Как усилить потолочные балки в частном доме?

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.).

Технические характеристики – как не ошибиться при выборе

Деревянные балки эффективны при закрытии пролёта в 2,5-4 м. Максимальная длина – 6 м, при большей протяжённости не обойтись без монтажа опорных колонн или иных конструкций.

Крепление стропил к балкам перекрытия из дерева осуществляется посредством стальных пластин, уголков и скользящих опор. При определении сечения за стандарт принимают общую нагрузку в 350-400 кг/м2 для перестраховки. Оптимальное соотношение высоты и ширины изделия 1,4:1. Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать, дополнительно нужно учесть размеры заступов на стену — не менее 12 см, для бруса — не менее 15 см.

Ширина доски для балки варьируется в пределах 4-20 см, высота 10-30 см, диаметр брёвен может достигать 11-30 см. В зависимости от габаритов балки, шаг укладки составляет 0,3-1,2 м (как правило, 0,6-1 м).

Расстояние между балками перекрытия из металла колеблется в пределах 1-1,2 м. Номер (размер) балки при нагрузке в 400 кг/м2 выбирается исходя из длины обустраиваемого пролёта и шага укладки. Так, при пролёте в 6 м и шаге 1-1,2 м оптимален 20 двутавр (высота 20, ширина 10 см); пролёт 4 м, шаг 1-1,2 м — №12 (высота 12, ширина 6,4 см); пролёт 3 м, шаг 1-1,2 м — №10 (высота 10, ширина 5,5 см).

Современная бетонная балка перекрытия способна закрыть проём длиной в 3-7,5 м, а укладка проводится с шагом в 1-1,5 м. Минимальная высота элемента составляет 1/20 часть длины пролёта, ширина рассчитывается исходя из пропорции 5:7 (5 — ширина, 7 — высота).

Размеры балок перекрытия комбинированного типа могут быть самыми разными. Для серии W наибольшая длина составляет 6 м, категория L предусматривает длину до 13,5 м. Основное отличие между группами заключается в типе бруса. В первом случае это струганое изделие, прошедшее камерную сушку, во втором — клееные балки перекрытия, соединённые из отдельных элементов посредством особой технологии, что придаёт итоговому продукту повышенную жёсткость, прочность и надёжность.

Деформация балок и лаг

В классическом случае применения балок межэтажного перекрытия и лаг полов второго этажа, конструкция будет иметь следующий вид:

  1. Балки перекрытия из цельного дерева, прямоугольной формы, без сочленений (сечение зависит от длины пролета – ширины комнаты) являются основой конструкции межэтажного перекрытия;
  2. Торцы балок закреплены в массив противоположных несущих стен и зафиксированы при помощи металлических шпилек или на саморезах и металлических перфорированных крепежных элементах;
  3. Поверх балок установлены лаги пола второго этажа. Они установлены перпендикулярно балкам на одинаковом расстоянии и имеют форму и сечение, обеспечивающие надежное крепление досок чистового пола;
  4. Пространство между балками и лагами заполнено утеплителем для шумо- и теплоизоляции помещений.

Конструкция межэтажного перекрытия

В такой конструкции, рассчитанной на полезную нагрузку в 400-450 кг на 1 квадратный метр, естественным считается деформация на прогиб в 1/300 длины балки. Проще говоря, при длине балки в 6 метров прогиб балки максимально может иметь величину около 2 см. Если балка прогнулась на большее значение, конструкция требует дополнительного усиления и укрепления.

Сами балки выдерживают на себе два вида нагрузки: первая – это статическая нагрузка от веса остальных элементов перекрытия и установленных предметов мебели и оборудования на них. Вторая — динамическая нагрузка — возникает от перемещения по поверхности пола второго этажа людей и временной установки мебели в центральной части, когда балки и лаги имеют наибольшую нагрузку.

Выдерживать различные виды нагрузок и не поддаваться деформации конструкции межэтажного перекрытия помогают правильно подобранные материалы, их качество, и метод установки, в том числе расстояние между балками и лагами.

