Опирание деревянной балки на кирпичную стену: делаем правильно

Анна 24.05.2016 Постройка дома Оставить комментарий 23,808 Просмотры

Подробный обзор

Деревянные балки и требования к ним

В принципе, балочные перекрытия тоже могут быть разными: железобетонными, металлическими, либо деревянными. Первые два варианта не уступают по техническим характеристикам плитным перекрытиям, но они достаточно сложны для исполнения,  и поэтому в частном строительстве практически не используются. А вот деревянные балки — совсем другое дело!

Итак:

Деревянные балки и требования к ним
  • Несмотря на кажущуюся простоту, здесь тоже есть масса нюансов, которые необходимо соблюсти. Прежде всего, следует правильно выбирать пиломатериал. Чаще всего для этой цели используют твёрдую древесину хвойных пород: лиственницу, сосну, ель, кедр. Цена здесь не имеет никакого значения – просто балки из хвойных пород лучше всего работают на изгиб.

Сосновый брус для балочного перекрытия

  • Есть, конечно, поборники лиственной древесины, которые утверждают, что и осина с берёзой прекрасно справляются с такой задачей. Только вот строительные нормы рекомендуют вообще все несущие деревянные конструкции — а не только балки перекрытия, изготавливать из хвойного пиломатериала. Твёрдые породы лиственной древесины, годятся лишь для соединительных деталей (нагелей, шкантов, и т.д.).
  • Брус для перекрытия можно, и даже предпочтительно, использовать строганый, а не клееный. Он должен быть хорошо просушен и обработан перед монтажом огнебиозащитным составом. В отапливаемых зданиях, цельные балки должны монтироваться без пересечения со стенами и перегородками, а конструкция перекрытия, как таковая, должна гарантировать им хорошую вентиляцию.

Схема междуэтажного перекрытия

Деревянные балки и требования к ним
  • Глухая (монолитная) заделка балок в стены не допускается – их укладывают в гнёзда, и обязательно на амортизирующие прокладки из лиственной древесины. Концы балок, монтируемых с помощью металлического крепежа, должны быть защищены влагонепроницаемым слоем, так как при образовании конденсата, коррозия металла может повлечь за собой и коррозию древесины.

Но прежде, чем приступить к монтажным работам, несущие элементы перекрытия нужно рассчитать. Поэтому далее вашему вниманию будет предложена инструкция по подбору сечения балок и определению шага их установки.

Виды балок перекрытия – преимущества и недостатки

Деревянные балки

Их чаще всего выбирают в качестве перекрытий в домах из дерева, бруса, в кирпичных домах и домах, построенных из газосиликатных блоков для мансардных перекрытий, а также в случаях, если хотят сэкономить на материалах, либо если мощность фундамента не рассчитана на тяжелые перекрытия между этажами, а также при нестабильных грунтах на участке.

Основной материал, используемый для балок подобной вариации – древесина лиственной и хвойной породы, тщательно просушенная и прошедшая специальную обработку, что позволяет улучшить её эксплуатационные и технические параметры. Подобное балочное перекрытие включает в себя непосредственно сами балки, утеплитель, накат и пол.

Преимущества:

  • удобство и простота монтажа;
  • приемлемая стоимость;
  • незначительный вес изделия.

Недостатки:

  • высокий уровень огнеопасности;
  • подверженность поражению жуком-короедом;
  • возможное гниение конструкции с течением времени;
  • конструкция перекрытия по деревянным балкам применяется только до четвертого этажа.

С целью упрощения расчета деревянной балки и выбора для нее сечений и шага мы приводим таблицу, которая поможет определиться с предварительным выбором сечений для однопролетных деревянных балок. Вам остается только собрать нормативные нагрузки:

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом. Обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

Самое главное при выборе материала для перекрытий по деревянным балкам — внимательно подбирать качественную древесину без трещин, повреждений, хорошо высушенную, с пропиткой от возгорания и гнили, а также с подходящим для постройки расчетным сечением балок.

