Adv-fabrika.ru

Ремонт и Дизайн
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Наращивание балок перекрытия по длине

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.

Усиление деревянных балок перекрытия

Балки перекрытия – одно из слабых мест в старом доме. Под влиянием времени и внешних факторов они изнашиваются, что приводит к скрипу полов на верхних этажах, прогибу перекрытия или даже его обрушению. Как справиться с проблемой и усилить балки перекрытия? Давайте разберемся.

Причины ослабления несущих способностей перекрытия

Не только течение времени может быть виновно в том, что перекрытие провисает, появляются скрипы и вибрация. Есть ряд возможных причин этого явления:

  • использование при строительстве недостаточно прочных материалов – размеры доски или бруса меньше рекомендуемых, некондиционная древесина, пиломатериалы из «мертвого леса» и т. п.;
  • увеличение нагрузки на перекрытие пот отношению к расчетной из-за изменения назначения помещений, чердак превратился в мансарду – необходимо усилить балки;
  • применение при укладке перекрытия материалов естественной влажности – в этом случае по мере высыхания бруса или доски происходит его деформация и растрескивание;
  • протечки на крыше – попадающая на плоскость перекрытий влага постепенно разрушает древесину, да еще и «открывает ворота» бактериальной флоре, плесени, грибку;
  • повреждение массива балки при монтаже или хранении;
  • некомпетентность строителей.

Также на древесину пагубно влияют любые перепады влажности и температур, отсутствие специальной антисептической обработки, попадание агрессивных химических сред и поражение насекомыми. Иногда колония муравьев может уничтожить несущие элементы перекрытия менее, чем за один летний сезон.

Совет для тех, кто только начал строиться: не допускайте перечисленных выше явлений чтобы не ремонтировать балки перекрытия досрочно. Но если неприятность уже произошла, придется провести работы по устранению последствий и укреплению перекрытия и его несущих элементов.

Чтобы определить состояние несущих балок, необходимо рассчитать предельно допустимый прогиб элемента. Норма – 1/300 часть от длины балки. То есть, при длине 3 метра прогиб в центральной части не должен превышать 10-12 мм. Если значение больше – требуется ремонт – усиление и укреплении несущего компонента перекрытия.

Способы усиления деревянной балки перекрытия

Если выяснилось, что несущий элемент требует ремонта, есть несколько методов, которые помогут восстановить способность балки к выдерживанию нагрузок.

  1. Наращивание площади сечения. Один из самых эффективных методов. С двух сторон деревянной доски или бруса, поврежденных по тем или иным причинам, устанавливают накладки с толщиной не менее 50 мм. Усиливающие детали могут монтироваться как по всей длине, так и на поврежденном участке. Перед проведением работ следует поднять балку домкратом, чтобы полностью убрать существующий прогиб. Монтаж проводится с помощью винтов или шпилек, проникающих сквозь первоначальный несущий элемент и скрепляющих обе накладки между собой.
  2. Металлические накладки. Вариация на тему предыдущего метода, только в качестве усилителей выступает не деревянная доска, а швеллер либо металлическая полоса.
  3. Прутковый протез. Этот метод чаще всего применяют для восстановления несущей способности торцевых частей балок. В качестве материала используют металлическую арматуру. Работы проводятся после установки опоры под поврежденную балку и разборки перекрытия. Восстановленный несущий элемент имеет меньшую способность сопротивляться нагрузкам, чем новый, это следует учитывать в период эксплуатации.
  4. Армирование углеволоконными элементами. Современный инновационный метод усиления и укрепления балок перекрытия. Подходит даже в том случае, если нарастить размеры конструкции невозможно. Углепластиковые элементы имеют малый вес и значительную несущую способность. Для ремонта балок используют различные типы углеволоконных материалов – пластины, листы, пруток. Монтаж проводят с применением специального эпоксидного клея, после застывания полученный конструктивный элемент по прочности не уступает стали.

Вне зависимости от выбранного способа реставрации несущей конструкции, необходимо выполнить требования безопасности во время проведения работ. Следует установить опорные поддерживающие стойки или леса во избежание обрушения во время ремонта.

Что делать, если усиление балок перекрытия невозможно?

Случается и так, что усилить балки – сложно осуществимый процесс или даже совершенно невозможный. При этом заменять перекрытие на данный момент не планируется.

В этом случае есть два варианта исправить ситуацию:

  • установка опор под имеющиеся элементы, не выдерживающие нагрузки;
  • установить балки-дублеры в промежутках между старыми.

Стойки-опоры установить проще, но они уменьшают полезную площадь помещения, создают помехи при эксплуатации. Кроме того, они уменьшают визуальную привлекательность интерьера, поэтому потребуются дополнительные затраты времени и средств на декорирование стоек. Дублирующие балки устанавливаются по тому же принципу, что и имеющиеся – врезаются в предварительно вырезанные гнезда несущей стены. Технически этот вариант более сложен, чем установка деревянных опор, но лишен тех недостатков, которые свойственны первому способу.

Приемы наращивания, сращивания и соединения бревен

При наращивании один элемент служит продолжением другого по вертикали (столб, стойка и т.д.), при сращивании — по горизонтали (балки, перила и т.д.).

Наращивание впритык (рис. 1)

Рис. 1 Наращивание впритык:
1 — с помощью штыря; 2 — накладками с болтами

Торцы наращиваемых деталей точно обрезают, находят центры, сверлят буравом отверстия в обоих торцах и вставляют штырь, который должен быть на 2—3 см короче длины просверленных в двух торцах отверстий (штырь должен плотно входить в них). Детали соединяют, нагоняя их на штырь кувалдой.

Наращивание с помощью накладок и болтов

Накладки должны быть длиной, равной четырем диаметрам торцов наращиваемых бревен, а шириной — 2/3 диаметра. Они могут быть из досок или пластин. Накладки врубают с двух противоположных сторон на глубину 1/5—1/6 диаметра бревна или бруска. Скрепляют накладки с помощью болтов или хомутов.

