Устранение прогибов чердачных балок: проверенные методы и рекомендации

Устранение прогибов чердачных балок: проверенные методы и рекомендации

Чердачные балки – это важный элемент конструкции дома, который обеспечивает его прочность и стабильность. Однако, с течением времени они могут прогибаться под влиянием различных факторов, таких как износ, деформации и воздействие внешних факторов. Прогибы чердачных балок могут привести к серьезным последствиям, таким как повреждение внутренних конструкций дома и угроза его безопасности. В этой статье мы рассмотрим проверенные методы и рекомендации по устранению прогибов чердачных балок.

Причины прогибов чердачных балок

Перед тем, как начать устранение прогибов, важно понять причины их возникновения. Прогибы могут быть вызваны следующими факторами:

Износ материала: с течением времени материалы, из которых сделаны балки, могут изнашиваться и терять прочность.

Деформации: изменение формы или размера балки может привести к ее прогибанию.

Воздействие внешних факторов: такие как избыточное нагружение, движение грунта, пожары, наводнения и другие стихийные бедствия.

Проверенные методы устранения прогибов

Если вы обнаружили прогибы в чердачных балках, следует немедленно принять меры для их устранения. Ниже представлены некоторые проверенные методы, которые могут помочь вам решить эту проблему.

1. Замена балки

Если прогиб балки является серьезным, то может потребоваться заменить ее на новую. Этот метод может быть дорогим, но он гарантирует, что балка будет работать должным образом и не приведет к дальнейшим проблемам.

2. Усиление балки

Если прогиб балки не является слишком серьезным, то можно использовать метод усиления балки. Этот метод заключается в установке дополнительных элементов, таких как стрингеры или швеллеры, которые помогут распределить нагрузку на балку более равномерно.

3. Устранение деформаций

Если прогиб балки вызван деформацией, то необходимо устранить ее. Это может быть сделано с помощью специальных устройств, таких как гидравлические домкраты или механические домкраты.

4. Устранение воздействия внешних факторов

Если прогиб балки вызван воздействием внешних факторов, то необходимо устранить их. Например, если прогиб вызван избыточным нагружением, то необходимо уменьшить нагрузку на балку. Если прогиб вызван движением грунта, то необходимо устранить его с помощью специальных конструкций, таких как фундаменты или подпорные стены.

Рекомендации по устранению прогибов

Если вы обнаружили прогибы в чердачных балках, не откладывайте решение проблемы. Прогибы могут привести к серьезным последствиям, таким как повреждение внутренних конструкций дома и угроза его безопасности.

Если вы не уверены в своих способностях, обратитесь к профессиональному строительному

Связанные вопросы и ответы:

Что такое прогибы в чердачных балках и как они возникают

Добрый день, уважаемые гости!

В феврале этого года, я публиковал статью "Расчет деревянной балки на прогиб", где простым языком на примере выбранной балки описал расчет и в конце статьи привел табличку с предельными прогибами балок по эстетико-психологическим показателям. Но, что это такое?

Дело в том, что дерево обладает достаточно хорошей прочностью, но оно очень гибкое. Такая балка способна держать приличную нагрузку, но очень сильно прогибаться, что хозяину будет действовать на нервы и казаться, что потолок вот-вот упадёт. Именно для этих целей и введены нормы (СНиП) по допустимому прогибу с точки зрения эстетики и психологии человека.

Величина провиса очень сильно зависит от величины пролета и от приложенных к балке нагрузок. Чердак заполняется хламом за несколько лет и получается так, что мы не рассчитывали на ту нагрузку, которая уже по факту действует на наши балки или вовсе не рассчитывали ничего, а установили балки "на глазок".

Теперь о том, как же устранить прогиб чердачных балок, да еще и без постоянных подпорок и колон со стороны жилого этажа?

Первым делом, нам нужно расчистить чердак от хлама. А здесь можно найти для себя кучу полезных вещей, забытых 10, а то и 20 лет назад :-)))

Далее, аккуратно выравниваем провисшие балки с помощью временных подпорок снизу. Многие используют домкраты, но вполне возможно это сделать и с помощью клиньев. Если прогиб по всему потолку, то выравниваем его с помощью поперечного бруса и нескольких подпорок:

В реставрации перекрытий есть варианты, когда деревянные балки заключаются в металлические каркасы, сваренные из уголков, или армируются стальными полосами, но описываемые в статье способы предполагают устранение прогиба без использования металлоконструкций.

Ниже, привожу разрез нашего чердачного помещения:

Итак, способ №1 — Организация ферм

Здесь имеется несколько вариантов (А и Б).

Вариант А. Исключаем полезное пространство чердака и увеличиваем жесткость деревянных перекрытий и стропильной системы за счет подкосов и стоек.