В частном строительстве частая практика — использование монолитных бетонных перекрытий, либо других видов наиболее прочных перекрытий на нижних этажах постройки, и одновременное использование балочных перекрытий на более высоких этажах — например, мансарде. Делается это с целью облегчения общих нагрузок на фундамент.

Стальные балки

Металлические балки перекрытия выполнены из высокопрочного стального сплава по технологии горячего или холодного катания. Конструктивно представлены в виде двутавра, швеллера или уголка, при этом двутавровые балки имеют наибольшую востребованность и популярность. Укладка возможна, как «плашмя», так и на ребро.

Преимущества:

  • допустимы пролеты большей длины, нежели при использовании балок из дерева;
  • стойкость к воздействиям биологического характера и гниению;
  • огнеустойчивость.
Читайте также:  Как закрепить мауэрлат к газобетону без армопояса

Недостатки:

  • высокая цена;
  • возможно образование коррозии;
  • низкие звуко- и теплоизоляционные параметры;
  • для монтажа требуется специальная техника.

Железобетонные балки

Железобетонные балки перекрытия – оптимальный вариант для крупномасштабного строительства, способный выдержать даже существенные внешние нагрузки при большой длине обустраиваемого пролёта. Нагрузочные параметры представлены на очень высоком уровне.

Преимущества:

  • отсутствие прогибов;
  • повышенная несущая способность;
  • формирование длинных пролётов с различными формами.

Недостатки:

  • сложность монтажа;
  • потребность задействования специализированной техники.

Комбинированные балки

Комбинированная балка выполнена на основе сразу нескольких материалов, например, дерева и ОСП. Их использование распространено в частном строительстве при создании каркасных домов. Изделия могут иметь различную форму, но наибольшую распространённость имеет комбинированная двутавровая балка, способная эффективно сопротивляться разного рода внешним нагрузкам, выдерживая даже значительные напряжения.

Преимущества:

  • отличные прочностные данные;
  • стойкость к деформированию;
  • незначительный вес.

Недостатки:

  • высокая цена;
  • неудобство утепления плитным материалом.

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

Балка должна быть изготовлена из сухой древесины. Стоит выбирать ее согласно проекту. При составлении такового производят расчёт на прочность, жёсткость. Балка должна иметь достаточную собственную массу, чтобы хоть как-то гасить звуки и вибрации с верхнего этажа. Как правило, используют балки высотой 200-300 мм при пролётах до 5 метров. Балки укладывают через каждый метр, чтобы исключить прогиб лаг пола верхнего этажа. Обычно полноценная балка — это брус прямоугольного сечения, у которого ширина составляет 2/3-1/2 от высоты. Укладывается он на узкое ребро. Брус в разы надёжнее доски-лафета, уложенной на ребро в качестве балки.

Правила выбора балок для межэтажных перекрытий

лучший выбор для больших пролётов — металлическая балка. Двутавр обойдётся дешевле, чем мощный клееный брус такой же жёсткости и длины. И у металла не будет проблем с грибком, насекомыми, огнестойкостью. При укладке прокат нужно ставить на подушки и обеспечить хорошую гидро- и теплоизоляцию против конденсата. При желании их можно отделать под дерево.

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 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.

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

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.

Установить временные опоры под перекрытие на расстоянии 1-1,5 м от несущей стены, состоящие из стоек и прогона.

  1. Разобрать перекрытие снизу на ширину 75 см и сверху – 1,5 м от стены.

  2. Отрезать поврежденный участок балки (0,5м)

  3. Завести заготовку протеза вертикально в междуэтажное перекрытие и повернуть в горизонтальное положение, сначала надвигая на балку, затем, в обратную сторону задвигая в нишу стены.

  4. Сместить и прибить гвоздями сдвижную планку.

Усиление балок шпренгельными затяжками

Тип усиление с изменением услой работы

Усиление деревянных перекрытий такими способами предусматривает существенную перестройку несущей конструкции балочных пролетов

 Тип 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 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.

