Расчетно-графическая работа-усиление ж/б балок с нормальными трещинами

Вадим, чтобы выполнить усиление деревянных балок перекрытия грамотно, в первую очередь необходимо определиться со сложностью проблемы. Самая явная причина беспокойства – прогиб элементов. Здесь важно знать одну вещь: при расчетах по нормативным документам балки перекрытия рассчитываются не с учетом отсутствия прогибов, а так, чтобы их величина была не больше максимальной. Максимально допустимый прогиб зависит от двух факторов:

Бадьин Г.М. Усиление строительных конструкций при реконструкции и капитальном ремонте зданий

  • формат djvu
  • размер МБ
  • добавлен 01 сентября 2011 г.

Бадьин Г. М., Таничева Н.В. Усиление строительных конструкций при реконструкции и капитальном ремонте зданий: Учебное пособие. — М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2010. — 112 с. ISBN 978-5-93093-526-4 В пособии комплексно рассмотрены современные аспекты реконструкции и капитального ремонта зданий. Приводятся методы обследования зданий, подлежащих реконструкции, характерные дефекты конструкций. Даются рекомендации по проектированию…

Устройство перекрытия по железобетонным балкам – что это значит?

В современном строительстве для того, чтобы конструкция или сооружение выдерживали большие значения нагрузок на растяжение, а также изгибающих моментов, используются железобетонные балки. Эти изделия применяются при устройстве фундамента и перекрытий. По способу производства ЖБ балки разделяются на две группы: сборные и монолитные. Сборные изготавливаются на заводах, в то время как монолитные – прямо на стройплощадке.

Целесообразно делать ЖБ балки перекрытия своими руками по причине доступности необходимых строительных материалов и простоты технологии. Изготавливая балки самостоятельно, можно получить изделие нужных размеров, ибо не всегда есть возможность заказать ригель с требуемыми параметрами. Стоимость самодельных балок на порядок ниже заводских.

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

Усиление деревянного перекрытия

Обычно такие перекрытия ремонтируются в результате повреждения или разрушения балок. В данном случае балки усиливают или меняют, увеличивая их сечение. Если помещение меняет свою функцию или повышается нагрузка на перекрытие, значит нужно провести усиление балок, заменить их на более крупные или увеличить количество и расположить их чаще.

Схема армированной плиты перекрытия: 1 – Cетка, 2 – Усиление основной сетки, 3 – Усиления краев плиты, 4 – Усиление углов плиты, 5 – Несущие стены.

Для работы понадобятся:

  • гвозди;
  • молоток;
  • клей для оклеивания древесины рубероидом.
  • антисептик.

Не обойтись и без соответствующих материалов:

  • досок или брусьев;
  • рубероида для изоляции древесины.

Усиление балок выполняется при помощи досок или брусьев соответствующей толщины, которые прибиваются с двух сторон. Доски, используемые для накладок, должны иметь толщину не менее 38 мм, но при этом расчет сечения брусьев и толщины должен проводить конструктор.

Если нагрузка на перекрытие повышается, понадобится увеличить и несущую способность балок путем крепления накладок на всю их длину. Когда нужен ремонт поврежденных балок, накладки используются только в необходимых местах. Обычно их крепят на концах. Причина повреждения балок в этом месте обусловлена их неправильным опиранием о стену. Образование конденсата способствует тому, что древесина прогнивает и теряет прочность в месте контакта со стеной. Чтобы избежать подобной проблемы, концы балок нужно обработать антисептиком и оклеить рубероидом.

Читайте также:  Виды плит перекрытия, маркировка, размеры

Чтобы увеличить количество балок, вставляются дополнительные конструкции между уже существующими, в результате чего значительно уменьшается расстояние между ними. Сечение и количество дополнительных балок и их размещение на определенных участках или всем перекрытии зависят от силы нагрузки на новое перекрытие.

Собираемся усилить перекрытие из древесины важные моменты

Необходимость ремонта перекрытий из древесины связана со следующими моментами:

  • частичным или полным повреждением деревянных балок;
  • разрушением других элементов деревянного перекрытия;
  • уменьшением площади поперечного сечения несущих брусьев.

Необходимость усиления деревянных балок возникает чаще всего в связи с их разрушением или частичным повреждением

Для восстановления деревянной конструкции потребуются следующие материалы и инструменты:

  • доски или балки с минимальной толщиной 4 см;
  • листовой рубероид для гидроизоляционных работ;
  • саморезы или гвозди для крепления накладок;
  • молоток или профильная отвертка;
  • состав для антисептической обработки.

