Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба. Балки и лаги: что общего и в чем отличия этих понятий

Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба. 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.

Усиление деревянных балок перекрытия фанерой. Причины ослабления балок

Необходимость укрепления балок может возникнуть в ряде случаев:

• естественный износ правильно установленного изделия;
• повреждение балки вследствие ошибок при изготовлении и монтаже;
• изменение назначения помещения, связанное с усилением нагрузки на перекрытия.

Рассмотрим данные причины подробнее. Итак, балка может прийти в неудовлетворительное состояние вследствие воздействия разных факторов, в том числе повышенного уровня влажности, резких температурных перепадов, в результате жизнедеятельности вредителей, а также простого физического износа с дальнейшим появлением трещин.

Не следует сбрасывать со счёта недобросовестность или некомпетентность строителей. Хозяин дома не в состоянии проверить качество и правильность установки элементов скрытого монтажа. Проблемы выявляются позже — уже в процессе эксплуатации помещения при ходьбе на верхнем этаже полы вибрируют или скрипят.

К основным ошибкам на этапе изготовления и монтажа балок относятся следующие:

• применение недостаточно или неверно просушенной древесины. После высыхания таких балок они покрываются трещинами;
• использование слишком тонкого бруса, что приводит к вибрации балок;
• слишком большие пролёты между балками;
• сборка балок из нескольких частей.

Если же идёт речь об изменении назначения помещения — к примеру, чердак планируется превратить в мансарду или жилой блок, то в данном случае нагрузки на перекрытие увеличатся. Очевидно, это потребует увеличения несущей способности балок.

Определить необходимость укрепления балок может неспециалист. Основным показателем при этом, кроме упомянутых вибраций или видимых повреждений, служит уровень прогиба, возникающего как под нагрузкой, так и под собственным весом балки. Прогиб может увеличиться после наращивания нагрузки — установки паркета на верхнем этаже или после завоза мебели. В таком случае балки начинают провисать, что не только чревато вибрацией перекрытий, но и может угрожать их обрушением.

Предельно допустимый прогиб балки несложно рассчитать самостоятельно. Самая простая методика — это вычисление показателя в зависимости от длины балки. В частности, уровень прогиба не должен превышать примерно одной трёхсотой части от длины изделия. К примеру, если прогиб составляет 8–10 миллиметров при длине балки в 2,5 метра — это норма. Если же он оказался большим, то, значит, пришло время укрепить или заменить балку.

Источник: https://interior.ru-best.com/idei-dizayna/usilenie-lag-pola-v-derevyannom-dome-pereraspredelenie-nagruzki

Усиление деревянных балок накладками. Усиление деревянных балок перекрытия накладками

Усиление деревянных балок перекрытия накладками

Как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба?

Основным элементом чердачных, межэтажных перекрытий и перекрытий погребов, 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.

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 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 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 усиления протезами из швеллера, прокатного профиля

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.

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.

Как усилить балки перекрытия. Подготовка к работам по усилению перекрытий

Чтобы выполнить работы по усилению монолитных плит перекрытия и сборных железобетонных конструкций качественно и с обеспечением безопасности работников, необходимо провести ряд подготовительных мероприятий.

• Укрепление перекрытий.

Под ремонтируемую конструкцию подводят временные поддерживающие балки на опорах из металлических труб, брусьев или бревен сечением от 150 мм.

Подпирающая конструкция должна равномерно распределять нагрузки Источник ibrus.ru

• Разгрузка.

Пол верхнего этажа освобождают от мебели и техники.

• Демонтаж отделки.

С перекрытия полностью демонтируют подвесные потолки, снимают напольные покрытия, удаляют стяжку, очищают от штукатурки, побелки.

• Очистка.

С поверхности плит снимают рыхлый и отслаивающийся бетон. Обнаженную арматуру очищают от коррозии, используя ручной или электроинструмент, после чего обрабатывают преобразователем ржавчины.

Вид арматуры до и после обработки Источник автостекло74.рф

Если усиление железобетонных плит перекрытия будет производиться с использованием бетонного раствора, места соприкосновения нового и старого бетона очищают от пыли и обезжиривают.

Источник: https://domastroevo.ru/novosti/kak-usilit-balki-perekrytiya-kogda-nuzhno-usilivat-derevyannye-balki-perekrytiya

Сдвоенные балки перекрытия. Два серьезных недостатка деревянных двутавров о которых мало кто знает

Добрый день, уважаемые гости и подписчики моего канала!

