Как усилить балки перекрытия из дерева от прогиба

Усиление деревянного перекрытия

Фундамент, стены, крыша и перекрытия – основные элементы большинства строительных объектов. В многоэтажном доме эти конструкции разделяют этажи и чердачное отделение, несут и распределяют нагрузку от основных составляющих здания. От того, насколько прочными будут перегородки, зависит прочность всего сооружения и безопасность людей. Очень часто перекрытия сооружают из дерева, однако со временем балки изнашиваются и требуют усиления. Рассмотрим, как это делается.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Перекрытием называется горизонтальная конструкция, которая крепится к стенам на определенной высоте и разделяет этажи. Сооружение выполняет роль полноценного пола, поэтому должно выдерживать большие нагрузки от людей, мебели, оборудования и других объектов. По СНиП без учета собственной массы деревянное перекрытие дома должно выдерживать 150 кг/м2, в общественных зданиях эта цифра выше – 400 кг/м2.

Следует учитывать, что увеличение нагрузок выше допустимых норм приводит к более быстрому износу балок, что приводит к потере изначальной прочности всей несущей конструкции. Помимо этого, сам по себе срок службы деревянных перекрытий ограничен 50-60 годами, это связано со свойствами материала. Избыточная влажность, плесень, грибок, температурные перепады негативно влияют на свойства дерева, в результате после длительной эксплуатации может возникать прогиб, провисание или искривление конструкции. Тогда требуется усиление балок деревянного перекрытия.

Укрепление перегородок также может стать неизбежной мерой, если планируется кардинальное изменение функций помещений, расположенных на этаже. Это может быть связано с размещением ударного оборудования или увеличением нагрузок. Например, если планируется переделать помещения под склады, следует ознакомиться со строительной документацией на здание и в случае необходимости укрепить соответствующую площадку.

Способы усиления

Существует три способа укрепления конструкций: замена деревянных балок, увеличение их количества, усиление существующих. Менять опорные элементы необходимо, если имеют место повреждения по всей длине. Испорченные балки демонтируются, и в те же посадочные места устанавливаются новые.

Если повреждений нет, и существующие лаги в нормальном состоянии, но требуется усилить несущую способность перекрытия, можно расширить количество ребер жесткости. Процедура заключается в установке балок между существующими. Таким образом жесткость конструкции увеличивается в несколько раз. Следует помнить, что при монтаже новых лаг их торцы необходимо закрыть рубероидом, чтобы защитить от повреждений.

Усиление существующих деревянных балок выполняется при незначительных повреждениях или необходимости создать дополнительную жесткость перекрытию. Есть несколько способов укрепления лаг, один из них заключается в двустороннем креплении накладных элементов.

Накладки из дерева используются, если существующее ребро жесткости повреждено. Усиливающие элементы могут устанавливаться с двух сторон по бокам лаги, либо сверху и снизу. Необходимо обеспечить плотное прилегание брусков к опорному элементу, после чего стянуть их болтами с гайками. Крайне важно перед тем, как приступить к работе, обработать накладки и прилегающие к ним участки балки противогрибковым раствором. Если участок лаги небольшой, но имеет достаточно сильные повреждения, его необходимо удалить, а накладные брусья прикрепить к неповрежденным частям.

Пролеты между лагами можно усилить и при помощи металлических элементов, для чего используются пластины, швеллера или прутковые протезы. Предварительно обработанная антикоррозионным раствором металлическая конструкция крепится в месте повреждения, жестко фиксируя и обездвиживая дефектный участок. Вариантов исполнения металлических усилителей может быть несколько: прутковая ферма, коробка из пластин, швеллера со скобами.

Самым современным способом усиления балочных перекрытий является укрепление углеволокном, которое применяется в виде лент и холстов. Углеволоконная операция увеличения жесткости перегородок из дерева относится к внешнему армированию и осуществляется при помощи полимерцементного или эпоксидного клея.

Скорость и простота установки углеродного волокна – основное преимущество этого способа усиления балок деревянного перекрытия. Еще одним положительным моментом такого способа укрепления является эстетичность – внешнее армирование практически не влияет на красоту конструкции. Благодаря такой особенности усиление углеволокном применяется при работах с памятниками архитектуры, гидротехническими и транспортными сооружениями, в случаях, когда укрепить перегородку иными способами невозможно.

Усиления чердачного перекрытия – установка столба

При сооружении мансарды или для усиления в связи с длительным сроком эксплуатации часто требуется укрепить чердачное перекрытие, для чего можно использовать вертикальные опоры. Деревянный столб соединяет нижнюю и верхнюю перегородку, являясь одновременно ребром жесткости для двух конструкций.

Вертикальная опора, как правило, выполняется из оцилиндрованного бревна диаметром 150-200 мм. Столбы для балок используются исключительно в случае усиления конструкции, но не при повреждениях. Если лаги повреждены, их необходимо заменить или укрепить вышеуказанными способами, после чего производить монтаж вертикальной опоры. Столб по всей длине следует обработать противогрибковым раствором, а установка в торец предполагает подготовку мест крепления, для чего изготавливаются специальные пазы.

Одного элемента жесткости может быть недостаточно, особенно для поддержки наклонных балок, поэтому для таких конструкций устанавливают три столба, с равным шагом по длине лаги. Вертикальные опоры – один из самых надежных видов усиления как чердачных, так и межэтажных деревянных перекрытий. Единственный их недостаток – неэстетичность, но эту проблему можно решить покраской или декоративным оформлением.

