Если под кровлей нет перекрытия – как правильно усилить стропила

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.

Устройство деревянных перекрытий между этажами: расчет и схемы монтажа

Планируя строительство загородного коттеджа, владельцу приходится решать непростой вопрос выбора перекрытий. Одни подрядчики советуют ему использовать железобетонные панели, другие настаивают на использовании в качестве перекрытия деревянных балок.

Мы решили помочь новичкам выйти из затруднительного положения. В нашей статье вы найдете обзор достоинств и недостатков деревянных межэтажных перекрытий.

Полезные советы по их монтажу и важные нюансы выполнения этой работы также не будут лишними. Надеемся, что полученная информация пригодится вам на стройке и поможет избежать серьезных ошибок.

Сочленение элементов

Если перекрытия ещё не сделаны, а прочность стропил вызывает опасения, нужно искать решения. Необходимо повышать несущую способность стропил.  Обязательным в этом случае будет повышение прочности узлов сочленения двух деталей. Именно на эти места конструкции приходится основная нагрузка на разрыв и на излом.

На рисунке ниже представлен вариант соединения двух балок – стропильной и стойки. Выполнено с помощью толстого болта и гвоздей. Вариант спорный. Усилие от стропил должно действовать на стойку по вертикали. В данном случае всю нагрузку воспринимают болт и гвозди. При большом диаметре болта узел выдержит нагрузку. Но это отход от традиций деревянного строительства.

На рисунке ниже представлен вариант соединения трёх балок с помощью металлической накладки. Прочность узла определяется прочностью металлической пластины и применённого крепежа. Так как со временем дерево претерпевает естественное усыхание и усадку, то и крепёж, выполненный на болтах и гвоздях, теряет свою прочность. Далеко не все строители это учитывают.

Сочленение элементов

Существенный момент – это крепёж стропильного блока к бревенчатому срубу. Если крепление выполнено неграмотно или вообще отсутствует, то при естественной усадке дома крыша обязательно «поедет».

Сочленение элементов

Традиционные способы сочленения балок выполняются по принципу «в упор», когда одна балка частью своего веса нагружает другую. Металлические накладки делаются для подстраховки.

Деревянные балки перекрытия

Деревянные балки являются основной несущей конструкцией перекрытия и имеют следующие преимущества:

  • их несложно изготовить и смонтировать;
  • имеют низкую теплопроводность;
  • экологически чистый материал;
  • относительно небольшая стоимость.

В то же время они имеют и недостатки:

  • меньшая механическая прочность, по сравнению с железобетонными;
  • древесина – горючий материал, поэтому потребуется обработка антипиренами – средствами делающими её негорючей;
  • возможность поражения грибком, плесенью или насекомыми – требуется обработка антисептиками и средствами от насекомых;
  • возможность деформации под воздействии нагрузок, влажности, колебания температуры или при изготовлении балок из сырой древесины;
  • зыбкость – колебания под воздействием переменных нагрузок, которые могут быть вызваны недостаточным их сечением, неправильным расположением или закреплением.

Балки деревянных перекрытий, чаще всего, имеют сечение прямоугольной формы и изготавливают их из обрезных досок толщиной 38-50 мм и шириной 100-250 мм или бруса сечением 60-200х100-220 мм. Кроме этого, в качестве балок могут использоваться бревна, круглые или обтесанные (с одной или из трех сторон). Они  должны быть изготовлены из хорошо высушенной древесины, в противном случае,   впоследствии могут деформироваться. Максимальная длина деревянной балки перекрытия из таких материалов (обрезной доски, бруса, бревна) не должна быть более 6 м.

При использовании в качестве балок досок высотой более 150 мм, для предотвращения из скручивания между ними устраивают вертикальные распорки-связи, сечение которых должно быть не менее 100х38 мм. Их располагают с шагом не более чем 2 м или в местах стыка листов (плит) нижней или верхней обшивки.

Кроме традиционных видов деревянных балок, в настоящее время, приобретают все большую популярность перекрытия из клееного бруса. Такой брус состоит из склеенных между собой деревянных полос – ламелей, которые могут быть как вертикальными, так и горизонтальными. Такие балки не подвержены деформациям при эксплуатации, имеют геометрически правильную форму и стандартные размеры.

Кроме этого, в настоящее время, все чаще используется клееная двутавровая балка для перекрытия, которая может состоять из древесины или комбинации её с OSB.

Максимальная длина деревянной клееной балки перекрытия – до 12 м. К тому же, клееные балки того же сечения намного прочнее чем балки из обычной (не клееной) древесины. Для создания оригинальных перекрытий арочного типа, некоторые производители изготавливают даже гнуто-клееные балки.