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:  П-образные плиты перекрытия: размеры, характеристики

Поделиться:

  • Facebook
  • Telegram
  • Twitter
  • Pinterest

Параметры и особенности армирующего пояса под мауэрлат

Чтобы конструкция была прочной, нужно тщательно рассчитать размеры армопояса под мауэрлат:

  1. Делая армопояс своими руками, за высоту для армирующего пояса обычно берут 20 см (не менее 15 см). Она однозначно не должен превышать ширину стены.
  2. Ширина стены и пояса по возможности должны совпасть.
  3. При вычислении длины измеряют расстояние до нужных стен.
  4. Сечение конструкции должно быть не менее, чем 25х25 см.

Очень важно, чтобы пояс был сплошным, с одинаковыми показателями прочности отдельных составных участков. Монолитный пояс под мауэрлат удобнее всего изготовить из бетона. Его заливка должна выполняться в один заход, с вставкой внутрь арматуры. Ее диаметр должен быть не менее 10 мм: отдельные элементы прочно скрепляются и перевязываются. Армопояс из кирпича под мауэрлат применяется довольно редко.

Параметры и особенности армирующего пояса под мауэрлат

Параметры армопояса для керамзитобетонных блоков ориентированы на их толщину. Для наглядности лучше рассмотреть пример расчета данных конструкций. Как гласит СниП, толщина армирующего слоя выполняет на 1/3 уже, чем несущая стена. Поэтому, если взять за толщину стены показатель 40 см, то 1/3 от нее будет равняться 133 мм: минимальное значение толщины армопояса в таком случае будет 300 мм (если округлить цифру 267).

В результате стена толщиной 400 мм будет иметь размер внутренней части U-образного блока в пределах 300 мм, который также будет играть роль опалубки. На кирпичных стенах наружную опалубку делают в полкирпича, а для изготовления внутренней используются доски.

Расчет армированного основания под крышу

Процесс армирования основания под мауэрлат начинается с планирования и расчетов. Необходимо сделать расчет размеров армопояса. По строительным стандартам он должен быть шириной, равной ширине стены, и не менее 25 см. Рекомендуемая высота армированного основания находится в районе 30 см. Армопояс и уложенный на него мауэрлат должны опоясывать весь дом.

Расчет армированного основания под крышу

Если возведение стен производится из газобетона, то верхний ряд делается из камня в виде буквы U, который создает опалубку. В нее необходимо заложить армирующие элементы и залить всю конструкции раствором цемента.

Перед началом собственно строительных работ необходимо также подготовить необходимый инструментарий и строительные материалы. Для создания армированного основания под крышу понадобится:

Расчет армированного основания под крышу
  • Бетономешалка для качественного замешивания раствора цемента;
  • Специализированный вибратор, который разгоняет цементный раствор в опалубке, не допуская создания в конструкции пустот из воздуха;
  • Материалы для сооружения опалубки;
  • Арматура.

Как закрепить шпильками

Целесообразным будет крепление мауэрлата к газобетону без армопояса на шпильках лишь в тех случаях, когда для перекрытия планируется использование легких кровельных материалов в домах небольшой площади. Следовательно, ожидаемая нагрузка на стены будет невелика.

К тому же, в данной ситуации собственно мауэрлатный брус будет служить армопоясом. Хотя существуют противоречивые мнения относительно данного типа установки мауэрлата на газобетон, все-таки практика показывает, что он вполне имеет право на жизнь. Такая методика обеспечивает достаточный уровень надежности и устойчивости кровельных конструкций.

Для работы понадобятся такие комплектующие:

  • металлические шпильки СРТ-12, которые еще называют «ласточкин хвост»;
  • брус из дерева сечением 20×30 см – хотя, толщина зависит от размеров возведенной стены здания.