ТехЛиб СПБ УВТ

Эксплуатация и усиление деревянных горизонтальных конструкций: балок, стропил, перекрытий

Балки, перекрытия, фермы относятся к горизонтальным элементам, рассчитываемым на изгиб в отличие от вертикальных элементов (стен и колонн), рассчитываемых на сжатие. Поэтому они не только являются (наряду со стенами и крышами) основными несущими и конструктивными элементами зданий, но и работают в наиболее сложных условиях загружения.

Они отличаются материалами и разнообразными конструктивными решениями. Их износ, а также увеличение полезных нагрузок при реконструкции сооружений и установке нового технологического оборудования, выявление дефектов, допущенных в проекте и при возведении, приводят к необходимости ремонта или усиления. При выборе способа усиления любых несущих конструкций должны быть учтены многие факторы, и прежде всего обеспечены:

• технологичность конструктивных решений усиления, серийность и простота изготовления новых конструкций;
• необходимые монтажные средства;
• высокое качество ремонтных работ;
• ремонтопригодность новой конструкции.

Следует учесть также возможность осуществления профилактических мер как временного, так и постоянного характера, в частности снятие или уменьшение временных и постоянных нагрузок на ремонтируемые конструкции (тогда при загрузке элементы усиления лучше включаются в работу), очистка их от снега, пыли, ограничение их грузоподъемности, а также устранение технологических воздействий путем снижения агрессивности среды, перепадов температур и т. п.

Эффективность выбранного способа усиления любых конструкций, затраты на его проведение, как и на ремонтные работы в целом, трудно точно заранее определить по действующим расценкам из-за плохо поддающихся расчету убытков вследствие нарушения ритма эксплуатации, непредвиденных осложнений при ремонте и пр.

Особое внимание в ходе эксплуатации изгибаемых элементов обращается на состояние их узлов опирания, т.к. именно через них передается нагрузка на сжатые элементы сооружения. Наиболее часто различные дефекты возникают при недостаточной площади опирания, что, как правило, вызвано недопустимым отклонением сжатых элементов от вертикали, некачественным выполнением оголовков колонн и др. причинами.

Узлы опирания горизонтальных элементов – наиболее ответственный участок любого усиления, поскольку здесь происходит передача нагрузки между элементами, работающими в совершенно различных расчетных схемах: на сжатие (вертикальные элементы) и на изгиб (горизонтальные элементы).

Основные способы усиления балок

Способ	Характеристика способа	Условия применения
Установка дополнительных опор	Для уменьшения пролетов балок и моментов инерции	Кроме железобетонных балок
Увеличение сечения балок Установка тяжей, шпренгелей, шарнирно-стержневых систем	Дополнительные накладки, обетонирование Разгрузка балок с помощью предварительно-напряженных тяжей, шпренгелей, шарнирно-стержневых систем	Пригоден для любых балок Для усиления железобетонных и других балок
Изменение конструктивной схемы балок на опорах	Замена шарнирного сопряжения балок	Кроме деревянных балок

Деревянные б алки междуэтажных и чердачных перекрытий . В качестве несущих конструкций в междуэтажных и чердачных перекрытиях жилых и общественных малоэтажных зданий применяют балки из брусьев, изготовляемые по ГОСТ 4981-69. В практике строительства применяются д ва основных варианта расположения балок в перекрытиях: поперек здания с опиранием на наружные и внутренние несущие стены или на кирпичные столбы и вдоль здания с опиранием на поперечные несущие стены или на прогоны. Наиболее часто наблюдаемый дефект — загнивание из-за конденсационного увлажнения концов балок, заделанных в наружные стены.

Протекание кровли в местах расположения настенных желобов и водосточных воронок также ведет к загниванию древесины. Такая далеко не совершенная конструкция кровли требует постоянного наблюдения и обслуживания в процессе эксплуатации: своевременная очистка желобов от листьев и мусора, удаление образующейся зимой наледи и т.п

Свес кровли на деревянной обрешетке	Разрез веса кровли на деревянной обрешетке1) карнизная доска, занижена; 2) фальшппанка из оцинкованной стали; 3) капельник; 4) круглое окончание свеса кровли с обратной окантовкой; 5) подвесной желоб, крепление желоба; 6) кляммер крепится непосредственно над капельником; 7) капельник из зоны продуха

Практика эксплуатации показывает, что лежачие фальцы стальной кровли при минимально допускаемом нормами уклоне настенных желобов 2 % не обладают необходимой герметичностью. При засорении, наледи и возникающих вследствие этого застоях воды в этих местах наблюдаются протечки, вызывающие увлажнение концов балок чердачного перекрытия и вышерасположенных концов стропильных ног.

В одноэтажных и двухэтажных зданиях со стальной кровлей, как правило, не устраиваются настенные желоба, считается целесообразней осуществлять неорганизованный сток воды. При этом для предохранения стен от намокания рекомендуется увеличить вылет карниза до 70…80 см.

Существенное значение для предупреждения увлажнения имеет наличие вентиляции в междуэтажных перекрытиях. При отсутствии вентиляционных розеток в углах помещения, особенно в случаях укладки пола без лаг, при увлажнении создаются благоприятные условия для развития дереворазрушающих грибов.

При наличии деревянных чердачных перекрытий недопустимо устройство парапетов, расположенных перпендикулярно скату стальной кровли.