Размеры и шаг

Длина, сечение и шаг балок деревянного перекрытия взаимозависимые величины. Длина балок, как правило, определяется шириной пролета, который необходимо перекрыть. А их сечение и шаг определяют уже исходя из выбранной длины, нагрузки, которая будет действовать на перекрытие, а также учитывая размеры плит утеплителя или  подшивки потолка. Кроме того шаг и сечения балок деревянного перекрытия могут корректироваться в случае использования их в качестве элемента дизайна комнаты. При этом изменения должны быть произведены только в сторону увеличения прочности конструкции.

При проектной нагрузке в пределах 400кг/м2 сечение балок деревянного перекрытия может быть следующим:

Читайте также:  Монтаж плит перекрытия или как создать надежный каркас дома?
Шаг,м \ Пролет,м

2,0

2,5

3,0

4,0

4,5

5,0

6,0

0,6

75х100

75х150

75х175

100х200

100х200

125х200

150х225

1,0

75х150

100х150

100х175

125х200

150х200

150х225

175х250

При меньших нагрузках на перекрытие сечение досок или бруса может быть таким:

Нагрузка, кг/ м2при шаге балок — 1,0 м

Длина пролета, м

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

150

50х140

50х160

60х180

80х180

80х200

100х200

100х220

200

50х160

50х180

70х180

70х200

100х200

120х220

140х220

250

60х160

60х180

70х200

100х200

120х200

140х220

160х220

350

70х160

70х180

80х200

100х220

120х220

160х220

200х220

Рекомендуемый шаг балок из досок сечением 50х160-200 мм для пролета 3-6 м

Сечение

балки (доски), мм

П

3,0

Р

3,5

О

4,0

Л

4,5

Ё

5,0

Т,

5,5

м

6,0

Чердачные перекрытия
50х160 1200 900 650 500 420
50х200 1850 1350 1050 800 650 550 450
Междуэтажные перекрытия
50х160 800 600 450
50х200 1250 900 700 550 450

//

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.

Перекрытия досками на и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами. Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят. Деревянная балка более 6 метров: тонкости

Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.

Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

RoracottaПользователь FORUMHOUSE

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Укрепление потолка швеллером

Во время ремонта и строительства, особенно, производимого собственными силами, возникает множество вопросов по технике и материалам, которые лучше всего подойдут для тех или иных работ. Сегодня речь пойдёт об укреплении потолка швеллером.

Есть, конечно, и другие способы укрепления потолков, но у них есть существенные недостатки: деревянные подпорки со временем сами портятся и утяжеляют конструкцию, а углепластик ощутимо ударяет по бюджету.

Для чего нужно укреплять потолок

Допустим, для строительства дачи или бани вы выбрали деревянные балки длиной более трёх метров, и посередине они начали угрожающим образом провисать.

Укрепление потолка швеллером

Или дом уже достаточно старый, и вы боитесь, что иссохшееся дерево может обрушиться в один далеко не прекрасный момент.

Читайте также:  Как правильно стелить деревянный пол в доме — видео

Или вы собрались надстроить ещё один этаж или веранду, и, соответственно, планируется повысить нагрузку на потолочные балки.

Чтобы ваш потолок остался в целости и сохранности, без прогибов и надломов, стоит укрепить несущие балки с помощью швеллера. Также стоит задуматься о полной замене потолочных деревянных балок на швеллеры и железобетон, поскольку срок их службы не 50 лет, как у дерева, а в три раза дольше.

Немного о провисании

Степень провисания балки вполне реально оценить самостоятельно, и сейчас мы расскажем, как это сделать. Допустимой нормой провисания считается одна трёхсотая от длины балки.  То есть, если трёхметровая балка посередине провисает под нагрузкой на один сантиметр, то это нормально.

А вот два и три уже должны вас насторожить и привести к мысли о необходимости укрепления потолка, поскольку эти сантиметры не только выглядят неэстетично, но и чреваты надломом этой балки посередине и даже обрушением крыши или потолка.

Что такое швеллер

Швеллер, по сути, это протез для износившейся или недостаточно прочной для имеющейся в конструкции деревянной балки. Они изготавливаются из листа металла в форме буквы П. При заказе с металлобазы ,

Укрепление потолка швеллером

ru/catalog/metalloprokat/fasonniy-prokat/shveller/ что выйдет гораздо дешевле, чем со строительного рынка, можно подобрать и ширину, и длину, и толщину швеллера и высчитать необходимое количество для вашего ремонта.

Лучше всего для ремонта перекрытий подходит металл, обработанный составом от коррозии.

швеллер

Каким образом его устанавливать

Обычно больше всего страдают балки в местах стыка друг с другом или со стеной, из-за перепадов температур, влажности и, собственно, зазора между пластами древесины.

Для начала ремонтных работ стоит отпилить подгнивающие участки древесины, затем подобрать или обрезать по размеру куски швеллера и заменить им по периметру балки отсутствующие части, затем закрепить получившуюся конструкцию в стене с помощью болтов не меньше, чем 20 миллиметров в диаметре.