Легко можно выполнять конструкцию без подкосов — с одной центральной стойкой. Подобные фермы обладают очень хорошей жесткостью и такие перекрытия уже не провиснут. Таким образом, мы убираем прогиб не колонной или стойкой снизу, а благодаря ферме на чердаке.

Все узлы крепления стандартные и в них используются:

• гвоздевые пластины;
• перфорированные пластины с усиленными саморезами;
• глухари;
• гвозди с загибом острия с обратной стороны.

Вариант Б. С помощью данного варианта можно оставить чердак, но уже меньшего объема за счет усиливающих элементов — стоек по обе стороны. Получается конструкция, подобная мансарде:

Способ №2 — Увеличение сечения балки

Здесь, требуется нарастить балки по высоте со стороны чердачного помещения, пожертвовав высотой перекрытия. Есть два варианта:

В данном варианте, креплению уделяется очень большое внимание, поскольку мы из двух балок стремимся сделать одну и включить обе балки в совместную работу — нужно заставить их работать как единый механизм.

На рисунке представлено смещение частей балок при нагрузке и видно, что проскальзывание в основном происходит по краям, соответственно — края фиксируем с особым пристрастием :-))), в отличие от середины.

После окончания работ, снизу убираются временные опоры и теперь можно наслаждаться ровным потолком!

Какие факторы могут привести к появлению прогибов в чердачных балках

В результате проведённого детального визуально-инструментального обследования технического состояния ригелей здания по адресу: г. Москва, можно сделать следующие выводы:

1. Конструкция балок

Обследуемые балки выполнены по серии ПК 01-116 «Сборные железобетонные предварительно напряженные односкатные балки». По балкам выполнено усиление.

По результатам обследования зафиксирована следующая конструкция балок:

• Габаритные размеры балок : 40х79х28см
• Армирование выполнено ребристой арматурой диам. 16мм, 3-я рядами по 3 шт. (всего 9), с шагом 4 см.
• Защитный слой бетона толщиной 4см.
• Опирание на колонны размерами 40х40см, с уширениями по 10 см, в районе опор под ригели.
• На ригели опираются ребристые плиты покрытия, шириной в 3м.

1. Усиление балок

Усиление балок выполнено из двух прокатных уголков размером 20х12,5см, сваренных между собою пластинами. Уголки опираются на подкосы из спаренных швеллеров №14 (14х5,8 см) которые, в свою очередь, крепятся к усилению колонн из уголков 8х8 см.

Крепление прокатного уголка выполнено стержнями к пластинам, уложенным по верхней части ж/б балок.

1. Зафиксированные дефекты

Зафиксированные дефекты балок №1 и 2 идентичные. Доступ до балки №3 был ограничен. По результатам визуального обследования зафиксировано:

• Визуально, поверхность балок имеет множественные дефекты в виде раковин, наплывов, и непровибрированных участков.
• На всех балках имеются сколы торцевой части, с образованием трещин шириной раскрытия до 1 см и более.
• По боковым частям балок имеются множественные характерные наклонные диагональные расходящиеся трещины, а также имеются трещины по нижним граням балок, в центральной части.
• В центральной части балки №1 зафиксирован значительный скол бетона ребра, с обнажением арматуры.
• На боковой части балки №2 также зафиксированы горизонтальные трещины.
• Также зафиксированы трещины в ребристых плитах - диагональные и по низу ребер, и сколы бетона.
• У балки №3, в местах доступа для осмотра, в районе опирания балки в осях Б/5, имеются аналогичные диагональные трещины и трещина на торце балки. Также при осмотре центральной части были зафиксированы трещины на нижней части балки.
• Уголки усиления балок не прилегают к нижним поверхностям ж/б балок на боковых участках, зазоры местами более 1см.

1. Результаты замеров прочности бетона балок

При обследовании прочности бетона балки прибором УКС-МГ4 (ультразвуковым методом контроля, в соответствии с ГОСТ 17624 «Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности») было зафиксировано, что прочность балок снижена, показания, в среднем 16-21МПа, в участках без трещин, и до нулевой прочности в районах трещин.

Показания прочности бетона балок соответствуют классу и марке бетона по прочности В15/М200.

1. Результаты замеров прогибов

Замеренные прогибы балок, в среднем 20-24 мм, что согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» в пределах нормативных значений, а у балки №3, величиной 41-45мм, что близко к предельным значениям (для 12м пролёта согласно таблице Д.1 максимальный прогиб l/250, что соответствует 48 мм).