Распространенным примером является загнивание концов балок в местах их заделки у парапетных стен. Недопустима также установка по направлению ската каких-либо сплошных рекламных щитов, способствующих образованию снеговых мешков.

В чердачных перекрытиях наблюдаются случаи загнивания балок при недостаточной толщине утепляющего слоя — образуется конденсат, увлажняющий балки и накат. Причиной загнивания балок может быть также неправильная укладка пароизоляционного слоя в чердачном перекрытии, например, когда пароизоляционный слой у балок загнут кверху, из-за чего вдоль боковых поверхностей балок образовались пазухи, в которых происходит конденсация водяных паров.

Пример неправильной укладки пароизоляционного слоя в чердачном перекрытии: I — пароизол; 2 — балка перекрытия с пазухами

При укладке вентиляционных коробов в покрытии необходимо выполнять тщательную теплоизоляцию, чтобы теплый воздух из коробов не проникал в чердачное пространство и при минусовой температуре в чердачном помещении на внутренней поверхности стапьной кровли не образовывался обильный конденсат, вызывающий сильное увлажнение балок и наката.

Характерные дефекты и повреждения деревянных балок
Схема повреждения	Причина повреждения
Загнивание балок междуэтажного и чердачных перекрытий	Использование при строительстве сырой древесины, влажностью более 25%. Закупорка торца балки антисептиком и гидроизоляцией исключающей высыхание древесины. Увлажнение балки от кладки, например, при протечке кровли и т. п.
Загнивание балок и пола первого этажа	Использование при строительстве сырой древесины, влажностью более 25%. Закупорка торца балки антисептиком и гидроизоляцией исключающей высыхание древесины. Плохая вентиляция подполья, поражение древесины грибком
Загнивание стропильных ног и мауэрлата	Использование при строительстве сырой древесины, влажностью более 25% и недостаточная вентиляция чердака (высоко расположены слуховые окна, мала их площадь и т. п.) Отсутствие гидроизоляционного слоя между древесиной и кладкой и увлажнение древесины от кладки. Увлажнение древесины (стропильных ног и мауэрлата) при протечке кровли
Недопустимый прогиб балок, изгиб стоек. Разрыв растянутых элементов конструкций	Превышение величины расчетной нагрузи. Несоответствие фактической работы конструкции принятой расчетной схеме или качества строительных материалов проекту

В основу разработки технической документации по усилению деревянных конструкций должны быть положены следующие принципы:

— обеспечение существующих габаритов помещений, исключение дополнительной установки стоек или подкосов (кроме временных на период производства работ);

— установка усиленных конструкций, которые должны полностью (либо частично) выполнять свои первоначальные функции, (в случае частичного усиления решается вопрос об уменьшении шага конструкций путем подведения аналогичных по очертанию новых конструкций);

— проведение работ по усилению без нарушения технологического режима здания, используя минимальную площадь «захватки» для производства работ;

— решения усиления для однотипных конструкций с одинаковыми дефектами должны быть унифицированы и отличаться лишь объемами работы;

— недопустима разработка вариантов временного усиления (на 2—3 года), допустимо только временное раскрепление;

— усиленные конструкции должны удовлетворять требованиям действующих нормативных документов на момент реконструкции.

Укладка (опирание) деревянных балок на стены: а — на наружную стену при глухой заделке, б — на наружную стену при открытой заделке, в — на внутреннюю несущую стену впритык, г — на внутреннюю несущую стену вразбежку; 1 — наружная стена (каменная), 2 — слой раствора, 3 — балка, 4 — гвозди, 5 — анкер (металлическая накладка), 6 — два слоя толя на мастике, 7 — внутренняя несущая стена, 8 — слой толя на мастике.

Усиление деревянных балок и стропил чаще всего производится по их концам: концы балок, заделанные в кирпичные стены, загнивают вследствие использования сырой древесины, закупорки торцов, увлажнения балок влагой кирпичной кладки или атмосферными осадками и т. п.

Можно выделить два варианта усиления (протезирования) балок: накладками и прутковыми протезами. Первый способ применяют при усилении одиночных балок, а второй — многих балок, когда протезы заготавливают в механических мастерских. В обоих случаях сгнившие концы балок удаляют, до начала протезирования перекрытия укрепляют временными стойками. Древесину, пораженную грибами, необходимо немедленно сжечь, а для усиления рекомендуется воздушно-сухая или антисептированная древесина.

Методы усиления деревянных конструкций квалифицируются по двум признакам: без изменения, с изменением схемы работы.

Метод усиления без изменений схемы работы применяется, как правило, при локальных повреждениях конструкций. При этом производится установка дополнительных крепежных механических связей; дополнительных смежных элементов по боковым плоскостям усиляемой конструкции; устраиваются протезы для сгнивших опорных узлов балок, заделанных в кирпичные стены. При этом наиболее рациональным решением протеза является консоль из металлического профиля (уголок, швеллер), закрепленная в кирпичной стене, свободный конец которой является опорой для укороченной до здоровой древесины балки. Используются металлические протезы для усиления опор зон треугольных ферм.

