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
Образцы и схемы армирования
Для проведения испытаний изготовлено более 30 балок из клееной древесины размером 3000х110х330 мм (ДхШхВ).
Схемы усиления конструкции:
- Контрольные образцы (без усиления);
- Усиление по нижней грани углеродной лентой FibArm Tape 530/300 размером 3000×100мм в 3 слоя:
- Усиление нижней грани углеродной лентой FibArm Tape 530/300 размером 3000×100мм в 3 слоя с устройством наклонных хомутов:
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
- Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.
- Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.
- Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)
- Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.
- 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
Нестандартные решения
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.
Ряд дефектов, допускаемых при монтаже балки (ригеля) и стропильной фермы
Как и любой другой вид строительных работ, монтаж железобетонных балок и ригелей может
Заделка перекрытия в наружную стену: а — опирание балки на стену; б — заделка плит перекрытия: 1 — стена, 2 — подкладка, 3 — заделываемый конец балки, 4 — плита перекрытия.
быть выполнен с различными дефектами. Наиболее часто встречающимися считаются:
- смещение оси балки (ригеля) с оси колонны;
- смещение балки (ригеля) в плоскости рам поперечного характера;
- неверно выполненное соединение балки (ригеля) с колонной;
- осуществление укладки балки (ригеля) на стену из кирпича без обеспечения специальной опорной подушки;
- имеющееся отклонение ригеля (его плоскости) от вертикали;
- выполнение монтажных работ с использованием балки (ригеля) с имеющимися явными дефектами.