Наращивать и сращивать столбы и балки можно накладкой вполдерева под прямым или косым углом, точно опиливая торцы сращиваемых деталей (рис. 2).

Рис. 2 Наращивание прямой и косой накладками

При прямом соединении находят центры торцов, циркулем очерчивают их диаметры, перпендикулярно торцам от концов бревен проводят линии по бокам длиной, равной 2—2,5 диаметра. Пропиливают бревно на половину его диаметра, скалывают древесину и место накладки тщательно зачищают. Подготовленные таким образом концы бревен соединяют и скрепляют болтами или хомутами.

При косом соединении точно опиливают торцы, находят их центры, проводят диаметры и делят их на три равные части. Запиливают и стесывают древесину, как показано на рисунке 2.

Подготовленные концы накладывают один на другой и стягивают болтами или хомутами.

Сращивание прямым замком (рис. 3А)

Рис. 3 А — сращивание прямым замком; Б — сращивание прямым замком с натяжным клином

Чтобы сращиваемые части работали на растяжение, вырубают прямой замок. Концы сращиваемых деталей в этом случае должны быть одинакового сечения, а торцы точно опилены. Вырубая замок, высоту торца одного из сращиваемых брусков делят на пять равных частей и проводят четыре линии. От торца отмеряют два отрезка длиной по 1,25 или 1,5 высоты бруска и наносят по верху бруска и на его боковых сторонах две риски для первого и второго пропила. Затем от второй линии на торце по боковой стороне проводят линию до первой риски, а от третьей линии на торце — до второй риски. По первой и второй риске делают пропил до третьей линии, скалывают торец до второй линии и выбирают оставшуюся древесину между пропилами третьей линии. Поверхность полученной первой половины замка тщательно зачищают. Точно так же обрабатывают второй брусок. Наложив бруски замками один на другой, подтесывают неровности и затем окончательно соединяют.

Сращивание прямым замком с натяжным клином

Более плотное примыкание деталей друг к другу обеспечивает натяжной клин, изготовляемый из твердых пород дерева (см. рис. 3Б). Порядок подготовки замков такой же, как и в предыдущем случае, однако в середине каждого из них оставляют место для клиньев, которые забивают с двух сторон.

Сращивание бревен косым замком

Сначала вычерчивают косой замок. Для этого опиливают концы сращиваемых бревен и находят центры торцов, проводят диаметр, делят его точно на шесть равных частей, помечая цифрами. Через первое и пятое деление проводят на торце линии 3—3 и 4—4 (рис. 4), перпендикулярные диаметру.

Рис. 4 Сращивание бревен косым замком: 1 — деление торца на шесть равных частей и проведение линий 3—3, 4—4, 1—5 и 3—6—6—3; 2 — проведение линий 4—5—4 и 6—2—6; 3 — отеска плоскости по линии 4—5—4 и проведение остальных линий; 4 — половина замка

От торца на расстоянии, равном 2,5 диаметра, по окружности бревна прочерчивают линию, параллельную торцу, а от конца диаметра 1 и линии 3—3 — прямые линии, параллельные оси бревна (одну 1—5 и две 3—6). На боковой поверхности бревна обозначают прямые линии 4—5—4 и 6—2—6. Размеченный конец отесывают, образуя плоскость по линии 4—5—4, на отесанной плоскости обозначают линию, соединяющую середину линии 4—4 с точкой 5, делят ее пополам и проводят линию 7—7, перпендикулярную к первой. По линии 6—5—6 делают пропил, перпендикулярный оси бревна до точек 6, и пропил 7—7, перпендикулярный плоскости 4—5—4, на глубину до линии 6—2—6, т.е. до точек 8. Сколов древесину между точками 7—5—7 до размеченной глубины, получим плоскость 8—6— 6—8, которую необходимо зачистить. Второй конец бревна готовят точно так же. Подогнав затем соединяемые части, собирают врубку, скрепляют хомутами или болтами.

Косые замки можно использовать и при сращивании брусьев. Но значительно большую прочность обеспечивает здесь натяжной клин (рис. 5).

Рис. 5 Сращивание брусков косым замком: 1 — косой замок из брусков; 2 — косой замок о натяжным клином

Другие способы сращивания (рис. 6)

Рис. 6 Различные приемы сращивания деталей простыми и сложными замками:
1 — прямая накладка (вполдерева); 2 — косая накладка; 3 — косая накладка с торцовым зубом; 4 — прямая накладка с торцовыми углами; 5 — прямой накладной замок с зубом; 6 — прямой накладной замок сковороднем; 7 — косой накладной замок с зубом; 8 — прямой замок с косым торцом; 9 — прямой замок со ступенчатым торцом; 10 — голландский замок, работающий на сжатие, растяжение и изгиб; 11 — разметка шаблоном голландского зуба

Соединения сковороднем и полусковороднем (рис. 7).

Рис. 7 Соединение сковороднем и полусковороднем: 1 — разметка сковородня; 2 — сковородень из досок; 3 — сковородень из бревен; 4 — полусковородень из брусков

Основные требования к сращиванию балок перекрытия

Когда основное строительство домов – возведение капитальных стен – практически закончено, нужно подумать и об организации перекрытий, а также внутренней и внешней отделке частного дома. Часто к этому моменту уже основные материальные ресурсы владельцев участков исчерпаны или подходят к концу. А иногда бывает и так, что остается множество строительного материала, который хорошо было бы использовать в строительстве. Тогда настоящим спасением может стать сращивание балок перекрытия.

Балки чаще всего представляют собой деревянные брусья прямоугольного сечения.

