4.Ремонт и усиление деревянных стоек, перекрытий и покрытий.

Деревянные балки чаще всего используются в конструкции крыши

Усиление деревянных балок перекрытий и стоек.

Во многих случаях эффективными мероприятиями по усилению поврежденных стоек, балок, ферм при наличии опасных трещин, разрывов, гнили, значительных прогибов является установка дополнительных стальных или деревянных накладок на болтах, применение стальных шпренгелей или дополнительных опор.

Частичная замена древесины в сечении заключается в вырезании дефектного участка, антисептировании древесины в местах усиления и последующей плотной установке новой древесины (рис. 16.1).

Рис. 16.1. Усиление деревянных элементов частичной заменой древесины в сечении: 1 – усиливаемый элемент, 2 – накладки из новой древесины, 3 – болты (гвозди)

Для усиления растянутых и изгибаемых деревянных элементов применяется стержневая арматура, которая вклеивается в специально подготовленные продольные пазы. Стальные профили прикрепляются к усиливаемому элементу путем приклеивания или болтового (гвоздевого) соединения.

Рис. 16.3. Усиление опорных участков деревянных балок накладками: а – деревянными со стороны боковых граней, б – деревянной со стороны верхней грани, в – стальными со стороны боковых граней; 1 – усиливаемая балка, 2 – накл. из новой др., 3 – болты,

4 – уголок, 5 – хомут, 6 – деревянный вкладыш, 7 – гидроизоляция, 8 –соединительная планка, 9 – стяжной болт, 10 – накладка из швеллера

Усиление стоек осуществляется с помощью дополнительного крепления гвоздями или болтами досок, брусьев, накладок, швеллерных профилей.

Рис. Усиление дер. стоек: 1 — скрепляющие болты; 2 — швеллер; д — стойка с разрушенным осн.; 5 — трещины; ж — пристыковка нового основания стоек с помощью врубки вполдерева; е — заключение осн. стойки в обойму из швеллерных профилей.

Конструкция перекрытий из дерева

Наиболее распространенный материал, из которого проводят монтаж межэтажных, кровельных и напольных перекрытий – это дерево. Особенно в частных сооружениях, поскольку этот материал прост в обработке, экологичен, легко и быстро монтируется. Ограничения по длине пролета перекрытий из дерева – восемь метров. Главными элементами, несущими нагрузку, служат брусья размерами сечения 5×15 см (минимально) и 14х240 (максимально). Иногда для изготовления балок используют ошкуренное бревно подходящих диаметров. На перекрытие идут сорта хвойных деревьев, как наиболее прочные. Перед монтажом деревянные конструкции необходимо хорошо просушить.

Проще всего устанавливать деревянные перекрытия в доме из газобетона.

Совет!Качество просушки можно определить постукиванием топора по изделиям, звук звонкий и чистый подтвердит это.

В перекрытиях используются и прочие конструктивные элементы, позволяющие укрепить балки, прочно соединить их и создать надежный каркас дома. При их устройстве применяются:

  • Черепной брусок – деревянный брус 5х5см, который, как правило, крепят снизу балки, для подшивания потолков ниже расположенного помещения.
  • Доски черновых полов. Подходит для устройства даже некачественная доска – необрезная и не струганная.
  • Половые доски – специально изготовленные, хорошо струганные доски со шпунтом.
  • Утепляющий материал – это может быть эковата, пенопласт (пеноплекс), рулонный материал для теплоизоляции и звукоизоляции деревянных перекрытий.
  • Гидроизоляционная и пароизоляционная пленки, которые служат для предотвращения влаги внутрь и удаление конденсата.
  • Антисептические пропитки, битум, краска, рубероид.
  • Декоративные отделочные материалы.

Некоторые особенности перекрытий из дерева

Как сказано было выше, конструкция перекрытий состоит, в основном, из деревянных элементов, а вот технология отделки пола и потолка может использовать любой современный материал. Правильно провести монтаж различных частей в единую конструкцию перекрытий – важная задача, в этом случае балки будут надежны и прослужат долго. В частности, одна из важных функций перекрытий – звукоизоляция. Преимущество деревянных перекрытий в том что, к ним легко крепятся любые изоляционные материалы. Также хорошо проводится монтаж декоративной отделки для придания современного дизайна помещению. Еще одно отличие перекрытий из дерева в том, что они не дают дополнительную нагрузку. Поэтому выбирая деревянные конструкции, возможно сэкономить на устройстве усиленного фундамента дома. Грамотный монтаж перекрытий между уровнями дома позволяет «дышать» помещениям, в них поддерживается нужная температура и хорошая звукоизоляция. Балки из дерева весьма надежны и долговечны.

