Усиление деревянных балок перекрытия своими руками: основные способы и методика

Способы усиления деревянной балки перекрытия

Если выяснилось, что несущий элемент требует ремонта, есть несколько методов, которые помогут восстановить способность балки к выдерживанию нагрузок.

1. Наращивание площади сечения. Один из самых эффективных методов. С двух сторон деревянной доски или бруса, поврежденных по тем или иным причинам, устанавливают накладки с толщиной не менее 50 мм. Усиливающие детали могут монтироваться как по всей длине, так и на поврежденном участке. Перед проведением работ следует поднять балку домкратом, чтобы полностью убрать существующий прогиб. Монтаж проводится с помощью винтов или шпилек, проникающих сквозь первоначальный несущий элемент и скрепляющих обе накладки между собой.
2. Металлические накладки. Вариация на тему предыдущего метода, только в качестве усилителей выступает не деревянная доска, а швеллер либо металлическая полоса.
3. Прутковый протез. Этот метод чаще всего применяют для восстановления несущей способности торцевых частей балок. В качестве материала используют металлическую арматуру. Работы проводятся после установки опоры под поврежденную балку и разборки перекрытия. Восстановленный несущий элемент имеет меньшую способность сопротивляться нагрузкам, чем новый, это следует учитывать в период эксплуатации.
4. Армирование углеволоконными элементами. Современный инновационный метод усиления и укрепления балок перекрытия. Подходит даже в том случае, если нарастить размеры конструкции невозможно. Углепластиковые элементы имеют малый вес и значительную несущую способность. Для ремонта балок используют различные типы углеволоконных материалов – пластины, листы, пруток. Монтаж проводят с применением специального эпоксидного клея, после застывания полученный конструктивный элемент по прочности не уступает стали.

Вне зависимости от выбранного способа реставрации несущей конструкции, необходимо выполнить требования безопасности во время проведения работ. Следует установить опорные поддерживающие стойки или леса во избежание обрушения во время ремонта.

Перекрытие — это многофункциональный конструктивный элемент здания, отвечающий за восприятие нагрузок, передачу их на конструкции стен и колонн, а также за устойчивость сооружения в целом. Наиболее часто встречающиеся виды перекрытий — монолитные железобетонные, сборные железобетонные и деревянные.

Визуальными признаками нарушения работы конструкций и необходимости выполнения усиления перекрытий являются:

• появление трещин плитах и балках;
• выход конструкций из плоскости, погибы балок;
• разрушение защитного слоя бетона, оголение и коррозия арматуры;
• рассыхание, трещины, деформации, биологическое повреждение деревянных конструкций перекрытия;
• аварийное состояние, частичное обрушение перекрытия.

Для уточнения фактических характеристик конструкций перекрытия в рамках технического обследования выполняется определение марки бетона, химический анализ стали, микологический анализ конструкций из древесины и другие виды измерений и испытаний.

Усиление перекрытий: основные виды

В зависимости материала, конструкции и технического состояния могут применяться различные виды усиления перекрытий. В том числе, выполняют:

• усиление железобетонных балок перекрытия путем увеличения сечения арматуры в растянутой зоне (установка дополнительной арматуры);
• усиление плит перекрытия путем устройства дополнительных металлических опорных балок или ферм;
• усиление растянутых зон плит и балок внешним армированием композитными материалами (сетки из углеволокна в цементной матрице);
• восстановление защитного слоя бетона;
• наращивание толщины плит перекрытия;
• для деревянных перекрытий применяется частичная замена элементов, установка на балки накладок из металла, древесины;
• замена старых перекрытий на новые конструкции.

Проект усиления перекрытий

Проект усиления перекрытий разрабатывается на основании результатов технического обследования здания. Проект включает в себя:

• поверочный расчет несущей способности перекрытия;
• выбор и обоснование методов усиления;
• рабочие чертежи усиления перекрытия;
• ведомость объемов работ;
• описание технологии производства работ;
• сметный расчет стоимости усиления перекрытия.

В целях обеспечения надлежащего качества выполнения работ, процесс усиления перекрытий должен контролироваться разработчиком проектной документации в рамках авторского надзора.

Компания ПроектДон выполняет широкий спектр работ, связанных с экспертной оценкой технического состояния зданий и сооружений. Одним из основных направлений деятельности является усиление перекрытий в Ростове и области. Для заказа услуг и консультаций свяжитесь с нами по телефону 8(961) 295 28 55 .