Это значит, что для получения одной полноценной балки необходимо соединить несколько кусков одинакового сечения. Конечно, это соединение должно быть крепким, чтобы получившийся элемент мог быть использован для реализации перекрытий частных домов. Конечно, возведение дома – это сложная долгосрочная работа. Некоторые владельцы, которые не могут себе позволить возведение капитальных стен, используют каркасные варианты строения стен. Что это значит? Каркасные стены возводятся из толстых несущих балок, как деревянных, так и металлических. Они крепятся по краям, а также в местах, где будут смонтированы перекрытия. Каркасные стены обязательно нуждаются в заполнении. Для этого, как правило, используются сыпучие материалы или же минеральная вата.

Читать еще:  Плита перекрытия с ребрами жесткости

Что такое перекрытия на самом деле

Перекрытия бывают нескольких видов; например, по своему местоположению они делятся на:

‬Прежде чем установить деревянную балку, ее необходимо обработать антисептическим раствором.

  • цокольные – они, как правило, располагаются между первым этажом и подвалом частного дома;
  • межэтажные – эти виды перекрытий располагаются между этажами;
  • чердачные – они отделяют жилые этажи от чердака.

Кроме того, перекрытия могут быть разделены и по виду строительных материалов, из которых они производятся: балочными или плитными. Любые перекрытия, независимо от того, какими они являются и из каких материалов сделаны, должны обеспечивать теплоизоляцию, а также звуко- и гидроизоляцию. Они могут и должны обладать повышенной прочностью, жесткостью и пожаробезопасностью. Кроме того, если перекрытия являются деревянными, нужно обеспечить их от гниения или плесневения. Определиться с видом перекрытий, которые буду сделаны в каркасном доме, нужно еще задолго до строительства, так как конструкции балочных или плитных перекрытий полностью отличаются друг от друга.

Основные требования к перекрытиям

1. Конечно же, на первом месте находится прочность.

Перекрытия не только должны выдерживать свой вес, им необходимо еще и нести определенные нагрузки. А если опорами для перекрытий будут каркасные стены, это имеет большое значение.

Так, по всем правилам, любые междуэтажные перекрытия, организованные в жилых зданиях, обязаны выдерживать общую, но равномерную по всей площади нагрузку в размере около 200 кг/м² на практике обычно строят перекрытия, готовые и к более высоким нагрузкам. Зато чердачные перекрытия менее прочные. Усиливать ли перекрытия или нет – это зависит от того, что именно будет находиться в комнате – рояль, шкаф, тренажеры и т.д.

При монтаже перекрытия должна предусматриваться достаточная степень его звукоизоляции,‭ ‬величина которой устанавливается нормами или специальными рекомендациями по проектированию зданий того или иного назначения.‭

2.Жесткость. Кроме того, что перекрытие должно выдерживать нагрузки, оно не должно прогибаться под ними. Если же перекрытия прогибаются, они рано или поздно могут подвергнуться деформации, что приведет к разрушению.
3.Тепло- и звукоизоляция. Смонтированные перекрытия должны обеспечивать и защиту помещения от проникновения в него как воздушного, так и ударного шума из нижеразмещенных комнат. Для этого при организации перекрытия используется специальный минеральный или любой другой утеплитель, который обеспечивает погашение шума любого вида, а так же сохраняет тепло в помещении. Стандартным размером слоя утепления является 150 мм. При устройстве подобных конструкций применяют и различные инструменты. Это:

  • бензопила;
  • угольник;
  • топор;
  • молоток;
  • электродрель;
  • строительный нож;
  • стамеска.

Балочные перекрытия. Особенности

Деревянное перекрытие‭ ‬выполняется из деревянных балок хвойных и лиственных пород.‭

Используемые балки для перекрытий могут быть из различного материала: дерева, металла, железобетона. Конструкция при использовании любого из вышеперечисленного строительного материала одинакова. Перекрытия из дерева в большей части случаев производятся с помощью несущих балок, самого пола, обязательного межбалочного заполнения и необходимого отделочного слоя потолка. Звуко- и теплоизоляция может быть обеспечена настилом, так называемым накатом. Перекрытие напоминает этакий «бутерброд», где все слои должны присутствовать в необходимом размере для того, чтобы получился нужный результат. В основном балочные перекрытия как междуэтажные, так и цокольные и чердачные очень похожи друг на друга. Они отделяют жилые помещения дома от не жилых. Даже монтаж их проводится одинаково, за исключением некоторых нюансов.

Межэтажные перекрытия должны монтироваться несколько по-другому, так как с двух сторон у них находятся комнаты, а не хозяйственное пространство. Деревянные балки перекрытий должны быть уложены, как правило, параллельно друг другу по короткой стороне пролета. Если балки располагаются не близко друг к другу, расстояние между ними должно быть одинаковым. При устройстве балочных междуэтажных перекрытий в первую очередь нужно закрепить балки. В зависимости от того, какие стены реализованы при строительстве домов – каркасные или капитальные – оставляются специальные зазоры для закрепления балок.

Таблица соотношения ширины пролета и ширины укладки балок.

  1. Если же стены домов капитальные и выполняются из дерева, то заранее готовить «гнезда» для балок необязательно – достаточно будет уже при монтаже балочных перекрытий вырезать подходящие зазоры для укладки перекрытий. Однако каркасные стены нуждаются в специально подготовленных «гнездах».
  2. Если используются деревянные балки для перекрытий, то необходимо предварительно обработать концы балок для предотвращения их гниения или преждевременного разрушения.
  3. Для ширины пролета нужно брать соответственное сечение балок: чем больше ширина, тем толще балка (см. Таблица 21). Если же ширина пролета достаточно велика, а бруса подходящего размера нет, то можно провести сращение имеющихся балок, чтобы достичь нужной толщины. Это, конечно, может привести к общей не прочности конструкции.
  4. Для обеспечения жесткости получившуюся составную балку необходимо надежно фиксировать в местах соединения. Желательно использовать такие строительные элементы вразнобой – то есть чтобы места соединений в этих балках не находились друг напротив друга. Таким образом, давление на места, где сращиваются балки, минимизируется и за счет этого достигается дополнительная прочность.

