Балки перекрытия и стропила — способы крепления

Иногда в домах индивидуальной постройки можно наблюдать прогиб потолков второго этажа или, что можно встретить реже, пола на первом этаже. Возникает такое явление по причине неправильных расчетов либо превышения допустимой нагрузки. Как усилить деревянное перекрытие и вернуть несущую способность балок пола, то есть лаг, можно узнать из статьи.

Подробный обзор

Стропильная система

Стропила – это элемент конструкции дома, на котором уложена кровля. Стропила опираются на стены дома.  Кроме того, если пролёт (ширина дома под крышей) большой, то нужны дополнительные подпорки (стойки). Часто они завязаны на балки перекрытия.

На кровлю действует ветровая нагрузка переменного направления, вес выпавшего зимой снега. К этой части строения предъявляются жёсткие требования по прочности. Нагрузки на крышу во многом зависят от её формы. Высокая островерхая крыша испытывает меньшую нагрузку от снега, который просто скатывается вниз. Но её большая площадь является хорошим парусом для ветров.

Стропильная система

Элементы конструкции крыши тоже обладают немалым весом. Это дополнительная распорная нагрузка на узлы сочленения деталей.

Классические грамотные, с точки зрения профессионального строителя, решения не всегда возможны при самострое. Изобретательные самодельщики начинают придумывать выход из положения в соответствии со своими возможностями.

Сложность стропильной системы

Стропильные соединения применяются, прежде всего, для кровельных конструкций. Здесь необходимы особо прочные балочные соединения, так как они часто подвергаются сильным воздействиям ветров.

Сложность стропильной системы

Такие прочные соединения достигаются с помощью стропильных соединителей, которые доступны в шести стандартных размерах. Изготавливаются такие изделия двух видов — правые и левые — чтобы можно было закрепить балку с двух сторон.

Спроектировать деревянную стропильную систему намного сложнее, чем любые металлические конструкции. Почему? В природе не существует двух досок с абсолютно одинаковыми показателями прочности, на этот параметр влияет очень много факторов.

Сложность стропильной системы

Требования к качеству стропильной доски

Как выбрать качественные ровные доски для стропил

Сложность стропильной системы

Металл имеет одинаковые свойства, которые зависят только от марки стали. Расчеты будут точными, ошибка минимальная. С деревом все намного сложнее. Для того чтобы минимизировать риски разрушения системы, нужно давать большой запас по прочности. Большинство решений принимается непосредственно строителями на месте после оценки состояния пиломатериалов и с учетом особенностей конструкции. Очень важен практический опыт.

Сростка стропил. Накладка с 2 сторон в виде метровой доски 150х50

Сложность стропильной системы

Доски строительные

Предлагаем ознакомиться Какой крепеж подойдет для монтажа стропил и крепления деревянных балок дома?

Области применения и расчет деревянных перекрытий

Перекрытия по деревянным балкам рекомендуется применять:

  • в зданиях, построенных из древесины (каркасных и рубленых);
  • в дачных домах, рассчитанных на летнюю эксплуатацию;
  • в хозяйственных постройках (сараях, банях, мастерских);
  • в быстровозводимых домах сборно-разборного типа.

Кроме перечисленных вариантов, деревянные конструкции для межэтажных перекрытий можно использовать в коттеджах, предназначенных для круглогодичного проживания. Только в этом случае нужно использовать двухрядную систему установки балок, о которой мы рассказали выше.

Подбирать сечение бруса по принципу «чем толще, тем лучше», мы не советуем. Есть простая методика расчета, взятая из строительных нормативов.

Согласно ей, высота деревянной балки должна быть не меньше 1/25 размера перекрываемого пролета. Например, при 4-х метровом расстоянии между стенами нужно купить пиловочник с высотой сечения (Н) не менее, чем 400/25 = 16 см при толщине (S) 12 см. Для создания запаса прочности найденные параметры можно увеличить на 2-3 см.

Второй параметр, который нужно правильно выбрать — количество балок. Он зависит от их шага (расстояния между центральными осями). Зная сечение бруса и размер пролета, шаг определяют из таблицы.

Таблица. Выбор шага балок

Указанная в таблице расчетная нагрузка 350-400 кг/м2 является максимальной для второго этажа. Если он не будет жилым, то ее величина не превысит 250 кг/м2.

Планируя раскладку брусьев, нужно учесть, что два крайних должны отступать от торцевых стен не менее, чем на 5 см. Остальные балки распределяют по стенам равномерно (в соответствии с выбранным шагом).

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

Из деревянных двутавровых балок перекрытия своими руками монтируют стропильные системы и сооружают перемычки между этажами.

Читайте также:  Как правильно утеплить потолок под холодной крышей?

Этот современный материал выпускается по международным стандартам с применением передовой технологии, позволяющей получить отличный строительный продукт нового поколения.

Это прекрасное решение для частного строительства всех типов конструкций, начиная от каркасного дома или блочной постройки и заканчивая деревянным теремом из сруба.

Сфера использования

Двутавровая балка встречается не только в частном строительстве, но и является неотъемлемым атрибутом на стройплощадках, где монтируют промышленные помещения, торговые центры, офисные здания и т. п. В малоэтажных домах этот деревянный элемент выступает как несущая конструкция в составе стропильной системы, на чердаках, мансардах стеновых и кровельных каркасах.

Пояса двутавровой балки сделаны из цельной древесины, а поперечина — из стружечной плиты

С помощью такого решения можно отказаться от перекрытий из досок, металлических профилей и ЖБ плит.

Такие балки состоят из комбинированных материалов: пояса созданы из цельной древесины, а поперечина выполнена из стружечной плиты.

Эти деревянные перекрытия более чем в три раза увеличивают жесткость стен, благодаря чему каркасное сооружение приобретает прочность, существенно не увеличивая вес.

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

Техническая характеристика

Современный материал для перекрытий выпускается в промышленных масштабах на новейшей заводской линии. Для его изготовления применяют клееный деревянный брус, тщательно просушенный в камере, и стружечную плиту (OSB, OSP). По конфигурации балка очень похожа на рельс и имеет такие особенности:

Стандартные размеры балки

  • фанера, из которой собраны боковые стойки, устойчива к влаге, ее толщина может варьироваться в диапазоне 24 – 27 мм. Также в состав балки входит полка из древесины, обработанная антисептическим средством;
  • фанерная стойка интегрируется в полки при помощи технологических пазов;
  • детали между собой соединены водотермостойким клеевым составом;
  • снаружи балка покрыта краской с водоотталкивающей способностью.

Самые востребованные размеры перекрытия:

  • габариты балки – 200х80 мм;
  • толщина фанерной перемычки – 27 мм.

Положительные характеристики

Удачная комбинация «дерево – стружечная плита — дерево» здесь отсутствуют те недостатки, которые встречаются у натуральной древесины. Двутавровое сечение служит своеобразным усилителем, благодаря чему прочность перемычки увеличивается многократно, и изделие по своим техническим характеристикам может смело становиться в один ряд с бетонными и ЖБИ перекрытиями.

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 пролетов балок металлическими накладками и прутковыми протезами

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 балок углеволокном

Усиление балок углеволокном — схема

Усиленные балки углеродным волокном

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

Усиление протезами из швеллера, прокатного профиля

Усиление протезами из швеллера, прокатного профиля — 2

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.

Устройство пруткового протеза

  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.

Установка пруткового протеза

Усиление балок шпренгельными затяжками

Усиление перекрытий — установка шпренгелей

Тип усиления с изменением условий работы

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

Изменение условий работы конструкций

Изменение схемы работы

Нестандартные решения

Читайте также:  Схема балок перекрытия. Как правильно сделать деревянное перекрытие

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 — установка опор

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.

Усиление перекрытий — установка дополнительных балок

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

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.

Как усилить лаги при помощи протезов

В качестве протеза применяется стальная ферма небольших размеров, которую устанавливают на поврежденный участок деревянной балки. Для ее изготовления используют швеллер или прутки из металла. Первый вариант считается более надежным, так как деталь имеет стандартные размеры, что упрощает подборку.

Внимание! Изготовление протеза из металлических прутьев лучше доверить компетентному в этом вопросе специалисту, так как здесь необходимо выполнение сложного расчета.

Очень часто лаги повреждаются в той области бруса, которой соприкасаются со стеной. Именно эти участки сильнее всех подвергаются воздействию перемены температур и повышенной влажности. В этом случае для ремонта используют деревянные и металлические протезы одновременно.

Усиление протезами производят по следующей схеме:

  1. Как и в предыдущем случае, перед работой полностью снимают нагрузку с балок перекрытия, то есть устанавливают временные опоры.
  2. Вырезают поврежденный участок.
  3. Хорошо обрабатывают его антисептиком.
  4. Подбирают деревянные накладки с таким расчетом, чтобы они обрамляли протез.
  5. Вставляют сам протез.
Как усилить лаги при помощи протезов

В заключение работ фиксируют вкладыш при помощи гвоздей. Иногда возможность усиления балок полностью отсутствует. В подобных случаях используют перераспределение нагрузки на дополнительные элементы.

  • Устанавливают несколько опор, которые будут подпирать лаги снизу.
  • Увеличивают количество бревен, добавляя между установленными ранее несколько новых.

Такие нестандартные решения можно применять только в случае увеличения нагрузки. При этом сами лаги не должны иметь повреждений.

Способов усиления перекрытий между этажами достаточно для того, чтобы при потребности можно было выбрать подходящий вариант. Главное здесь – ответственный подход и разумный расчет.

Ремонт провисшего потолка своими руками

Любой ремонт сравним со стихийным бедствием, особенно если это связано с возведением или полной заменой старых конструкций. Как правило, в жилых частных домах потолки подвержены быстрому оседанию (провисанию).

Перед тем как приступить к решению данного вопроса, необходимо подняться на крышу и взглянуть, что же с потолком все-таки произошло.

Наличие шлаков необходимо убрать в сторону, затем стоит приподнять толь, и если пошел пар, то его наличие говорит о том что — потолок в частном доме просто сгнил или задохнулся.

Основные причины провисания потолка

Провисание потолка может возникнуть, если, при строительстве дома использовался зараженный грибковой плесенью лес. Древесный грибок очень опасен тем, что ему не надо особых условий, вывести его очень сложно.

Его можно обнаружить по гнилым пятнам, а лет через пять такой лес превратится в труху и гнилую пыль, плюс учесть тот факт, что все это было закрыто рубероидом по старинке то идеальные условия для процветания грибка.

  Вторая причина гниения потолка, задохнувшиеся пиломатериал из которого выполнен был потолок. А случится, это может, и вот по каким причинам. Если не высохший лес постелить на потолки закрыть его рубероидом, а потом еще и штукатурить глиной с обратной стороны. В этом случае беды не миновать. Запомнить нужно вот что, если вы используете дерево в строительстве оно обязательно должно быть хорошо просушенным. Но вернемся к нашим потолкам, что же теперь делать? Как построить новые потолки и с чего начать?

Читайте также:  Как разложить плиты перекрытия на плане

Устранение провисания потолка

В первую очередь нам потребуется пиломатериал пихта или лучше всего сосна можно не просушенный, но в этом случае нужно хорошо подумать, где и как вы его будете сушить.

Для просушки пиломатериала потребуется сухое проветриваемое помещение с температурой в среднем 25 градусов, а главное не будет открытых солнечных лучей.

Ремонт провисшего потолка своими руками

Запомните, самое главное правило, пиломатериал нельзя сушить на солнышке, в этом случае он обязательно деформируется, и потрескается, и вместо ровных брусков, вы получите корявые потрескавшиеся бревешки, из которых что-то построить очень сложно будет.

Заготовили сухой пиломатериал, теперь приступим к демонтажу старого потолка. Как правило, в старых домах постройки ориентировочно 1990 годов использовался метод выполнение потолков щитами.

То есть через комнату сначала от стены протягивались балки обычно 2-3 с расстоянием ориентировочно 70- 90 сантиметров. И мы поступим так же, протянем балки и кинем их на простенки комнаты. Как это сделать? Вставляем балку в специально заготовленное отверстие в уличной стене. Как правило, при строительстве дома последний брус, на котором ставится крыша, делается с отверстиями под балки. Второй конец балки ложем на простенок и состыковываем с балкой другой комнаты. Правильно состыкованные балки напоминают букву «Т» или как говорят строители, ложится «лапа на лапу». То есть выпиливается на конце балки квадрат и с другой стороны квадрат, так что бы они хорошо и плотно состыковывались. После состыковки балку у уличной стены и на простенке примыкающей к другой балке следует закрепить большими металлическими скобами, чтобы впоследствии они не разъезжались.

Следующим этапом в нашей стройке это нашивка металлического уголка на края балки. Сверлим для этого уголок с расстояниями между отверстиями 60-70 см и закрепляем его к балке с помощью шурупов размером 4.8 * 100.

, с соседней балкой поступим точно так же. Так что бы свободные края, оставшиеся от металлического уголка, заходили внутрь между двумя балками. Теперь нам потребуется плаха или доска толщиной 5 см.

, надпиливаем ее размером расстояния между двумя балками и укладываем поперек между двумя балками на уголки. Этот метод укладки потолка называется укладка «каратышами» впоследствии для финишного отделочного ремонта он очень удобен.

И так поступаем со всей комнатой. Завершающим этапом в ремонте потолка будет поднятие утеплителя на крышу.

Если у вас нет денег на дорогостоящие материалы, это можно сделать следующим дешевым способом. Берутся опилки глина и небольшое количество воды все материалы между собой перемешиваются.

Процентное соотношение раствора 15% глины остальное опилки, таким раствором закладывается потолок. В нашем случае это идеальный вариант, потому как заодно и прижмутся короткие дощечки, которыми мы выложили потолок, так как их закрепить к металлическому уголку не получится иначе.

На этом и все теперь можно приступать внутренней отделки комнаты, о которой поговорим чуть позже.

Дополнительные опоры

Если балки перекрытия в целом находятся в хорошем состоянии, но треснули – например, под воздействием обильного снегопада – лучшим вариантом усиления и восстановления их функциональности будет установка подпорок по обе стороны от перелома. Разумеется, если речь идет о чердаке и прочих подсобных помещениях. Впрочем, балка, снабженная дополнительной опорой, вполне может вписаться и в жилое помещение, если будет оформлена дизайнерски. Опору можно установить как деревянную, так и металлическую.

Порядок работ по усилению можно свести к следующим пунктам.

Дополнительные опоры
  • Сведение концов поврежденной балки. Потребуется аналог домкрата, который позволит соединить осколки. Или слаженная и неторопливая работа бригады из трех-четырех человек.
  • Крепление разлома. Можно воспользоваться любым вариантом протезов и накладок: до установки опор они расколотую часть удержат.
  • Расчет места установки опоры. Вполне вероятно, им станет места раскола. Но может статься, что опор понадобится две, в тех местах, где на деревянную балку приходится максимум нагрузки. Это особенно вероятно, если балка имеет большое сечение.

Остальное – дело техники. Единственное, что потребуется от ремонтера – четко выверить перпендикулярность опоры, иначе усиление перекрытия точно не удастся.

Устройство межэтажных перекрытий по деревянным балкам в доме

Перекрытия между этажами, подвальные или чердачные конструктивно устраиваются по двум схемам – безбалочное перекрытие (в основе лежит использование монолитной плиты), и балочное перекрытие (применяются деревянные балки перекрытия). Делают перекрытия для разделения междуэтажных помещений, а также, чтобы отделить комнаты от подвала и чердака. Балки могут быть изготовлены из различных материалов, например, из древесины, монолитного железобетона или металлических прогонов.

Устройство перекрытия по деревянным балкам