Посилення балок перекриття - особливості та способи

Вадим, щоб виконати посилення дерев'яних балок перекриття грамотно, в першу чергу необхідно визначитися зі складністю проблеми. Найочевидніша причина занепокоєння - прогин елементів. Тут важливо знати одну річ: при розрахунках за нормативними документами балки перекриття розраховуються не з урахуванням відсутності прогинів, а так, щоб їх величина була не більше максимальною. Максимально допустимий прогин залежить від двох факторів:

• матеріал балки;
• проліт.

Для дерева величину призначають рівною 1/300 прольоту. Це означає, що при відстані між стінами 5 метрів, прогин дерев'яних балок перекриття може становити до 17 мм. При цьому не виникає втрат у несучій здатності і жорсткості.

Коли потрібно посилювати дерев'яні балки перекриття

• поганий стан балкової конструкції. Є наслідком пошкодження деревини. Підвищена вологість, перепади температури, діяльність різних шкідників (жуків короїдів), розтріскування - все це призводить до деформування балки перекриття;
• зниження несучої здатності. Під власною вагою, постійним і змінним навантаженням балки перекриття можуть прогинатися. Згідно з нормативами, якщо прогин знаходиться в межах 1:300, то турбується нема про що. Наприклад, якщо балка довжиною 2500 мм. прогнулася на 10 мм. це відповідає нормальному значенню прогину. Якщо показник прогину більший - його слід посилити;
• необхідність збільшення несучої здатності балки. Пов'язана, наприклад, з перебудовою горища під мансарду або житлове приміщення. Така перебудова призведе до збільшення постійних і змінних навантажень на перекриття другого поверху, що автоматично вимагає зміни перерізу встановлених дерев'яних балок.

У межах статті будуть наведені кілька поширених способів посилення перекриття (С  Р^ Р^ РceРceР--С ", реконструкція). Але, точно відповісти на питання, як посилити дерев'яні балки перекриття може тільки професіонал і тільки після аналізу стану конструкції. Адже в кожному випадку рішення буде індивідуально.

Скориставшись таблицею можна отримати уявлення про те, який переріз має бути біля балки при певному навантаженні.

Допустимий переріз балок при навантаженні

Матеріал підготовлено для сайту moydomik.net

Специфіка дерев'яних балок перекриття

Популярність використання прогонів з дерева в горищних перекриттях пов'язана з їх легкою вагою порівняно зі сталевими і залізобетонними аналогами. До того ж, деревина має низьку теплопровідність і малу звукопроникність. Але натуральний матеріал, на жаль, має ряд недоліків, які необхідно враховувати. Це:

• відсутність стійкості до дії цвілі, гризунів і комах;
• висока пожежонебезпека;
• слабка міцність балок малого перерізу.

З першими двома недоліками можна впоратися шляхом обробки дерев'яних балок антисептиками і антипіренами. Останню ж проблему вирішують шляхом використання пиломатеріалів більшого перерізу або за допомогою зміцнення несучих елементів перекриття.

Балки горищного перекриття несуть менші навантаження по відношенню до аналогічних міжповерхових конструкцій.

При влаштуванні мансарди потрібне посилення несучих дерев'яних елементів перекриття. Якщо заходи не будуть виконані, то прогони під збільшеним навантаженням стануть прогинатися і з часом безповоротно деформуються. Це в кращому випадку, а в гіршому - відбудеться їх розтріскування і, як результат, розлом. Але не варто впадати у відчай і думати, що таке бажане збільшення експлуатованої площі залишиться тільки в мріях. Варіантів зміцнення горищних перекриттів існує досить багато для того, щоб вибрати єдино правильне рішення, виходячи з конкретних умов експлуатації.

Посилення перекриттів - необхідний захід

Необхідність здійснення відновлювальних робіт, спрямованих на збільшення міцності перекриттів, виникає досить часто:

• при виконанні планового ремонту звичайної квартири, розташованої в багатоповерховому будинку;
• при здійсненні ремонтних робіт всередині приміщень виробничого або складського призначення;
• в процесі реставрації архітектурних пам'яток і відновлення міжповерхових конструкцій старих будівель;
• при виробництві ремонтних заходів, пов'язаних з серйозним переплануванням різних видів приміщень.

Технічний стан цих конструктивних елементів - один з основних чинників, які визначають необхідність здійснення реконструкції цивільних і житлових будівель

Причини руйнування несучих конструкцій різні:

• недотримання вимог технології при виконанні будівельних робіт;
• використання низькоякісних будівельних матеріалів;
• значне підвищення навантаження на несучі стіни і стелі;
• арматурна корозія, пов'язана з порушенням захисного шару.