Усиление деревянных конструкций

Наращивание опорной части деревянными накладками

Наращивание опорной части металлическими накладками

Установка надбалок и подбалок

Установка прутковых протезов

Установка концевых протезов из прокатных профилей

Установка протезов в пролете балки

Установка шпренгелей

Усиление растянутых деревянных элементов конструкций

Усиление опоры стропильных ног подкосами

Усиление низа стропильных ног деревянными накладками или металлическим протезами

Усиление стропил переносом нагрузки со сгнившего мауэрлата на новый

Замена поврежденной части стойки

Замена прогнившего основания стойки

Выправление выпучившейся деревянной стойки

Усиление деформированной стойки

Решение по восстановлению деревянных конструкций принимается после проведения детального инженерно-технического обследования всех строительных конструкций здания или сооружения. В процессе обследования в первую очередь следует выявить дефекты, которые могут вызвать обрушение конструкций, а именно:

• поражение древесины в сильной степени грибковой гнилью или дереворазрушающими насекомыми;
• разрывы полные или частичные растянутых элементов (поясов, раскосов, стоек и т.д.);
• трещины в древесине ответственных частей конструкций (узлы, стыки);
• значительные деформации сжатых и изогнутых конструкций и их элементов.

Для предотвращения обрушения конструкций, находящихся в аварийном состоянии, обязательна постановка временных подпирающих стоек и балок.

При незначительных биологических повреждениях древесину, сохранившую прочность, следует очистить от грибковых налетов до здоровых слоев и тщательно обработать антисептиками с последующим усилением накладками из досок. Древесину, в значительной степени утратившую свои нормальные физико-механические свойства, необходимо удалить, при этом удаляется не только явно разрушенная древесина, но и прилегающая к ней на расстоянии до 0,5 м здоровая на вид.

Каменные, кирпичные и бетонные поверхности, примыкающие к пораженным участкам древесины (балочные гнезда, кирпичные столбы и т.д.), тщательно очищают от грибковых образований, а затем прокаливают паяльной лампой или обрабатывают маслянистыми антисептиками.

Древесина для усиления несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям первого сорта.

Поскольку размеры и характер усиливаемых элементов очень разнообразен, выбор того или иного способа усиления, а также сечения элементов усиления (профилей, болтов, накладок и т.д.) определяются в проекте на усиление конструкций.

Не пропустите: Усиление железобетонных колонн на участках сопряжения с перекрытиями

Усиливают не только деревянные конструкции, но и берега.В качестве наиболее распространенных вариантов укрепления склонов можно назвать:

• буны;
• гибкие и жесткие волногасящие сооружения;
• шпунтовое ограждение;
• подпорные стены из габионов;
• биоматы и растения.

Способы укрепления перекрытий

Увеличить несущую способность балок межэтажных перекрытий можно двумя путями: усилив или разгрузив их.

Усиление балок

Способов, как усилить балки перекрытия второго этажа, несколько.

Увеличение сечения деревянными накладками.

Наиболее эффективным решением станет наращивание сечения балок по нижней горизонтальной плоскости с обязательным условием создания опоры для накладок. Для этого нужно либо углубить опорные гнезда в несущих стенах, либо использовать специальные стальные крепления или уголки. Доски расчетной толщины прибиваются к нижней грани бруса по всей его длине.

Опорный уголок из оцинкованной сталиИсточник i.ytimg.com

При незначительном прогибе возможно наращивание сечения путем установки на балку боковых накладок толщиной 50 мм. Перед этим под точку её максимального прогиба устанавливают подпорку и поднимают её домкратом до выравнивания бруса. Затем фиксируют его в этом положении, установив с обеих сторон доски и стянув их шпильками.

Укрепление боковыми накладкамиИсточник i.ibb.co

Видео описание

Как выполняется усиление стальным швеллером, показано в видеоролике:

Армирование углепластиком.

Полотно из этого современного композитного материала, наклеенное в несколько слоев, позволяет очень качественно решить задачу, как усилить балку перекрытия из дерева. Приклеивают углепластик эпоксидным клеем, перекрывая стыки полос поперечными слоями. После застывания клея он превращается в прочный и жесткий каркас, практически не уступающий металлу и отлично противостоящий нагрузкам.

Достоинство этого способа в простоте монтажа и отсутствии необходимости в монтажных инструментах.

Углеволокно используют для усиления самых разных конструкцийИсточник u10.filesonload.ru

Протезирование стальной арматурой.

Этот способ больше подходит для тех случаев, когда у балок повреждены торцы, что часто происходит при их некачественной гидроизоляции в опорных гнездах. Их заменяют протезами из спаренных ферм, изготовленных из стальной арматуры сечением не менее 10 мм.

Перед тем как укрепить потолок в доме с деревянными перекрытиями, под поврежденную балку устанавливают временную поддерживающую опору и разбирают перекрытия снизу и сверху на 1,5 метра от стены.

Сгнивший торец срезают, а в проем вертикально вводят протез. Затем его разворачивают, устанавливая в горизонтальное положение и надвигая на балку, после чего свободный конец задвигают в опорное гнездо в стене. Скрепляют протез с балкой гвоздями.

