Способы усиления деревянных балок перекрытий

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.

Монтаж деревянных перекрытий – плюсы и минусы

Конструкция деревянного перекрытия используется в частном домостроении, как правило, в одноэтажных домах и в домах каркасной конструкции. Балочные деревянные перекрытия могут применяться при максимальной ширине перекрываемого пролета в пять метров. Если в качестве балок используются металлические швеллеры, то ширина не ограничивается.

Итак, к преимуществам деревянных балок перекрытия принято относить высокую скорость монтажа без применения специальной подъемной техники (чего не скажешь о безбалочном перекрытии). При этом древесина значительно легче ж/б конструкции, стоимость ее несколько ниже. Но недостатком можно считать более низкую прочность, подверженность порче и гниению, высокую пожароопасность, что заставляет выполнять дополнительную обработку антисептиками. Но это, пожалуй, преследует все деревянные материалы на стройке.

Чем обработать деревянные балки перекрытия

Гуру красок➣Специальные материалы➣Защита древесины➣

Стропильная система кровли – это древесный материал, который легко разрушается при контакте с влагой и быстро воспламеняется в случае пожара. Чем обработать стропила, чтобы продлить срок их службы и исключить образование плесневой микрофлоры. Какой из имеющихся на рынке составов наиболее эффективен? Это зависит от породы древесины и преобладающих климатических условий. Влажно – нужна защита от воды, жарко – необходимо уберечь древо от огня.

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.

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.

Читайте также:  Монтаж дымохода сэндвич своими руками: нюансы, советы

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.

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.

Балки перекрытия

Чтобы разобраться, как сделать деревянное перекрытие между этажами, нужно знать особенности каркаса конструкции. Ее основой служат деревянные брусья. Чаще всего используют элементы 15-25 см в высоту и 5-15 в толщину. Между балками делается расстояние до 1 м, в зависимости от сечения элементов.

Читайте также:  Пробивка отверстий в пустотных плитах перекрытия

Обратите внимание!

Опорные концы делают от 150 мм в длину, их укладывают «маячковым» способом. Сначала проводится монтаж крайних балок, а между ними укладывают промежуточные. Ровность укладки выверяют уровнем. Средние балки укладывают по шаблону. Для выравнивания можно использовать различные смоленные подкладки из обрезков.

Важно! Нельзя для выравнивания балок использовать отесанные, заостренные щепки.

Брусья укладывают с одинаковым шагом по всему периметру, строго параллельно. Перед укладкой их обрабатывают антисептическими пропитками и обматывают в 2-3 слоя рубероидом. Для кирпичных и блочных построек балки перекрытия с концов промазывают битумом. Такой прием защищает древесину от влаги. Для стен толщиной от 2.5 кирпича оставляют продушины для вентиляции. А на месте соединения древесины со стенами под балки стелют рубероид.

Балки перекрытия

Подбор сечения бруса

Балки применяют прямоугольного или квадратного сечения. У прямоугольного бруса широкая сторона должна располагаться вертикально. Это повышает жесткость конструкции и уменьшает прогиб перекрытия. Наиболее распространенные сечения: 100×100 мм, 100×250 мм, 150×150 мм, 150х250 мм.

Исходя из проектного расчета, могут использоваться и другие сечения. Чтобы правильно подобрать сечение балки, надо рассчитать нагрузку на ее погонный метр. Она будет состоять из веса самого бруса, элементов конструкции перекрытия, мебели и предметов верхнего этажа, а также веса людей. Нагрузки надо округлять в большую сторону, создавая определенный запас прочности конструкции.

Нагрузки, кг/пог.м Сечение балок при длине пролета, м
3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
150 5×14 5×16 6×18 8×18 8×20 10×20 10×22
200 5×16 5×18 7×18 7×20 10×20 12×22 14×22
250 6×16 6×18 7×20 10×20 12×20 14×22 16×22
350 7×16 7×18 8×20 10×22 12×22 16×22 20×00

Условия обработки древесины для лучшей пропитки лаг

Стоит знать, что долговечность пропитки лаг прямо пропорциональна виду дерева. Хвойные деревья содержат смолу, что только усилит влагоотталкивающие качества пропитки, однако их нельзя использовать в банях. Вдыхание хвои не оздоравливает – это работает только с вениками, запаренными по всем правилам. Поэтому для разного пола требуется разное дерево.

При закупке деревянных строительных материалов не стоит обольщаться, даже если производитель заверяет о качественной сушке. Это может быть и правдой, но есть еще условия хранения, а складские помещения часто не отвечают требованиям вентиляции. После привоза материалов на место стройки нужно снова их тщательно высушить, тогда пропитка лаг химическими составами будет намного качественнее.