Для повышения сопротивления балок или сжато-изгибаемых элементов ферм сдвигу на приопорных участках, где поперечная сила достигает максимального значения, а также, чтобы повысить сопротивление растяжению поперек волокон в гнутоклееных изгибаемых конструкциях применяется установка металлических стержней на эпоксидном клее. Технология вклеивания заключается в засверливании вертикальных или наклонных (направление наклона должно обеспечивать растяжение стержня) отверстий, диаметр которых на 5 мм больше диаметра стержня из арматуры периодического профиля. После очистки отверстия от стружки и пыли в нижний выход вставляется деревянная пробка. Клей, объем которого определяется расчетом по высверленному отверстию, вводится шприцем. Для обеспечения подъема клея, вытесняемого вводимым стержнем, желательно, чтобы стержень имел профрезерованные по длине пазы прямоугольного сечения.

Метод усиления с изменением схемы работы заключается в введении дополнительных элементов, изменяющих расчетную схему конструкции .

Наращивание опорной части деревянными накладками

Наращивание опорной части металлическими накладками

Установка надбалок и подбалок

Установка прутковых протезов

Установка концевых протезов из прокатных профилей

Безраскосная ферма при наличии повреждения верхнего пояса может быть превращена в раскосную ферму; рамная конструкция с аварийным карнизным узлом — в подкосную раму. Балка со значительным прогибом может быть усилена шпренгелем.

На рисунке приведен вариант усиления гнутоклееной части полурамы с использованием внешнего армирования. Принцип усиления заключается в передаче растягивающих усилий на арматуру, закрепленную на анкере — металлической детали с арматурными стержнями, вклеенными во взаимно перпендикулярном направлении в древесину под углом 45° к направлению волокон. При этом один стержень работает на продавливание, а другой — на выдергивание. Требуемая расчетная высота усиливаемого сечения и предварительное натяжение осуществляются винтами, закрепленными в зоне усиления.

Усиление несущих конструкций изменением расчетной схемы: а — усиление безраскосной фермы (трехшарнирной арки) с расслоением клееного верхнего пояса; б — усиление трехшарнирной рамы с аварийным карнизным узлом; в — усиление балки шпренгелем; 1 — подбалка из древесины;2 подкос из древесины; 3 тяж из арматуры; 4 — деревянный подкос; 5 — металлическая растянутая деталь; 6 — стойка; 7 — затяжки из арматуры

При всех вариантах усиления с изменением или без изменения расчетной схемы качественное исполнение работ требует выполнения следующих основных операций:

— максимально возможная разгрузка конструкций от временных и постоянных нагрузок;

— «вывешивание» конструкции домкратами с помощью промежуточных опор при необходимости опорных узлов в проектное положение с обследованием и ремонтом;

— создание домкратами некоторого обратного выгиба, величина которого зависит от типа конструкции, места и способа усиления, а также замера выгиба в определенных местах с точностью до 0,1 мм;

—
после выполнения усиления необходимо замерить вертикальные деформации с точностью до 0,1 мм в процессе снятия нагрузки с домкратов.

Только по анализу этих деформаций можно сделать вывод о качестве усиления и возможности дальнейшей эксплуатации конструкции.

Схема усиления карнизного узла гнутоклееной рамы: 1 — габарит здания; 2 фрагмент гнутоклееной рамы; 3 — металлическая деталь с V-образными вклеенными стержнями; 4 — стойки для натяжения арматуры; 5 — внешняя арматура

Для увеличения несущей способности стропильных ног как в наслонных, так и висячих стропильных системах применяют установку разгружающих балок (подмог), двухсторонних накладок и подкосов.

Как показывают многочисленные поверочные расчеты, стропила в пролете между мауэрлатной балкой и подстропильной ногой с размерами сечения, подобранными по прочностным характеристикам, часто не проходили расчет на прогиб и приходилось увеличивать их высоту.

Изготовить стропильную ногу переменного сечения можно включением в нее подмоги.

Подмогу крепят в пролете между мауэрлатом и подстропильной ногой, ее высотой добирают высоту сечения стропила, чтобы оно проходило по расчету на прогиб. Крепление подмог производится болтовыми хомутами или металлическими зубчатыми пластинами.

Установка протезов в пролете балки	Установка шпренгелей
Усиление растянутых деревянных элементов конструкций

Усиление стропильных ног подмогой

Усиление опорного узла путем увеличения ширины стропила	Усиление низа стропильной ноги установкой дополнительных подкосов

В неразрезной стропильной ноге, как правило, возникает необходимость усилить узел ее опирания на подкос. По расчетной схеме в узле опирания на подкос возникает наибольший изгибающий момент. Если усиление не выполнить вовремя, впоследствии придется увеличивать сечение всей стропильной ноги. Прогиба в этом узле нет, поэтому можно увеличить не высоту стропила, а его ширину, путем закрепления двусторонних дощатых накладок.

Ширина накладок подбирается при расчете сечения стропила на максимальный изгибающий момент. Накладки крепятся гвоздевым боем, болтами или, как и в предыдущем случае, болтовыми хомутами. Если стропило уже усиливается подмогой, то ее нужно сделать длиннее и вывести край за узел опирания на покос. В этом случае решается сразу две задачи: усиление опорного узла и прогиба в пролете.

Усиление стропильных ног и мауэрлатов может быть осуществлено по одному из трех вариантов: с помощью деревянных накладок на стропильные ноги; прутковыми протезами, как и деревянными балками; посредством накладок и подбалки. Во всех вариантах кровля разбирается захватками, так чтобы работы закончить в течение дня и не замочить перекрытие возможными атмосферными осадками.