1. Причины появления дефектов

Причинами образования зафиксированных дефектов можно назвать следующие:

• Образование торцевых трещин связано с тем, что верхняя арматура не доведена до торцов.
• Образование характерных диагональных трещин на боковых гранях балок, трещин на нижней поверхности в растянутой зоне, горизонтальных трещин и показатели сниженной прочности бетона свидетельствуют об общей перенапряженности конструкции балки, общем снижении прочности и потере преднапряженности арматуры.

Как можно определить наличие прогибов в чердачных балках

Деревянные конструкции устраиваются по балкам, которые также выбираются из этого материала. Чаще всего они используется в небольших малоэтажных домах.

Балки могут быть изготовлены из:

• досок, толщина которых составляет от 3,8 до 5 см;
• бруса, толщина которого составляет от 7,5 см до 17,5 см;
• бревен;
• проклеенного бруса;
• клееных балок (деревянного двутавра).

Такой вид перекрытия по балкам обладает следующими преимуществами:

• его достаточно легко сделать и смонтировать;
• обладает хорошими теплоизоляционными свойствами;
• дерево является экологически чистым материалом, что гарантирует отсутствие в доме вредного воздействия на организм человека;
• можно использовать в домах, которые стоят на легком фундаменте, поскольку перекрытия не будут давать большой дополнительной нагрузки;
• доступность.

В то же время, необходимо помнить и о недостатках данной конструкции:

• перекрытия из дерева по балкам имеют не такую высокую прочность, как железобетонные;
• нуждается в дополнительной обработке антипиренами – благодаря этому деревянное покрытие будет не горючим;
• без обработки антисептиком, деревянное покрытие по балкам может быть поражено грибком, насекомыми-вредителями или плесенью;
• из-за сырости, колебаний температур, влажности и нагрузок присутствует риск образования деформации деревянного перекрытия.

Основные этапы при монтаже перекрытия из дерева

Данный вид перекрытия устанавливается по балкам. Так что, первый шаг в технологической схеме устройства – это установка балок. Устройство этих элементов в доме происходит согласно следующей инструкции:

• Первоначальной задачей стоит обработка древесины антисептиком. В противном случае, они будут со временем гнить, и перекрытие по деревянным балкам будет неустойчивым.
• Концы балок срезаются по углом от 60 до 80 градусов. Помимо антисептика, они также просмаливаются.
• Далее концы балок должны быть обернуты рубероидом.
• В стене должны быть подготовлены ниши, глубина которых должна составлять от 15 см. В них укладываются балки. При этом зазор между стеной и балкой должен составлять от 3 до 5 см. После установки балки, он заполняется минеральной ватой.

Устройство необходимо начинать с самых крайних элементов. После того, как все они будут установлены, необходимо чтобы по балкам был одинаковый горизонтальный уровень.

В некоторых случаях, необходимо позаботиться об обеспечении большей жесткости. Для этого обычно прибегают к стальным креплениям – анкерам, скобам либо пластинам. Если анкера и пластины используются крайне редко, то скобы можно встретить достаточно часто в деревянных домах.

После завершения этих этапов, можно приступать к устройству перекрытия по балкам. В качестве настила обычно выступают листы фанеры, строганные доски либо панели OSB. Но это далеко не единственный элемент. Пирог перекрытия состоит из чернового пола, изоляции (ветро-, тепло-, гидро-), небольшого воздушного зазора и половой доски. Пирог: от верхних слоев к нижним слоям (наглядный пример):

1. Ламинат.
2. Подложка под ламинат.
3. Плиты ОСП.
4. Доска с характеристиками 50х100.
5. Утеплитель толщиной 20 см.
6. Брус 70х195 мм.

Пирог, а точнее его слои, могут немного изменяться в зависимости от конструктивных решений. В зависимости от того, какая плита используется в качестве чернового пола, рекомендуется либо покрыть финишным покрытием и класть плитку, линолеум или другое покрытие. В том случае, если сверху в качестве чернового пола выступают струганные доски, их можно покрыть лакокрасочным составом и больше ничего не укладывать.

Рекомендации от специалистов по работе с конструкциями из древесины

В том случае, если необходимо устройство перекрытия из древесины по балкам, специалисты рекомендуют придерживаться некоторых советов. Среди которых:

• Устраивать перекрытия нужно только в тех местах, где это действительно необходимо. Излишние конструкции в декоративных или других целях будут лишь давать дополнительную нагрузку на фундамент.
• Все элементы из дерева должны быть обработаны специальными антисептиками и защитным составом от возгорания.

Какие методы устранения прогибов в чердачных балках существуют

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 i.ytimg.com

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 i.ibb.co

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 u10.filesonload.ru

• 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.

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 i.ibb.co

Требования к лагам для пола и правила их выбора

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.