Чтобы балки под весом перекрытия не прогибались,‭ ‬их необходимо класть на определенном расстоянии‭.

Кроме того, при организации перекрытий можно использовать не только деревянный брус. Для этого подойдут и бревна нужного диаметра. Конечно же, их нужно обтесать со всех сторон. Это, несомненно, будет и дешевле – ведь пиломатериалы на строительном рынке стоят гораздо больше, чем круглый лес. Однако при этом нельзя использовать «свежие» бревна. Для того чтобы применять их при монтаже перекрытия, нужно выдержать круглый лес хотя бы полгода – год в сухом месте, иначе перекрытие «поведет» и это будет являться причиной деформации всего дома.

После укладки деревянного бруса или обтесанных бревен необходимо произвести настил наката. Для этого к балкам с помощью гвоздей крепят специальные черепные бруски с сечением 5х5 см, и уже на них накладывают выбранные доски наката; часто мастера делают так, что нижняя часть балки, используемой для перекрытия, равняется с накатом. Это способствует дальнейшей беспроблемной отделке потолка.

При укладке наката не обязательно использовать полноценные деревянные доски – вполне сгодится и «горбыль». После наката идет теплоутеплитель. Он может быть совершенно разным – от минеральной ваты до опилок. Так же как и с балками, накат должен просохнуть. Кроме того, перед тем, как уложить утеплитель, нужно проложить накат бумагой. Если же принято решение использовать опилки или другие сыпучие материалы, то их количество не должно превышать трех четвертей высоты балки.

После закладывания утеплителя поверх балок укладывают толь или рубероид, а уж потом – лаги. Однако в большинстве случаев лаги не укладывают, если брусья перекрытий находятся рядом друг с другом. Если же балки располагаются далеко друг от друга, то лаги необходимы для создания сплошного перекрытия. При монтаже цокольного и чердачного перекрытий могут не использоваться такие элементы, как утеплитель и накат. Для засыпки логично будет засыпать гравий, и покрыть рубероидом.

Сращивание балок и некоторые характеристики

Итак, от теории – к практике. Если в наличии есть тонкий брус или короткий брус, а денег на покупку нового прочного бруса нет, то нужно рассмотреть всевозможные варианты сращения существующих деревянных брусков для последующего использования их в организации межэтажного, цокольного или чердачного перекрытия. Как правило, соединение деревянных пиломатериалов приходится осуществлять чаще всего по длине (так называемое сращивание), ширине (так называемое сплачивание) или под углом (так называемая вязка). Если есть короткий брус, то при строительстве их чаще всего соединяют по длине. При этом используют специальные металлические скобы, хомуты и крепления. Однако при желании можно обойтись и без этих приспособлений. В этом случае получившийся брус будет непрочным, что категорически не подходит для организации перекрытия любого вида. Основными видами сращивания балок, бревен и брусков являются:

  • сращивание внакладку;
  • сращивание вилкой;
  • сращивание шипом;
  • сращивание в замок.
  1. Первый способ – внакладку – заодно является и самым простым в исполнении. Для него потребуется ножовка или стамеска. При использовании этого способа два конца балки прорезаются ножовкой посередине на некоторое расстояние. Потом делается одинаковый скол с применением стамески – прямой или же диагональный. При таком соединении необходимо использовать скобы или хомуты, чтобы можно было использовать сращенную балку для монтажа перекрытия.
  2. Второй способ – вилкой – является более прочным. Однако он подходит, если в наличии имеются толстые балки. Для этого один из концов балки нужно разделить на три части и аккуратно , с помощью ножовки, выпилить середину. А в торце другой балки нужно оставить только середину, и спилить краевые части. Потом балки соединяются в стык – серединная часть на торце одной из балок должна прочно поместиться между двумя краевыми частями в торце другой балки. Кроме того, балки в местах соединения должны обязательно крепиться с помощью металлических скоб или зажимов.
  3. Третий способ – шипом – тоже считается более прочным, чем первый. При этом виде сращивания шипом используются шипы разной формы: круглые или плоские. В редких случаях используются фигурные шипы. Их можно как непосредственно вырезать из дерева, так и создать специальную «шпильку», которая будет вставлена и закреплена в торце одной из балок. Кроме того, шипов может быть больше, чем один: например, два, три или пять. И, конечно же, в месте соединения балки должны быть надежно скреплены и металлическими скобами.
  4. Четвертый способ – замком – он является наиболее трудоемким. Но и более прочным. Разновидностей замковых соединений много, но основные используемые – это сращивание замком угловое и сращивание замком с использованием шипа.

Нюансы, которые присутствуют при устройстве

Основными нюансами при сращивании существующих в наличии балок являются:

  1. Площадь стыкуемой части балки. Чем она больше, тем крепче и надежнее будет соединение, а значит, и использовать такую балку можно даже при планируемых огромных нагрузках.
  2. Стыковка может проводиться как специальным столярным клеем, так и металлическими креплениями. Если используется клей, то соединенные торцы необходимо положить под гнет до совершенного высыхания клея. Сочетание столярного клея и металлических креплений усиливает прочность.

Если возведение перекрытий проводится самостоятельно, то владелец сам должен оценить, как именно стоит срастить имеющиеся в наличии балки. Однако если все строительные работы выполняются нанятыми специалистами, то стоит прислушаться к рекомендациям бригадира.

Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Содержание

Специфика удлинения стропильных ног

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

  • Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

  • Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
  • Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
  • Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
  • Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Читать еще:  Утеплитель для межэтажных перекрытий в деревянном доме

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

  • Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
  • Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
  • Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

  • Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
  • Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
  • Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Видео о способах наращивания стропилин

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Как нарастить высоту балки перекрытия?

  • Кафтанчиково

Взываю к коллективному разуму.

Есть задача — требуется перекрыть пролет, длиной 5,5 м. Расстояние между балками перекрытия должно быть 0,6м. Нагрузка на перекрытие 250 кг на кв.м.

