Как усилить деревянную балку перекрытия своими руками

В зданиях и сооружениях между этажами проложены строительные перекрытия. Это плиты и балки — горизонтальные конструкции из бетона или железобетона. Будучи элементами, составляющими часть опорной системы здания, они постоянно находятся под огромным давлением.

Подробный обзор

Когда необходимо усиливать углеволокном?

Победить выкрашивание, утрату жёсткости, вызываемую возрастающими со временем механическими напряжениями сможет усиление плит перекрытия углеволокном. К тому же перекрытия подвержены совокупному разрушающему влиянию высокой влажности, перепадов температуры, химически активных компонентов.

Такое нежелательное сочетание может впоследствии повлечь разрушение сборных конструкций, даже самого здания. Поэтому мастера компании «КТБ А-Строй» проводит усиление перекрытий углеволокном и уверены в его необходимости при любой из четырёх следующих ситуаций:

У сооружения снизилась несущая способность Возникли сильные прогибы перекрытий, превышающие норму В плитах образовались сквозные трещины Произошло разрушение плит, например, из-за механического повреждения

Если выполняется капитальный ремонт, идёт реконструкция постройки или перераспределение механических усилий привело к возрастанию несущей нагрузки, то укрепление плит тоже очень рекомендуется. Поводом провести усиление плиты углеволокном может служить осыпание бетона либо ржавление арматуры, что характерно для процессов естественного старения.

Причины ослабления балок

Необходимость укрепления балок может возникнуть в ряде случаев:

  • естественный износ правильно установленного изделия;
  • повреждение балки вследствие ошибок при изготовлении и монтаже;
  • изменение назначения помещения, связанное с усилением нагрузки на перекрытия.

Рассмотрим данные причины подробнее. Итак, балка может прийти в неудовлетворительное состояние вследствие воздействия разных факторов, в том числе повышенного уровня влажности, резких температурных перепадов, в результате жизнедеятельности вредителей, а также простого физического износа с дальнейшим появлением трещин.

Не следует сбрасывать со счёта недобросовестность или некомпетентность строителей. Хозяин дома не в состоянии проверить качество и правильность установки элементов скрытого монтажа. Проблемы выявляются позже — уже в процессе эксплуатации помещения при ходьбе на верхнем этаже полы вибрируют или скрипят.

К основным ошибкам на этапе изготовления и монтажа балок относятся следующие:

  • применение недостаточно или неверно просушенной древесины. После высыхания таких балок они покрываются трещинами;
  • использование слишком тонкого бруса, что приводит к вибрации балок;
  • слишком большие пролёты между балками;
  • сборка балок из нескольких частей.

Если же идёт речь об изменении назначения помещения — к примеру, чердак планируется превратить в мансарду или жилой блок, то в данном случае нагрузки на перекрытие увеличатся. Очевидно, это потребует увеличения несущей способности балок.

Определить необходимость укрепления балок может неспециалист. Основным показателем при этом, кроме упомянутых вибраций или видимых повреждений, служит уровень прогиба, возникающего как под нагрузкой, так и под собственным весом балки. Прогиб может увеличиться после наращивания нагрузки — установки паркета на верхнем этаже или после завоза мебели. В таком случае балки начинают провисать, что не только чревато вибрацией перекрытий, но и может угрожать их обрушением.

Предельно допустимый прогиб балки несложно рассчитать самостоятельно. Самая простая методика — это вычисление показателя в зависимости от длины балки. В частности, уровень прогиба не должен превышать примерно одной трёхсотой части от длины изделия. К примеру, если прогиб составляет 8–10 миллиметров при длине балки в 2,5 метра — это норма. Если же он оказался большим, то, значит, пришло время укрепить или заменить балку.

Усиление железобетонных конструкций

Для повышения прочности зданий и сооружений компания «СТЭФС» предлагает услуги усиления железобетонных конструкций. Все работы осуществляются в соответствии с проектными требованиями и государственными стандартами.

Усиление железобетонных конструкций осуществляется при необходимости увеличения их несущей способности, изменения геометрической конфигурации или схемы приложения нагрузок. Проектирование усиления проводится и в тех случаях, когда требуется увеличить шаг колонн.

Потребность в укреплении элементов обусловлена наличием различных воздействий — нерациональных нагрузок, аварий и природных разрушений, а также перепланированием.

Усиление железобетонных конструкций позволяет продлить сроки и обеспечить безопасные условия эксплуатации объекта.