Важно!Расстояние между балками рассчитывается в зависимости от этажности здания, его площади и нагрузок на перекрытие. Варьируется от 60 сантиметров до 1 метра.

Длина балок выбирается с учетом их прочной опоры на стены здания в специальных устроенных гнездах.

Варианты монтажа балок перекрытия

Балки можно врезать на разных этапах строительство. Традиционно это делают при возведении стен:

  • дойдя до венца, находящегося на уровне будущего перекрытия, приступают к выпиливанию пазов;
  • паз может иметь любую форму, в зависимости от типа соединения брусьев: сковороднем, полусковороднем и т.д. Разумно выбирать соединения, которые при необходимости позволят заменить балку, не затрагивая стены;
  • краям балки придают форму, соответствующую пазу. Балка монтируется по месту

Есть иной вариант, когда используют специальный крепеж. Он представляет собой стальные изделия, крепящиеся к стене и образующие нечто вроде полки с боковыми ограничителями. Данное решение позволяет сделать межэтажное перекрытие когда угодно и в любом месте.

Читайте также:  Укладка плит перекрытия ПНО, ПК особенности

Размер сечения балки – расчетная характеристика, равно как и шаг между отдельными брусьями. Как правило, первый принимают равным 50 на 100 (150) или 100 на 150. Шаг может составлять от 500 мм и больше.

«Независимый» потолок

Обычно к балкам крепят напольное покрытие и материал для отделки потолка. Таким образом, вибрации от прыжков массивных гостей этажом выше будут напрямую влиять на состояние потолка этажом ниже. Не беда, если последний обшит вагонкой, имитатором и т.п. А что делать, если использовали гипсокартон? Швы между гипсокартонными листами могут дать трещину – прощай идеально ровная поверхность! Специально для таких случаев есть простая, но эффективная технология, предусматривающая устройство независимой конструкции. Суть в том, что в стены дополнительно врезаются доски (балки), которые послужат исключительно для крепления потолочной конструкции. Нужно сделать так, чтобы нижняя часть таких элементов и балок перекрытия находились на разных уровнях.

Когда и чем обшивать потолок

Даже если при строительстве дома применяли сухой пиломатериал, об усадке нельзя забывать. Врезанные в стены балки может какое-то время «штормить»: неравномерная усадка конструкции, пусть и незначительная, будет сказываться на положении брусьев в пространстве, а вместе с этим – на всех материалах, которые жестко соединены с ними. Поэтому к работам над потолком серьезно нужно приступать лишь после того, как дом максимально сядет: под массой постройки уплотнятся швы, за счет сокращения влагосодержания в древесине уменьшится высота венцов и т.д. Теперь касательно того, что определяет дизайн брусчатого дома – покрытие потолка.

В качестве покрытия могут быть использованы:

  • вагонка, блокхаус, фальшбрус;
  • фанера, ДВП, ламинированные ДСП;
  • гипсокартон;
  • натяжные потолки;
  • декоративные пенопластовые или ПВХ панели;
  • ламинат и т.п.

Стоит принять во внимание решения, выполненные в стиле кантри. Это когда балки не скрываются под потолочным полотном. Выглядит такой вариант очень стильно, причем позволяет легко зонировать помещения.

Утепляемся с умом

Перекрытие первого этажа, даже если в доме имеется подвальное помещение, должно быть утеплено. То же самое касается построек с неотапливаемым чердаком. Толщина утеплителя рассчитывается индивидуально, но обычно она не превышает 10-20 см. Гигроскопичную теплоизоляцию обязательно нужно экранировать со стороны теплого помещения паронепроницаемым материалом. В работах по утеплению нет смысла лишь при строительстве дачных домов и в ситуациях, когда идет речь об устройстве перекрытия второго (отапливаемого) этажа.

Преимущества и недостатки деревянных перекрытий

Говоря о достоинствах межэтажных и чердачных перекрытиях по деревянным балкам, необходимо отметить их небольшой удельный вес. В среднем показатель полезной нагрузки составляет 300-400 кг/м?. У бетонной плиты перекрытия данный параметр в два раза больше. Поэтому, обустраивая деревянную конструкцию, можно уменьшать размеры фундамента и стеновой кладки. А это явная экономия.

Сама конструкция деревянного перекрытия проста, собрать ее своими руками несложно. Главное – учитывать требования технологического процесса и нюансы сборки элементов.