Залез в «он-лайн калькулятор балок», получается, что для этого идеально подойдет балка, размерами 50х300мм. Но, вся беда в том, что таких балок в наличии нет, а есть балки 50х150мм.

Всвязи с этим возникло желание срастить при помощи накладок из фанеры балки 50х150, так чтобы получилась балка 50х300мм.

Т.е. конструктив видитится примерно такими (красное — это фанерные накладки, с двух сторон прибитые гвоздями). Размер накладок 600х300 мм, планирую располгать их равномерно через каждый метр балки.

Вопрос, будет-ли такое наращивание балок увеличивать несущую способность балки? Или лучше искать более другой конструктив? Деревянные фермы и двутавры, получаются «золотыми». Хочется чего-то подешевле…

  • Мирный

Может собрать деревянные двутавры?

  • Томск

Я бы накладки по диагонали расположил…

  • Томск

Может собрать деревянные двутавры?

только вот как их «на коленке» собрать.

  • Мирный

Может собрать деревянные двутавры?

только вот как их «на коленке» собрать.

Вдруг тут кто в томске уже собирает, фермы же начали продвигать.

  • Кафтанчиково

Может собрать деревянные двутавры?

Двутавры «на коленке» не сделать. И если покупать готовые — ценник на них получается конский.

P.S. Ну и не делают их нигде поблизости, так что доставка чуть-ли не половину стоимости съест.

  • Мирный

Что то я не уверен, что просто положив две доски друг на друга вы сможете получить необхоимую нагрузку. Может тогда плиты бетонные?

  • Кафтанчиково

Что то я не уверен, что просто положив две доски друг на друга вы сможете получить необхоимую нагрузку. Может тогда плиты бетонные?

бетонные плиты на брусовую сарайку — это совсем уже изврат.. Тем более что у плит, несущая способность кратно выше чем требуемая 250 кг на кв. м.

Собсвенно потому и спрашиваю, может кто уже сталкивался с подобным?

Вприципе, можно попробовать уточнить у тех, кто занимается изготовлением клееного бруса. Они точно могут сделать такую балку..

  • Мирный

Вприципе, можно попробовать уточнить у тех, кто занимается изготовлением клееного бруса. Они точно могут сделать такую балку..

Ну это скорее всего единственный вирант получить балку за нормальные деньги, либо фермы посчитать от ooasp

  • Томск

С точки зрения теоретического сопромата, такая конструкция будет работоспособна. А с точки зрения практического применения, необходимо исключить премещение балок отностительно друг друга. Для соблюдения этого условия нуно использовать сухую строганую доску, хороший клей, Фанеру толщиной не менее 12-18мм, много гвоздей 60мм или скоб степлера такой же длины. Накладки придётся ставить через 50-60см и ширина их будет

30см. Так что советую посчитать материальные затраты, а более того затраты времени, ведь собрать такую балку на месте мне представляется нереальным. Так же рассмотрите варианты с меньшими расстояниями меду балок, ведь утеплитель стоит не так дорого, чтобы под него пересчитывать балки, в конце концов есть засупные утеплители, не требующие четкого расстояния между балками.

И ещё вопрос, у вас там будет второй этаж или просто крыша? Потому что для перекрытий служащих полом важна жёсткость, а для крыши только прочность.

  • Томск

А у обычный брус не больше несёт? Например, 180х180? Что калькулятор говорит?

Уж его-то у нас в достатке…

П.С. У меня таким перекрыт пролёт в 5 метров второго этажа.

  • Мирный

А у обычный брус не больше несёт? Например, 180х180? Что калькулятор говорит?

Уж его-то у нас в достатке…

П.С. У меня таким перекрыт пролёт в 5 метров второго этажа.

так ширина балки не увеличивает ее несущую способность.

  • Томск

Вприципе, можно попробовать уточнить у тех, кто занимается изготовлением клееного бруса. Они точно могут сделать такую балку..

Ну это скорее всего единственный вирант получить балку за нормальные деньги, либо фермы посчитать от ooasp

Если деревенская сарайка, то и вариант есть деревенский. Рельса поперек балок… и всего делов…

Да и может увеличить балки до 100х200, при этом увеличить шаг между балками до 1200.. а балку сделать из двух 50х200 с прокладкой между ними листа ОСБ сплошняком…

  • Кафтанчиково

А у обычный брус не больше несёт? Например, 180х180? Что калькулятор говорит?

Уж его-то у нас в достатке…

П.С. У меня таким перекрыт пролёт в 5 метров второго этажа.

Вот спасибо! На брус-то я не не смотрел.

Действительно, брус 180х180 выдержит требуемую нагрузку, без всяких заморочек….

  • Томск

Вот тут разве не также нарощены.

  • Кафтанчиково

так ширина балки не увеличивает ее несущую способность.

Увеличивает. если ТОЛЩИНУ балки увеличить в два раза, то и несущая способность балки тоже увеличиться в ДВА раза.

А вот если ВЫСОТУ балки увеличить в два раза, то несущая способность увеличиться в ЧЕТЫРЕ раза.

Почему и рассматривал, в первую очередь, увеличение высоты балки.

  • Кафтанчиково

С точки зрения теоретического сопромата, такая конструкция будет работоспособна. А с точки зрения практического применения, необходимо исключить премещение балок отностительно друг друга. Для соблюдения этого условия нуно использовать сухую строганую доску, хороший клей, Фанеру толщиной не менее 12-18мм, много гвоздей 60мм или скоб степлера такой же длины. Накладки придётся ставить через 50-60см и ширина их будет

30см. Так что советую посчитать материальные затраты, а более того затраты времени, ведь собрать такую балку на месте мне представляется нереальным. Так же рассмотрите варианты с меньшими расстояниями меду балок, ведь утеплитель стоит не так дорого, чтобы под него пересчитывать балки, в конце концов есть засупные утеплители, не требующие четкого расстояния между балками.

