Дерево

Соединение балок перекрытия между собой

Адрес этой страницы

<<Предыдущая страницаОглавление книгиСледующая страница>>

6.5. Плотничные соединения деревянных деталей.

Соединение горизонтальных балок наращиванием. Наращивание вертикальных брусков примыканием.

Различают три основные вида плотничных соединений: продольную вязку, поперечную вязку, усиление деревянных деталей.

Продольная вязка деревянных деталей.Соединение горизонтальных балок. Продольная вязка (сращивание) производится двумя способами: примыканием и наращиванием. Оба вида соединения могут быть дополнены оковкой или применением накладок. Соединение примыканием — простой вид плотничного соединения. Оно применяется там, где под балку подведены опоры по всей ее длине, например у подстропильных брусьев, или там, где опоры подводятся хотя бы частично. И в том и в другом случае подведение опор — необходимое условие применения этого вида соединения.

Соединение примыканием может быть стыковым, наклонным (косым), с лобовым упором в шип или в виде ласточкина хвоста. Для предотвращения выпучивания (отклонения в стороны) балки при нетиповом соединении примыканием применяют скобы, которые загоняют в балки сверху или с обеих сторон. Скоба должна быть достаточно длинной, чтобы она могла глубже входить в соединение. При забивке скобы около соединения возникает опасность расщепления древесины в конце балки; в этом случае скоба не выполняет своего назначения.

Вместо плотничных скоб можно применять накладки, которые также предотвращают выпучивание балок. Накладки могут быть деревянными или стальными, одно- или двухсторонними, присоединяемыми или утапливаемыми, с шипами, шпонками и т. д. С каждой стороны накладку крепят двумя болтами. Прочность соединения возрастает с увеличением ее длины, однако пропорционально удлинению накладки возрастает и число болтов, но прочность соединения в этом случае не возрастает, поскольку не используется прочность стали.

В тех случаях, когда опирание балки меньше или когда нельзя подвести под нее опору в месте соединения, применяют соединение (рис. 198). Это вид соединения примыканием, которое может выполняться различным способом: прямое соединение в полдерева с прямым стыком, прямое соединение в полдерева с косым стыком, соединение по типу прямого стыка с лобовым упором, с зубом, со шпонками и т. п. От бокового сдвига соединение предохраняется двумя дубовыми шипами круглого или квадратного (восьмиугольного) профиля, устанавливаемыми по диагонали на расстоянии, равном 1/3 его длины. Деревянные шипы можно заменить (при применении балок, испытывающих воздействие очень больших нагрузок) стальными болтами.

Чердачное и межэтажное перекрытие по деревянным балкам

При высыхании древесины они не выпадают и могут быть вновь затянуты.

Рис. 198. Соединение горизонтальных балок наращиванием

1 — ровный замок с одинаковыми торцовыми поверхностями; б — ровный замок с клиновидными торцовыми поверхностями; в — наклонный замок с подъемом от крайней торцовой поверхности внутрь выреза в балке; г — наклонный замок с понижением к крайней торцовой поверхности выреза в балке

Вертикальное наращивание опор называется В большинстве случаев торцы наращиваемых опор зажаты, поэтому соединение является простым. Опасность возникает в том случае, когда приходится иметь дело с более длинными и особенно с более тонкими опорами, которые могут испытывать напряжение при продольном изгибе. Необходимо очень тщательное выполнение соединения.

Соединение по типу простой притык — обычное соединение при применении опор из круглого пиломатериала и из кантового лесоматериала (брусков). От бокового сдвига соединение предохраняется плотничными скобами. Вместо скоб можно использовать накладываемые или частично утапливаемые две или три деревянные накладки. Их соединяют с опорами минимум двумя болтами, ввинчиваемыми с каждой стороны; для выполнения всего соединения необходимо четыре болта (рис. 199).

Рис. 199. Наращивание вертикальных брусков примыканием а — ровный притык с двухсторонними накладками; б — ровный притык с двухсторонними заглубленными накладками; в — притык с двухсторонними накладками, заглубленными в бревно

Там, где опоры воспринимают большие нагрузки, между торцовыми поверхностями обоих соединяемых частей опор вставляют тонкие доски из твердой древесины с последующей обшивкой места соединения металлическими листами.