Зависимость (в милиметрах) сечений лаг и шагов между ними от толщины половых досок

Оптимальным считается двутавровая форма составных лаг для пола и составная форма балок для межэтажного перекрытия. При этом, для любых видов лаг и балок, основным видом деформации, влияющим на всю конструкцию дома, выступает прогиб в центральной части. И именно поэтому чаще всего осуществляется усиление балок и лаг, расположенных в центре.

Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:

  • Длина стропил, хребтов, ендов может достигать 12 метров;
  • Возможен монтаж натуральной черепицы на безопорном пролете до 9 метров;
  • Средний вес квадратного метра конструкции из двутавра всего 8 кг, что обеспечивает легкость монтажа;
  • Устойчивость к воздействиям природного, химического и механического характера и, как следствие, долговечность;
  • Безопасность и надежность при эксплуатации;
  • Точное соблюдение заявленных геометрических форм;
  • Нет необходимости в обработке деревозащитными составами
  • Идеальная геометрия, необходимая в монтаже гибкой черепицы
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:

Расчет балок, выполненных из дерева

Планируя монтировать деревянное перекрытие, нужно рассчитать необходимое число балок и их габариты.

Для этого надо:

  • знать расстояние между стенами, на которые они будут монтироваться;
  • вычислить предполагаемую нагрузку на балки после того, как они будут установлены;
  • зная указанные величины, рассчитать величину сечения и шаг их установки.

Монтаж деревянных балок перекрытия

Читайте также:  Как происходит усиление перекрытий в строительстве?

Определение величины балок

Величина балки складывается из суммарных величин. Эти величины включают:

  • расстояние между стенами;
  • длину балки, которая будет встроена в глубину стены.

Величина пролета определяется при помощи измерительных принадлежностей, например, рулетки. В зависимости от материала, из которого изготовлена стена (дерево, бетон, кирпич и т.д.), будет зависеть глубина укладки балок.

Деревянные балки являются конструкционными элементами с несущими функциями

Если здание кирпичное, то запас под деревянные балки должен быть более 10 см. Если здание построено из дерева, то под балочный пролет для второго этажа делают специфические пазы, которые имеют глубину 6-10 см. В случае, когда деревянным конструкциям предназначено стать основой для стропильной системы, они должны быть длиннее, чем пролет здания, на 5-7 см.

Важно!

Перекрытие деревянными балками должно находиться в пределах от 2,5 до 4 м. Максимальная длина пролета не должна превышать шести метров. Если перекрытие превышает эту величину, то устанавливаются конструкции из клееного бруса.

Установка балок перекрытия – важный и ответственный этап стройки

Расчет нагрузки на деревянную балку

Нагрузка, как и величина балок, состоит из суммы нескольких элементов. Это суммарная масса элементов пролета и деталей интерьера, которые будут расположены в комнате верхнего этажа. К элементам, которые входят в перекрытие между этажами, можно отнести деревянные балки, лаги, утеплитель, напольное и потолочное покрытие, паро- и гидроизоляцию. К элементам интерьера относится мебель, бытовая техника. Сюда же включается возможное количество жильцов, которые будут постоянно пользоваться этажом. Зачастую, расчет нагрузок проводится специальными учреждениями.

Для самостоятельного расчета несущей способности применяется схема:

  1. Перекрытие чердачного помещения с подшивкой. Если в качестве утеплителя применяется минвата, то собственная нагрузка лежит в пределах 50 килограмм на квадратный метр. Стандарты СНиП обозначают нормативную нагрузку для перекрытия в пределах 70 килограмм на квадратный метр и запас прочности для него с коэффициентом 1,3. Общая нагрузка рассчитывается просто: 70 кг х 1,3+50 кг = 130 килограмм на метр квадратный.
  2. Утеплителем служит не минвата, а материал с большим весом. Или при подшивке применялись толстые доски. В этом случае нормативная нагрузка увеличивается до 150 килограмм на квадратный метр. Соответственно, изменится общая нагрузка: 150 кг х 1,3+50 кг = 245 килограмм на квадратный метр.
  3. Для мансарды нормативная нагрузка будет составлять 350 кг на квадратный метр.
  4. Для балок, которые выполняют функцию перекрытия между первым этажом и вторым норматив составляет 400 кг на метр квадратный.

Конструкция деревянного перекрытия

Расчет величины сечения и шага монтажа балок

Определившись с величиной нагрузки, которая ляжет на балку и, посчитав ее длину, можно рассчитать шаг монтажа и величину сечения (или же диаметр). Эти величины связаны относительно друг друга и обозначаются по установленным стандартам:

  1. Сечение балок находится в соотношении ширины и высоты, как 1 к 1,4. В зависимости от нагрузки, балка должна иметь ширину от 5 до 20 см и высоту от 10 до 30 см. Если для перекрытия применяется бревно, то диаметр сечения должен быть в пределах от 10 до 30 см. Кроме этого, существуют специальные таблицы, которые дают точные размеры сечения в зависимости от длины и предполагаемых нагрузок.
  2. При расчете сечения необходимо учесть, что наибольший прогиб балок перекрытия между этажом и чердаком не должен быть более 1/200, а между нижним и вторым этажом не превышать 1/350.
  3. Монтаж балок проводиться с шагом, который лежит в пределах от 30 до 120 см. В основном применяют шаг укладки перекрытия через каждые 60, 80, 100 см. Зачастую, шаг выбирают по величине утеплительного материала. Если здание каркасное, то шаг проводят с учетом расположения каркасов.

Для повышения жесткости перекрытия деревянные балки укрепляют распорками

Ремонт провисшего потолка своими руками

Любой ремонт сравним со стихийным бедствием, особенно если это связано с возведением или полной заменой старых конструкций. Как правило, в жилых частных домах потолки подвержены быстрому оседанию (провисанию).

Перед тем как приступить к решению данного вопроса, необходимо подняться на крышу и взглянуть, что же с потолком все-таки произошло.

Наличие шлаков необходимо убрать в сторону, затем стоит приподнять толь, и если пошел пар, то его наличие говорит о том что — потолок в частном доме просто сгнил или задохнулся.

Основные причины провисания потолка

Провисание потолка может возникнуть, если, при строительстве дома использовался зараженный грибковой плесенью лес. Древесный грибок очень опасен тем, что ему не надо особых условий, вывести его очень сложно.

Читайте также:  Калькулятор для расчёта деревянных балок перекрытия

Его можно обнаружить по гнилым пятнам, а лет через пять такой лес превратится в труху и гнилую пыль, плюс учесть тот факт, что все это было закрыто рубероидом по старинке то идеальные условия для процветания грибка.

  Вторая причина гниения потолка, задохнувшиеся пиломатериал из которого выполнен был потолок. А случится, это может, и вот по каким причинам. Если не высохший лес постелить на потолки закрыть его рубероидом, а потом еще и штукатурить глиной с обратной стороны. В этом случае беды не миновать. Запомнить нужно вот что, если вы используете дерево в строительстве оно обязательно должно быть хорошо просушенным. Но вернемся к нашим потолкам, что же теперь делать? Как построить новые потолки и с чего начать?

Устранение провисания потолка

В первую очередь нам потребуется пиломатериал пихта или лучше всего сосна можно не просушенный, но в этом случае нужно хорошо подумать, где и как вы его будете сушить.

Для просушки пиломатериала потребуется сухое проветриваемое помещение с температурой в среднем 25 градусов, а главное не будет открытых солнечных лучей.

Ремонт провисшего потолка своими руками

Запомните, самое главное правило, пиломатериал нельзя сушить на солнышке, в этом случае он обязательно деформируется, и потрескается, и вместо ровных брусков, вы получите корявые потрескавшиеся бревешки, из которых что-то построить очень сложно будет.

Заготовили сухой пиломатериал, теперь приступим к демонтажу старого потолка. Как правило, в старых домах постройки ориентировочно 1990 годов использовался метод выполнение потолков щитами.

То есть через комнату сначала от стены протягивались балки обычно 2-3 с расстоянием ориентировочно 70- 90 сантиметров. И мы поступим так же, протянем балки и кинем их на простенки комнаты. Как это сделать? Вставляем балку в специально заготовленное отверстие в уличной стене. Как правило, при строительстве дома последний брус, на котором ставится крыша, делается с отверстиями под балки. Второй конец балки ложем на простенок и состыковываем с балкой другой комнаты. Правильно состыкованные балки напоминают букву «Т» или как говорят строители, ложится «лапа на лапу». То есть выпиливается на конце балки квадрат и с другой стороны квадрат, так что бы они хорошо и плотно состыковывались. После состыковки балку у уличной стены и на простенке примыкающей к другой балке следует закрепить большими металлическими скобами, чтобы впоследствии они не разъезжались.

Следующим этапом в нашей стройке это нашивка металлического уголка на края балки. Сверлим для этого уголок с расстояниями между отверстиями 60-70 см и закрепляем его к балке с помощью шурупов размером 4.8 * 100.

, с соседней балкой поступим точно так же. Так что бы свободные края, оставшиеся от металлического уголка, заходили внутрь между двумя балками. Теперь нам потребуется плаха или доска толщиной 5 см.

, надпиливаем ее размером расстояния между двумя балками и укладываем поперек между двумя балками на уголки. Этот метод укладки потолка называется укладка «каратышами» впоследствии для финишного отделочного ремонта он очень удобен.

И так поступаем со всей комнатой. Завершающим этапом в ремонте потолка будет поднятие утеплителя на крышу.

Если у вас нет денег на дорогостоящие материалы, это можно сделать следующим дешевым способом. Берутся опилки глина и небольшое количество воды все материалы между собой перемешиваются.

Процентное соотношение раствора 15% глины остальное опилки, таким раствором закладывается потолок. В нашем случае это идеальный вариант, потому как заодно и прижмутся короткие дощечки, которыми мы выложили потолок, так как их закрепить к металлическому уголку не получится иначе.

На этом и все теперь можно приступать внутренней отделки комнаты, о которой поговорим чуть позже.

Усиление стропил

Работы практически не отличаются от случая с перекрытиями. Все методы, перечисленные выше, актуальны. Исключение могут составить протезы. При работе на крыше висячие стропильные ноги будет разумно заменить на наслонные. Первые опираются только на мауэрлат, а наверху просто упираются друг в друга. Вторые же имеют две точки опоры: снизу на мауэрлат, сверху на коньковый ригель.

При усилении стропил важно помнить, что нагрузка на них больше, чем на перекрытия. Соответственно, требуются больше сечения. Основная составляющая нагружения — снег. Его масса зависит от климатического района.

  • Кровля

Как крепить стропила, если использован мауэрлат

Без мауэрлата можно обойтись в каркасных и деревянных домах, но иногда он является обязательной частью конструкции. Например, при использовании для стен пенобетонных блоков и подобных им материалов:

  • передачей влаги от стен стропильной системе;
  • особенности материала, из-за которой крепления в ней не задерживаются;
  • хрупкость стен;
  • невозможность выдержать на себе крышу без использования мауэрлата.

Если дом строят из материала, не дающего усадку, желательно использовать жесткое крепление, в противном случае соединение может иметь степень свободы. Система стропил крепится сначала к мауэрлату, а на свободных концах соединяется с балками перекрытия.

Читайте также:  Плиты перекрытия, их характеристика и назначение

Готовые элементы

Совершенно не обязательно самим что-то изобретать и мастерить, так как декоративные балки можно купить готовыми. Их делают из древоподобных материалов – ДСП, фанеры, МДФ с отделкой шпоном, окрашиванием, ламинированием. А также из пластика по типу кабель-каналов и из полиуретана.

Изделия из МДФ

Последние изделия отличаются разнообразием дизайнов и форм. Чаще всего они имитируют дерево, причем настолько правдоподобно, что отличить их от натурального материала невозможно.

Попробуй найти отличия

Кроме эстетичных внешних параметров они отличаются малым весом и влагостойкостью. Легкость изделия позволяет крепить его даже к гипсокартонным потолкам без устройства закладных, а устойчивость к влаге – прятать в них водопроводные трубы и системы кондиционирования, и борьба с конденсатом на потолке под балками уже не будет проблемой.

Для каждого вида готовых балок разработаны свои способы монтажа.

