Балки перекрытия и стропила — способы крепления

Одним из элементов, который выдерживает всю нагрузку перекрытия, является балка. От того, насколько правильно выполнен ее монтаж и произведен расчет несущей возможности, будет зависеть целостность и долговечность перекрытия между этажами.

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;
Когда нужно усиливать деревянные 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;
Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия
  • 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.
Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

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.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия
Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Воспользовавшись таблицей можно получить представление о том, какое сечение должно быть у балки при определенной нагрузке.

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Допустимое сечение балок при нагрузке

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Материал подготовлен для сайта

Когда нужно усиливать деревянные балки перекрытия

Какими должны быть хорошие проливные полы?

Проливные полы — деревянные, их сколачивают из досок, которые не тесно подогнаны друг к другу, а на расстоянии в несколько миллиметров. Пол получается с видимыми щелями. В этом состоит его главный смысл: вода, которая используется при помывке, не застаивается на досках, а сразу же проливается через щели в подпольное пространство. Отсюда вода через сливное отверстие по трубе перенаправляется за пределы бани. Некоторые хозяева бань не утруждаются и оставляют эту воду впитываться в грунт. По моему убеждению, это очень плохая идея.

Да, это просто: не нужно гидроизолировать подпольное пространство, делать водоотвод, заботиться о канализации. Но вся эта простота негативно скажется на вашем здоровье и здоровье вашей семьи. Вся использованная вода в грунт не впитается и на его поверхности будут оседать мыльные хлопья с остатками грязи, банных листьев, веток. Получим настоящий рассадник грибков. А грибки, как известно, выделяют огромное количество вредных веществ, вызывающих аллергию, легочные и многие другие заболевания. Так что делать откровенную «канализацию» под баней не советую никому! Всю использованную воду нужно обязательно отводить, и подальше.

Наращивание площади сечения балки

Одним из самых популярных способов укрепления балок перекрытий является наращивание их сечения установкой дополнительных деревянных накладок. В основном этот способ применяется в случаях, когда материал балок становится рыхлым вследствие естественного старения или же в результате жизнедеятельности жуков-древоточцев.

Увеличение площади сечения достигается установкой накладок из дерева толщиной не менее 50 мм на ослабленном или повреждённом участке. Отдельные специалисты утверждают, что имеет смысл лишь увеличение сечения по горизонтальным сторонам, то есть сверху и снизу балки, а наращивание толщины изделия по ширине не даёт полезного эффекта.

Перед установкой накладок, как и в случае с другими работами по укреплению балок, следует обработать ослабленные участки противогрибковыми средствами. После противогрибковой обработки нужно снизить до минимума уровень прогиба при помощи домкратов. Непосредственно монтаж накладок эффективнее осуществлять по всей длине балки. Прикрепление осуществляется при помощи болтов или шпилек насквозь.

В качестве усиливающего элемента можно использовать не только дерево, но и металл. В таком случае используются швеллеры или металлические полосы. Последние менее надёжны, чем швеллер, и могут применяться только для усиления небольших участков повреждённых балок.

Усиление пролёта балки с помощью металлических накладок производится по такому же алгоритму, как и в случае накладок из дерева, однако при этом имеет некоторые особенности. В частности, перед установкой металлические накладки обрабатываются антикоррозийным составом. Кроме того, между металлическими и деревянными частями следует устроить гидроизоляционный слой.

Крепежные детали для стропил

Для сборки стропильной конструкции используют деревянные элементы и металлические изделия. К деревянным крепежам относятся: бруски; треугольники; нагели и т.д.

Металлические крепежные детали – это гвозди, болты, стальные уголки, шурупы, шпильки, хомуты, скобы, специальные устройства для стропил, называемые салазками или ползунками и многое другое. Крепления для балок WB используют при монтаже несущих балок для деревянных конструкций при постройке домов из дерева. Его преимущество заключается в том, что не требуется врезка в балку, а крепление выполняется при помощи гвоздей, шурупов или анкерных болтов. Способы крепления стропил к мауэрлату Наиболее распространенным способом крепления стропил в нижней части считается их соединение с мауэрлатом (читайте: «Крепление мауэрлата — способы»). Несмотря на его популярность, выполнить качественно такую работу получится не у каждого строителя, а это не может не отразиться на прочности и надежности крыши. До того, как крепить стропила к балкам мауэрлата внизу стропильной ноги делается специальный вырез. Устанавливать без этого стропила нельзя, поскольку при малейшей нагрузке плоская грань бруса соскользнет с поверхности балки. Что касается выемки в мауэрлате, то делать ее или нет, зависит от материала его изготовления.