И ещё вопрос, у вас там будет второй этаж или просто крыша? Потому что для перекрытий служащих полом важна жёсткость, а для крыши только прочность.

Это будет пол «полу-мансардного» этажа. Планируется комната отдыха, ничего тяжелого, кроме пары диванов и телевизора там не будет.

А насчет материала — потому и справишиваю, что в наличии есть строганая сухая доска 50х150, много монтажной пены, фанеры и гвоздей, трудолюбие, энтузиазм и куча свободного времени… Вот только практических знаний — не хватает…

Какие бывают виды деревянных балок перекрытия и как правильно рассчитать нагрузку, чтобы избежать прогиба + 4 совета по усилению балок

Деревянные балки перекрытия представляют собой несущие конструкции в здании. Они распределяют нагрузку от расположенных выше элементов – крыши, чердака, верхних этажей, при этом выступают не только опорой, но и придают жесткость всей постройке, выполняя роль своеобразного каркаса строения.

От прочности, правильного выбора сечения и вида изделий напрямую зависит надежность здания. При возведении частного дома или дачи важно грамотно рассчитать нагрузку на перекрытия, соблюдая баланс между размерами балок, их числом и расположением.

Плюсы и минусы

В строении балка располагается горизонтально (иногда под углом) и распределяет давление на опоры, в роли которых выступают стены, колонны, столбы и другие несущие узлы сооружения. Точный расчет деревянных балок перекрытия гарантирует прочность и устойчивость всей конструкции. Здесь важен правильный подбор определенных показателей – длины, толщины, шага расположения.

Перекрытия из древесины применяются при строительстве каркасных сооружений коттеджного типа, частных деревянных домов, дач и хозяйственных построек, комбинированных строений (кирпичных или блочных) – в этом случае выбор обусловлен снижением нагрузки на несущие конструкции.

Балки из дерева особенно востребованы в малоэтажном строительстве. Они обладают рядом преимуществ:

  • прочность и долговечность – дерево устойчиво к ударным нагрузкам, механическому воздействию и при профессиональной обработке прослужит 100 лет и более;
  • относительно небольшой вес, что снижает нагрузку на стены, опоры и фундамент;
  • простой монтаж в сравнении перекрытиями из металла или железобетона;
  • установка не требует специального оборудования и механизмов;
  • эстетичность – дерево выглядит представительно даже без декорирования;
  • экологичность – природный материал не наносит вреда здоровью, а наоборот, создает в доме полезный микроклимат;
  • ремонтопригодность – если требуется, из дерева нетрудно усилить разными способами.
  • без специальной пропитки пожароопасны;
  • менее прочные в сравнении с металлическими и железобетонными перекрытиями;
  • подвержены воздействию влажности, грибка и насекомых (при низком качестве древесины);
  • могут деформироваться при перепадах температур.

Хорошо высушенная древесина, обработанная огнестойкими составами и антисептиками, почти не обладает недостатками и будет предпочтительным вариантом для сооружения перекрытий в частном доме.

Эксперты рекомендуют выбирать хвойную древесину – она содержит смолы (естественный антисептик) и более плотная, чем лиственное дерево. Идеальным считается стройматериал из сосны или ели, росших в суровых условиях.

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.

Допустимая нагрузка

Важнейший показатель при выборе стройматериала для несущих конструкций – допустимая нагрузка на деревянную балку перекрытия. Этот параметр показывает, какую эксплуатационную нагрузку смогут выдержать элементы без утраты функциональных свойств.

Показатели допустимой нагрузки различаются в зависимости от расположения балок. Если они используются в качестве чердачного перекрытия, то постоянная нагрузка на элементы будет небольшой – в пределах 50 кг/м 2 . При этом эксплуатационная нагрузка будет 90 кг/м2. Для строений, где балки выполняют роль пола для второго этажа, нагрузка составляет 150 – 250кг/м 2 .

Однако это лишь усредненные показатели, которые нельзя применять в качестве объективных данных. Для каждого сооружения требуется профессиональный расчет, учитывающий все параметры нагрузки и прочие факторы влияния.

Как рассчитать допустимую нагрузку

Грамотный и точный расчет нагрузки на деревянные балки перекрытия гарантирует надежность строения и позволяет подобрать материал, максимально точно отвечающий заданным параметрам.

Чтобы вычислить допустимую нагрузку на балку, понадобятся следующие параметры:

  • материал (сорт древесины);
  • длину деревянной балки (либо расстояние между стенами);
  • шаг – расстояние между самими балками;
  • нагрузку на конструкцию.

Последняя складывается из двух величин – постоянной нагрузки (вес самих балок + утепляющие материалы) и временной (вес мебели, людей и всего, что будет находится в помещении).

Допустимая нагрузка на деревянную балку перекрытия – важнейший показатель при возведении малоэтажных строений. Если вы сомневаетесь в своих способностях выполнить точный расчет, рекомендуем делегировать эту задачу профессионалам.

Как правильно усилить деревянные балки – советы и рекомендации

Перекрытия изнашиваются от времени и нагрузок. Самый безобидный симптом износа – это скрипы и вибрации полового покрытия на втором этаже. Причины чрезмерного износа самые разные – изначально непросушенная древесина, некорректный расчет нагрузок, ошибки при выборе бруса и т.д.

Если проблему игнорировать, последствия могут быть весьма серьезными. Вот почему для многих владельцев домов так актуален вопрос, как грамотно усилить деревянные балки перекрытия от прогиба.

