Одним их основных конструкционных элементов, применяющихся для устройства перекрытий чердаков или помещений второго этажа в основном в малоэтажном индивидуальном строительстве, является деревянная или металлическая балка, выполняющая одновременно функции лаги пола и основы для крепления потолочных покрытий. Широкому распространению балочных перекрытий способствовали небольшая стоимость исходных строительных материалов и возможность устройства перекрытий без применения грузоподъемных механизмов.

Прогиб лаг

Заходя в некоторые, особенно старые, дома даже невооруженным глазом можно заметить прогиб потолков второго, или, что бывает реже, пола первого этажа, являющийся следствием неправильного расчета несущей способности лаги или превышения допустимой нагрузки на перекрытия. Как позывает практика эксплуатации многоэтажных домов постройки первой половины 50-х годов ХХ века, где использовались деревянные межэтажные перекрытия, к 2000-му году величина прогиба потолков составляла от 70 до 100 мм, что приводило к необходимости проведения капитальных ремонтов здания с усилением несущих элементов перекрытий. И это при условии, что проводится точный инженерный расчет нагрузок и сечения лаг на стадии проектирования. А что говорить об индивидуальной застройке, когда расчет несущей способности лаги производился «на глазок» по совету «грамотных» специалистов.

Очень часто на величину прогиба лаг влияет и качество применяемого материала, избыточная влажность древесины, недостаточная толщина металлопроката, из которого изготовлена балка, и еще множество различных причин, приводящих к провисанию, к примеру, перекрытия второго этажа под нагрузкой. Неверный расчет несущей способности может привести не только к возникновению прогиба лаги, но и полному разрушению конструкции и обрушению этажа вниз, причем когда этого никто не ожидает.

Когда необходимо усиливать лаги?

Если хозяин дома заметил провисание верхнего этажа, то первое, что необходимо сделать, провести несложные измерения и оценить состояние конструкций, величину статической нагрузки, чтобы определить величину провисания потолка или изменения кривизны пола для принятия решения о необходимости усиления лаг.

Любые перекрытия под действием собственного веса, статической нагрузки установленных на них конструкций и предметов прогибаются с течением времени. Допустимая величина провисания принимается 1:300, то есть, если трехметровая балка прогнулась на 10 мм, поводов для беспокойства нет, но если эта величина больше, то необходимо принимать меры к устранению деформации и усилению конструкции.

Усиление металлоконструкций

Металлические конструкции, использованные в качестве балок межэтажного перекрытия, можно усилить при помощи дополнительных изделий из металлопроката при помощи сварки или болтового соединения. Для этого разбирается поверхность пола или потолка, если необходимо, под балки перекрытия заводятся регулируемые подпорки для устранения деформации, и производится усиление конструкции стандартными изделиями из металлопроката необходимого сечения, расчет которого выполняется с применением специальных таблиц и методик.

Усиление деревянных элементов

Существующие конструкционные элементы деревянного перекрытия в зависимости от их состояния можно усилить несколькими способами:

При помощи накладок из бруса, выполнив несложный математический расчет, когда из табличного значения сечения необходимой балки перекрытия отнимается ширина существующего бруса. Брус и балка скрепляются при помощи болтов с металлическими накладками, препятствующими разрушению древесины в месте крепления и ослаблению конструкции. Существующая балка приподнимается домкратами до получения ровной поверхности пола, после чего накладка и балка скрепляются между собой;
Используя в качестве накладок металлические полосы толщиной 10 мм и шириной на 10-20% меньше высоты бруса. Для предотвращения деформации полосы и снижения прочности количество крепежных болтов должно быть увеличено на 25% по сравнению с деревянными элементами. Накладки устанавливаются с одной или двух сторон балки в зависимости от величины нагрузки на несущие элементы пола верхнего этажа;
Деревянные балки перекрытия, поврежденные насекомыми или гнилостными бактериями можно усиливать при помощи протезов, сваренных из прутка в виде пространственной фермы, или при помощи из швеллера необходимого размера. Швеллер, устанавливаемый в качестве протеза, подбирается из стандартного ряда металлопроката, а для изготовления пространственной прутковой фермы требуется выполнить достаточно сложный расчет прочности, который под силу только квалифицированному специалисту.
Усиление несущей способности межэтажных конструкций можно выполнить путем установки дополнительного количества балок, но эти работы требуют изготовления отверстий в несущих стенах, что в некоторых случаях выполнить затруднительно.

Используя металлические элементы для усиления несущих межэтажных конструкций, особенно это касается разрушенных частей, подлежащих удалению, следует предусмотреть установку элементов, на которые будут закрепляться половые доски верхнего этажа. Крепление должно быть надежным и долговечным, исключающим возможность разбалтывания и появления скрипов.