Схема установки стального протезаИсточник i.ibb.co

Перераспределение нагрузки

Уменьшить нагрузку на несущие лаги можно, установив под них опоры либо смонтировав под перекрытием дополнительные балки. 

Монтаж промежуточных опор или подкосов.

При этом способе нагрузка через опоры частично передается на нижележащие перекрытия или боковые стены, поэтому предварительно нужно убедиться в том, что они её выдержат. Он редко используется для укрепления перекрытий второго этажа, так как стойки и подкосы трудно вписать в интерьер первого этажа, к тому же они создают неудобства для передвижения по комнате. Но это лучшее решение, как усилить лаги пола от прогиба в деревянном доме.

В качестве опор для лаг выступают столбики из блоков или бетонаИсточник 3.bp.blogspot.com

Монтаж дополнительных балок.

Чем больше лаг, на которых лежит перекрытие, тем меньшая нагрузка приходится на каждую из них. Установив дополнительные брусы подходящего сечения между существующими, можно не только снять с них лишнюю нагрузку, но и увеличить общий вес перекрытия. Который складывается из веса утеплителя, напольного и потолочного покрытия, мебели, техники и находящихся на этаже людей.

Половые лаги и балки перекрытия между этажами могут оказаться недостаточно надежными из-за ошибок, допущенных при строительстве дома, а также вследствие старения древесины, её порчи, увеличения нагрузки на несущие конструкции. Они начинают прогибаться, что со временем может привести к обрушению перекрытий. В таких случаях необходимо срочно решать, как усилить пол в деревянном доме. Для этого применяют разные способы: укрепляют балки деревянными и металлическими накладками, армируют углеволокном, устанавливают стальные фермы и вертикальные подпорки или увеличивают количество лаг. Какой из них выбрать, решают в индивидуальном порядке в зависимости от трудоемкости способа, его стоимости, необходимости демонтировать внутреннюю отделку.

Что делать, если усиление балок перекрытия невозможно?

Случается и так, что усилить балки – сложно осуществимый процесс или даже совершенно невозможный. При этом заменять перекрытие на данный момент не планируется.

В этом случае есть два варианта исправить ситуацию:

• установка опор под имеющиеся элементы, не выдерживающие нагрузки;
• установить балки-дублеры в промежутках между старыми.

Стойки-опоры установить проще, но они уменьшают полезную площадь помещения, создают помехи при эксплуатации. Кроме того, они уменьшают визуальную привлекательность интерьера, поэтому потребуются дополнительные затраты времени и средств на декорирование стоек. Дублирующие балки устанавливаются по тому же принципу, что и имеющиеся – врезаются в предварительно вырезанные гнезда несущей стены. Технически этот вариант более сложен, чем установка деревянных опор, но лишен тех недостатков, которые свойственны первому способу.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ усиления опорных участков балок, включающий подготовку поверхности, ее обработку адгезионным составом, проведение в случае необходимости ремонтных работ, отличающийся тем, что усиление осуществляют за счет крепления к опорным участкам балки, по крайней мере, с одной стороны относительно поперечного сечения балки гофрированных металлических листов с постоянными параметрами гофров или переменно-гофрированных металлических листов, расположение гофров может быть поперечным или наклонным, во все или только в некоторые полости, образованные между гофрированными листами и балкой, нагнетают или не нагнетают дефектоустраняющий раствор.

2. Способ усиления опорных участков балок по п.1, отличающийся тем, что на опорных участках балки устраивают дополнительные внутренние и/или наружные усиливающие элементы, шаг и направление которых согласовывают с шагом и направлением гофров металлических листов.

3. Способ усиления опорных участков балок по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве нагнетаемого дефектоустраняющего раствора применяют цементно-песчаную смесь, обладающую после затвердения несущей способностью.

4. Способ усиления опорных участков балок по п.1 или 2, отличающийся тем, что балку усиливают поясными и/или торцевыми элементами.

Усиление деревянных конструкций

Наращивание опорной части деревянными накладками

Наращивание опорной части металлическими накладками

Установка надбалок и подбалок

Установка прутковых протезов

Установка концевых протезов из прокатных профилей

Установка протезов в пролете балки

Установка шпренгелей

Усиление растянутых деревянных элементов конструкций

Усиление опоры стропильных ног подкосами

Усиление низа стропильных ног деревянными накладками или металлическим протезами

Усиление стропил переносом нагрузки со сгнившего мауэрлата на новый

Замена поврежденной части стойки

Замена прогнившего основания стойки

Выправление выпучившейся деревянной стойки

Усиление деформированной стойки

Решение по восстановлению деревянных конструкций принимается после проведения детального инженерно-технического обследования всех строительных конструкций здания или сооружения. В процессе обследования в первую очередь следует выявить дефекты, которые могут вызвать обрушение конструкций, а именно:

• поражение древесины в сильной степени грибковой гнилью или дереворазрушающими насекомыми;
• разрывы полные или частичные растянутых элементов (поясов, раскосов, стоек и т.д.);
• трещины в древесине ответственных частей конструкций (узлы, стыки);
• значительные деформации сжатых и изогнутых конструкций и их элементов.