Крім того, іноді виникає потреба у зміцненні міжповерхових панелей, стан яких цілком задовільний. Така ситуація пов'язана зі зміною функціонального призначення приміщень. Адже нові власники будівель досить часто розміщують масивне обладнання, виконують істотну реконструкцію, а також підвищують поверховість будови.

Залежно від характерних особливостей руйнування, ремонтні роботи передбачають:

• видалення елементів руйнування і локальну їх заміну новими;
• відновлення бетонного масиву або нарощування товщини плит;
• посилення панелей сталевою сіткою або додатковими прутками арматури;
• встановлення в ділянках стикування балок сталевих накладок і потужних хомутів.

Вибір оптимального методу посилення визначається будівельниками залежно від матеріалу перекриваючих конструкцій. Як матеріал перекриттів використовується:

• деревина;
• металопрофіль;
• залізобетон.

Ці роботи передбачають цілий комплекс заходів, які спрямовані на відновлення несучої здатності перекриття та окремих частин

В одних випадках для збільшення навантажувальної здатності застосовується бетон, посилений сталевою арматурою, в інших проводиться установка опорних елементів або використовуються металеві хомути. Допускається встановлення на проблемній ділянці опорних стійок, виготовлених з металопрокату або дерев'яних брусів. При виконанні відновлювальних заходів та встановлення перекриттів слід дотримуватися вимог технології та використовувати якісну сировину.

Виконання зазначених рекомендацій дозволить уникнути проблемних ситуацій у процесі експлуатації будови.

Посилення перекриттів: актуальність проблеми

Як вже було зазначено, ремонт перекриття найчастіше передбачає заміну елементів або фрагментів перекриття, а також його посилення, що є одним з найбільш практикованих заходів. Основною причиною необхідності посилення перекриття є його незадовільний технічний та експлуатаційний стан, низька несуча здатність, а також раптове виникнення необхідності посилення навантаження на перекриття та на будівлю в цілому. Також причиною посилення перекриттів може стати нераціональний підбір будівельних матеріалів і недотримання технічних вимог, що призводить до виникнення конструктивних помилок. Існує кілька основних видів перекриттів, для кожного з яких характерний свій спосіб посилення. У зв'язку з цим, для повного розуміння проблеми, рекомендуємо вам ознайомитися з наступною класифікацією перекриттів.

Основні типи перекриттів:

• Дерев'яне;
• Перекриття, основу якого складають залізобетонні монолітні плити;
• Перекриття Клейна, як одне з перекриттів, що найбільш рідко зустрічаються;
• Ребристе.

Для кожного з цих видів властиві свої способи посилення, яке виконується переважно на етапах перепланування та ремонту квартири або офісного приміщення і допомагає уникнути виникнення непередбачених аварійних ситуацій. Але незалежно від конструктивних особливостей перекриття, його посилення починається з установки опорних стійок, а також у разі необхідності пристрою опор для перекриттів нижчих поверхів. При цьому важливо пам'ятати, що технологія посилення перекриттів передбачає розміщення опорних стійок одна над одною. Щоб вага перекриттів, які піддалися посиленню, рівномірно розподілилася по перекриттях нижчерозташованих поверхів, їх встановлюють на лаги, в якості яких використовують сталеві балки або дерев'яні бруси.

Коли потрібне посилення

Слід зазначити, що зміцнювати балкові конструкції потрібно не тільки при спорудженні мансарди, а й з інших вагомих причин. А саме - при зниженні несучих характеристик дерев'яних балок внаслідок поганого стану деревини, що стався в результаті:

• неправильних розрахунків;
• підвищеної вологості;
• випадкового пошкодження;
• життєдіяльності комах-шкідників або гризунів;
• появи неприпустимих прогинів;
• розтріскування;
• періодичного впливу непередбачених проектом тимчасових навантажень.

Професіонали не рекомендують надовго відкладати відновлювальні роботи. Несвоєчасне вирішення проблеми може призвести до сумних наслідків і навіть трагедії. Для грамотної оцінки майбутніх заходів розумніше буде запросити фахівця.

Особливості процесів, пов'язаних з посиленням перекриттів

• Недостатній рівень механізації робіт;
• Здійснення монтажних заходів в умовах завідомо обмеженого фронту (виконуючи роботи, майстер знаходиться в соромленій обстановці, обумовленій обмеженим простором стінових конструкцій);
• Необхідність проведення комплексу масштабних підготовчих робіт, що характеризуються високою трудомісткістю (пробивання гнізд, штраб і борозд у збережених конструкціях);
• Відсутність можливості усунення помилок, допущених у процесі реалізації проекту, що призводить до необхідності зрізання окремих конструктивних елементів.