Усиленные различными способами лаги позволяют увеличить грузоподъемность несущих межэтажных конструкций и общую безопасность эксплуатации существующих строений без значительных капиталовложений и большого объема строительных работ.

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 ( , 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.

Материал подготовлен для сайта сайт

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 усиление 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.

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.

Тип усиления с изменением условий работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов.

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 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.

Надеемся, что из приведенных способов усиления деревянных балок перекрытия вы подберете именно тот, который решит вашу проблему наилучшим образом и с минимальными затратами.

Прогиб лаг

Зачастую степень прогиба лаг зависит от технологии установки и качества материала

Когда необходимо усиливать лаги?

Схема устройства междуэтажного деревянного перекрытия

Любые перекрытия под действием собственного веса, статической нагрузки установленных на них конструкций и предметов прогибаются с течением времени. Допустимая величина провисания принимается 1:300, то есть, если трехметровая балка прогнулась на 10 мм, поводов для беспокойства нет, но если эта величина больше, то необходимо принимать меры к устранению деформации и усилению конструкции.

Усиление металлоконструкций

Усиление деревянных элементов

Пример усиления лаги деревянной накладкой

При помощи накладок из бруса, выполнив несложный математический расчет, когда из табличного значения сечения необходимой балки перекрытия отнимается ширина существующего бруса. Брус и балка скрепляются при помощи болтов с металлическими накладками, препятствующими разрушению древесины в месте крепления и ослаблению конструкции. Существующая балка приподнимается домкратами до получения ровной поверхности пола, после чего накладка и балка скрепляются между собой;
Используя в качестве накладок металлические полосы толщиной 10 мм и шириной на 10-20% меньше высоты бруса. Для предотвращения деформации полосы и снижения прочности количество крепежных болтов должно быть увеличено на 25% по сравнению с деревянными элементами. Накладки устанавливаются с одной или двух сторон балки в зависимости от величины нагрузки на несущие элементы пола верхнего этажа;
Деревянные балки перекрытия, поврежденные насекомыми или гнилостными бактериями можно усиливать при помощи протезов, сваренных из прутка в виде пространственной фермы, или при помощи из швеллера необходимого размера. Швеллер, устанавливаемый в качестве протеза, подбирается из стандартного ряда металлопроката, а для изготовления пространственной прутковой фермы требуется выполнить достаточно сложный расчет прочности, который под силу только квалифицированному специалисту.
Усиление несущей способности межэтажных конструкций можно выполнить путем установки дополнительного количества балок, но эти работы требуют изготовления отверстий в несущих стенах, что в некоторых случаях выполнить затруднительно.

Усиление лаг металлическими полосами

Усиленные различными способами лаги позволяют увеличить грузоподъемность несущих межэтажных конструкций и общую безопасность эксплуатации существующих строений без значительных капиталовложений и большого объема строительных работ.

При организации полов из дерева почасту применяют поперечной балки, тем более это касается помещений, размещенных на 1-м этаже. Их могут делать из дерева, композиционного материала из бетона и стали, металла и т. д.

Что такое лаги из дерева

Поперечной балки являют собой лаги, которые монтируются на кирпичи или железобетонное основание. Делаются из цельного бруса сделанного из дерева квадратного или круглого сечения. Для экономии средств некоторые владельцы исполняют их из сращенных досок, установленных на ребро.

Полы, организованные на брусках из дерева

Плюсы применения настила на брусках из дерева

При одной и такой же высоте подъёма полы, организованные при помощи поперечных балок, имеют гораздо меньший вес конструкции, к примеру, если сравнивать с монолитно бетонными.
Пол, организованный аналогичным образом, прекрасно проветривается.
Между брусьями настила можно поставить коммуникации скрытого типа.
Пол, имеющий неразделенное пространство под настилом, можно в дополнение теплоизолировать и сделать звукоизоляцию.
Полы такого типа можно поровнять даже в случае если они имеют большой перепад по высоте.
Пол, какой имеет подобную конструкцию, может быть легко демонтирован для реконструкции.

Чтобы перекрытия были надёжными и долго служили, сечение балок должно быть правильно рассчитано. Для этого воспользоваться можно специализированными таблицами.

Таблица расчёта сечения балки

Однако появляются аналогичные ситуации, когда полы нужно усиливать. Это происходит в таких вариантах:

возрастает нагрузка на пол, к примеру, вследствие переоборудования чердачного этажа в мансарду;
поражение несущих элементов из дерева, из которых выполнялся пол, грибковыми заболеваниями иди вследствие повреждения грызунами;
превышение несущей способности, на которую первоначально рассчитывался пол;
первый ошибочный расчёт сечения элементов из дерева и т. д.

Внимание! Разрешается, чтобы пол имел прогиб 1:300. Другими словами, если балка имеет длину 3 метра и при этом прогиб составляет 10 мм, то это допустимая величина, и усиления не потребуется.

Есть несколько вариантов усиления поперечных балок. Рассмотрим определенные из них.

Укрепляем пол при помощи усиления конструкций из дерева накладками

Делается в случае если в древесных конструкциях обнаружены трещины или пол начал сильно гнуться.

Заранее перед проведением работ нужно разгрузить полы, также, возможно, понадобится демонтировать покрытие. Разгрузка конструкции делается при помощи установки не постоянных стоек из брёвна, бруса или домкратов. Кол-во стоек и их сечение зависят от длины пролёта конструкции и нагрузки.

Если поперечной балки сделаны из сплошного бревна, разрешается установка одиночной стойки в месте прогиба. Если же конструкции составные, то ставить необходимо несколько стоек. В том месте, где полы провисают, устанавливают домкрат, и при его помощи приводят систему в горизонтальное положение.

Если пол прогнулся благодаря тому, что с самого начала применена балка с меньшим диаметром, чем требуется, то, применяя таблицу, рассчитывают необходимую величину диаметра. Дальше из необходимого значения вычитают диаметр балки. Полученная величина и даст нам небольшую толщину накладки, какую применяют для того, чтобы нарастить балку.

Накладка ставится с одной или с обеих сторон и сшивается с устаревшей системой при помощи болтов с железными подкладками. Они необходимы для того, чтобы устранить разрушение дерева под нагрузкой в месте крепления.

Чтобы улучшить пол, заместь древесных накладок можно применять железные. В данном варианте применяются полосы металла толщиной 10 мм и шириной, на 10–20% меньше ширины поперечной балки. Как и на случай древесных накладок , железные монтируются с одной или 2-ух сторон конструктивного элемента, только кол-во элементов крепежа делают больше ориентировочно на 25%. Металл перед монтажем отделывается противокорозийными составами.

Если усиление делается, когда брус повреждён, то следует установить подпорку, удалить повреждённый участок, а это место обработать противогрибковыми составами. Также отделываются противогрибковым составом и сами накладки.

Усиление балки при помощи древесных накладок

Усиление можно сделать при помощи углеволокна, которое применяется например, если балка на повреждена грибком, однако в ней образовались трещины.

В данном варианте повреждённая часть обматывается углеволокном, которое крепится при помощи специализированного клеящегося состава, сделанного на основе смолы на эпоксидной основе. Подобный материал позволяет улучшить конструкцию без повышения толщины усиливаемого элемента. Туда куда нужно накручивается слой углеволокна 1–5 мм, в зависимости от планируемой нагрузки и состояния бруса.

Как только завершены работы по ремонту, опоры убираются.

Усиление балок из дерева с применением протезов

Если брус повреждён грибком или насекомыми, то полы можно отремонтировать, усилив конструкцию при помощи протезов. Протез собой представляет специализированную маленькую железную ферму, которая ставится заместь повредившегося участка.

Протезы делаются из швеллера или свариваются при помощи железных прутьев. Для работ по ремонту собственными силами в данном варианте лучше применять швеллер, так как он выполняется размеров стандарта, и нужно только выбрать подходящий протез. Благодаря собственной форме, швеллер превосходно противостоит существующим нагрузкам на пол.

Внимание! Для производства протеза из железных прутьев нужно сделать довольно не простой прочностной расчёт, и благодаря этому рекомендуется доверить это дело профессионалу.

Чтобы улучшить полы, используют протезы, сделанные из швеллера или прута из металла

Нередко повреждение происходит в той части бруса, которая опирается на поверхность стены, потому как именно здесь поперечной балки предрасположены воздействию резких температурных колебаний и очень высокой влажности. Если повреждена данная часть конструкции, то, чтобы закрепить полы , применяют систему древесных и железных протезов.

в начале выполнения работ по усилению конструкции повреждённый компонент подпирается опорами. Повреждённый участок вырезается. Срез отделывается антибактериальными составами.

Дальше выбираются накладки из дерева так, чтобы общая толщина конструкции была бы чуть-чуть больше, чем толщина исходной конструкции. Между накладками ставится вкладыш. Крепится вкладыш к накладкам при помощи гвоздей.

Усиление конструкции при помощи древесного протеза

Укрепляем полы между этажами

Чтобы закрепить полы , которые размещаются между этажами, можно снизу установить вспомогательные опоры, которые отнимут часть нагрузки на себя. В данном варианте полы смогут нести высокую нагрузку.

установить вспомогательные промежуточные балки. Это тоже даст возможность закрепить полы .
Если имеется возможность, можно установить вспомогательные промежуточные поперечной балки.

Если отсутствует возможность улучшить брус перечисленными выше способами, то можно разгрузить конструкции, перераспределив нагрузку на дополнительно установленные детали.