Способы усиления железобетонных конструкций

Увеличение несущей способности элементов возможно как с изменением напряженного состояния, так и без него. Для усиления железобетонных конструкций могут использоваться различные методы в зависимости от самой усиливаемой конструкции – фундамент, стена, колонна, балка, перекрытие, покрытие.

Проектирование и непосредственно сам процесс усиления отдельных конструкций требуют значительно меньше временных и финансовых затрат, чем их полная замена, при этом работы могут проводиться без остановки эксплуатации объекта.

Чаще всего усиление железобетонных конструкций предполагает армирование колонн, балок, ригелей и плит перекрытий. Фермы, находящиеся в аварийном состоянии, снимаются и заменяются на новые (как правило, металлические) или ремонтируются.

*Внимание! В таблице представлены ориентировочные цены. Точная калькуляция возможна только после экспертизы объекта.

Работы по усилению железобетонных конструкций

Технология выполнения данных работ зависит от поставленной цели.

  • Для повышения поперечного сечения балок, ферм, колонн, поясов, ригелей и других элементов ЖБК используются послойное бетонирование с армокаркасами, набрызг бетона скоростью из специальных пушек и введение раствора в опалубки.
  • Для усиления узлов и элементов конструкции за счет добавления деталей применяется метод перераспределения нагрузки и снижения действия на усиливаемый элемент благодаря добавлению дополнительных балок, консолей, перемычек, ригелей, ребер и т. п.
  • Разгрузка и перераспределение воздействия на другие элементы строения осуществляются включением дополнительных консолей или изменением взаимодействия узлов и их отдельных частей, а также заменой тяжелых элементов и оборудования на облегченные.
  • В целях повышения технических характеристик ЖБИ путем добавления металлических армирующих конструкций используется технология устройства каркасов и обжимающих обойм, а также добавления арматуры, стальных полос, швеллеров, поясов, анкеров и других элементов.
Усиление железобетонных конструкций

Важно! Работы по усилению железобетонных конструкций требуют грамотного подхода и высокой квалификации исполнителей и проектировщиков.

Читайте также:  Варианты присоединения крыши к пристройке дома

Дополнительные мероприятия и технологические особенности

В комплекс работ также могут включаться дополнительные процедуры: устранение дефектов путем инъектирования или склеивания и иные меры по восстановлению монолитности конструкций и их частей.

Мероприятия, связанные с усилением несущих конструкций зданий, считаются работами повышенной сложности и являются более ответственными по сравнению со строительством объектов с нуля. Это обусловлено тем, что при реставрации очень сложно правильно рассчитать все процессы, так как исходные данные могут быть неточными или недостаточными.

Кроме того, в большинстве случаев работа связана со старыми строениями, где не представляется возможным получить полноценную информацию о состоянии внутренних и скрытых узлов, фактическом распределении нагрузок и другие не менее важные параметры.

Такая работа очень опасна и требует соблюдения всех правил техники безопасности для того, чтобы избежать несчастных случаев и аварийных ситуаций.

Преимущества заказа проектирования усиления железобетонных конструкций в «СТЭФС»

Мы предлагаем комплексные и эффективные решения для восстановления несущих способностей конструкций. Технологический и интеллектуальный потенциал нашего предприятия позволяет оперативно решать задачи любой сложности и масштабов.

Все работы по ремонту и усилению объектов проводятся после осуществления оценки технического состояния для определения пригодности конструкций к эксплуатации. Анализ осуществляется на основании результатов обследования объекта. При этом гарантируется высокое качество и экономическая эффективность проведенных мероприятий по усилению железобетонных конструкций.

Закажите услугу по телефону +7 (499) 391-19-35 или оставьте запрос на сайте компании.

Наши объекты

Технология устройства сталежелезобетонных перекрытий

В исходном варианте профлист укладывается не только на стены, но и на каркас из стальных балок (прогоны), который и является несущим. Количество и параметры балок высчитываются индивидуально, исходя из габаритов перекрываемого пролета и предполагаемых нагрузок, в среднем шаг составляет от 1,5 до 3 м, но на каждый лист должно приходиться три точки опоры – по центру и по краям. Армирование однослойное – сетка, диаметр проволоки от 3 мм, шаг 200×200 мм, толщина защитного слоя над сеткой не менее 15 мм.

Профлисты укладываются поперек длинной стороны пролета, широкими гофрами вниз, по длине на прогонах внахлест, минимум на одну волну, по ширине встык. Между собой волны фиксируют заклепками или саморезами с шагом не больше 500 мм. Чтобы профиль и прогоны работали, как одна система, настил крепят стержневыми анкерами, которые приваривают к балкам. Рядом с несущими стенами анкер должен проходить сквозь каждую волну, на промежуточных балках через одну. Кроме того, настил фиксируют к балкам посредством саморезов или дюбелей.