Для предотвращения обрушения конструкций, находящихся в аварийном состоянии, обязательна постановка временных подпирающих стоек и балок.

При незначительных биологических повреждениях древесину, сохранившую прочность, следует очистить от грибковых налетов до здоровых слоев и тщательно обработать антисептиками с последующим усилением накладками из досок. Древесину, в значительной степени утратившую свои нормальные физико-механические свойства, необходимо удалить, при этом удаляется не только явно разрушенная древесина, но и прилегающая к ней на расстоянии до 0,5 м здоровая на вид.

Каменные, кирпичные и бетонные поверхности, примыкающие к пораженным участкам древесины (балочные гнезда, кирпичные столбы и т.д.), тщательно очищают от грибковых образований, а затем прокаливают паяльной лампой или обрабатывают маслянистыми антисептиками.

Древесина для усиления несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям первого сорта.

Поскольку размеры и характер усиливаемых элементов очень разнообразен, выбор того или иного способа усиления, а также сечения элементов усиления (профилей, болтов, накладок и т.д.) определяются в проекте на усиление конструкций.

Не пропустите: Способы усиления крупнопанельных стен

Усиливают не только деревянные конструкции, но и берега.В качестве наиболее распространенных вариантов укрепления склонов можно назвать:

• буны;
• гибкие и жесткие волногасящие сооружения;
• шпунтовое ограждение;
• подпорные стены из габионов;
• биоматы и растения.

Армирование балок углеволокном

Помимо традиционных технологий при укреплении балок достаточно широко применяются инновационные решения, одним из которых является армирование конструкций углепластиками

Внимание: такой метод является единственно возможным способом укрепить балки в случае, если ввиду крайней стеснённости помещений или по каким-то другим причинам наращивание сечения конструкций невозможно или крайне затруднительно

Несомненное преимущество укрепляющих элементов из углеволокна — это отсутствие необходимости оперировать с габаритными и тяжёлыми металлическими или деревянными компонентами, а также минимальная трудоёмкость работы в целом. Современные углепластики, как и любые композитные материалы, характеризуются большой прочностью и малым весом. Укрепляющие элементы из углеволокна прекрасно справляются со значительными механическими нагрузками. Они выпускаются в разных модификациях — в виде лент, ткани, нитей, пластин или листов.

Армирование балки композитами осуществляется путём наклеивания на неё углеволокна в несколько слоёв. Прикрепляемые слои углепластика прикладываются к поверхности балки друг над другом и по всей её длине. Края наклеенных полос нужно перекрыть поперечными слоями. Наклеивание армирующих компонентов производится до тех пор, пока усиленная балка не станет достаточно жёсткой для того, чтобы противостоять нагрузкам. Монтаж осуществляется с применением эпоксидного клея. После застывания слой по прочностным характеристикам иногда не уступает металлу.

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.

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.
3. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)
4. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.
5. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Тип усиления с изменением 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 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.

Типы горелок для котлов и их особенности
Наиболее подходящий материал для теплообменника газовых котлов
Замена радиаторов отопления в квартире
Обслуживание газовых котлов
Капитальный ремонт системы отопления

Каркасный дом из двутавровых балок

Применение двутавров в домостроении позволяет в четыре раза увеличить прочную конструкцию стен, по сравнению с простыми каркасными строениями. В итоге здание, выстроенное по канадской технологии из этого материала, получается надежным и облегченным, а возведение дома – сравнительно недорогим и с сокращенными сроками.

Достоинства такого строения:

• Ровные стены внутри и снаружи дома;
• Увеличенная прочность и устойчивость остова;
• Отсутствие прогиба, кручения и гниения перекрытия;
• Длительный срок службы;
• Сравнительно невысокая стоимость строительства здания из двутавровых балок.

К тому же при возведении каркаса дома можно незаметно установить в проемах изделия все коммуникационные магистрали и электропроводку.

Похожие записи:

Выбираем сварочный аппарат для дачи: недорогой, но производительный Баня с электрокаменкой: строительство, отзывы, особенности Кто построил московский кремль Коммунальные услуги: что входит в оплату жкх Недостатки (мифы и реальность) домов из мини бруса Что нужно знать о пожарных выездных плановых проверках