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.

Армирование углеволокном

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

Армирование углеволокном

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.

Армирование углеволокном

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

Когда требуется усиление

Следует отметить, что укреплять балочные конструкции требуется не только при сооружении мансарды, но и по другим веским причинам. А именно – при снижении несущих характеристик деревянных балок вследствие плохого состояния древесины, произошедшего в результате:

  • неверных расчетов;
  • повышенной влажности;
  • случайного повреждения;
  • жизнедеятельности насекомых-вредителей или грызунов;
  • появления недопустимых прогибов;
  • растрескивания;
  • периодического воздействия непредусмотренных проектом временных нагрузок.

Профессионалы не рекомендуют надолго откладывать восстановительные работы. Несвоевременное решение проблемы может привести к печальным последствиям и даже трагедии. Для грамотной оценки предстоящих мероприятий разумнее будет пригласить специалиста.

Особенности процессов, связанных с усилением перекрытий

  • Недостаточный уровень механизации работ;
  • Осуществление монтажных мероприятий в условиях заведомо ограниченного фронта (выполняя работы, мастер находится в стесненной обстановке, обусловленной ограниченным пространством стеновых конструкций);
  • Необходимость проведения комплекса масштабных подготовительных работ, характеризующихся высокой трудоемкостью (пробивка гнезд, штраб и борозд в сохраненных конструкциях);
  • Отсутствие возможности устранения ошибок, допущенных в процессе реализации проекта, что приводит к необходимости срезки отдельных конструктивных элементов.

Что такое лаги и преимущества их применения

Независимо от материала, из которого будет выполнено напольное покрытие, в межбалочное пространство необходимо установить лаги. Что это такое и для чего они нужны? Их можно назвать поперечными балками. Лаги устанавливаются перпендикулярно основным балочным перекрытиям. Служат для увеличения жесткости перекрытия между этажами и снижения нагрузки. К ним крепится потолочное и напольное покрытие.

Преимущества применения лаг очевидны:

  • простота и быстрота монтажа;
  • экономия строительных материалов;
  • готовая конструкция сразу эксплуатируется;
  • имеют отличные теплоизоляционные и звукопонижающие характеристики;
  • позволяют регулировать высоту напольного покрытия;
  • подходят для монтажа коммуникационных линий;
  • служат хорошим вентиляционным элементом;
  • распределяют нагрузку по всей поверхности среди балок;
  • относительно небольшая стоимость;
  • возможность быстрого и качественного ремонта или замены отдельных частей.

Лаги – это поперечные балки пола, по которым укладывается покрытие пола

Лаги своими руками

Производство лаг проводиться их брусьев дерева с прямоугольным сечением. Сечение лаг находится в соотношении ширины и высоты, как 2 к 3 или же 1 к 2. Иными словами, высота лага должна превышать его ширину в 1,5-2 раза. Для производства лаг зачастую применяют древесину дешевых хвойных пород. Например, сосна или елка. Брусок режется на необходимую длину и получается лаг.

Важно!

Древесина для лаг должна быть высушена, без дефектов, обработана специальным огнеупорным раствором, жидкостью от вредителей и грибковых заболеваний.

Материал для лаг

Укладываем лаги правильно

Монтаж лаг необходимо проводить в направлении, перпендикулярном направлению, в котором будет укладываться напольное покрытие. Важно правильно рассчитать шаг монтажа лаг. Если шаг выбран верно, то прочность напольного покрытия будет достаточно высокая. Но, при меньшем шаге выполнение работ и стоимость материала будет дороже. Если шаг укладки будет большой, то пол будет прогибаться и скрипеть. Чтобы выбрать правильный вариант, необходимо, прежде всего, учесть какой толщины будет напольное покрытие. Чем тоньше покрытие, тем ближе друг к другу должен проводиться монтаж лаг. Если толщина напольного покрытия (досок) около 2-2,5 см, то шаг монтажа лаг должен быть в пределах 30-40 см. С увеличением толщины покрытия до 5 см шаг можно увеличить до 1 м.

Совет!

Читайте также:  Порядок работ по устройству монолитного перекрытия

Рекомендуется в жилых комнатах напольное покрытие монтировать вдоль направления падения естественного света. В коридорах такое покрытие лучше монтировать по линии перемещение от двери к двери.