Если же вы усиливаете металлические балки швеллером, для начала зачищаете старую балку от коррозии, привариваете сварочным аппаратом по всей её длине швеллер и наносите защитное покрытие от ржавчины, тщательно грунтуете и наносите слой цементно-известковой штукатурки. Сварочный аппарат гораздо дешевле арендовать на сутки у любой строительной фирмы в вашем городе, чем покупать новый для одного использования. Эта процедура поможет продлить срок службы перекрытий ещё на долгое время.

На что стоит обратить внимание

Укрепление потолка швеллером

При установке укрепляющих конструкций в остове потолка стоит принять во внимание следующие пункты.

  • Работать придётся в условиях, ограниченных балками, множеством винтов, железных острых кромок и необработанной старой древесины. Одевайтесь так, чтобы не пораниться обо все выступающие части, не работайте в одиночестве и надевайте каски.
  • Заранее просчитайте, сколько вам понадобится гнёзд, штраб и борозд в старых балках, чтобы они не рассыпались от производимых при укреплении швеллером манипуляций. Иногда лучше их сразу заменить на новые.
  • Постарайтесь спрогнозировать возможные конструктивные ошибки и не допустить их возникновения, поскольку отремонтированный потолок ещё раз переделывать весьма накладно и трудоёмко. Не забывайте использовать уровень при выравнивании балок и следите за симметричностью возводимой крыши. Если нагрузка будет распределена неравномерно, в скором времени крышу «поведёт» в неизвестном направлении.

Укрепление потолка швеллерами это и достаточно просто, и недорого, и результативно.

Отремонтируйте свой дом, и он будет дарить тепло и умиротворение и вам, и вашим потомкам, поскольку грамотно укрепленная металлом конструкция гораздо долговечнее, чем привычная деревянная.

Прогиб лаг

Зачастую степень прогиба лаг зависит от технологии установки и качества материала Заходя в некоторые, особенно старые, дома даже невооруженным глазом можно заметить прогиб потолков второго, или, что бывает реже, пола первого этажа, являющийся следствием неправильного расчета несущей способности лаги или превышения допустимой нагрузки на перекрытия. Как позывает практика эксплуатации многоэтажных домов постройки первой половины 50-х годов ХХ века, где использовались деревянные межэтажные перекрытия, к 2000-му году величина прогиба потолков составляла от 70 до 100 мм, что приводило к необходимости проведения капитальных ремонтов здания с усилением несущих элементов перекрытий. И это при условии, что проводится точный инженерный расчет нагрузок и сечения лаг на стадии проектирования. А что говорить об индивидуальной застройке, когда расчет несущей способности лаги производился «на глазок» по совету «грамотных» специалистов.

Очень часто на величину прогиба лаг влияет и качество применяемого материала, избыточная влажность древесины, недостаточная толщина металлопроката, из которого изготовлена балка, и еще множество различных причин, приводящих к провисанию, к примеру, перекрытия второго этажа под нагрузкой. Неверный расчет несущей способности может привести не только к возникновению прогиба лаги, но и полному разрушению конструкции и обрушению этажа вниз, причем когда этого никто не ожидает.

Прогиб лаг

Как выровнять лаги по уровню и способы регулировки

Усиление деревянных балок перекрытия своими руками: основные способы и методика

Деревянные балки чаще всего используются в конструкции крыши. Оно и неудивительно: монтаж относительно прост, вес вполне терпим, по цене элементы доступны, нагрузки выдерживают значительные, стены не деформируют.

Кроме того, не оставлена в стороне и эстетическая сторона вопроса: при соблюдении правил установки и некоторой, не слишком затратной, отделке деревянные балки можно оставить в открытом доступе: они только придадут определенный шарм помещению. Стили шале или фахверк никогда не утратят своей популярности.

Однако есть и определенное затруднение: при больших габаритах строения требуется усиление деревянных балок перекрытия. Ширина пролета не должна превышать 5-6 метров, иначе элементы со временем начинают проседать, что грозит обрушением кровли.

Деревянные балки чаще всего используются в конструкции крыши

В принципе, можно обойтись и без усиления деревянных балок перекрытия: надежность конструкции обеспечивается установкой дополнительных опор либо увеличением сечения самих балок из древесины. Однако такие шаги ведут не только к перерасходу материалов (а значит, и себестоимости строения), но и к потере полезной площади помещения. Смотрите видео:

Читайте также:  Материал перекрытий в кирпичном доме. Перекрытия в кирпичных домах

«Малой кровью»

Большинство домовладельцев предпочтут провести усиление перекрытий таким образом, чтобы сохранялась возможность проживания в стенах здания. В большинстве случае это действительно реально. Если древесина несущей балки повреждена, но в труху она еще не рассыпалась и основные характеристики сохраняет, на элемент можно установить своего рода протезы. Причем из разных материалов.