Які фактори свідчать про необхідність посилення

Необхідність зміцнення плит пов'язана в основному з тимчасовим факторам:

• в процесі тривалої експлуатації знижується здатність перекриттів сприймати навантаження;
• при тривалому використанні перекриттів погіршується їх технічний стан;
• при поступовому порушенні цілісності покрівлі та проникненні вологи всередину приміщення виникає корозія арматури.

Не завжди вдається виявити прослаблені місця перекриття. Пошкоджені ділянки, розташовані в нижній частині монолітного або збірного перекриття, буває проблематично візуально визначити. Досить часто вони розташовані під шаром декоративної штукатурки, знаходяться під підвісною стелею або вкриті шаром фарби.

Посилення плит перекриття може передбачати підвищення перерізу конструктивних елементів

При огляді важливо звертати увагу на такі моменти:

• відшаровування бетону від верхньої або нижньої поверхні панелей;
• глибокі та поверхневі тріщини на поверхні плит;
• відшарування цементної стяжки від залізобетонної основи;
• порушення цілісності підлогового покриття;
• корозійне руйнування арматурного каркасу;
• поява на бетонній поверхні світлих або темних плям;
• утворення на поверхні плит іржавих розлучень;
• руйнування захисного шару бетону та оголення арматури;
• підвищену величину прогину елементів перекриттів;
• нерівномірність поперечного перерізу елементів несучих конструкцій;
• значне руйнування дерев'яних і залізобетонних балок перекриття.

Залежно від виду дефектів фахівці приймають рішення виконати посилення плити перекриття знизу або посилити поверхню новим арматурним каркасом і забетонувати зверху.

Способи посилення дерев'яних балок перекриття

Основні типи і методи посилення дерев'яних перекриттів приведені в порядку збільшення трудовитрат і тривалості на виконання робіт.

Тип посилення без зміни умов роботи

Посилення дерев "яних накладок

Спосіб застосовується, коли дерево пошкоджено. Накладки встановлюються з двох сторін від балки з бруса (з боків або зверху і знизу), максимально щільно до неї і скріплюються (затягуються) наскрізь болтом. При цьому важливо обробити пошкоджену ділянку і накладки протигрибковим розчином. У критичному випадку, якщо ділянка пошкоджена сильно - її краще видалити. Щоб посилити балку потрібно кріпити накладку по всій її довжині.

Посилення прольотів металевими накладками (пластинами) або прутковими протезами

Сталеві пластини використовуються замість дерев'яних, описаних вище. Метал також потрібно обробити ^ розійним розчином. Схема пристрою показана на малюнку.

Посилення перекриття вуглеволокном (вуглепластиком)

Сучасна технологія посилення (армування вуглецевим волокном). Вуглеволокно (стрічки, аркуші, пластини, нитки, тканина) наклеюється в декілька шарів, поки не будуть досягнуті необхідні показники жорсткості балки. Зручність роботи і легкість матеріалу призводять до того, що вуглепластик набуває популярності як ефективний засіб для відновлення балок і будівельних конструкцій.

Посилення балок вуглеволокномПосилення балок вуглеволокном - сх  Посилені балки вуглецевим волокном

Посилення на торцях дерев'яними або металевими протезами

Технологія дозволяє посилити балку в місцях стику з несучою стіною. Це саме те місце, де, за рахунок перепадів температур пошкодження деревини відбувається швидше.

h

На схемі нижче показана технологія посилення протезами з швелера, прокатного профілю

Монтаж пруткового протеза

Прутковий протез системи Дайдбекова виконується з двох спарених ферм, які виготовляються з обрізків арматурної сталі перерізом (діаметром) 10-25 мм. Довжина протеза повинна бути на 10% більше подвійної довжини згнилого кінця балки, але не більше 1,2 м.

Встановити тимчасові опори під перекриття на відстані 1-1,5 м від несучої стіни, що складаються зі стійок і прогону.

1. Розібрати перекриття знизу на ширину 75 см і зверху - 1,5 м від стіни.
2. Відрізати пошкоджену ділянку балки (0,5м)
3. Завести заготівлю протеза вертикально в міжповерхове перекриття і повернути в горизонтальне положення, спочатку насуваючи на балку, потім, у зворотний бік засуваючи в нішу стіни.
4. Змістити і прибити цвяхами зсувну планку.

Посилення балок шпренгельними затяжками

h

Тип посилення зі зміною услій роботи

Посилення дерев'яних перекриттів такими способами передбачає суттєву перебудову несучої конструкції балкових прольотів

Тип зміни умов роботи конструкцій

h

Зміна схеми роботи

h

Нестандартні рішення

Якщо немає можливості посилити дерев'яні балки перекриття, можна спробувати їх розвантажити, тобто, розподілити навантаження з існуючих балок на додатково встановлені елементи.

Посилення перекриттів шляхом встановлення опор під несучі балки

Опори, що підпирають балки знизу, є хорошим способом перерозподілити навантаження з балки на опору.