Укладывая лаги на деревянные перекрытия, лучше крепить их к боковым сторонам балок

Крепление лаг

Крепятся лаги непосредственно на балку, к ее боковой стороне. Это дает возможность провести их регулировку, не применяя дополнительных подкладок. Их уклон проверяется специальным уровнем. Добившись необходимого положения, лаги крепятся с балками гвоздями или шурупами.

Кроме этого, крепление лаг и балок друг с другом может проводиться при помощи железных уголков. Одна часть уголка саморезами монтируется на балку, ко вторым частям уголков крепятся лаги. Помимо уголков, для монтажа лаг могут использоваться кронштейны в виде буквы П, которые есть в свободной продаже.

Укладка деревянного пола на лаги имеет массу преимуществ: простота процесса, легкость замены отдельных элементов

Как выровнять балки перекрытия по уровню

Необходимо выполнить несколько основных задач, касающихся ровного и прочного пола, уложенного по лагам.

Это точное выставление лаг в одной горизонтальной плоскости, их надежное крепление к основе, обработка защитными составами, плюс гидроизоляция всего сооружения.

Перед тем как выровнять лаги под деревянный пол, необходимо правильно выбрать их по сечению.

Потому что данный показатель влияет именно на надежность и прочность всей конструкции.

Если в доме проводится ремонт, и лаги уже установлены, то рекомендуется вскрыть полы и проверить брусы на предмет их качественного состояния.

При необходимости некоторые из них меняются новыми.

Появление на рынке новых напольных покрытий, которым требовалась при укладке очень ровная поверхность, вытеснили технология сооружения полов по лагам.

Им на смену пришли стяжки, заливаемые растворами на основе цемента. Это упрощало процесс выравнивания основания под отделку, но и у этой технологии было несколько недостатков.

Один из них – долго приходилось ждать, пока стяжка просохнет. А на это могло уйти несколько дней.

Современные технологии производства пиломатериалов вернули способ сооружения пола по лагам за счет правильной геометрии выпускаемых изделий, за счет использования сухой древесины. Им в помощь пришли защитные пропитки, которые проникали в древесину, увеличивая срок ее эксплуатации и предотвращая деформацию при нагрузках.

Производители за счет новых технологий стали выпускать и усовершенствованные недорогие материалы для настила на лаги.

Это не только фанера, хотелось бы отметить плиты ОСП.

С помощью прочных и ровных листовых и панельных материалов появилась возможность укладывать на пол по лагам ламинат, линолеум, керамическую плитку.

Надо отдать должное и тому, что деревянное строительство опять стало модным. Все чаще заказчики свое предпочтение отдают строительству деревянных домов.

А в таких домах деревянные полы смотрятся гармонично. Хотя лаги для сооружения пола используются не только в деревянных сооружениях.

Их сегодня применяют и в городских квартирах, особенно на первом этаже, когда стоит задача утеплить полы.

Но у этой конструкции есть и свои недостатки.

  • Даже обработанные антипиренами деревянные полы все еще остаются горючими конструкциями.
  • В них нельзя уложить систему отопления теплый пол.
  • При установке лаг в квартирах будьте готовы к тому, что высота потолков уменьшится.

Правильность размещения деталей

Особенности размещения потолочных элементов:

  • Если всё-таки есть непреодолимое желание использовать балки в помещениях, отличающихся небольшой площадью, то лучше выполнить их в светлых тонах. Темные оттенки создают более давящее впечатление, что омрачит ожидаемый эффект.

    На низкий потолок желательно монтировать балки из светлой древесины или окрашенные в светлые тона

  • Деревянные стены и пол станут самым лучшим дополнением для такого варианта. Помещение приобретет законченный, гармоничный вид. Комната станет излюбленным местом всех членов семьи.
  • Нельзя забывать и про остальные предметы интерьера, все должно сочетаться. Поэтому лучше избегать наличия металлической мебели.
  • Неровный потолок можно отлично обыграть, если расположить на нём фрагменты таким образом, чтобы они сглаживали переходы.

Конечно, потолок, на котором установлены балки, – это ответственное решение. Ведь любые ошибки могут привести к тому, что вид помещения будет испорчен. Очень внимательно нужно подходить к монтажу деталей, ведь они могут служить опорой для других элементов. Это должно быть продумано на этапе расчетов.