При реконструкции кровли под более крутой скат устанавливают новые стропила, сращивая их со старыми (если они не сгнили) дощато-гвоздевой перекрестной стенкой. Новые стропила могут быть введены, как поверх старых стропил, так и ниже их. Образующаяся при этом ферма обеспечивает не только новый уклон, но и повышенную жесткость стропильной конструкции. Этот метод позволяет не разбирать старую крышу и ускоряет работы, но и подкрышное пространство не увеличивает. Если целью изменения уклона скатов было устройство мансарды, то объем чердака останется прежним.

Усиление стропил устройством дощато-гвоздевой фермы

Если обследованием выявлено, что конец стропильной ноги подгнивает, опирание на мауэрлат получается ненадежным, в этом случае к нижнему концу стропильной ноги можно прикрепить дополнительные подкосы, которые упирают в ту же мауэрлатную балку или в дополнительный лежень. Рекомендуется раздвигать нижние концы дополнительных подкосов — они обеспечивают лучшую устойчивость стропила. А подкосы, опертые на дополнительный лежень, частично могут уменьшить прогиб стропила в пролете между подстропильной ногой и мауэрлатом. Дополнительные подкосы крепят гвоздевым боем с опиранием в прибоины на стропиле.

При использовании в строительстве крыши сырой древесины (влажностью более 25%) и недостаточной вентиляции холодного чердака, при высоко расположенных слуховых окнах, малой их площади, либо при отсутствии чердачных продухов, возможно загнивание нижнего конца стропильных ног или мауэрлата.

Также загнивание может наступить при отсутствии или повреждении пароизоляции и воздушных продухов в конструкции утепленной мансардной крыши или закупоривание их концов. Либо при увлажнении древесины стропильных ног и мауэрлата в крышах любого типа при протечке кровли, либо при отсутствие гидроизоляционного слоя между древесиной и кладкой стены и увлажнение древесины от кладки.

Существует несколько способов восстановления и усиления локально поврежденных деревянных конструкций.

Ремонт узла опирания стропил на мауэрлат накладками и протезами	Ремонт узла опирания стропил при повреждении мауэрлата

Применение деревянных накладок эффективно при одиночном повреждении стропильных ног. Усиление проводят путем установки усиливающих деревянных накладок с закреплением болтами или гвоздевым боем. Опирание накладок на мауэрлат должно быть всем торцом с последующей установкой проволочной скрутки.

Использование прутковых протезов позволяет усилить конструкцию при массовом повреждении стропильных ног. До начала работ поврежденную стропильную ногу укрепляют на временных опорах, разбирают покрытие и выпиливают сгнившую часть стропильной ноги. Протез надевают на стропильную ногу и укладывают на мауэрлат. Спиленный торец стропильной ноги упирают в опорную площадку протеза, которая предотвращает ее сползание. Жесткость верхнего сжатого пояса протеза обеспечивает подкосная решетка.

К усилению накладками, опирающимися на балку, прибегают при необходимости замены сгнившего участка мауэрлата и конца стропильной ноги. До начала работ стропильную ногу укрепляют временными опорами, вырезают сгнившие участки ноги и мауэрлата, забивают в кладку костыли и укладывают на них балку длиной 1 м.

Если конструкция стен и перекрытия позволяет, а чаще всего это именно так, то на стену или перекрытие укладывают метровый кусок лежня. В эту балку упирают два подкоса, закрепленные на гвоздях по обе стороны стропильной ноги. Обрешетку поддерживают новой удлиненной кобылкой

Устройство нормального процесса воздухообмена в чердачной крыше

При недостаточном воздухообмене чердачного помещения, а вследствие этого развитии грибковых спор и загнивания древесины деревянных конструкций крыши проводят ряд мероприятий для восстановления вентиляции.

Следует изучить характер движения воздуха в чердачном помещении, определить температуру воздуха на верхней границе утеплителя (она не должна превышать 2°С при любой отрицательной температуре наружного воздуха) и устроить дополнительные продухи и слуховые окна. Площадь сечения слуховых окон и продухов должна составлять 1/300–1/500 площади чердачного перекрытия.

Ширина продухов должна быть в пределах 2–2,5 см. Нужно измерить и при необходимости увеличить до расчетной толщину утеплителя. Слежавшийся утеплитель необходимо разрыхлять примерно один раз в пять лет. У наружных стен при ширине до 1 м толщина его может быть увеличена до 50% выше расчетной. Следует проверить и, если необходимо, то восстановить пароизоляцию под слоем утеплителя.

Как усилить деревянные балки перекрытияянные балки перекрытия?

Подозреваю, что пружинят — это играют под ногами.. Грубо говоря, "зыбкость" не выдержана (правда, не знаю точно, нужно ли на это считать перекрытие в жилье.. Не великий спец под деревяхам.. Дилетант средней руки, так сказать )

Усилить.. Лучше присобачить брус снизу к балке на саморезах с переменным углом резьбы. Ибо увеличивать высоту сечения выгоднее (по материалу) чем ширину.

Если сбоку прилепить.. Станет, конечно лучше. Но не так уж и сильно.

Механизатор широкого профиля (б/у)

Под какой нагрузкой? Под Вашим весом? многовато. Нагрузили на балку полтонны? Приемлемо.

Балки еще голые, без настила? А что у Вас предусматривается? Подшивка, лаги, черновой пол, паркет?