Усиление перекрытий из древесины выполняется различными способами:

  • заменой поврежденных брусьев. Данный метод применяется при значительных повреждениях деревянных конструкций по всей их длине. Технология предусматривает демонтаж пришедших в негодность балок и установку новых брусьев из древесины или металла в имеющиеся на капитальных стенах гнезда. Процесс замены брусьев связан с локальным восстановлением перекрытия между ними. В процессе демонтажа поврежденных балок несложно сформировать часторебристую конструкцию, располагая элементы на равном расстоянии друг от друга;
  • увеличением общего количества опорных брусьев. Для уменьшения величины нагрузки, действующей на горизонтально расположенную балку, следует между имеющимися брусьями установить дополнительные опорные элементы. Уменьшив интервал между ними, и увеличив количество брусьев, профессиональные строители обеспечивают повышение несущей способности деревянного перекрытия. Наряду с изменением количества опорных элементов целесообразно использовать балки увеличенного поперечного сечения, повышающие прочность конструкции;
  • усилением деревянных брусьев перекрытия. Повышение прочности балок в опасных сечениях и поврежденных участках обеспечивается путем установки специальных накладок. В качестве накладок применяют бруски или доски толщиной от 4 см, а также металлические пластины, размещенные с противоположных сторон балки. Фиксация накладок осуществляется как на поврежденном участке, так и по всей длине брусьев. Важно обеспечить надежность крепления накладок, гарантирующих жесткость поврежденного участка.

Замена деревянных балок, которая необходима только в том случае, если они подверглись повреждению по всей своей длине

При выполнении работ обратите внимание на следующие моменты:

  • антисептическую обработку имеющихся и добавляемых деревянных элементов;
  • изоляцию деревянных брусьев в местах контакта со стенами с помощью рубероида.

Обратите внимание, что древесина, к которой должна крепиться подшивка, не должна быть трухлявой. Завершив усиление деревянного перекрытия, надежно закрепите потолок и пол к брусьям.

Способы усиления деревянных балок

Предлагаемые в статье способы усиления деревянных балок перекрытия позволят продлить срок службы конструкций, где такие балки имеются. Процесс этот очень важный, а в некоторых случаях просто необходим. Ведь балки перекрытий изготовленные из дерева с течением времени приходят в абсолютную или частичную негодность, угрожая разрушению всего строения. Причин для этого много: сырость, грызуны, резкие перепады температур, да и просто естественный износ от переносимых нагрузок.

Содержание

  • Применение накладок.
  • Усиление металлом.
  • Увеличение площади сечения.
  • Армирование углеволокном.

Применение накладок

Применение накладок для усиления и ремонта балок перекрытия используется в том случае, когда есть повреждения на определенном участке. Смысл реставрационных работ заключается в установке с двух сторон проблемного места деревянных накладок, которые крепятся к целым частям бруса болтами в комплекте с гайками и шайбами.

Причем накладки можно ставить как с боков балки, так сверху и снизу. Однако, в любом случае для ремонта необходимо использовать высохшею древесину, обработанную антисептиком или антигрибковым раствором.

Если участок балки перекрытия поврежден до такой степени, что от него не осталось практически ничего ‒ накладки необходимо установить по всей длине балки: от одной стены до другой. В местах примыкания следует использовать металлические профили. В частности стальной протез, который представляет собой согнутую под 90º металлическую полосу или металлический прут соответствующего диаметра.

Усиление металлом

В продолжение темы способов усиления деревянных балок перекрытия с помощью стального протеза, нужно заметить, что металл применяется не только в местах примыкания балки к стене.

Его с успехом можно применять так же и в качестве накладок взамен деревянных. При этом любые металлические профили перед установкой должны пройти антикоррозийную обработку. Проще говоря, окрашены.

Читайте также:  Как правильно выполнить монтаж и демонтаж опалубки

Кроме полос и профилей круглого сечения в качестве накладок можно использовать швеллер, уголок или просто листовой металл. Все металлические профили крепятся к участкам деревянных балок так же с помощью комплекта: болт, гайка, шайба.

Принимая решение в пользу усиления деревянных балок металлом необходимо учесть тот факт, что металл стоит дороже дерева. К тому же, он имеет больший вес, что может быть служить дополнительной нагрузкой на саму балку.

Увеличение площади сечения

Увеличение площади сечения несущих деревянных балок оправдано в том случае, когда изначально неправильно был сделан расчет перед их установкой или в результате потери прочности в следствие естественного износа. Практически этот вариант похож на усиление с помощью деревянных накладок, но по всей длине балки.

Различие заключается в том, что между основной балкой и материалом для увеличения площади сечения прокладывается гидроизоляция. Кроме того, если усилители деревянные, их нужно обработать антисептиком. В случае варианта из металла, последний подлежит антикоррозийной обработке.