Если учесть все имеющиеся нюансы, рекомендации и соблюсти технологию, установка не займет много времени, а работы будут проведены полностью самостоятельно. Итогом будет служить уникальный интерьер, который будет радовать долгие годы.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Иногда в частном домостроении применяется такой вариант перекрытий – монолитное железобетонное, опирающееся на металлические балки (спаренные швеллеры, двутавры, труба квадратная и т.д.).

Плюсами такого перекрытия является то, что за счет довольно часто расположенных балок (от 1 м до 2,5 м в среднем) само перекрытие можно сделать довольно тонким (но не менее 50 мм). Армируется такое перекрытие в один слой, что тоже дает немалую экономию.

Основным минусом является то, что по требованиям пожарной безопасности металлические конструкции нужно покрывать специальным огнезащитным составом, а это недешевое удовольствие.

В данной статье мы рассмотрим два вопроса: как выполнить железобетонное перекрытие и как подобрать металлические балки.

С чего следует начать? С анализа перекрытия в плане. Допустим, у нас перекрытие размером 4х8 м. Рациональней расположить балки вдоль короткой стороны плиты, т.е. длина балок будет 4 метра (не считая глубины опирания на стены). Чем короче балка, тем меньше металла мы на нее потратим, и тем реже эти балки можно расставить. Конечно, это не жесткое правило, а просто рациональный совет.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Далее необходимо собрать нагрузки на 1 м 2 перекрытия. Как собирать нагрузки, подробно изложено в статье «Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома». При этом учитывается:

– временная нагрузка на перекрытие,

– нагрузка от веса перегородок (желательно балки располагать под перегородками, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на облегченное перекрытие),

– нагрузка от веса полов,

– собственный вес перекрытия.

Затем нужно задаться шагом металлических балок. Здесь на первый план выходит монолитное перекрытие. Если сделать шаг балок слишком частым, мы рискуем вызвать перерасход как металла, так и железобетона. Если расстояние между балками, наоборот, слишком большое, это вызовет увеличение арматуры в плите, увеличение толщины этой плиты (при этом значительно возрастет нагрузка на балки), а значит увеличится и сечение балок. Поэтому всегда перед началом расчета нужно анализировать и подбирать оптимальное расстояние между балками перекрытия. Изложенные ниже расчеты применимы при условиях: между всеми балками должно быть одинаковое расстояние; должно выполняться условие L 1/ L 2 > 2, где L 1 – длина балки, L 2 – расстояние между соседними балками.

В принципе, есть несколько путей расчета перекрытия такого типа.

Первый путь (более трудоемкий, особенно без достаточного опыта, но иногда необходимый). Можно задаться профилем металлических балок (допустим, у вас уже есть в наличии металл конкретного профиля); затем, задавшись толщиной перекрытия и шагом балок, можно собрать нагрузки и выполнить расчет балки. При этом, выполняя расчет, вы за несколько подходов можете определить максимально допустимое расстояние между балками, при котором выполняются условия прочности и деформативности. После этого можно перейти к расчету перекрытия и определить его толщину и армирование. Если все прошло – хорошо. Если толщина оказалась большей, чем вы задавали, расчет нужно будет повторить с начала – пока не сойдутся все части задачи.

Второй путь. Расчет начинается с железобетонного перекрытия. Задаемся шагом балок и толщиной плиты, собираем нагрузки и выполняем расчет плиты. При необходимости, корректируем шаг балок и толщину плиты до наиболее экономичных результатов. Собираем нагрузку на балку с получившегося пролета и подбираем сечение балок.

Второй путь мы рассмотрим на примере.

Монолитное перекрытие по металлическим балкам

Расчет ведется для условно выделенной полосы плиты шириной 1 м.

Необходимо перекрыть помещение размером в плане 6х10 м. Над перекрытием будут жилые комнаты – временная нагрузка 150 кг/м 2 . Материалы плиты: бетон класса В15, расчетное сопротивление бетона Rb = 7,7 МПа, арматура горячекатаная периодического профиля класса А400С, расчетное сопротивление арматур ы Rs = 365 МПа.

Минимальная толщина перекрытия должна быть больше, чем L /35, где L – расстояние между балками.

Задаемся шагом балок – 2,5 м, направление балок – вдоль короткой стороны помещения, толщина ж.б. перекрытия – 80 мм (что больше, чем 2,5/35 = 0,071 м = 71 мм), расстояние от нижней грани плиты до рабочей арматуры – 35 мм.