Другим способом соединения опор является наращивание с вертикальным замком (рис. 200), простым или со сквозным шипом. Длина замка должна быть равна 2-3 диаметрам балок опоры. От бокового сдвига торцы замка предохраняются скобами: например, вязка шипом, угловая врубками (замком), косым примыканием, поэтому его применяют там, где опасность бокового сдвига опоры меньше. При этом возможно скалывание, расщепление или отслаивание волокон древесины.

Рис. 200. Наращивание брусков вертикальным замковым соединением а — простой замок; б — двойной замок

Перейти вверх к навигации

Устройство мансарды в значительной степени увеличивает жилую площадь дома. Практически, в доме появляется еще один эксплуатируемый этаж. Но для его полноценного использования необходимо выполнять укрепление чердачного перекрытия, так как нагрузки на конструкцию существенно возрастают. Прежде всего, это касается деревянных балок, чаще всего применяемых при возведении частных строений.

Специфика деревянных балок перекрытия

Популярность использования прогонов из дерева в чердачных перекрытиях связана с их легким весом по сравнению со стальными и железобетонными аналогами. К тому же, древесина обладает низкой теплопроводностью и малой звукопроницаемостью. Но натуральный материал, к сожалению, имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать.

Это:

  • отсутствие устойчивости к действию плесени, грызунов и насекомых;
  • высокая пожароопасность;
  • слабая прочность балок малого сечения.

С первыми двумя недостатками можно справиться путем обработки деревянных балок антисептиками и антипиренами. Последнюю же проблему решают путем использования пиломатериалов большего сечения или посредством укрепления несущих элементов перекрытия.

Балки чердачного перекрытия несут меньшие нагрузки по отношению к аналогичным межэтажным конструкциям.

При устройстве мансарды требуется усиление несущих деревянных элементов перекрытия. Если мероприятия не будут выполнены, то прогоны под увеличенной нагрузкой станут прогибаться и со временем безвозвратно деформируются. Это в лучшем случае, а в худшем – произойдет их растрескивание и, как результат, разлом. Но не стоит отчаиваться и думать, что столь желанное увеличение эксплуатируемой площади останется только в мечтах. Вариантов укрепления чердачных перекрытий существует достаточно много для того, чтобы выбрать единственно правильное решение, исходя из конкретных условий эксплуатации.

Когда требуется усиление

Следует отметить, что укреплять балочные конструкции требуется не только при сооружении мансарды, но и по другим веским причинам. А именно – при снижении несущих характеристик деревянных балок вследствие плохого состояния древесины, произошедшего в результате:

  • неверных расчетов;
  • повышенной влажности;
  • случайного повреждения;
  • жизнедеятельности насекомых-вредителей или грызунов;
  • появления недопустимых прогибов;
  • растрескивания;
  • периодического воздействия непредусмотренных проектом временных нагрузок.

Профессионалы не рекомендуют надолго откладывать восстановительные работы. Несвоевременное решение проблемы может привести к печальным последствиям и даже трагедии. Для грамотной оценки предстоящих мероприятий разумнее будет пригласить специалиста.

Распространенные способы усиления деревянных балок

Диаметр бревен или сечение бруса для чердачного и межэтажного перекрытия выбирают с учетом нагрузок, приходящихся на квадратный метр площади пола или потолка в плане. При этом учитывается:

  • ширина пролета;
  • шаг деревянных балок.

В представленной ниже таблице можно увидеть оптимальные значения сечения бревен и пиломатериалов.

Укрепление чердачного перекрытия производится без изменения или с изменением условий работы балочной конструкции, с применением типовых или нестандартных решений. Выбор зависит от степени деформации древесины и конкретных требований по усилению прочностных характеристик прогонов и настила в целом. Наиболее распространенные варианты укрепления балок предусматривают использование:

  • деревянных накладок;
  • металлических пластин;
  • прутковых протезов;
  • углеволокна, называемого, также, углепластиком;
  • подпоров в виде столбов.

