будет равняться 0,7.

Печи или другие конструкции создают дополнительную нагрузку на перекрытие

Совет! За помощью в расчетах при составлении проекта дома можно обратиться к специалистам. Однако,цена на их услуги бывает довольно высокой. Поэтому в большинстве случаев с поставленной задачей можно справиться самостоятельно.

Чтобы упростить расчеты, можно принять следующие усредненные параметры:

  • Вес перекрытия составляет 60 кг.
  • Нормативная временная нагрузка на перекрытие – 250 кг.
  • Нормативная нагрузка от перегородок – 75 кг.

Что касается веса деревянной детали, то его можно посчитать, зная плотность и объем древесины. К примеру, наиболее распространенный брус, который используют для перекрытий,имеет сечение 0,15х0,2м и весит в среднем 18 кг на погонный метр.

Теперь, зная все параметры можно вычислить максимальную нагрузку по такой формуле –q=(60+250+75)х0,6+18=249 кг/м.