Технология устройства сталежелезобетонных перекрытий

Однако использование стальных балок – не самый привлекательный для самозастройщиков вариант, поэтому многие из умельцев нашего портала предпочитают альтернативный вариант – безопорное монолитное перекрытие по профильному листу.

Способы укрепления перекрытий

Увеличить несущую способность балок межэтажных перекрытий можно двумя путями: усилив или разгрузив их.

Усиление балок

Способов, как усилить балки перекрытия второго этажа, несколько.

  • Увеличение сечения деревянными накладками.

Наиболее эффективным решением станет наращивание сечения балок по нижней горизонтальной плоскости с обязательным условием создания опоры для накладок. Для этого нужно либо углубить опорные гнезда в несущих стенах, либо использовать специальные стальные крепления или уголки. Доски расчетной толщины прибиваются к нижней грани бруса по всей его длине.

Опорный уголок из оцинкованной стали Источник

При незначительном прогибе возможно наращивание сечения путем установки на балку боковых накладок толщиной 50 мм. Перед этим под точку её максимального прогиба устанавливают подпорку и поднимают её домкратом до выравнивания бруса. Затем фиксируют его в этом положении, установив с обеих сторон доски и стянув их шпильками.

Укрепление боковыми накладками Источник

На заметку! Вместо деревянных накладок можно использовать металлические швеллеры, уголки или полосы, которые перед монтажом нужно обработать от коррозии и проложить между деревом и металлом слой гидроизоляции.

  • Армирование углепластиком.

Полотно из этого современного композитного материала, наклеенное в несколько слоев, позволяет очень качественно решить задачу, как усилить балку перекрытия из дерева. Приклеивают углепластик эпоксидным клеем, перекрывая стыки полос поперечными слоями. После застывания клея он превращается в прочный и жесткий каркас, практически не уступающий металлу и отлично противостоящий нагрузкам.

Достоинство этого способа в простоте монтажа и отсутствии необходимости в монтажных инструментах.

Углеволокно используют для усиления самых разных конструкций Источник

  • Протезирование стальной арматурой.

Этот способ больше подходит для тех случаев, когда у балок повреждены торцы, что часто происходит при их некачественной гидроизоляции в опорных гнездах. Их заменяют протезами из спаренных ферм, изготовленных из стальной арматуры сечением не менее 10 мм.

Читайте также:  Армирование монолитной плиты: расчет и вязка арматуры

Перед тем как укрепить потолок в доме с деревянными перекрытиями, под поврежденную балку устанавливают временную поддерживающую опору и разбирают перекрытия снизу и сверху на 1,5 метра от стены.

Сгнивший торец срезают, а в проем вертикально вводят протез. Затем его разворачивают, устанавливая в горизонтальное положение и надвигая на балку, после чего свободный конец задвигают в опорное гнездо в стене. Скрепляют протез с балкой гвоздями.

Схема установки стального протеза Источник

Обратите внимание! Длина протеза не должна превышать 120 см, вместе с тем она должна быть больше двойной длины срезанного торца на 10%. То есть, этот метод может применяться, только если длина поврежденного конца балки не более 50-55 см.

Перераспределение нагрузки

Уменьшить нагрузку на несущие лаги можно, установив под них опоры либо смонтировав под перекрытием дополнительные балки.

  • Монтаж промежуточных опор или подкосов.

При этом способе нагрузка через опоры частично передается на нижележащие перекрытия или боковые стены, поэтому предварительно нужно убедиться в том, что они её выдержат. Он редко используется для укрепления перекрытий второго этажа, так как стойки и подкосы трудно вписать в интерьер первого этажа, к тому же они создают неудобства для передвижения по комнате. Но это лучшее решение, как усилить лаги пола от прогиба в деревянном доме.

В качестве опор для лаг выступают столбики из блоков или бетона Источник

  • Монтаж дополнительных балок.

Чем больше лаг, на которых лежит перекрытие, тем меньшая нагрузка приходится на каждую из них. Установив дополнительные брусы подходящего сечения между существующими, можно не только снять с них лишнюю нагрузку, но и увеличить общий вес перекрытия. Который складывается из веса утеплителя, напольного и потолочного покрытия, мебели, техники и находящихся на этаже людей.