Деревянные накладки и металлические пластины могут устанавливаться как в пролетной части деревянных балок, так и в местах их стыков с опорной стеной. Усиливающие элементы фиксируются с обоих боков или снизу и сверху ремонтируемого прогона. При этом накладки крепко стягиваются посредством болтов, пропущенных сквозь балки. Деревянные детали предварительно обрабатывают противогрибковыми составами и антипиренами. Металлические пластины окрашивают или наносят на их поверхность специальные средства, препятствующие ржавлению материала. Кроме того, древесину от металла отделяют слоем гидроизоляции.

Для обеспечения надежности балочной конструкции, накладки рекомендуется устанавливать по всей длине прогона.

Торцевые усиливающие элементы монтируют на участках, опирающихся на стены. В этом случае подгнившие концы балки обрезают, а удаленные куски заменяют:

  • двойными деревянными накладками с установленными на уровне опорной части стены вкладышами, соответствующими толщине укрепляемой балки;
  • концевыми металлическими протезами, выполненными из швеллера;
  • металлическими полосами с хомутами;
  • арматурными стержнями, скрепленными швеллерной обвязкой.

Список можно продолжить еще несколькими способами, в том числе передвижными протезами, сдвоенными системами и т.д., но они относятся к более сложным вариантам укрепления балок. Торцевое усиление имеет свою характерную особенность. Она заключается в устройстве временного подпора ремонтируемой балки столбом. После окончания работ он демонтируется.

Прутковые протезы представляют собой систему, состоящую из металлических хомутов, наложенных в нескольких местах поврежденной балки, и соединительных элементов. Последние изготавливаются из прочного стального профиля или нескольких арматурных прутьев, переплетенных между собой по «правилу треугольника». В этом случае система остается стабильной, без каких-либо пространственных подвижек. Вариант монтажа прутковых протезов зависит от степени требуемого усиления балочного перекрытия.

Армирование углеволокном относится к современным способам укрепления деревянных балок. Композитный материал пока еще не имеет широкого распространения, но технология, несомненно, относится к передовым методам. С нижней стороны прогона укладывается усиливающая конструкцию арматура. Далее углепластик в несколько слоев наклеивается на частично укрепленную балку, образуя корытообразный хомут. Легкость углеволокна, удобство в работе и отсутствие в конструкции малоэстетичных накладок являются несомненными преимуществами современного материала.

В случае неисправимых деформаций, поврежденный участок балки лучше будет удалить во избежание бесполезных затрат.

Простое решение

Наверное, самым востребованным должен быть наиболее простой вариант усиления чердачного перекрытия, а именно – установка столба, подпирающего проблемную балку. Этот незатейливый способ решает вопрос принятия нагрузок вертикальной опорой. Работы, в данном случае, сводятся лишь к монтажу столба.

Как сделать расчёт деревянных балок перекрытия

В результате, основная проблема исчезает, но на ее месте появляются две другие.

Один недостаток сводится к образованию точечной нагрузки, воздействующей на пол. Второй – связан с эстетической стороной вопроса. Дело в том, что столб, установленный посреди комнаты, будет смотреться нелепо. Но если его оригинально украсить, то опора может превратиться в интересный элемент декора, к тому же — функциональный.

Существует еще один способ укрепления чердачного перекрытия. Но его использование оказывается эффективным лишь в тех случаях, когда потолочные балки не имеют деформаций. Несущую способность конструкции увеличивают за счет установки дополнительных прогонов с обязательной обмоткой их торцов рубероидом. Защитные меры позволяют избежать механических повреждений и помогают противостоять воздействиям влаги.

Укрепление чердачного настила

Если усиление балок выполняется с целью дальнейшего устройства мансарды, то подумать об обновлении напольного настила все-таки придется. Опытные мастера рекомендуют воспользоваться плитами OSP. Их укладывают по черновому полу. В дальнейшем производят отделочные работы.

20.03.2017 в 20:03

Основные требования к сращиванию балок перекрытия

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *