Крепление балок перекрытия к мауэрлату: технология выполнения работ

Несущими элементами балочных перекрытий являются деревянные балки прямоугольного сечения высотой 140-240 мм и толщиной 50-160 мм, уложенные через 0,6; 0,8; 1 м. Сечение деревянных балок перекрытий зависит от нагрузки, подшивки (наката ) с засыпкой, и дощатого пола, настеленного по лагам как непосредственно по лагам (Таблица 1.).

Конструкция стропильной системы

Система стропил является своеобразным каркасом крыши. Все узлы и элементы должны обладать достаточной жесткостью для выдерживания нагрузки при распоре и сдвиге. Конструкционные элементы изготавливают из дерева, чтобы кровля имела легкий вес. Материал необходим качественный, с небольшим числом трещин и сучков. Для мауэрлата, прогона и подушек берут сорта твердых пород дерева.

В систему стропил входят следующие элементы:

  • Мауэрлат – своего рода фундамент кровли, служащий опорой. Благодаря ему вес одинаково распределяется по периметру постройки. Это толстая балка, прикрепленная к стене, уложенная строго параллельно балке конька.
  • Ноги стропил. Определяют внешний вид верха дома и уклон крыши.
  • Коньковый прогон. Это брус, положенный в горизонтальном положении, на котором закрепляют стропила.
  • Боковой прогон. Аналогичен коньковому, но фиксируется по центру стропильных ног на скате.
  • Затяжка. Соединяет крайние стропила, чтобы они не расходились.
  • Подкос (ноги под стропами). Состыковывается с лежнем и стропильной ногой, что делает его более стойким.
  • Лежень. Устроенный поверху внутренней стены постройки, параллельно коньку, брус. Служит для установки подкоса и стойки.
  • Конек крыши. В этом месте соединяются скаты кровли, набивается сплошная обрешетка для повышения прочности.
  • Свес. Часть крыши, ограждающая стены от контакта с большим объемом атмосферных осадков.
  • Кобылки. Устанавливаются для увеличения длины стропил, если их не хватает при монтаже свесов.
  • Обрешетка. Сплошная или из реек, служащая основой для кровельного материала.

Важно выбрать подходящие методы соединения участков системы, качественно их соединить с общей кровлей для стойкости к расчетной нагрузке.

Установка ↑

Для устройства мурлата используют деревянные брусья, которые укладывают в плоскости, параллельной будущему коньку. Его начинают устанавливать в процессе возведения стен. К примеру, в случае кирпичной кладки можно поступить следующим образом:

  • ближе к верху, примерно на 4–6 рядов ниже края, с периодичностью в 1 м прокладывают толстую проволоку;
  • проволоку прочно закрепляют внутри кладки по центру;
  • длины свободных концов должно хватить, чтобы впоследствии без проблем охватить и обвязать опорный брус;
  • после завершения строительства видимые части крепежа прячут, к примеру, нанеся слой штукатурки.

На заметкуМауэрлат устанавливают с минимальным отступом от кромки стен. Он должен быть больше 10 см.

Чтобы не допустить загнивания балок мурлата, их гидроизолируют, прокладывая рулонный материал типа рубероида.

Устраивая мауэрлат вдоль периметра стен, необходимо проконтролировать не только надежность фиксации, но и горизонтальность опорного бруса.

Дополнительное опирание

В тех случаях, когда стропильную ногу необходимо разгрузить, подкосы или стойки устанавливают, как правило, не на балки перекрытия, а на лежень, который укладывается на несущие стены. Такую конструкцию называют наслонной.

Дополнительное опирание

Конструкции с опорой на несущие стены называются наслонными

Но, бывают случаи, когда строение не имеет ни внутренних несущих стен, ни колонн. В результате конструкцию можно сделать только висячей.

Дополнительное опирание

Классическая висячая система подразумевает опирание ноги только на две точки – мауэрлат или балку перекрытия и коньковый прогон. Однако если здание большое или кровля пологая с длинными скатами, может потребоваться усиление конструкции для предотвращения деформации скатов.

Схема устройства висячей системы

Дополнительное опирание

В таких ситуациях и приходят на помощь стойки и подкосы, установленные на перекрытия. Напомню, что подкосы, в отличие от стоек, устанавливаются под углом. Чаще всего их монтируют с двух сторон стойки, подпирающей коньковый прогон, но встречаются и другие варианты их расположения.

Стойки крепятся к стропилам при помощи зубчатых пластин

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:  Опирание плит перекрытия в панельных домах /инструкция с фото

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.

Разновидности креплений

Дерево — природный материал, который в процессе выравнивания влажности и высыхания дает значительную усадку, из-за чего линейный размеры сооружения изменяются. Именно поэтому опытные мастера рекомендуют возводить крышу для брусовых и бревенчатых домов, спустя год после постройки, когда процесс усадки переходит из активной в пассивную фазу. Если зафиксировать деревянные элементы каркаса жестко, то после высыхания крыша дома может деформироваться. Поэтому для соединения стропил используют следующие виды креплений:

  1. Жесткие. Жесткими креплениями называют такие разновидности крепежной фурнитуры, которые не способны компенсировать изменения размеров древесины в процессе высыхания. Они обеспечивают прочную, надежную фиксацию, однако, они могут стать причиной деформации каркаса, приводящей к изменению геометрии кровли, протечкам или даже обрушению конструкции. К этой разновидности крепежа относятся металлические уголки, металлические накладки и деревянные «чурки».
  2. Подвижными. Подвижными крепления называют способы фиксации, которые за счет скользящих вдоль своей оси деталей могут компенсировать изменение размеров стропильного каркаса в процессе усадки сооружения. Каркас, закрепленный с помощью ползунов или салазок, «дышит» вместе с домом, подстраиваясь под его размеры, не давая деформаций. С помощью таких креплений можно возводить крыши для деревянных домов, не прошедших процесс усадки.
  3. Скользяща стропильная система

Разновидности креплений

Интересно, что существует несколько вариантов комбинаций подвижных и неподвижных соединительных узлов. Наиболее распространёнными являются стропильные системы с одним жестким и двумя скользящими креплениями, которые обеспечивают достаточную подвижность при высокой прочности и жесткости конструкции.

От чего зависит выбор сечения балок.

Для того, чтобы не ошибиться с подбором арматуры и поперечных сечений для железобетонных балок, необходимо знать ряд особенностей.

От чего зависит выбор сечения балок.

Двутавровая балка с шириной стенки от 60 до 100 мм является самой практичной. Толщину стенки необходимо выбирать в зависимости от размещения арматурного каркаса, а также укладки и уплотнения бетона. У V-образных опорных элементовтолщина стенки постепенно увеличивается. Это свойство обеспечивает прочность конструкции, а также ее стойкость к образованию трещин. Для балок, имеющих длину 6 и 9 метров, может быть применено тавровое сечение.

Полезная информация! Чаще всего высота сечения ригелей в середине пролета составляет от 1/10 до 1/15 пролета. Если это двускатная балка – высота сечения в середине пролета определяется исходя из типовой высоты балки, составляющей 800 или 900 мм и уклона верхнего пояса.

От чего зависит выбор сечения балок.

Балки с различными видами сечений

Для обеспечения устойчивости при транспортировке и монтаже ширина верхней полки составляет от 1/50 до 1/6, то есть около 200 — 400 мм.

От чего зависит выбор сечения балок.

Ширину нижней полки выбирают в зависимости от прочности бетона при ее обжатии, от диаметра зажимов натяжных устройств и от длины балки, давящей на колонну.

Ширина нижней полки колеблется от 200 до 280 мм. Переход от вертикальной стенки к полкам осуществляется с помощью вутов, имеющих угол наклона 45°.

От чего зависит выбор сечения балок.

Решетчатые двускатные стропильные балки применяются при необходимости прохождения коммуникаций. Диаметр сечения таких балок составляет 200-280 мм.

  1. Двускатные балки изготавливают из бетона классов В25 — В40. В качестве основы используется арматурные прутья классов A-V и A-IV, канаты класса К-7 и высокопрочную проволоку класса Bp-II.
  2. Продольные стержни верхней полки и каркасы стенки изготавливают с помощью арматуры класса A-III.
От чего зависит выбор сечения балок.

В опорных частях ригелей устанавливают вертикально расположенные стержни и сетки, выполняющие роль дополнительной арматуры.

Железобетонная балка двускатная

От чего зависит выбор сечения балок.

При обжатии двускатных балок с двутавровым сечением в верхней полке могут образоваться многочисленные трещины. Для того, чтобы этого избежать, необходимо стропильные железобетонные балки армировать конструктивной напрягаемой арматурой в верхней части ригеля. При этом эксцентриситет усилия обжатия и растягивающее напряжение в верхней полке уменьшаются.

Нагрузка балки от собравшегося снега и собственного веса передается на опоры через ребра панелей.

От чего зависит выбор сечения балок.

Подбор как продольной, так и поперечной арматуры, расчет стойкости к возникновению прогибов и трещин производится для простого изгибаемого элемента прямоугольного, двутаврового или таврового профиля на всех стадиях работы.

Важно! При этом не стоит забывать о том, что опасное нормальнее сечение в двускатных балках отстоит на 0,35 — 0,4L от опоры, а не располагается в середине пролета. Если давящая нагрузка распределена равномерно, при уклоне верхней полки равном 1:12, опасное нормальное сечение находится на расстоянии 0,37L от опоры.

Если нагрузка на балки с параболическим криволинейным и параллельным очертанием верхнего пояса распределена равномерно, расчетное сечение будет расположено в середине пролета.

Изготовление сборных балок

Если идет ремонт и требуется установка или замена балок, но нет конструкций необходимой длины или сечения, то их можно изготовить самостоятельно из досок. Подбираем доски таким образом, чтобы их ширина соответствовала высоте балки, а толщина доски была не менее 1/3 ширины балки. Составляем вместе три доски, смещая среднюю на 1 м. Образовавшееся пространство заполняем такой же доской длиной 1 м. Сращивание элементов таким способом дает возможность получить конструкцию требуемой длины и сечения.

Решение вопроса о том, как крепить доски, следующее: на расстоянии 10 см от места состыковки досок вкручивают 6-8 саморезов по дереву с каждой стороны стыка, располагая их вертикально в 2 ряда. Использовать гвозди нежелательно. Со временем древесина усохнет, и гвоздевое соединение ослабнет, чего не происходит при креплении саморезами.

Примечание: обработка защитным средством от гниения досок перед сборкой дает больший эффект, чем обработка цельного бруса. Такие сборные конструкции можно эффективно использовать для подвального перекрытия.

Установить балки перекрытия технически не очень сложная работа. Несколько рабочих без проблем справятся с этой задачей. Строительство нового дома или ремонт существующего пройдет согласно плану без проблем и задержек.

Особенности монтажа

Чтобы установить балки, следует закрепить вначале крайние перекрытия, а потом те, что должны находиться в промежутке. Данная технология называется «маячной». Установка несущих балок производится параллельно сечениям более коротких пролетов. Несущие необходимо укладывать на уровне несущих стоек стен, оставляя расстояние, соответствующее оконным и дверным проемам. Укладка крайних балок производится с помощью ватерпаса или уровня. Промежуточные укладываются на одинаковом расстоянии с использованием реек и шаблонов. Состыковка балок с внутренней стороны помещения осуществляется путем соединения с помощью скоб, металлических накладок или хомутов. Возможно использование досок, толщина которых равна 50 мм, соединенных гвоздями.

Схема установки перекрытия в кирпичную стену.

Устанавливают балки перекрытия, прикрепляя их брускам каркаса, составляющего верхнюю обвязку стен выше несущих стоек. Устанавливая балки, следует располагать их концы так, чтобы они выходили за пределы стен, создавая карниз, который будет защищать стены дома от снега и дождя. Между несущей стеной и краями балок оставляют зазор около 5 см, который необходимо забить с помощью рейки, где помещается также рубероид или полосы толя.

При укладке перекрытий в кирпичные стены каждую балку помещают в нишу, имеющую глубину 18-20 см, дно которой закрыто обработанной битумом доской. Конец после обрезки под углом, составляющим от 60 до 80 градусов, должен быть обработан антисептиком, просмолен, завернут в рубероид и уложен. Концы балок не должны доходить до задней стенки на расстояние от 3 до 5 см. Все свободное пространство должно быть заполнено стекловатой и затерто раствором из цемента с известью.

Стены, толщина которых составляет 2,5 кирпича, должны быть обеспечены глубиной ниши с воздушной прослойкой, а концы балок не обрабатывают в данном случае. Выровненный низ гнезда необходимо промазать битумом и проложить двумя слоями толя. Задняя стенка закрывается одним слоем войлочного просмоленного материала, прижатого доской, обработанной в антисептике, толщина которой – 2,5 см. Расстояние от конца балки до задней стенки ниши должно составлять 4 см. При толщине стены в два кирпича задняя стенка закрывается двухслойным войлочным материалом, прижатым с помощью трехстенчатого ящика из древесины.

Установка предполагает на начальном этапе монтаж анкеров из стали, каждый из которых одним из концов не должен доходить до внешней поверхности соответствующей стены на 20 см, а другим концом выступать до 20 см внутрь пространства помещения. Для крепления деревянных балок применяют стальные накладки и гвозди. При этом между балками расстояние не должно превышать 600 мм, а давление полезной нагрузки на пол не должно превышать 2,4 кПа.

Монтаж деревянных балок перекрытия используется при строительстве малоэтажных конструкций из дерева или кирпича. Это обусловлено тем, что они обладают высокой прочностью, легко обрабатываются и монтируются, а также экологичны.

Варианты расположения балок на потолке

Балки на потолке можно расположить по-разному, в зависимости от количества и направления меняется визуальное восприятие помещения. Одиночный элемент обычно устанавливают на границе зон. Несколько закреплённых поперёк помещения расширят его, а вдоль — удлинят. Расположение по диагонали или от центра к стенам добавят простора. Потолок с фальшбалками способен стать изюминкой любого интерьера. Можно заказать готовый вариант или создать собственный, отвечающий индивидуальным потребностям.

Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке

Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке
Варианты расположения балок на потолке

Подводим итоги

Перекрытие по двутавровым металлическим балкам обеспечивает повышенный запас прочности. Важно правильно выполнить расчет перекрытия по металлическим балкам и придерживаться технологических рекомендаций. Квалифицированный совет профессионалов поможет при выполнении работ.

Филонцев Виктор Николаевич

ru Образование и опыт работы: Высшее техническое образование. Опыт работы на различных производствах и стройках – 12 лет, из них 8 лет – за рубежом. Другие умения и навыки: Имеет 4-ю группу допуска по электробезопасности. Выполнение расчетов с использованием больших массивов данных. Текущая занятость: Последние 4 года выступает в роли независимого консультанта в ряде строительных компаний.