Небольшой удельный вес балок и досок дает возможность сооружать перекрытия без использования спецтехники. То есть, весь строительный материал можно поднять, к примеру, под крышу вручную. И это опять неплохая экономия денежных средств.

Что касается недостатков, то здесь в первую очередь надо отметить свойство пиломатериалов высыхать и коробиться. То есть, такой показатель, как деформативность, у них достаточно высокая. Отсюда и все остальные проблемы:

  • вибрация пола во время хождения по нему;
  • скрип половиц;
  • образование трещин на оштукатуренном потолке нижнего этажа, нередко штукатурка отслаивается, поэтому этот вариант для отделки не рекомендуется;
  • нарушение тепло- и звукоизоляционного слоя.

Кроме этого есть и другие минусы: низкая огнестойкость конструкции, возможность заражения вредоносными микроорганизмами. Необходимо добавить, что современный стандарт – это длина бруса 6 м. И если длина пролета окажется больше, то увеличивается трудоемкость процесс за счет наращивания балок.

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

Усилить деревянные балки металлопрокатом

Этот способ тоже не из дешевых, кроме того возможны несколько вариантов использования металлопроката.

1 вариант — независимая работа металлопрофиля под действием нагрузки

При этом варианте усиливаемые деревянные балки с усиливающими металлическими никак не связаны, во всяком случае подобные связи, иногда устраиваемые из конструктивных соображений, при расчете на прочность и прогиб не учитываются.

Например, нам все также не хватает момента инерции 2000 см4. Но модули упругости древесины и стали разные и эту разницу при расчетах следует учесть. Соответственно при модуле упругости древесины Е = 105 кг/см2 и модуле упругости стали Е = 2·106 кг/см2 разница составляет 2·106/105 = 20 раз (с точки зрения математики это конечно же не «разница», а «частное», вот только термин «частное» в данном случае ни о чем нам не говорит, поэтому оставим «разницу»). А это означает, что для усиления деревянных балок можно использовать металлические профили с моментом инерции не менее 2000/20 = 100 см4. Например швеллер 10П с моментом инерции Iz = 175 см4 или прямоугольную профильную трубу 100х40х3.5 с моментом инерции Iz = 104.4 см4, как впрочем и любой другой металлопрокат. При этом, как видим, использование прямоугольных профильных труб будет более экономным.

Усиление металлом

В продолжение темы способов усиления деревянных балок перекрытия с помощью стального протеза, нужно заметить, что металл применяется не только в местах примыкания балки к стене.

Читайте также:  Как заделать трещины и швы между плитами на потолке

Его с успехом можно применять так же и в качестве накладок взамен деревянных. При этом любые металлические профили перед установкой должны пройти антикоррозийную обработку. Проще говоря, окрашены.

Кроме полос и профилей круглого сечения в качестве накладок можно использовать швеллер, уголок или просто листовой металл. Все металлические профили крепятся к участкам деревянных балок так же с помощью комплекта: болт, гайка, шайба.

Принимая решение в пользу усиления деревянных балок металлом необходимо учесть тот факт, что металл стоит дороже дерева. К тому же, он имеет больший вес, что может быть служить дополнительной нагрузкой на саму балку.

Виды полов

В зависимости от особенностей проекта здания существует два вида полов второго этажа по деревянным балкам.

СНиП от г. Полы. Толщина, покрытия полов, прослойка, стяжка и подстилающие слои полов (нажмите на ссылку, чтобы открыть PDF-файл в новом окне).

СНиП

Таблица. Виды полов второго этажа по деревянным балкам.

Тип пола Описание технических и эксплуатационных особенностей

Холодный

Такие полы в настоящее время почти не используются, а напрасно. Ниже мы рассмотрим варианты, когда ставить неутепленные полы целесообразно. По стоимости они самые дешевые, настилать их не составляет большого труда даже новичкам.

Утепленный

Сложная с инженерной точки зрения конструкция, состоит из нескольких слоев, каждый из которых оказывает заметное влияние на общие эксплуатационные показатели. По стоимости намного превосходит холодные, но позволяет существенно уменьшать тепловые потери. За счет этого дорогостоящая конструкция быстро окупается и начинает приносить прямую прибыль. Но это возможно лишь при одном условии – теплые полы настилаются в строгом соответствии с существующими строительными нормами и правилами. В противном случае они быстро теряют свои первоначальные свойства и требуют сложного и дорогостоящего ремонта.

Схема межэтажного перекрытия в деревянном доме

Создание перекрытий между первым и вторым этажом

Устройство деревянного перекрытия между этажами происходит в несколько этапов, разделенных по времени. Если монтаж несущих балок делают при возведении стен, то их дальнейшую черновую обшивку, теплоизоляцию перекрытий, чистовую отделку потолка на первом этаже и пола на втором – гораздо позже, когда дом построен и накрыт.

Балки монтируются, когда готовы стены первого этажа

Установка балок обычно производится, когда стены подняты на уровень одного этажа. Кладка стен, выполненная по периметру, и возведенные несущие простенки представляют собой горизонтальную основу, на которую удобно выкладывать деревянные брусья с минимальной подгонкой их по одному уровню. Сначала устанавливают крайние балки, которые укладывают, не доходя 5 см до вертикальной поверхности стен. Их взаимное расположение при монтаже контролируется с помощью водного уровня или лазерного нивелира. Промежуточные несущие элементы межэтажной конструкции выставляются в горизонтальной плоскости по ориентиру – натянутой между крайними брусьями нити или длинной планке, установленной сверху.

Перед установкой пиломатериалы обрабатываются антисептиками и растворами (по всей поверхности), снижающими способность древесины гореть. Края балок, укладываемые на стены, обрабатывают, как было описано в предыдущем разделе. Чтобы бруски не смещались, их часто фиксируют к стенам хомутами или проволокой, после чего продолжается кладка стен второго этажа, в процессе чего пиломатериалы закрепляются окончательно. Не доходя один или два ряда до окончательного уровня стен (в зависимости от используемого кладочного стройматериала), точно так же закладываем перекрытие второго этажа по деревянным балкам. После кладку завершаем, обходя установленные брусья, и поверху формируем железобетонный армированный пояс, являющийся основой для начала конструкции крыши (монтажа мауэрлата).

Балки являются основой перекрытий, их несущей частью. Чтобы сделать основу для чистовой отделки на обоих этажах, необходимо создать сплошную черновую поверхность, не забыв утеплить (звукоизолировать) перекрытия и заложить при необходимости парогидроизоляцию. Делается это в такой последовательности.

1. Делаем накат снизу. Для этого лучше использовать доски (можно не обрезные), которые нашиваются всплошную поперек балок, фиксируясь к ним саморезами. Если необходим слой пароизоляционного материала (пленки), он прикрепляется к несущим брусьям перекрытия перед формированием наката.2. Следующий этап работ производится со стороны верхнего этажа и заключается в закладке теплоизоляционного материала, которым заполняют пространства межу балками.3. После укладки утеплителя (звукоизолятора) формируем слой гидроизоляции и обшиваем балки. Со стороны верхнего этажа обшивать брусья выгодней плитами ОСБ или фанерой, которыми сразу будет создаваться основа для укладки финишного напольного материала. Если же использовать доски низкого качества, придется дополнительно устанавливать лаги и уже по ним формировать напольное покрытие.

Со стороны нижнего этажа делается обрешетка на базе досок наката, которая обшивается гипсокартоном, декоративными панелями ПВХ или другим отделочным материалом. На верхнем этаже производится настил (укладка) чистового напольного покрытия.

Этапы и особенности монтажа

Технологически устройство перекрытия по деревянным балкам нельзя назвать сложным. Главное внимание следует уделить выравниванию балок по горизонтали и качеству заделки их концов в массив стены. Просто положить брусья на кладку и заложить их кирпичом нельзя. Необходимо обеспечить им надежную связь со стенами и качественно защитить древесину от гниения.

Варианты заделки балок в зависимости от материала кладки, вида стеновых конструкций (наружная, внутренняя, дымоход) и способы их крепления приводятся на рисунках.

Длина опорной части балок в кирпичной и блочной стене должна составлять не менее 16 см (в деревянной 7-8 см). Если вместо бруса используются спаренные доски, поставленные на ребро, то их заделывают в кладку не менее, чем на 10 см.

Боковые части балок, контактирующие со стеной, оборачивают 2 слоями пергамина или 1 слоем рубероида. Опытные мастера обрезают торцы брусьев под углом (60-70°) и оставляют неизолированными, при этом не забыв обработать их антисептирующим составом на ровне с остальной частью. Так обеспечивается «дыхание» древесины, обернутой гидроизоляцией.

При монтаже перекрытия по бокам у каждого бруса оставляют небольшие зазоры (3-5 см), заполняемые минватой или паклей. В пространство между торцом каждой балки и стеной тоже ставят теплоизолятор. Так устраняют «мостик холода» возникающий за счет уменьшения толщины кладки.