деревянные балки перекрытия 100х200 (спаренные по толщине) с шагом 625мм(шаг менять не желательно), пролётом 4700мм

Подозреваю, что пружинят — это играют под ногами.. Грубо говоря, "зыбкость" не выдержана (правда, не знаю точно, нужно ли на это считать перекрытие в жилье.. Не великий спец под деревяхам.. Дилетант средней руки, так сказать )

Усилить.. Лучше присобачить брус снизу к балке на саморезах с переменным углом резьбы. Ибо увеличивать высоту сечения выгоднее (по материалу) чем ширину.

Если сбоку прилепить.. Станет, конечно лучше. Но не так уж и сильно.

Спасибо что откликнулись!
Высоту сечения балки уже не увеличить, вот в чём вся и загвоздка! Для того что бы увеличить высоту сечения балки, необходимо разбирать стены, а этого никто не собирается делать! В общем всё делается через ж.
Один конструктор из другой организации предложил поставить коротыши, чтоб пролет разбить та 3 части. Вроде как создаётся жесткость. Чесно говоря берут сомнения.

Для GWA18. Под моим весом балка начинает прогибаться, а веса у меня 80кг

На балки сверху укладывается лист OSB (доска из пресованных опилок, более подробная информация о этих плитах есть в интернете).

Балки сечение 100х200, материл сосна.
"200" — это высота ?
"спаренные по толщине" — т.е. собрано из двух досок 50х200(h)
Скрепили их саморезами
Доска была сухая.

Чем можно усилить лаги второго этажа

Для современных технологий строительства и ремонта малоэтажных построек использование приемов усиления конструкций второго этажа применяется довольно часто. Благодаря накопленному опыту и использованию новых материалов и технологий многие работы, в том числе и усиление лаг второго этажа, стали одной из ординарных операций ремонтно-восстановительных работ. Однако и при этой, казалось бы, вырисовывающейся простоте процесс требует детальной проработки и просчета буквально всех параметров и операций и выбора оптимального метода проведения работ.

Оглавление:

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

В частном малоэтажном домостроении двухэтажные дома имеют довольно широкое распространение. Как правило, это дома отдельных двух- и трехэтажных проектов и постройки, переоборудованные путем обустройства мансардного этажа. В любом случае, в таких домах оборудуется и межэтажное перекрытие, и делается настил полов второго этажа.

Для домов, построенных с применением и каркасно-щитовой технологии, да, собственно ,и всех остальных построек, кроме тех, где в качестве межэтажного перекрытия используются железобетонные плиты, основу конструкции составляют балки и лаги полов.

Балки используются в качестве несущих конструкций потолка, самого перекрытия и основы для установки лаг пола. А вот лаги — это не что иное, как балки уменьшенного размера, на которые крепится дощатый настил пола и сам чистовой пол второго этажа или мансарды.

Отличия балок и лаг

Балки перекрытия обычно устанавливаются перпендикулярно внутренней несущей стене, опорами балок служат наружная несущая стена дома и внутренняя несущая стена или простенок.

Лаги второго этажа укладываются перпендикулярно балкам межэтажного перекрытия. Они могут укладываться непосредственно на балки или иметь дополнительную конструкцию, образующую дополнительный объем межэтажного перекрытия.

В качестве балок обычно используются:

• Деревянные цельные балки;

• Деревянные наборные балки;

• Металлические балки из тавра, швеллера, труб или двутавра;

• Металлические балки в виде составных ферм;

• Железобетонные балки из конструкций разного профиля;

В качестве лаг пола обычно используются:

• Деревянные балки;

• Балки из клееных конструкций;

• Комбинированные конструкции из металла и дерева;

Таким образом, несмотря на общее сходство и одинаковый принцип использования в конструкции здания, балки и лаги имеют разное назначение, размеры и, соответственно, разные, хотя и во многом сходные методы усиления.

Деформация балок и лаг

В классическом случае применения балок межэтажного перекрытия и лаг полов второго этажа, конструкция будет иметь следующий вид:

1. Балки перекрытия из цельного дерева, прямоугольной формы, без сочленений (сечение зависит от длины пролета – ширины комнаты) являются основой конструкции межэтажного перекрытия;
2. Торцы балок закреплены в массив противоположных несущих стен и зафиксированы при помощи металлических шпилек или на саморезах и металлических перфорированных крепежных элементах;
3. Поверх балок установлены лаги пола второго этажа. Они установлены перпендикулярно балкам на одинаковом расстоянии и имеют форму и сечение, обеспечивающие надежное крепление досок чистового пола;
4. Пространство между балками и лагами заполнено утеплителем для шумо- и теплоизоляции помещений.

В такой конструкции, рассчитанной на полезную нагрузку в 400-450 кг на 1 квадратный метр, естественным считается деформация на прогиб в 1/300 длины балки. Проще говоря, при длине балки в 6 метров прогиб балки максимально может иметь величину около 2 см. Если балка прогнулась на большее значение, конструкция требует дополнительного усиления и укрепления.

Сами балки выдерживают на себе два вида нагрузки: первая – это статическая нагрузка от веса остальных элементов перекрытия и установленных предметов мебели и оборудования на них. Вторая — динамическая нагрузка — возникает от перемещения по поверхности пола второго этажа людей и временной установки мебели в центральной части, когда балки и лаги имеют наибольшую нагрузку.

Выдерживать различные виды нагрузок и не поддаваться деформации конструкции межэтажного перекрытия помогают правильно подобранные материалы, их качество, и метод установки, в том числе расстояние между балками и лагами.