Если существует большой прогиб, перед установкой дополнительного материала балки следует выпрямить с помощью домкрата или установкой вертикальных опор из бруса круглого, или прямоугольного сечения.

Армирование углеволокном

Армирование углеволокном ‒ это способ усиления деревянных балок перекрытия, который является не совсем традиционным, однако используется в случаях где помещение имеет небольшую площадь или же по другим причинам, когда вышеописанные способы применить не представляется возможности.

Углеволокно является инновационным материалом, который прекрасно справляется с любыми механическими нагрузками, в том числе и нагрузками на изгиб.

Выпускаются элементы из углеволокна в различных модификациях, включающих пластины, листы, нити, ленты или просто в виде тканей. Сам процесс армирования балок углеволокном заключается в накладывании слоев с помощью клея (эпоксидной смолы) друг на друга до получения достаточной жесткости балки.

После застывания клея слои представляют собой монолитное покрытие, по своим характеристикам не уступающим металлу.

вида балок перекрытия из бетона

Во время строительства главным требованием ко всей структуре здания выступает надежность и сопротивление к деформациям. Чтобы добиться хороших показателей, для возведения сооружений используют различные изделия, среди которых выделяют железобетонные конструкции. В отличие от бетонной, деревянная балка со временем теряет форму и характеризуется низкой шумоизоляцией.

Виды перекрытий

За способом производства различают такие типы перекрытий:

  • Балки из железобетона. Делают на заводах.
  • Бетонные. Такие балки делают на стройплощадке.
  • Сборная конструкция, которая обладает характеристиками вышеуказанных видов.

Все типы балок различаются исходя от материала, конструкции, места применения. По способу изготовления делятся на монолитные, сборные, армированные из бетона. Железобетонные изделия обычно используются в тех отраслях, где присутствуют существенные нагрузки и необходима надежная поверхность.

По сфере применения выделяют:

  • двутавровые для возведения промышленных зданий;
  • строительные;
  • перекрытия для постройки эстакад (решетчатые);
  • балки для создания основания;
  • перекладины для обеспечения функционирования машин.

Балки прямоугольного сечения (рис. 1); балки T-образного сечения (рис. 2); балки L-образного сечения (рис. 3); прогоны (рис. 4); балки двутаврового сечения (рис. 5); двускатные балки двутаврового сечения (рис. 6).

Требования к железобетонным конструкциям:

  • По типу здания показатель прочности может отличаться:
    • для жилых помещений его величина равна 105 кг/м2;
    • для цоколей — 210 кг/м2.
  • Параметры тепло- и шумоизоляции должны соответствовать показателям, которые четко указаны в нормативных документах.
  • Величина жесткости межэтажных перекрытий соотносится 1 к 250, чердачных — 1 к 200.

Марка и размеры

Чтобы улучшить эффективность производства железобетонных конструкций, заводы типизируют изделия. Это позволяет усовершенствовать технологический процесс и улучшить качество самых изделий. Кроме того, такие серии однотипных перекрытий дают возможность покупателю выбрать самый разумный тип конструкции с хорошими техническими показателями.

Стандартная длинна балок перекрытия — 6, 9, 12, 18, 24. Ширина — от 200 до 1200 мм.

Существует четкая система разделения элементов в зависимости от назначения и габаритов.

Согласно ГОСТ 20372–90, у каждого типа строительных конструкций есть конкретная маркировка в соответствии с классификацией. Так аббревиатура БСО означает стропильные односкатные балки, БСП — элементы с параллельными поясами, БСД- стропильные двускатные. БП обозначает подстропильные материалы. Рядом с буквами также применяют и числа.

Маркировка включает 3 группы цифр и букв:

  • обозначения вида (буква) пролета (число);
  • определения типа по несущей способности, а также идентификации железных прутьев и марки бетона;
  • дополнительные характеристики.

Кроме того, в соответствии ГОСТ 24893.1—81/24893.2—81/20372—90 есть 3 важных показателя, которым необходим расчет:

  • Ширина. Ее отношение к высоте составляет 5:7.
  • Длина. Должна быть на 0,4 м длиннее пролета и заходить за края опорных стен на 0,2 м.
  • Высота. Составляет 1/20 часть от длины.
Читайте также:  Как заделывать штробы под проводку — пошаговая инструкция

Изготовление балок

При самостоятельном производстве важно строго соблюдать технологию и рецептуру.