Эта статья находится в рубриках:

Как усилить балки и лаги для перекрытий. Деревянные цокольные и мансардные перекрытия и полы. Расчет усиления перекрытия.

Кнопка поддержки .
Нажми - расскажи о нас друзьям!

Деревянные перекрытия просты и не требуют при монтаже подъемных механизмов, поэтому они получили преимущественное распространение в индивидуальном строительстве.

Перекрытия бывают:

цокольные

мансардные

междуэтажные

чердачные

Они различаются конструкциями, но выполняются по единому принципу: дощатый настил по деревянным балкам.

Несущие элементы - балки или лаги, делают обычно из дерева (хвойные породы), влажность которого соответствует воздушной сушке (минимум 2-3 месяца открытой сушки). Брус для балки можно заменить двумя досками с общим сечением, равным сечению бруса. Доски сбивают гвоздями в шахматном порядке. При более частой укладке вместо брусьев можно использовать доски, поставленные на ребро.

Цокольное перекрытие

При устройстве цокольного перекрытия над холодным подпольем к нижней части балок прибивают черепные бруски сечением 40×40 мм, на которые укладывают обрезки горбылей или необрезанных низкосортных досок черного пола. По черному полу укладывают утеплитель, а по нему слой пергамина или толя. После этого настилают чистый пол из строганых досок.

В домах с панельными и каркасными стенами балки опирают на нижнюю (цокольную) обвязку, а если она не шире толщины стен, тогда на выступающую часть фундамента. Если фундамент узкий, для опоры балок устанавливают бетонные или кирпичные столбы.

При длинных пролетах (например, более 3 м) надежнее и дешевле устанавливать промежуточные опоры под балками, нежели делать их большим сечением. Балки покрывают антисептиком , а в местах контакта с опорами укладывают два слоя толя или рубероида.

Мансардное перекрытие (если мансарда не отапливается)

Конструкция мансардного перекрытия под неотапливаемой мансардой аналогична рассмотренному цокольному. Но если потолок не подшивается, то на черепные бруски надо укладывать не горбыль, а строганые доски, желательно с четвертью, так как они будут являться потолком помещения. Если потолок подшивается, то черный пол можно делать, как и в цокольном перекрытии.

Надежный и более простой вариант устройства мансардных и чердачных перекрытий, получают, когда прибивают строганые доски (вагонку) не к черепным брускам, а снизу балок. В этом случае получают сразу чистый потолок. По нему сверху укладывают строительную бумагу, пергамин, старую чертежную бумагу или даже два слоя газет, а по ним - утеплитель, пергамин и пол по балкам.

Мансардное перекрытие (если мансарда отапливается)

При устройстве перекрытия между отапливаемыми помещениями утеплитель можно не укладывать вообще или устроить его в целях звукоизоляции. Если утеплитель делают засыпным, из шлаковаты или стеклохолста, то под него обязательно надо укладывать пергамин, строительную бумагу, картон и т. д.

В чердачном перекрытии слой пергамина кладут на доски настила или подшивку, а сверху утеплитель. По утеплителю укладывают ходовые доски (можно горбыль) или вообще оставляют его открытым.

Устройство балок перекрытий

Концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий в деревянных зданиях врубают в верхние венцы на всю толщину стены. В щитовых и каменных домах балки кладут на стены или заводят в специально оставленные для них гнезда.

Чтобы не допустить загнивания, между концами балок и стенами оставляют пространство 30-50 мм, поэтому гнезда, предназначенные для укладки балок, делают несколько больших размеров. Поскольку нижние части всех гнезд должны находиться на одном уровне, их нужно выровнять бетонным раствором и уложить сверху 2-3 слоя рубероида или толя.

Глубина гнезда в каменных стенах обычно составляет 200-250 мм, концы балок кладут на длину не менее 150 мм. При подготовке концов их покрывают на 700- 800 мм антисептиком, просушивают, просмаливают на длину закладки, обертывают двумя слоями рубероида (толя). Торцы балок не закрывают и не просмаливают.

После укладки в гнездо боковые и верхнюю стороны балки заделывают цементным раствором со щебнем . Балки располагают не ближе 400 мм от внутренней поверхности дымохода.

Утепление

От правильно выполненного перекрытия зависит теплопроводность и звукопроводность дома. Перекрытия, особенно чердачные, лучше всего утеплять готовыми минераловатными плитами. Можно изготовить и огнестойкие плиты из опилкобетона.

Плотность таких плит - 500-600 кг/куб.м., т. е. 1 кв.м. плиты толщиной 10 мм весит 5-6 кг. Изготовляют их из различных материалов: опилки, глиняное тесто, цемент, вода (1:4:0,3:2) или опилки, известковое тесто, цемент, вода (1:1,5:0,3:2). Сушат плиты под навесом. Укладывают их по предварительному покрытию из толя. Швы замазывают глиняным или известковым тестом.