Зависимость (в милиметрах) сечений лаг и шагов между ними от толщины половых досок

Оптимальным считается двутавровая форма составных лаг для пола и составная форма балок для межэтажного перекрытия. При этом, для любых видов лаг и балок, основным видом деформации, влияющим на всю конструкцию дома, выступает прогиб в центральной части. И именно поэтому чаще всего осуществляется усиление балок и лаг, расположенных в центре.

Когда необходимо усилить лаги

В строительной практике усиление лаг второго этажа применяется в нескольких случаях, чаще всего на этапе строительства и реконструкции здания. На этапе строительства усиление сделать проще и удобнее, тем более, что для этого можно применить несколько методов, выбрав из них самый подходящий. При реконструкции усиление можно сделать после полного или частичного демонтажа покрытия пола и утеплителя, при этом методов установки дополнительных конструкций совсем немного.

Работы по усилению обычно проводятся:

• Для предупреждения деформации межэтажных балок и полов второго этажа на этапе строительства;

• Для исправления дефектов, допущенных в процессе строительства и выявленных в процессе постройки здания;

• Для замены деформированных или пораженных естественными вредителями деревянных конструкций здания или конструкций из других материалов в результате воздействия сторонних факторов.

• Для усиления лаг при ремонте пола.

Методы и способы усиления конструкции в таких случаях выбираются в зависимости от объема работ и степени деформации пола и самого межэтажного перекрытия. В некоторых случаях простое усиление лаг не будет иметь должного эффекта без значительных по объему работ по восстановлению балок, ведь, выровняв пол второго этажа, рано или поздно придется выравнивать и потолок первого этажа.

Проводя оценку пола, нужно объективно оценить его состояние, ведь во многих случаях требуется замена деформированных досок пола или их выравнивание, а не усиление лаг.

Усиление конструкции дополнительными лагами

Данный метод применим для усиления конструкции пола второго этажа, когда балки не имеют прогиба, а сами лаги, исходя из расчетов, могут выдержать расчетную нагрузку. Суть этого метода заключается в установке дополнительных лаг в центральной части помещения, обеспечивая таким образом распределение нагрузки более равномерно, на большее количество опор.

Установка дополнительной балки для усиления перекрытия второго этажа

Чаще всего установка дополнительных лаг осуществляется по центру помещения путем уменьшения расстояния между лагами на 25-30%. Так, при необходимости установить лаги через 0,5 метра, в центральной части расстояние уменьшают до 0,4 — 0,35 метра.

Для усиления используются стандартные лаги, применяемые в конструкции. Для прочности между лагами устанавливаются дополнительные распорки из сплошных отрезков досок или металлических прутковых протезов, установленных крест-накрест.

Прутковые металлические протезы для укрепления лаг

Усиление деревянных лаг дополнительными накладками

Метод установки дополнительных накладок и усиления лаг возможен как на стадии строительства, так и при проведении ремонтных работ. Для лаг из бруса чаще всего применяется усиление при помощи деревянных накладок и накладок из фанеры или ОСБ плит.

Деревянные накладки используются:

• Для усиления механически поврежденных участков лаг;

• Для усиления места стыка или сростка лаг;

• Для создания дополнительной прочности по всей длине лаги.

Накладки из ОСБ плит и фанеры в основном применяются на местах стыковки отрезков между собой и в местах, где видны дефекты или имеются незначительные механические повреждения.

Металлические пластины могут накладываться на места повреждений и сростков как метод локального решения проблемы.

Полное усиление накладками

Установка накладок на лаги по всей длине осуществляется с помощью болтового соединения через тело накладок и лаг, при помощи саморезов по всей длине или при помощи связки несколькими жгутами монтажной проволоки.

Установка накладок осуществляется поочередно с временной фиксацией накладок при помощи струбцин или саморезов к телу лаги.

Усиление лаги саморезами с шайбами с двух сторон

Сверление отверстий осуществляется по одной линии. Расстояние между отверстиями для соединения обычно не меньше, чем ¼ длины лаги. Отверстия сверлятся так: одно по центру, а с краев на расстоянии 1/3 высоты лаги от краев лаг. Такое расположение отверстий не даст возможности расколоться балкам и лагам по длине. Болты обязательно должны иметь шайбы с обеих сторон — и под головкой болта и под гайкой. Стягивание осуществляется постепенно, до значительного сопротивления дерева, а окончательная затяжка делается поочередно, начиная с крайних болтов. При этом затяжка делается равномерно на ¼ оборота.

Усиление лаги в её полную длину

В случае, если лаги имеют фиксацию краев в кирпичной стене, обязательно проделывается отверстие для того, чтобы края балок также были зафиксированы в стене. Обработка дополнительных балок антисептиком осуществляется до установки на лаги.

При необходимости выпрямить прогнувшиеся лаги, используют деревянные клинья или обычный автомобильный гидравлический домкрат, поджимая лагу до нужного уровня.

Частичное усиление лаг деревянными накладками

Локальное усиление конструкций лаг применяется, в основном, в местах сочленений или сростков лаг. Для укрепления этих участков используется метод установки накладок с одной стороны либо установки накладок с двух сторон балок. Для одностороннего метода используется дерево без сучков и видимых повреждений, в таком случае ширина и высота дополнительного элемента должны равняться ширине и высоте самой лаги.