Посилення перекриттів шляхом встановлення додаткових балок

Якщо існуючі лаги знаходяться в цілості та збереженні, збільшити їх несучу здатність можна за допомогою збільшення їх кількості. Встановлення додаткових дерев'яних балок дозволить збільшити навантаження на конструкцію. Встановлюючи нові лаги потрібно обов'язково захистити їх торці рубероїдом, щоб уникнути пошкодження.

Сподіваємося, що з наведених способів посилення дерев'яних балок перекриття ви підберете саме той, який вирішить вашу проблему найкращим чином і з мінімальними витратами.

Додаткові опори

Якщо балки перекриття в цілому знаходяться в хорошому стані, але тріснули - наприклад, під впливом рясного снігопаду - кращим варіантом посилення і відновлення їх функціональності буде установка підпорок по обидва боки від перелому. Зрозуміло, якщо мова йде про горище та інші підсобні приміщення. Втім, балка, забезпечена додатковою опорою, цілком може вписатися і в житлове приміщення, якщо буде оформлена дизайнерськи. Опору можна встановити як дерев'яну, так і металеву.

До і після реконструкції

Порядок робіт з посилення можна звести до наступних пунктів.

• Зведення кінців пошкодженої балки. Потрібен аналог домкрата, який дозволить з'єднати осколки. Або злагоджена і некваплива робота бригади з трьох-чотирьох осіб.
• Кріплення розлому. Можна скористатися будь-яким варіантом протезів і накладок: до встановлення опор вони розколоту частину утримають.
• Розрахунок місця встановлення опори. Цілком ймовірно, їм стане місця розколу. Але може статися, що опор знадобиться дві, в тих місцях, де на дерев'яну балку припадає максимум навантаження. Це особливо ймовірно, якщо балка має великий переріз.

Решта - справа техніки. Єдине, що буде потрібно від ремонтера - чітко вивірити перпендикулярність опори, інакше посилення перекриття точно не вдасться.

Посилення металевими накладками (пластинами) або прутковими протезами

Поширені схеми посилення монолітних перекриттів

Професійні будівельники використовують різні схеми зміцнення перекриттів:

• додаткове армування пошкодженої ділянки з подальшим бетонуванням;
• збільшення товщини плит за рахунок формування додаткового шару залізобетону;
• торкретування поверхні залізобетонної основи марочним бетонним розчином.

Вибір оптимальної схеми зміцнення проводиться індивідуально залежно від конструктивних особливостей перекриття.

Зміцнення горищного настилу

Якщо посилення балок виконується з метою подальшого влаштування мансарди, то подумати про оновлення підлогового настилу все-таки доведеться. Досвідчені майстри рекомендують скористатися плитами OSP. Їх укладають по чорновій підлозі. Надалі проводять оздоблювальні роботи.

Як посилити перекриття Клейна?

Незважаючи на те, що даний вид перекриття деякий час тому був досить популярним, на сьогоднішній день воно поступово втрачає свою актуальність. Але і сьогодні можна знайти забудовників, які прагнуть повернути популярність даного різновиду перекриття. Для його монтажу використовуються двотаврові балки зі сталі, висота яких коливається від 80 до 240 мм. Вони укладаються на відстані 100-160 мм один від одного. На нижні полиці балок спирається плита, для виготовлення якої використовувалася керамічна цегла. Збільшити несучі характеристики балок в даному випадку представляється можливим лише за допомогою зміцнення двутаврових балок зі сталі, або за допомогою зміцнення заповнення з цегли. Для робіт, як і раніше, знадобляться:

• Відбійний молоток;
• Бетономішалка;
• Зварювальний апарат.
• Що стосується матеріалів, то в даному випадку необхідно запастися:
• Смуговою сталлю;
• Дротяною сіткою;
• Складовими для приготування бетонного розчину (піском, цементом, щебенем).

Для зміцнення балок смугову сталь приварюють до полиць двутаврового профілю або виконують набетонку по балках зі сталі, тобто здійснюють зміцнення за допомогою облаштування додаткового монолітного перекриття. Товщина набетонки, а також варіант армування визначається в процесі проектування конструкції. Щоб здійснити цей захід, необхідно використовувати сталеві хомути, що за формою нагадують стрижні, які необхідно приварити до балок, після чого укласти шар бетону. Посилення плити необхідно зробити за допомогою виготовлення та укладання додаткової бетонної плити товщиною не менше 3 см, яка укладається поверх цегли. Ще одним способом посилення плити є використання складових ребристих залізобетонних перекриттів у тих місцях, де було проведено попередній демонтаж цегляного заповнення.

Як посилити ребристі перекриття? Основні технологічні моменти

Технологія посилення перекриттів ребристого характеру багато в чому схожа з таким