  • Прогиб балок может быть устранен наложением деревянных протезов. Накладки максимально плотно фиксируются с двух сторон от поврежденного элемента, либо с двух боков, либо сверху и снизу. Максимальное усиление балок перекрытия достигается креплением накладки по всей ее длине. При этом важно и протез, и укрепляемый элемент обработать противогрибковым составом.
Усиление деревянных балок перекрытия своими руками: основные способы и методика
  • Надежное усиление перекрытия может быть достигнуто при использовании металлических накладок либо прутковых протезов. Пластины из стали используются по тому же принципу, что и накладки из древесины, только обрабатываются не противобактериальными, а антикоррозийными препаратами.
  • Усиление балок перекрытия углепластиком в последнее время гораздо популярнее деревянных накладок и металлических протезов. Углеволокно выпускается в виде лент, тканей, пластин и жгутов, так что нетрудно выбрать вариант, с которым удобнее всего работать в конкретных условиях. Материал наклеивается в несколько слоев, пока не будет достигнута нужная степень усиления. Работать с углепластиком просто: он легок, пластичен, крепится на клей, что значительно облегчает монтаж, негорюч, что повышает противопожарные характеристики деревянных балок и прочих элементов конструкции из древесины. Особенно актуальным углеволокно становится в условиях стесненности помещений, где особой свободы движений не наблюдается.

Отметим, что усиление балок перекрытия перечисленными способами имеет смысл только в том случае, если прогиб элементов конструкции не сопровождается ее значительными деформациями. Укрепление таким образом балок, имеющих существенные механические повреждения, годится только как временная мера.

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.

  • 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.

Усиление деревянных балок перекрытия своими руками: основные способы и методика Ссылка на основную публикацию

Способы соединения стропил с балками

Итак, у вас есть два основных пути:

  1. Установить сначала балки перекрытия, вмонтировав их в стены, тем самым создав наслонную стропильную систему.
  2. Собрать стропильные фермы на земле и поднять на крышу готовыми, при этом нижняя затяжка ферм будет одновременно служить опорой-балкой для будущего чердачного перекрытия.

В каждом из этих способов есть свои плюсы-минусы, но способы крепления используются разные – для ферм обычно идет крепление металлическими или деревяннымми пластинами, а для сборки на крыше – скалывание и врубка на шип.

Висячие стропила: затяжка и балка в одной роли

Если речь идет о небольшом строительном объекте, как гараж, баня или бытовка, то достаточно просто изготовить стропильные фермы на земле, и уже потом поднять их на стены постройки, закрепив на специальных штырях мауэрлата. Здесь балки перекрытия – неотъемлемая часть самих ферм, и этот тот самый случай, когда затяжка в ферме служит также опорой чердачного перекрытия.

А вот как это реализуется на практике:

А вот о вариантах, когда стропила именно опираются на балки перекрытия, а не создают с ними единую систему, мы разберемся сейчас детальнее.

Наслонные стропила: опора на балки в нескольких точках

Вот современный мастер-класс строительства классической крыши для мансарды, в которой стропила опирают на балки перекрытия прямо на крыше, а не строят фермы на земле:

Здесь балки перекрытия – уже не часть единой стропильной фермы, а самостоятельный элемент, на который опирается вся стропильная система. Причем опирание происходит не только по бокам балки, но и по всей ее длине.

Особенности устройства межэтажных перекрытий

Прежде, как сделать черный потолок, для получения качественного результата, следует разобраться, что представляет собой межэтажное перекрытие в деревянной постройке. Оно состоит из нескольких слоев и каждый выполняет конкретную функцию. При условии, что все элементы собраны правильно, потолок будет надежным и прослужит длительный период.

Особенности устройства межэтажных перекрытий

Межэтажное перекрытие в базовом варианте имеет 5 слоев:

  1. Дощатый пол . Если сверху располагается еще этаж, для него также нужно настелить пол. Дощатый слой бывает черновым, под финишную отделку, им можно пользоваться как чистовым вариантом.
  2. Пароизоляция . Несмотря на то, что некоторые хозяева не делают этот слой, для получения качественного результата желательно настелить пароизоляционный материал.
  3. Утеплитель . Создание теплоизоляции необходимо для того, чтобы в доме сохранялось тепло. Особенно это имеет значение, когда над перекрытием располагается не отапливаемое чердачное помещение или крыша.
  4. Гидроизоляция . Этот слой нужен для защиты древесины от разрушения в результате воздействия влаги.
  5. Черновой потолок в деревянном доме . Его используют для крепления финишной отделки. Также он является опорой для гидроизоляции, утеплителя и пароизоляции.