Последовательность работ по укладке мауэрлата на газобетон без армопояса выглядит так:

  1. По всей протяженности несущей стены в ее верхней части высверливают выемки на расстоянии 100-150 см.
  2. В готовые отверстия помещают шпильки и закрепляют их безусадочным раствором или цементным молочком.
  3. На стену из блоков настилают гидроизоляцию из двойного слоя рубероида. В местах расположения шпилек в материале прокалывают дырки, чтобы он плотно охватил поверхность металла. Этот этап позволяет защитить древесину от гниения из-за влаги.
  4. Далее в мауэрлате высверливают углубления по диаметру шпилек с шагом, совпадающим с их расположением.
  5. Теперь мауэрлатный брус надевают на шпильки и фиксируют гайками с шайбами.
  6. После установки брусьев, стыкуемые торцевые части стягивают металлическими скобами.
  7. Далее выполняется монтаж непосредственно стропильных ног.

Несколько иначе будет выглядеть процесс крепления крыши к газобетону, если шпильки будут вмонтированы в армирующий пояс.

Последовательность действий такова:

  1. Перед заливкой цементной смеси в опалубку, под армопояс устанавливают шпильки с шагом до 1 м.
  2. Фиксируют их к каркасу вязальной проволокой или пластиковыми стяжками.
  3. Выравнивают расположение шпилек по всем осям.
  4. Опалубку с армированием и шпильками заливают цементным составом.
  5. После полного застывания армирующего пояса на выступающие шпильки надевают брус мауэрлата и затягивают его гайками.

Алгоритм сооружения

Монтаж армированного основания начинается по завершении кладочных работ. Кладка должна основательно просохнуть, поэтому не спешите приступать к установке армопояса, чтобы потом не пришлось переделывать работу.

Монтаж опалубки

Алгоритм сооружения

Первый этап – сооружение опалубки из кирпича, досок или U-образных блоков, перевернутых внутренней частью вверх.

Самым распространенным и дешевым способом монтажа опалубки являются обычные деревянные доски. Для опалубки лучше использовать прочные доски толщиной не менее 3 см, при этом не забудьте поставить поперечные подпорки из брусьев. Подпорки из брусьев, установленные поперек досок снизу и сверху, препятствуют деформации опалубки от тяжести залитого бетона.

Читайте также:  Какие плиты использовались при строительстве хрущевок

Поперечные брусья, установленные в нижней части опалубка и выходящие за его границы, спиливают вровень со стеной.

Алгоритм сооружения

Установка каркаса

По завершении изготовления опалубки можно приступать к этапу установки каркаса из армированных прутьев или сетки. Для изготовления каркаса понадобятся рабочие продольные прутья толщиной от 1,2 до 1,6 см, промежуточные перемычки-хомуты и вязальная проволока диаметром 0,8 см.

Все продольные части каркаса укладываются внахлест не менее 20 см. Средний шаг между промежуточными перемычками-хомутами колеблется от 20 до 40 см, оптимальный вариант – 25 см. При большем шаге существует риск проседания бетона во время высыхания. Места соединения по всему периметру армированного основания под мауэрлат и углы следует дополнительно усилить армированной сеткой.

Алгоритм сооружения

Обращаем ваше внимание, что при отсутствии навыков работы со сварочным аппаратом можно воспользоваться услугами предприятий, которые занимаются изготовлением армированных каркасов любой формы и размера путем точечной контактной сварки.

Процесс заливки

Главная функциональная характеристика армированного пояса под мауэрлат – прочность монолитной бетонной конструкции.

Итак, как достигнуть высокой прочности и монолитности армированного основания, необходимого для укрепления кровельной конструкции архитектурного сооружения? Достигнуть высокой прочности и монолитности армопояса можно только при заливке бетонного раствора за один раз. По этой причине в процессе заливки бетона рекомендуется использовать бетономешалку и специальный насос для подачи готового раствора. За неимением данного оборудования необходимо заручиться помощью нескольких помощников, которые будут замешивать и подавать готовый бетонный раствор.

Для изготовления раствора применяется бетон маркой не менее М-200. Если вы хотите получить на финише крепкий, прочный и фундаментальный элемент кровельной системы, старайтесь придерживаться следующих пропорций изготовления бетонной смеси:

Алгоритм сооружения
  • цемент марки М-400 – 1 часть;
  • щебень – 3 части;
  • промытый песок – 3 части.