При устройстве перекрытий в стенах из газобетонных и арболитовых блоков рекомендуется использовать открытую заделку. В этом случае концы балок так же подрезают под углом, антисептируют и оклеивают их толем на мастике, оставляя свободными торцы.

Наружную стенку гнезда утепляют войлоком или минватой и вставляют в него короб, сделанный из кусков антисептированной доски. Его высота выбирается такой, чтобы над балкой образовался воздушный зазор (2-3 см). Через него в помещение в зоне плинтуса будет выходить водяной пар, накапливающийся в древесине. Такое решение предохраняет опорную часть балки от загнивания.

Брусья перекрытия опирают на армированный пояс, который используется для повышения пространственной жесткости блочной кладки.

Во внутренние несущие стены балки заделывают закрытым способом. Для увеличения жесткости перекрытия их через три связывают между собой стальными анкерными пластинами.

Участок балки, примыкающий к дымовому каналу, изолируют асбестом или другим негорючим материалом. Основной защитой от возгорания здесь служит кирпичная разделка (утолщение кладки трубы) толщиной 25 см.

В деревянных домах монтаж балочных перекрытий выполняют двумя способами:

  • Врубкой в бревенчатые венцы;
  • Через стальную фасонную пластину (стульчик), фиксируемую к стене с помощью резьбовых шпилек.

Если верхний этаж или чердачное помещение не будет жилым (отапливаемым), то необходимо выполнить утепление деревянных перекрытий. Для этого в пространство между балками укладывают утеплитель (минвату, эковату), предварительно расстелив по подшивке потолка слой пароизоляции.

Использовать для этой работы пенопласт не следует по трем причинам:

  • Он не пропускает водяной пар, и древесина под ним загнивает;
  • Не изолирует ударный шум;
  • Является проблемным с точки зрения экологичности.

Конструктив утепленного перекрытия приводится на схеме.

Аналогично выполняется утепление перекрытия первого (цокольного) этажа. Разница между ними заключается в том, что подшить балки снизу из неглубокого подполья довольно сложно. В этом случае строители поступают иначе. К боковым граням балок они подбивают черепной брусок (5х5 см). На него укладывают антисептированный дощатый настил. Он служит опорой для плитного утеплителя, размещаемого в промежутках между брусьями. Под минвату подкладывают пароизоляцию. Сверху по балкам также настилают пароизоляцию. После этого к ним крепят лаги и по ним уже монтируют чистовой пол.

Минватную плиту следует ставить между брусьями как можно плотнее, чтобы исключить продувание пола. Для лучшей изоляции все стыки утеплителя обрабатывают монтажной пеной.

Контроль горизонтальности установки брусьев выполняют с помощью пузырькового уровня, уложенного на ровную длинную доску. Для выравнивания используют обрезки досок, защищенне битумной мастикой. Их подкладывают под торцы брусьев.

Полотна пароизоляции следует стелить с нахлестом не менее 10 см и проклеивать строительным скотчем все стыки.

Для снижения ударного шума перед монтажом лаг пола второго этажа по балкам укладывают звукоизолирующую ленту толщиной 5 мм. Гидроизолирующую пленку под лаги ставят только в том случае, если помещение второго уровня будет жилым. Она защитит утеплитель от попадания воды при мытье пола. Технология ее монтажа аналогична укладке пароизоляции.

Завершающий этап устройства деревянного перекрытия – монтаж чернового пола из досок, фанеры или плит OSB при помощи саморезов. После завершения этой работы настилают чистовое покрытие из ламината, линолеума, паркета и выполняют финишную отделку потолка.

Перекрытия, выполненные из древесины

Перекрытие – это конструкция, отделяющая этажи в помещении. При строительстве деревянных сооружений для перекрытия используется такая же древесина, из которой изготовлены основные конструктивные элементы, возводимого сооружения. От качества материала, и способа монтажа перекрытия во многом зависит долговечность конструкции. При возведении домов из деревянного бруса используется балочная система перекрытия, так как деревянный массив сооружения не выдержит вес железобетонной плиты.

Перекрытие из дерева должно соответствовать, предъявляемым к нему требованиям:

  • прочность, степень допускаемой нагрузки принимается исходя из задачи, выполняемой помещением;
  • жесткость конструкции, не допускающая прогибов;
  • огнестойкость – достигается путем обработки всех деревянных конструкций антипиренами.