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 углеволокномУсиление балок углеволокном — схемаУсиленные 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 профиляУсиление 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

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.

Читайте также:  Как произвести расчет монолитной плиты перекрытия

Как усилить?

Усиление колонны методом торкретирования.

Чтобы укрепить бетонный дом либо его отдельные элементы, имеется большое количество способов. Однако в данной статье мы рассмотрим лишь некоторые методы работы с конструкциями. В некоторых железобетонных конструкциях используют подобные технологии увеличения характеристик различных элементов в жилищах:

  • Совершение штукатурных работ по ремонту для реставрации отдельного элемента, а также для изоляции арматурного каркаса от воздействия коррозии и ликвидации разных повреждений на поверхности детали.
  • Совершение бетонных инъекций в необходимые места для реставрации поверхности элементов.
  • Нанесение бетонного раствора под давлением сжатого воздуха при помощи специальных приспособлений на плиту либо перекрытие. Подача происходит на большой скорости, что дает возможность раствору приобретать сверхвысокую крепость. Используется как самостоятельный метод укрепления, так и вместе с другими технологиями.
  • Укрепление перекрытий и других железобетонных частей посредством создания особых обойм над конструкцией, которые применяют изнаночный каркас и бетонирование с помощью заливки раствора в опалубки и послойного нанесения смеси совместно с вибрационным воздействием.
  • Укрепление плиты цоколя при помощи специальных обойм, анкеров и поясов.
  • Усиление железобетонных элементов при помощи таких материалов, как карбоновое волокно, кевлар и многие другие аналогичные продукты.
  • Модификация отдельных элементов конструкции.
  • Установка разгружающих компонентов – распорки, консоли.
Как усилить?

Понятно, что технологии и связанные с ними размеры процедур настолько разные, что детальное объяснение каждого отберет слишком много времени. Но существуют общие правила, которые применимы для каждого из имеющихся методов.

Характеризуются они общими рекомендациями приготовления плоскости и установки арматурного каркаса, и содержит намечание отметок на гранях бетонного изделия, разборку и очищение каркаса от коррозии, сборку внешней арматуры со внутренней. Важно производить очищение и смачивание плоскости посредством водомета. Также в инструкциях могут быть рекомендации по установке стержней внешней арматуры и многих других важных операций.

Приготовление компонентов.

Углеродные материалы поставляются смотанными и упакованными в полиэтилен. Очень важно не испачкать их в пыли, которой после шлифования бетона будет очень много, иначе углеродное волокно невозможно будет пропитать связующим, т.е. получится производственный брак. Поэтому, заготовительную зону следует застелить плотным полиэтиленом и уже по нему отматывать требуемую длину углеродного материала. Обрезка углеродных лент и сеток может осуществляться канцелярским ножом, или ножницами по металлу, а углеродных ламелей – угол-шлифовальной машинкой с отрезным кругом по металлу.

Адгезивы, как правило, применяются двухкомпонентные – т.е. требуется смешивать два материала в определенной пропорции. Необходимо четко следовать инструкции производителя и при дозировании использовать весы, или мерную посуду. Смешивание составов происходит путем постепенного добавления одного компонента в другой при постоянном перемешивании низко оборотистой дрелью. Ошибки дозирования, или неправильное вмешивание одного компонента в другой, могут привести к закипанию адгезива.

В последние годы, большинство производителей поставляют адгезив в комплектах – т.е. в двух ведрах с уже дозированными объемами компонентов. Таким образом можно просто вмешать содержимое одного ведра в другое (ведро специально поставляется большего объема (полупустым)) и получить готовый адгезивный состав.

Полимерцементные адгезивы (для углеродных сеток) поставляются в мешках и затворяются водой согласно инструкции, как любой ремонтный материал.

Следует помнить, что адгезив имеет ограниченный срок жизни – порядка 30-40 минут и он резко сокращается при повышении температуры выше 20°С, поэтому объем приготовляемого адгезива не должен превышать физических возможностей его выработки.

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;
  • 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;
  • 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.

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.

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

Материал подготовлен для сайта

Как повысить несущую способность монолитного перекрытия

Для повышения нагрузочной способности цельного перекрытия из железобетона используют различные методы:

  • сооружают на проблемных участках опорные конструкции, предназначенные для усиления. Это позволяет перераспределить действующие нагрузки;
  • повышают несущие характеристики имеющейся строительной конструкции. Для этого производят полную замену устаревшего перекрытия или его частичное восстановление.

Установка дополнительных опор под проблемными участками позволит обеспечить неподвижность конструкций.