Я уже писал о том, что у нас в доме перекрытие по деревянным балкам. В то время, для пролета 4,6 м. я выбрал брус сечением 150*200 с шагом 70 см. Это решение пришло не сразу, долго размышлял, но изучив все особенности, плюсы и минусы каждого из вариантов — все же остановился на цельном брусе.

Теперь о двутавре…

Двутавровая деревянная балка — изобретена очень давно и использовалась как балка для большепролетных промышленных зданий и сооружений, вторую жизнь у нас эти балки приобрели сравнительно недавно. Сейчас, они очень распространены в каркасном и деревянном домостроении. Этот конструктивный элемент в поперечном разрезе выглядит в виде буквы "Н" и обладает очень высокой несущей способностью.

Такие элементы применяются при строительстве межэтажных перекрытий и кровель, как в деревянных, так и в каменных домах. Нужно отдать должное, что двутавровая балка практически не подвержена прогибу при вдвое меньшем весе, чем цельный брус, а длина изделий достигает 13 м.

Но, не так всё хорошо, как может показаться на первый взгляд. Очень много информации обычному потребителю просто не договаривается и что печальнее всего, производитель об этом знает!

Предлагаю рассмотреть, как работает двутавр.

Его конструкция имеет зону растяжения, зону сжатия и центральную перегородку (стенку). Стенка выступает как ребро жесткости, которое надежно зажато между брусками, установлено в паз и приклеено к ним эпоксидным клеем. При нагрузке, нижний брусок берет на себя все растягивающее усилие и это единственный элемент, который несет данную нагрузку.

Поэтому, первый момент заключается в пожаробезопасности.

Пожаробезопасность

Под действием температуры, несущая способность двутавра теряется уже через 3-4 минуты, а это в 10 раз быстрее, чем теряется прочность обычного цельного бруса тех же габаритов.

Проблема в том, что достаточно нескольких минут, чтобы перегорел брусок нижнего пояса, работающий на растяжение. После чего, конструкция резко обрушивается. С цельным брусом всё иначе — под действием огня, брус обугливается, а нагрузка постепенно перераспределяется по не обугленной части сечения, размер которого уменьшается не так стремительно, в отличие от двутавра.

Во-вторых, эпоксидный клей между стенкой и бруском перестает работать уже при температуре 87 град., стенка двутавра вылетает из посадочного гнезда, отделяясь от верхнего и нижнего поясов. Остаются две струнки, которые уже не способны держать нагрузку:

Чтобы защитить двутавр, нужно распрощаться с очень хорошей суммой денег, поскольку обычная химия на полках наших магазинов, наносимая кисточкой — не поможет, она лишь задерживает начало обугливания на несколько минут, но не влияет на его скорость.

Для защиты двутавров применяются специальные огнеупорные материалы, которые стыкуются к боковым граням стенки двутавра и нижнего бруска и не дают быстро распространяться огню:

Второе — стенка двутавровой балки

Несмотря на великолепную несущую способность балки, стенка двутавра является самым слабым звеном. Проверку на прогиб двутавр проходит со свистом, а проверка стенки на срез по формуле Журавского (сопромат) показывает, что если у нас имеется короткий участок под высокой нагрузкой — стенка балки попросту срезается и не выдерживает касательных напряжений, при том, что цельный брус проходит эти расчеты с запасом.

Стенка из фанеры ведет себя лучше, поскольку сам материал гораздо прочнее, чем ОСП. Но, производитель упорно применяет ОСП, удешевляя производство.

Поэтому, проектировщики перестраховываются и мы частенько можем видеть на стройках усиленные двутавровые балки с боковыми накладками из фанеры или того же ОСП, как на рисунке ниже (вариант "а"):

Возникает тогда вопрос, а зачем нам вообще дорогущий деревянный двутавр, который нужно дополнительно усиливать? Ведь можно приобрести обычный брус на любом строительном рынке и опоясать его металлической фермой из уголка (вариант "б"), что выйдет по цене чуть-чуть дороже, а несущая способность и пожаробезопасность — гораздо выше. А еще дешевле выйдет обычный брус с боковыми накладками из фанеры (вариант "в") на столярный клей и оцинкованные саморезы в шахматном порядке!

Считаю, что применяя деревянный двутавр, нужно дополнительно обеспечивать защиту от огня и усиливать его накладками по обе стороны балки. Что говорить об ОСП, если даже стенку металлического двутавра выгибает или перекашивает полку.