Повысить прочность раствора и ускорить процесс затвердевания, как утверждают профессиональные строители, можно путем добавления в смесь пластификаторов.

Крепление

После того как бетон затвердевает, деревянную опалубку можно снять. Спустя 7–10 дней начинается этап крепления мауэрлата к армопоясу.

Алгоритм сооружения

Армированное основание покрывается слоем рубероида. Брус, используемый в качестве мауэрлата, обрабатывается антисептиками и антипиренами. Места соединений формируются в виде прямых замков либо косых прирубов, чтобы готовая конструкция была монолитной.

Монтаж мауэрлата к армопоясу осуществляется с помощью резьбовых шпилек, большого размера шайб и гаек. Поверх гаек ставятся контргайки, которые выступают в качестве страхующих фиксаторов, торчащие основания резьбовых шпилек срезают болгаркой.

Армированное основание под мауэрлат в обязательном порядке устанавливается в регионах с обильными снегопадами, сильными порывчатыми ветрами и сложными климатическими условиями.

Алгоритм сооружения

О пустотных железобетонных изделиях

Разобраться в вопросе сложно, если не знать, что собой представляют плиты перекрытия. Это конструктивные элементы капитальных зданий, изготавливаемые из железобетона, для устройства перекрытий между этажами. Внутри вдоль всей плиты есть пустоты различной формы, чаще — круглой.

Изделия производятся по типовым проектам — сериям чертежей, где указаны конструктивные особенности и размеры. Длина элементов — 1,5-12 м. Современные технологии производства позволяют отрезать плиты нужной длины с шагом 100 мм. По ширине изделия изготавливаются 4 типов: 1000, 1200, 1500 и 1800 мм.

Зачем нужен армопояс в доме

Для понимания принципа работы армирующей защитной конструкции рассмотрим ее в рамках строительства дома. Любой каменный или блочный материал лучше работает на сжатие, чем на растяжение. Нагрузки растяжения и кручения могут возникнуть как вследствие осадки здания, при пучении грунта у фундамента, так и по другим причинам. Также это может быть вызвано неправильным расчетом несущей способности , в результате чего стены в различных участках будут получать и сжимающие и более критичные растягивающие нагрузки. К ним данные участки кладки могут быть конструктивно не готовы. Как результат — стены дадут трещину. Добавляя армирование с бетоном вверху кладки между этажами, мы дополнительно защитим стены от разрушений.

Возьмем для примера дом из газобетона и рассмотрим схему. В нижней части практически всегда выполняется, являющийся все тем же защитным поясом. Правильно выполненное снование отлично справляется с нагрузками, поэтому на данном уровне проблем быть не должно. Используя межэтажный армопояс, мы добавляем в конструкцию армирование, которое справляется с напряжениями. При этом сама стена становиться более жесткой и условно работает как двутавровая балка. Монолитный пояс также в разы лучше сопротивляется боковым нагрузкам от ветра и распирающим нагрузкам от кровли. В сумме всех данных свойств повышается и сейсмостойкость дома, что является обязательным требованием любого жилого дома в сейсмоопасных зонах. Мы рассмотрели многоэтажную схему, однако армопояс также применим в одноэтажном доме с мансардой или без нее. В таком случае в связке с фундаментом применяется пояс под мауэрлат.

Зачем нужен армопояс в доме

Армопояс также хорошо перераспределяет точечные нагрузки. Особенно это важно для материалов, которые с локальными точечными нагрузками не готовы работать — это газосиликатные блоки и другие схожие материалы. Поэтому, в доме из газобетона обязательно выполнять армирование под железобетонные плиты перекрытия. Подобный принцип перераспределения нагрузок и у деревянного основания для стропильных ног. Но, в то же время, чтобы качественно закрепить мауэрлат к конструктивно слабой стене нужен армопояс. Подкровельный пояс увеличит как конструкционную жесткость стен, также позволит решить вопросы по креплению конструкций крыши.