Антисептики лучше использовать на битумной или силикатной основе, но строго в соответствии с назначением маркировки.

Условия обработки древесины для лучшей пропитки лаг

Нужно обратить внимание на качество черновых полов. То есть на поверхность, куда стелются лаги. Если это бетонное основание, то пропитка должна быть обильной и в несколько этапов. Бетон не пропускает воду, поэтому возможные протечки на таком полу задержатся надолго, пока естественным способом не испарятся. Процесс этот может вызвать гниение нижних частей лаг, и пол прослужит недолго. Если же основание пола – слой грунта или песка, то за скопление влаги можно не бояться: она просто уйдет.

Толщина лаг. Нужно сделать ее умеренной, чтобы и пол не провалился, и пропитка проникла как можно глубже. Глубина хорошей пропитки должна составить 3-15 мм, следовательно, толщина лаг превышает эту величину, по крайней мере, в 10 раз.

Читайте также:  Деревянное перекрытие в доме из газобетона своими руками (фото)

Вентиляция. Важнейшее условие для сохранности пола. Если не сделать ее достаточной, никакие пропитки лаги пола не спасут. Достаточно воздушной подушки между черновым и чистовым покрытием полов в 5-10 см. Кстати, сами лаги не должны лежать на голом полу, земле или бетоне.

Линейные размеры деревянных балок

Ширина и длина лаг для пола – это их главные параметры, которые учитывают при выборе материала для сооружения деревянного каркаса:

Определение ширины . В процессе проведения монтажных работ прямоугольной формы бруски укладывают на ребро с целью придания деревянной конструкции требуемой жесткости. При этом, когда изготавливают лаги для пола — размер бруса должен быть следующим: ширина в 2 раза меньше высоты.

Определение длины . Данный параметр напрямую зависим от площади основания. Правда, когда подбирают лаги для пола – размер определяют, учитывая технологические зазоры, поскольку расстояние между балками и стеной должно составлять около 5 сантиметров.

Линейные размеры деревянных балок

Зазоры необходимы для того, чтобы не допустить значительной деформации конструкции в случае температурного расширения древесины. Максимальная длина лаги без опоры в зависимости от направления монтажа пола должна соответствовать либо ширине, либо длине комнаты.

Поскольку толщина лаг для деревянного пола напрямую зависит от величины пролетов между опорами, отсюда существует прямая зависимость между шагом лаг и толщиной бруса. Это означает, что, чем толще брусок, тем шире шаг.

Особенности монтажа своими руками

Чтобы деревянный каркас не гнил, выполняются продухи для вентиляции пола

Перед монтажом каркасного пола приобретают пропитки, чтобы продлить срок работы несущих элементов. Используют разогретую олифу или масляную отработку от двигателей. Во время устройства каркасного пола предусматривают выходы для труб канализации, водопровода, оставляют для них место или ставят сразу.

Этапы сборки:

Особенности монтажа своими руками
  • изготовление продухов в фундаменте или цоколе;
  • подготовка для укладки теплого пола, установка системы;
  • укладка лежней, опор и прогонов пола;
  • установка обвязки и лаг;
  • утепление, изоляция;
  • настил чистого пола.

Несущую основу монтируют на земле, часто это железобетонная монолитная плита. Подготовительный пол выполняют из необрезного материала. Несущий каркас ставят из деревянных прогонов, на них размещают лаги, балки — это несущие элементы. Опоры представляют собой деревянные столбы под прогоны, предохраняющие балки от соприкосновения с раствором. Обрешетку выполняют деревянной рейкой сечением 50 х 50 мм, которые монтируют на балочную систему.

Факторы, определяющие пригодность бруса

Чтобы до конца быть уверенным в качестве пола, желательно узнать заранее историю происхождения древесины, из которой планируется изготовить балки. Первую противомикробную обработку дерево должно пройти еще на этапе первичной распиловки. Причем срок ее проведения жестко ограничен: 12 часов после разделки.

Факторы, определяющие пригодность бруса

Вторым важным моментом является сушка. По нормам, устоявшимся с 1925 года, весь брус должен пройти обязательный период закрытого складского хранения. Дерево хвойных пород выдерживается не менее года, дуб – более двух лет. При этом важным является показатель влажности: для сосны и ели он должен составлять 15–18%.

Факторы, определяющие пригодность бруса

Если для помещения парной в бане устроить лаги из сырого дерева, уложить их на сырой фундамент, они разрушатся через год-два. Консервирующее покрытие превратит брус в закрытый инкубатор для размножения плесени. Отсюда следует, что обмазывать нужно материал, который гарантированно прошел предварительную подготовку и сушку.

Факторы, определяющие пригодность бруса