Есть несколько вариантов усиления:

  • Наращивание площади сечения – такой вариант применяется, если материал утрачивает плотность в результате естественного износа. В качестве усиливающего элемента применяют дерево либо металлические швеллеры.
  • Армирование. Дополнительное усиление углепластиком – эффективное решение в случае, когда наращивание невозможно. Метод хорош тем, что мастеру не придется работать с тяжелыми металлическими либо деревянными элементами – композиты отличаются малым весом и высокой прочностью.
  • Монтаж прутковых протезов. Метод используется, когда балки повреждены и требуется заменить такие участки.
  • Монтаж дополнительных балок. Здесь все просто – устанавливают добавочные элементы, которые берут часть нагрузки.
Читать еще:  Технология укладки плит перекрытия на фундамент

Деревянные балки – прочные, эстетичные и экологичные конструкции, которые широко применяются в малоэтажном строительстве. Грамотный выбор перекрытий и расчет нагрузки на них – гарантия надежности и идеальной геометрии готового строения.

Усиление деревянного перекрытия – способы укрепить потолочные и балки второго этажа

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.

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 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 углеволокном Усиление балок углеволокном — схема Усиленные 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 профиля Усиление 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 условий работы конструкций

Изменение схемы работы

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.

«ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ПРОИЗВОДСТВО И ПРИЕМКУ ОБЩЕСТРОИТЕЛЬНЫХ И СПЕЦИАЛЬНЫХ РАБОТ ПРИ КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ» (утв. Приказом Минкоммунхоза РСФСР от 13.02.69 N 53)

2. Ремонт деревянных перекрытий

2.1. При проведении ремонта деревянных перекрытий могут встретиться следующие основные виды работ:

а) полная смена перекрытий;

б) смена перекрытий над отдельными помещениями;

в) одиночная смена балок перекрытия;

г) смена междубалочного заполнения;

д) наращивание балок «протезами».

2.2. Работы по смене всего перекрытия надо выполнять с соблюдением следующих указаний:

а) все опирающиеся на перекрытия перегородки, печи и другие конструкции должны быть разобраны до начала разборки перекрытия;

б) перекрытия разбирать со специально устроенных подмостей осторожно, не допуская их обрушения. Весь годный материал должен быть отобран и отправлен на стройдвор для переработки и дальнейшего использования. Лесоматериал, пораженный грибком, должен быть сложен отдельно и впоследствии сожжен. Засыпка должна быть собрана отдельно, просеяна, антисептирована и уложена во вновь устраиваемое перекрытие;

в) после разборки перекрытия должны быть осмотрены смежные конструкции и места опирания балок (гнезда в стенах, прогоны, расположенные в нижнем этаже перегородок, и т.д.). Гнезда в стенах должны быть очищены от остатков древесины и раствора. Если места вновь укладываемых балок не совпадают со старыми, то старые гнезда должны быть заделаны, а для вновь укладываемых балок пробиты новые гнезда;

г) балки должны быть уложены по уровню с выравниванием антисептированными подкладками из досок. Ширина подкладок должна быть на 10 — 20 мм более ширины балки, а длина равна опорной длине балки. Для опирания наката к балкам прибивают бруски сечением 40 — 50 мм гвоздями длиной 125 мм через 300 мм;

д) вырезка в балках отверстий для вентиляции или пропуска труб, а также выборка в балках пазов или четвертей запрещается;

е) балки, опираемые на стены, должны быть в соответствии с проектом снабжены анкерами, заделываемыми в опорные гнезда. На внутренних стенах вместо установки анкеров допускается скрепление балок между собой (рис. 27);

ж) балки, укладываемые вдоль стен, должны отстоять от них не менее чем на 100 мм.

2.3. Если в стене есть дымоходы, к которым примыкают деревянные перекрытия, то надо устраивать горизонтальную разделку, т.е. утолщение стенки канала. При отсутствии возможности поместить балку между каналами ее следует опирать на ригель, расположенный на двух смежных балках (рис. 28).

2.4. Заполнение междубалочного пространства осуществляется сборными деревянными щитовыми накатами (рис. 29).

При этом должны быть соблюдены следующие условия:

а) щитовой накат выполняется из пластин, горбылей и обрезков досок;

б) накаты укладываются на черепные бруски сечением 4 х 4 см или 4 х 5 см, прибиваемые к балкам через каждые 30 см гвоздями диаметром 5 мм, l = 125 мм;

в) в качестве гидроизоляции по накатам укладывается глинопесчаная смазка, по которой осуществляется засыпка прокаленным песком, шлаком или другим звукоизолирующим материалом;

г) потолок устраивается из сухой или мокрой штукатурки.

2.5. Одновременная разборка перекрытия в нескольких этажах может быть допущена после проверки расчетом устойчивости стен. Работы следует выполнять последовательно, начиная с нижнего этажа, не допуская одновременной работы в нескольких этажах.

2.6. При одиночной смене балок перекрытия:

а) выпиливают и удаляют сгнившую балку, выполняя работу с настила из досок, переброшенных через соседние здоровые балки;

б) после удаления балки производят углубление гнезда во внутренней несущей стене здания на двойную длину заделки (при этом верхнюю поверхность гнезда следует обрабатывать скосом для удобства заведения конца новой балки);

в) гнезда стен перед укладкой балок должны быть антисептированы;

г) новая антисептированная деревянная балка с пробитыми в ней черепными брусками укладывается сверху, с тем чтобы сохранить возможно большую часть здоровой подшивки, которая обязательно должна быть антисептирована;

д) после заделки концов балки в гнезда стен сохранившаяся подшивка с участками неотставшей штукатурки прибивается к нижней кромке балки снизу. Подгнившая подшивка должна быть заменена новой и обязательно антисептирована;

е) восстанавливаются черный пол, смазка и чистый пол, после чего простукивается и восстанавливается отставшая часть штукатурки потолка.

Примечание. При ремонте чердачного перекрытия сменяемую балку можно удалять в нижерасположенное помещение.

2.7. При смене наката в междуэтажных перекрытиях соблюдаются следующие условия:

а) разборка наката должна производиться со стороны нижерасположенного помещения, где для этой цели устраиваются специальные леса;

б) после разборки наката должны быть осмотрены смежные балки, черепные бруски и об их состоянии составлен акт;

в) новый накат должен устанавливаться в виде щитов или плит на ширину 100 — 120 см, с тем чтобы можно было произвести засыпку звукоизолирующего слоя по уложенному предварительно толю.