Частичное усиление лаг (с двух сторон) в местах соединений лаг

Фиксация осуществляется при помощи болтов, саморезов и гвоздей. Длина элемента должна быть не меньше расстояния между двумя балками межэтажного перекрытия. Болтовые соединения делаются насквозь, шайбы при этом должны быть шире гайки и головки болта в 3 раза.

Укрепление лаги деревянной накладкой

Для фиксации стыка лаг двусторонними накладками допускается применение бруса более узкого, чем лага. Обычно для этого используются доски шириной в 1/2 ширины лаги. Длина накладок обычно берется не менее 1 метра. Стяжка делается также при помощи болтов или саморезов.

Усиление лаг при помощи накладок из фанеры или ОСП плит

Для лаг из клееного материла или конструкционного деревянного двутавра чаще всего применяются накладки из фанеры или ОСП плит. Такие накладки устанавливаются также в виде двусторонних накладок или одностороннего усиления лаг. Фиксация такого соединения осуществляется при помощи саморезов. Толщина фанерного элемента или элемента из ОСП плиты должна быть не меньше, чем 10-12 мм. Размер накладки для конструкционного двутавра должен соответствовать высоте центральной части.

Укрепление лаг фанерой

Фиксация саморезами делается с двух сторон накладок. Важно, чтобы саморезы проходили через толщину всех скрепляемых элементов.

Усиление лаг металлическими накладками

Металлические накладки, применяемые для усиления лаг домов второго этажа, могут быть:

• Штучными элементами из перфорированного листового металла толщиной не менее 5 мм;

• Изготовленными из металлической полосы различной ширины толщиной не менее 5 мм;

• Из фасонной трубы квадратного или прямоугольного сечения с перфорацией или приваренными элементами крепежа;

• Из уголка или тавра.

Штучные элементы из листового металла используются для усиления стыков лаг. Размеры таких накладок могут иметь как стандартные показатели, так и подобранные в зависимости от конкретного случая соединения. Фиксация для стыков балок небольшой высоты осуществляется при помощи саморезов, а если лаги имеют высоту больше 10 м, то и при помощи болтового соединения. Металлические накладки применяются для двусторонней установки.

Усиление лаг стальными листами

Металлическая полоса обычно усиливает лаги большой длины, при этом, если ширина полосы, применяемой для установки, больше или равна 50 мм, то фиксация может быть как при помощи саморезов так и при помощи болтов.

Усиление лаг металлическими полосами и швеллерами с двух сторон

Для лаг, которые необходимо укреплять по всей длине, в качестве элементов конструкции применяются фасонные металлические трубы квадратного или прямоугольного сечения. Местом установки таких элементов являются центральные лаги помещений, там, где наиболее ярко проявляются дефекты. Трубы просто фиксируются к лагам по всей длине с одной или двух сторон. Болты применяются для стяжки усиления лаги высотой 80 и более миллиметров. Для лаг меньшего размера фиксация осуществляется при помощи саморезов.

Фасонные металлические трубы можно использовать для усиления деревянных лаг

Уголки чаще всего применяются для установки в нижней части лаги, усиливая ее от прогиба с нижней стороны. Для этого уголки размером 30*30, 45*45 или 60*60 мм заводятся под лаги снизу и скрепляются при помощи саморезов в отверстия, просверленные в уголке.

Усиление лагов уголками

Тавр различного размера может быть прикреплен как с боковой стороны, так и снизу лаги. Метод крепления зависит от ширины и высоты лаги.

Тавр также можно использовать для усиления лаг

Усиление металлических лаг

Применение металла для установки лаг нашло свое применение относительно недавно. В основном металлические конструкции в малоэтажном строительстве используются в качестве балок межэтажных перекрытий. Вместе с тем, тавр, швеллер и двутавр довольно часто используются в качестве основания для крепления деревянных элементов и служат отличными лагами для чистового пола.

Характер изменений и деформаций в таких конструкциях, как правило, не отличается от деревянных лаг – прогиб в центральной части помещения характерен и для металлических элементов.

Методы усиления таких конструкций зависят от того, какое пространство можно использовать для установки дополнительных элементов. Если под металлическими лагами имеются балки межэтажного перекрытия, то, в таком случае, возможно применение следующих методов:

• Установка дополнительных конструкций в виде ферм;

• Поднятие прогнувшегося участка и установка под него дополнительной поддерживающей стойки;

• Установка дополнительных лаг из более устойчивой формы металлопроката.

Установка дополнительной конструкции в виде ферм из труб, уголков или арматуры позволит обеспечить жесткость и надежность лаг. Для этого используют фермы треугольной или прямоугольной фермы с диагональными ребрами жесткости.

Для укрепления металлических лаг можно использовать фермы из труб

В случае, если есть возможность усилить место деформации подставкой под место наибольшего прогиба дополнительной стойки с опорой на балку межэтажного перекрытия, то такой метод обеспечит самый простой и результативный метод усиления. Правда, при этом нужно иметь в виду, что балки перекрытия должны выдержать нагрузки от такого усиления.

Установка дополнительных лаг осуществляется в центральной части, там, где вероятность деформации из-за большой нагрузки наиболее вероятна. При этом используется жесткие формы металла проката, такие как двутавровая балка или швеллер, поставленный на ребро.

При усилении металлических лаг установкой дополнительных элементов, балки обязательно должны быть зафиксирована в стенах помещения.