Способ 7 – на клин-бруски

Этим способом на потолок монтируются легкие полиуретановые балки. Весь процесс показан на картинке:

Этапы монтажа

  1. Измеряется расстояние между внутренними стенками короба, по этому размеру нарезаются короткие клиновидные бруски.
  2. На потолке делается разметка.
  3. В брусках сверлится отверстие для крепежного самореза или анкера, и они прикручиваются по линии разметки с шагом 1 метр, в том числе на стыке элементов, если он будет.
  4. Торцы брусков и балки смазываются клеем.
  5. Декоративные элементы аккуратно «насаживаются» на бруски, прижимаются к плоскости потолка и дополнительно фиксируются саморезами.

Так как стыки полиуретановых изделий невозможно отшлифовать и замазать шпаклевкой, их декорируют. Можно использовать грубую бечевку, веревку, скобы и прочие подручные средства.

Но лучше приобрести специальные резиновые ремни, имитирующие ковку

Способ 8 – с использованием направляющих

Некоторые фирмы выпускают декоративные балки со скрытым креплением. Это устанавливаемые на потолок металлические шины, к которым балки присоединяются специальными кляммерами.

Элемент декора просто защелкивается на направляющей

Направляющие могут быть не только металлическими, но и изготовленными из того же материала, что и сам декоративный короб, но без отделки – его все равно не видно после монтажа.

Когда отделка в деревянном доме не позволяет провести коммуникации скрытно, такие короба, имитирующие потолочные и стеновые балки, станут отличным решением проблемы

В зависимости от размеров в них можно спрятать все — от проводов до воздуховодов

Способ 9 – кабель-балки

Это самый дешевый, но и самый искусственный вид нашего декоративного элемента. Заподозрить в нем настоящую деревянную балку можно только при хорошем воображении, так как пластик выдает себя несмотря ни на рисунок, ни на окраску под дерево.

Пластиковый кабель-канал

На стену или потолок крепится сам канал, а после прокладки в нем любого вида коммуникаций на нем защелкивается крышка. Все просто и быстро, но вряд ли пригодно для создания теплого домашнего интерьера. Хотя для хай-тека и минимализма – почему нет? Можно даже взять белый или цветной короб без имитации дерева.

Правила укладки балок перекрытия

Если возводится кирпичное здание, то для устройства в нем межэтажных перекрытий в стенах оставляют специальные отверстия, которые предусмотрительно оставляют во время кладки стен. Если дом строится деревянный, то отверстия, в которые впоследствии будут прокладываться балки, просто вырубаются в нужных местах. Укладка балки должна быть произведена таким образом, чтобы опорная длина концов, заходила на в проемы не менее, чем на 15 см.

Горизонтальность укладки проверяется уровнем или ватерпасом. Чтобы выдержать точное расстояние между устраиваемыми балками, можно использовать отрезок рейки нужной длины. Она и будет служить показателем того расстояния, через которое следует установить следующую балку. Крепить эти опорные элементы следует через каждые два бруса. Производятся они с помощью анкеров.

Правила укладки балок перекрытия

Для выравнивания балок по горизонтали в проемы, в которые они укладываются, можно подкладывать под их концы деревянные плашки. Не следует забывать и об утеплении при производстве этих работ. Все свободное пространство, которое остается в проемах после устройства в него балки. следует заполнить утеплителем. Обычно в этих целях используется стекловата.

Также важно сделать гидроизоляцию. Поэтому в каждый проем прокладываются куски рубероида в два слоя или плотного полиэтилена. Расположить балки можно как в параллельном, так и перекрестном направлении. Но последнее довольно сложно в монтаже, и на практике используется редко.

Экструдированный пенополистирол

Чаще этот материал называют более коротким словом — пеноплекс.

Являясь ближайшим родственником пенопласта, пеноплекс лишен большинства его недостатков. В процессе улучшения эксплуатационных характеристик возросла стоимость. Материал выпускают несгораемым, он имеет достаточную прочность для использования в качестве основы под напольное покрытие и небольшую массу для применения в конструкции потолка.

Монтаж своими руками осуществить достаточно просто. Подробно этот вопрос рассмотрен в статье «Утепление пола пенополистиролом». В тексте рассмотрены варианты использования как пеноплекса, так и пенопласта для разных типов конструкции перекрытия.

Для людей, которые решились возвести собственный деревянный дом, обычно важной является натуральность материалов. Здесь пеноплекс, как и пенопласт, проигрывает другим видам утеплителя из-за искусственного происхождения.