Бетонные изделия можно купить в строительном магазине или сделать самому. Иногда возникает такая надобность. Чтобы получить готовое продукт, стоит придерживаться определенных правил. Для этого сначала делают форму из досок. В зависимости от ее величины будут различаться и размеры самих изделий. Внутри опалубку обклеивают пленкой для защиты от воды. Затем выполняют армирование из 4 стержней. Важно разместить арматуру таким образом, чтобы сверху был слой бетона 5 см. Это предотвратит процесс коррозии.

Бетон заливается сразу весь, без перерывов. Подходящая марка бетона — М300. После проделанной работы, готовое изделие дополнительно покрывают защитным материалом от воздействия воды. Когда работа идет в жаркую пору, то бетон необходимо поливать раз в сутки. Спустя две недели получается готовая бетонная балка. Так изготавливают перекрытия любых размеров.

Применение

Использование бетонных балок зависит от таких характеристик:

Эти показатели существенно влияют на отрасль использования изделий. Так опорами для зданий выступают балки прямоугольного сечения, значение различается в зависимости от количества этажей строения. Во время постройки помещения специалисты рекомендуют укладывать такие перекрытия одинаково со стеной. Это поможет сформировать постройку. К тому же нагрузки будут приходиться на верхнюю часть балки, что увеличит прочность конструкции.

Часторебристая конструкция

Часторебристые перекрытия более всего распространены при строительстве частных домов со сложной формой, домов со стенами из поризованной керамики или легких бетонов, а также каркасных домов.

Его возможно закрепить так же, как и плиту из железобетона. Другим методом выступает выполнение дополнительных железобетонных ребер, которые расположены параллельно существующим ребрам. На этот случай в месте исполнения нового ребра над пустотелыми блоками заполнения бетон демонтируют. После этого в видимых железобетонных блоках открывается середина и вырезается часть верхней поверхности. Таким способом создается пространство, в которое можно проложить арматуру после удаления щебня и очистки, а потом бетон.

В результате выполнения дополнительных железобетонных ребер уменьшается мощность, которая приходится на 1 ребро, что дает возможность увеличить нагрузку на конструкцию полностью.

Отделка потолка балочного перекрытия

Отделка потолка перекрытия производится в зависимости от дизайнерской задумки. До этого мы изучали чертежи, на которых балки скрыты какой-либо отделкой или подшивкой. Для отделки годится штукатурка, профилированная натуральная доска типа «вагонка», гипсокартонные листы («сухая штукатурка»), специальные отделочные потолочные плитки и т.п.

Что касается стальных балок, то практически всегда их закрывают, поскольку красоты в них нет, если, конечно, дом не выполняется в определённом стиле.

Однако деревянные балки нередко хочется подчеркнуть. В таких случаях черепные бруски подбиваются к балкам на желаемую высоту. Более того, черепным брускам также можно придать фигурную форму. Обычные бруски скрываются подшивкой.

Принимая этот вариант решения потолка, не надо забывать, что межбалочный объём здесь уменьшится, и, следовательно, пострадает звукоизоляция перекрытия.

Совсем простой вариант — не устраивать межбалочное пространство вообще и набивать доски пола непосредственно на балки перекрытия. Для перекрытий капитальных домов это способ, по всей видимости, не подходит, но хорош для временных или непритязательного назначения построек.

Усиление перекрытия Клейна

Схема усиления несущего перекрытия.

Такой вид встречается редко, но когда-то это перекрытие было достаточно популярным. До сих пор есть желающие возвратить его в арсенал застройщиков. Выполняется оно из двутавровых стальных балок, которые имеют высоту 80-240 мм и уложены с шагом 100-160 см. Плита из керамического кирпича, армированная стальными полосами или прутьями, опирается на нижние полки балки. Несущую способность такого перекрытия увеличивают при помощи укрепления двутавровых стальных балок либо же путем укрепления кирпичного заполнения.

Для работы понадобятся инструменты:

  • сварочный аппарат;
  • бетономешалка;
  • отбойный молоток.

И материалы:

  • полосовая сталь;
  • бетон (цемент, песок, щебень, паста ПВА);
  • проволочная сетка.

Чтобы укрепить балку, приваривается полосовая сталь к полкам двутаврового профиля или же выполняется набетонка по стальным балкам, то есть укрепление происходит путем сооружения дополнительного монолитного перекрытия. Для этого к балкам привариваются хомуты в виде стержней из стали и укладывается бетон.

Усиление плиты осуществляется благодаря выполнению поверх кирпича дополнительной плиты из бетона, имеющей толщину не менее 3 см, или использованию элементов железобетонных ребристых перекрытий в местах, где было ранее демонтировано заполнение из кирпичей.

Укладываемые нижние полки стальных балок необходимо обмотать проволочной сеткой, чтобы в дальнейшем их оштукатурить.