Посилення дерев’яних балок

У перекритті несучими елементами є балки. Вони відповідають за жорсткість і надійність конструкції. Але, термін служби дерева обмежений, тому в якийсь момент експлуатації потрібно виконати посилення дерев'яних балок.

Елементи можуть зажадати уваги не тільки з-за часу. Якщо розрахунок на етапі проектування було виконано неправильно (або взагалі не виконано), то незабаром після введення будівлі в експлуатацію з'являться проблеми.

Коли потрібно посилення

Проведення заходів по збільшенню несучої здатності потрібно в трьох випадках:

пошкодження деревини;
збільшення навантаження на перекриття;
помилки при проектуванні або монтажі.

Дерево - матеріал, який легко піддається гниттю або цвілі. Питання вирішують використанням антисептичних складів, але їх недостатньо. Згодом через вологість, перепади температури, комах і мікроорганізмів матеріал руйнується. Пошкоджене перетин ослаблене, тому не може сприймати навантаження, на яку було розраховано спочатку.

Посилення балок виконують при переобладнанні приміщень. Найпоширеніший варіант у приватному будівництві - переобладнання горища в мансарду. Навантаження на стельові прогони в цьому випадку збільшується, тому вони можуть прогинатися більше, ніж це допустимо.

Якщо перетин спочатку розрахована невірно або допущені помилки при монтажі, несучі елементи провисають, з'являються тріщини і т.п. Ще один варіант розвитку подій: будівельники заощадили і встановили балки меншого перетину, ніж потрібно, використовували погані матеріали або неякісно виконали кріплення.

Необхідний перетин прогонів в перекритті залежить від їхнього кроку, прольоту і навантаження. Щоб перевірити розміри в загальному випадку користуються представленої нижче таблицею. Важливо відзначити, що значення наведені для житлового чи громадського будівлі. Тут не враховуються складські приміщення, архіви і т.п.

Способи посилення балок перекриття

Точно підібрати варіант допоможе фахівець. Перед прийняттям рішення проводять візуальний огляд конструкції. По можливості виконують більш точні випробування на міцність. Після перевірки вибирають оптимальний метод посилення, враховуючи:

відсоток зносу і пошкодження;
умови роботи;
конструктивні особливості будівлі та вимоги до приміщень (чи потрібно зберегти вільний простір, чи є можливість зменшити висоту приміщення і т.п.).

Виділяють два шляхи збільшення несучої здатності:

посилення перетину балок;
зміна умов роботи (зменшення прольоту, кроку несучих елементів або навантаження).

При серйозних пошкодженнях рекомендують поєднувати два цих варіанта.

збільшення перетину

Для цього використовують накладки з деревини. Застосовують дошки і брус. Перетин підбирають в залежності від ступеня пошкодження і планованого навантаження. Варто зазначити, що нарощування перетину з боків неефективне. Щоб це зрозуміти, достатньо поглянути на формули, за якими розраховують елементи. Ширину в цих обчисленнях беруть в першого ступеня, а висоту - у другій. При збільшенні розмірів в 2 рази в першому випадку, несуча здатність подвоюється, а в другому - зростає вчетверо.

Стягування існуючої балки з накладкою болтами, скобами або шпильками. Професійні майстри воліють останній варіант. При закручуванні гайок обов'язково використовують шайби, щоб не пошкодити деревину. Між металевими деталями і деревом передбачають шар ізоляції, наприклад, Техноласт ЕПП. Пошкоджена ділянка перед виконанням робіт обробляють антисептиком.

посилення металом

Якщо немає можливості збільшити висоту перекриття, застосовують метал. Виділяють три способи:

накладки із сталевої штаби;
шпренгельної затягуванням;
взяття в обойму.

Смугову сталь застосовують при незначних пошкодженнях. До балці з боків фіксують смуги з листа товщиною 10-14 мм. Перед виконанням робіт матеріал обробляють антикорозійним покриттям. У місцях з'єднання дерева і стали варто передбачити шар гідроізоляції (Техноеласт і т.п.). Це запобіжить руйнування різних по вологості елементів. Фіксацію виконують на саморізи, болти або шпильки.

Посилення шпренгелем дозволить зменшити прогин перекриття. Затягування є перевернуту ферму (трикутну або трапецієподібну). У спрощеному випадку конструкція складається з підвіски (вертикальний елемент в середині прольоту прогону) і тяжів, закріплених з боків балки.

При серйозних пошкодженнях використовують металеві обойми. В цьому випадку металопрокат кріплять з двох сторін прогону. Невеликі прольоти посилюють куточками, великі - швелером. Висоту швелера підбирають так, щоб балка влазила між його полками. В обов'язковому порядку обойма повинна спиратися на стіни. Рекомендована глибина обпирання - 250 мм.

Метод актуальний при пошкодженні опорної частини перекриття. В цьому випадку існуючу балку вкорочують, а замість її торців виготовляють протези. Ці елементи можуть бути з:

дерев'яних дощок або брусків з двох сторін від існуючого елемента;
металевого прокату (куточок, швелер);
стрижнів арматури класу А400 (АІІІ) діаметром не менше 16 мм (використовують не окремі прути, а ферми з них).

Робота щодо посилення ускладнюється тим, що потрібно відрізати опорний ділянку несучої балки. Дотримуються такого порядку дій:

1) на відстані 1-1,5 м від стіни встановлюють тимчасові стоки під балки (перерізом не менше 150 × 150 мм);
2) розбирають перекриття в опорній зоні і частина стіни в місці обпирання;
3) відрізають пошкоджену ділянку прогону (приблизно на 50 см);
4) встановлюють протез з защемлением його в стіну;
5) надійно фіксують протез і балку між собою.

зменшення прольоту

Варіант змінює умови роботи перекриття. Чим менше провисаючий ділянку конструкції, тим менше потрібно розтин. Для зменшення прольоту встановлюють проміжні стійки або підкоси. Важливо пам'ятати, що стійки не повинні спиратися на нижележащее перекриття. Їх можна встановлювати на стіни або на балки, перекинуті між стінами.

У способу є істотний недолік: зменшення вільного простору. Але при бажанні стійки і підкоси можна обіграти в інтер'єрі приміщення.

зменшення кроку

У цьому випадку між існуючими балками встановлюють нові. Але метод не дає такої ефективності як попередній. При обчисленні несучої здатності проліт беруть в другому ступені (по першій групі граничних станів), а крок за все в першій. Зменшення прольоту в два рази збільшує несучу здатність в 4, а кроку - в 2.

Глибину спирання балок призначають від 200 мм. Нові та існуючі елементи обробляють антисептиком. За бажанням можна використовувати антипірени, які підвищують опірність вогню. У місцях зіткнення різних за властивостями матеріалів (дерево з металом, цеглиною або бетоном) укладають гідроізоляцію: Технолеласт, руберойд, Лінокром і т.п.

посилення крокв

Роботи практично не відрізняються від випадку з перекриттями. Всі методи, перераховані вище, актуальні. Виняток можуть скласти протези. При роботі на даху висячі кроквяні ноги буде розумно замінити на наслонние. Перші спираються тільки на мауерлат, а нагорі просто впираються один в одного. Другі ж мають дві точки опори: знизу на мауерлат, зверху на коньковий ригель.

При посиленні крокв важливо пам'ятати, що навантаження на них більше, ніж на перекриття. Відповідно, потрібні більше перетину. Основна складова навантаження - сніг. Його маса залежить від кліматичного району.