2.8. Смену черепных брусков необходимо производить следующим образом:

а) пролет наката, примыкающий к сменяемому черепному бруску, должен быть разобран;

б) поверхность балки, примыкающей к сменяемому черепному бруску, должна быть осмотрена, очищена от поверхностной гнили до здоровой древесины и проантисептирована. Для прикрепления черепного бруска разрешается прибивка к балке выравнивающей доски. Прочность оставшегося сечения балки должна быть подтверждена расчетом.

Если меняют перекрытие в санитарных узлах, то вместо деревянного необходимо устраивать железобетонное перекрытие (сборное монолитное).

2.9. При повреждении только концов балки допускается установка деревянных, металлических или железобетонных протезов (Даидбекова, Ловцкого, Шапрана).

2.10. При установке деревянных протезов (рис. 30) работы выполняются в следующем порядке:

а) до начала работ балка должна быть укреплена на временных опорах (стойках или подвесках к соседним балкам); конструкция пола, накат, смазка и засыпка на участке сменяемого конца балки разобрана и поврежденный конец ее удален;

б) сечение боковых накладок, количество болтов и их диаметры принимаются по проекту или альбому типовых деталей;

в) в пространство между двумя накладками должен быть уложен брус сечением, равным сечению балки;

г) сечение балки должно быть расчищено, выровнено и подготовлено для накладок;

д) конец накладок при укладке их на каменные стены должен быть обернут толем.

2.11. При наращивании балок металлическими протезами инж. Даидбекова необходимо соблюдать следующие условия:

а) прутковые протезы, представляющие собой металлические треугольные фермочки, должны изготовляться в централизованном порядке и поступать на место ремонта в готовом виде. При этом протезы должны снабжаться бирками с указанием их несущей способности и границ применения;

б) подбор каждого протеза, в зависимости от пролета балки и длины поврежденного конца, производится непосредственно по биркам (паспортам) протезов;

в) протезы перед установкой должны быть окрашены масляной краской или покрыты каким-либо другим антикоррозионным составом.

В зависимости от расположения протезов (у опорного конца балки или ее пролета) применяют два типа: концевые КП (рис. 31) и промежуточные ПП (рис. 32).

Концевые протезы КП применяются в случаях, когда поврежденный конец деревянной балки находится в заделке или не длиннее 60 см, считая от обреза балки.

Промежуточные протезы ПП устанавливаются в тех случаях, когда поврежденный конец балки имеет длину 200 — 150 см;

г) установка концевых протезов производится в следующей последовательности: протез-фермочка заводится снизу в вертикальном положении и надвигается на конец балки на длину, необходимую для последующей укладки свободного конца протеза в гнездо стены. Затем протез поворачивается на 90° и сдвигается с расчетом, чтобы его опорная часть плотно легла в гнездо на подушку из бетонной плитки. При наличии глубокого гнезда в стене концевой протез может быть заведен и сверху;

е) при устройстве протезов под здоровые концы протезируемых балок устанавливаются временные опорные стойки и прогоны.

В случаях, когда при установке протезов восстанавливаемые балки чередуются со здоровыми, последние могут служить временными опорами, к которым подвешиваются концы протезируемых балок;

ж) концевой протез снабжен сверху передвижной планкой, смещаемой при его установке. После установки планка ставится на место (впритык) к узлу над протезируемой балкой и обязательно прибивается к ней гвоздями;

з) для установки промежуточного протеза необходимо иметь запас в глубине опорного гнезда в 12 — 14 см против торца сменяемого участка балки.

Дефектная часть балки освобождается от элементов перекрытия (подшивки, черного пола, смазки и чистого настила) и под конец здорового участка заводятся опорные стойки и прогон. Сменяемый участок балки спиливается и на его месте устанавливается промежуточный протез. Протез заклинивается обрезком 4 — 5 мм доски и верхняя его опора прикрепляется временно к балке гвоздем для предотвращения опрокидывания при установке. Снизу заводится новый, предварительно антисептированный обрезок балки, который укладывается с заклинкой на нижнюю опорную планку протеза;

и) при установке промежуточного протеза во избежание прогиба необходимо дать балке в месте стыка строительный подъем в 3 — 5 см, что достигается подклинкой. При заклинивании промежуточных протезов подкладки-клинья должны иметь длину, большую на 10 — 15 см длины верхних планок;

к) подрезка балок при установке протезов допускается лишь снизу — сбегом; при концевых — на глубину не более 5 см и при промежуточных — не более 3 см;

л) укладка черного пола и подшивка в пределах расположения протезов делается по специальным подрезанным брускам, прибитым к балкам;

м) установка двухконцевых протезов на одну балку допускается, а установка двух промежуточных протезов не допускается.

2.12. При производстве работ по ремонту части чердачного перекрытия должен одновременно проводиться профилактический ремонт всего перекрытия.

Для этой цели со всего перекрытия снимают утеплитель и смазку, просушивают сырые места и осматривают состояние наката и балок (обращая особое внимание на состояние балок у опор). Обнаруженная поверхностная гниль должна быть очищена. При глубоком повреждении гнилью загнившие элементы должны быть сменены, после чего перекрытие проантисептировано. Смазка наката должна производиться глинопесчаным раствором толщиной 20 — 30 мм с заполнением всех щелей в стыках наката и выравниванием поверхности. Трещины, появившиеся после просушки смазки, должны быть заполнены жидким глиняным раствором. Засыпка теплоизоляции допускается после полного высыхания смазки. Теплоизоляционный материал должен быть просушен, проантисептирован и уложен в дело.

По чердачному перекрытию должны быть уложены ходовые доски, обеспечивающие доступ служебному персоналу в нужные места (слуховые окна, дымовые трубы, сантехустройства и пр.).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector