Для современных технологий строительства и ремонта малоэтажных построек использование приемов усиления конструкций второго этажа применяется довольно часто. Благодаря накопленному опыту и использованию новых материалов и технологий многие работы, в том числе и усиление лаг второго этажа, стали одной из ординарных операций ремонтно-восстановительных работ. Однако и при этой, казалось бы, вырисовывающейся простоте процесс требует детальной проработки и просчета буквально всех параметров и операций и выбора оптимального метода проведения работ.
Оглавление:
- Балки и лаги: что общего и в чем отличия этих понятий
- Деформация балок и лаг
- Когда необходимо усилить лаги
- Усиление конструкции дополнительными лагами
- Усиление деревянных лаг дополнительными накладками
- Усиление лаг при помощи накладок из фанеры или ОСП плит
- Усиление лаг металлическими накладками
- Усиление металлических лаг
Балки и лаги: что общего и в чем отличия этих понятий
В частном малоэтажном домостроении двухэтажные дома имеют довольно широкое распространение. Как правило, это дома отдельных двух- и трехэтажных проектов и постройки, переоборудованные путем обустройства мансардного этажа. В любом случае, в таких домах оборудуется и межэтажное перекрытие, и делается настил полов второго этажа.
Для домов, построенных с применением и каркасно-щитовой технологии, да, собственно ,и всех остальных построек, кроме тех, где в качестве межэтажного перекрытия используются железобетонные плиты, основу конструкции составляют балки и лаги полов.
Балки используются в качестве несущих конструкций потолка, самого перекрытия и основы для установки лаг пола. А вот лаги — это не что иное, как балки уменьшенного размера, на которые крепится дощатый настил пола и сам чистовой пол второго этажа или мансарды.
Балки перекрытия обычно устанавливаются перпендикулярно внутренней несущей стене, опорами балок служат наружная несущая стена дома и внутренняя несущая стена или простенок.
Лаги второго этажа укладываются перпендикулярно балкам межэтажного перекрытия. Они могут укладываться непосредственно на балки или иметь дополнительную конструкцию, образующую дополнительный объем межэтажного перекрытия.
В качестве балок обычно используются:
- Деревянные цельные балки;
- Деревянные наборные балки;
- Металлические балки из тавра, швеллера, труб или двутавра;
- Металлические балки в виде составных ферм;
- Железобетонные балки из конструкций разного профиля;
В качестве лаг пола обычно используются:
- Деревянные балки;
- Балки из клееных конструкций;
- Комбинированные конструкции из металла и дерева;
Таким образом, несмотря на общее сходство и одинаковый принцип использования в конструкции здания, балки и лаги имеют разное назначение, размеры и, соответственно, разные, хотя и во многом сходные методы усиления.
Деформация балок и лаг
В классическом случае применения балок межэтажного перекрытия и лаг полов второго этажа, конструкция будет иметь следующий вид:
- Балки перекрытия из цельного дерева, прямоугольной формы, без сочленений (сечение зависит от длины пролета – ширины комнаты) являются основой конструкции межэтажного перекрытия;
- Торцы балок закреплены в массив противоположных несущих стен и зафиксированы при помощи металлических шпилек или на саморезах и металлических перфорированных крепежных элементах;
- 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;
- Пространство между балками и лагами заполнено утеплителем для шумо- и теплоизоляции помещений.
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.
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.
Когда необходимо усилить лаги
В строительной практике усиление лаг второго этажа применяется в нескольких случаях, чаще всего на этапе строительства и реконструкции здания. На этапе строительства усиление сделать проще и удобнее, тем более, что для этого можно применить несколько методов, выбрав из них самый подходящий. При реконструкции усиление можно сделать после полного или частичного демонтажа покрытия пола и утеплителя, при этом методов установки дополнительных конструкций совсем немного.
Работы по усилению обычно проводятся:
- Для предупреждения деформации межэтажных балок и полов второго этажа на этапе строительства;
- Для исправления дефектов, допущенных в процессе строительства и выявленных в процессе постройки здания;
- Для замены деформированных или пораженных естественными вредителями деревянных конструкций здания или конструкций из других материалов в результате воздействия сторонних факторов.
- Для усиления лаг при ремонте пола.
Методы и способы усиления конструкции в таких случаях выбираются в зависимости от объема работ и степени деформации пола и самого межэтажного перекрытия. В некоторых случаях простое усиление лаг не будет иметь должного эффекта без значительных по объему работ по восстановлению балок, ведь, выровняв пол второго этажа, рано или поздно придется выравнивать и потолок первого этажа.
Проводя оценку пола, нужно объективно оценить его состояние, ведь во многих случаях требуется замена деформированных досок пола или их выравнивание, а не усиление лаг.
Усиление конструкции дополнительными лагами
Данный метод применим для усиления конструкции пола второго этажа, когда балки не имеют прогиба, а сами лаги, исходя из расчетов, могут выдержать расчетную нагрузку. Суть этого метода заключается в установке дополнительных лаг в центральной части помещения, обеспечивая таким образом распределение нагрузки более равномерно, на большее количество опор.
Чаще всего установка дополнительных лаг осуществляется по центру помещения путем уменьшения расстояния между лагами на 25-30%. Так, при необходимости установить лаги через 0,5 метра, в центральной части расстояние уменьшают до 0,4 — 0,35 метра.
Для усиления используются стандартные лаги, применяемые в конструкции. Для прочности между лагами устанавливаются дополнительные распорки из сплошных отрезков досок или металлических прутковых протезов, установленных крест-накрест.
Усиление деревянных лаг дополнительными накладками
Метод установки дополнительных накладок и усиления лаг возможен как на стадии строительства, так и при проведении ремонтных работ. Для лаг из бруса чаще всего применяется усиление при помощи деревянных накладок и накладок из фанеры или ОСБ плит.
Деревянные накладки используются:
- Для усиления механически поврежденных участков лаг;
- Для усиления места стыка или сростка лаг;
- Для создания дополнительной прочности по всей длине лаги.
Накладки из ОСБ плит и фанеры в основном применяются на местах стыковки отрезков между собой и в местах, где видны дефекты или имеются незначительные механические повреждения.
Металлические пластины могут накладываться на места повреждений и сростков как метод локального решения проблемы.
Полное усиление накладками
Установка накладок на лаги по всей длине осуществляется с помощью болтового соединения через тело накладок и лаг, при помощи саморезов по всей длине или при помощи связки несколькими жгутами монтажной проволоки.
Установка накладок осуществляется поочередно с временной фиксацией накладок при помощи струбцин или саморезов к телу лаги.
Сверление отверстий осуществляется по одной линии. Расстояние между отверстиями для соединения обычно не меньше, чем ¼ длины лаги. Отверстия сверлятся так: одно по центру, а с краев на расстоянии 1/3 высоты лаги от краев лаг. Такое расположение отверстий не даст возможности расколоться балкам и лагам по длине. Болты обязательно должны иметь шайбы с обеих сторон — и под головкой болта и под гайкой. Стягивание осуществляется постепенно, до значительного сопротивления дерева, а окончательная затяжка делается поочередно, начиная с крайних болтов. При этом затяжка делается равномерно на ¼ оборота.
В случае, если лаги имеют фиксацию краев в кирпичной стене, обязательно проделывается отверстие для того, чтобы края балок также были зафиксированы в стене. Обработка дополнительных балок антисептиком осуществляется до установки на лаги.
При необходимости выпрямить прогнувшиеся лаги, используют деревянные клинья или обычный автомобильный гидравлический домкрат, поджимая лагу до нужного уровня.
Частичное усиление лаг деревянными накладками
Локальное усиление конструкций лаг применяется, в основном, в местах сочленений или сростков лаг. Для укрепления этих участков используется метод установки накладок с одной стороны либо установки накладок с двух сторон балок. Для одностороннего метода используется дерево без сучков и видимых повреждений, в таком случае ширина и высота дополнительного элемента должны равняться ширине и высоте самой лаги.
Фиксация осуществляется при помощи болтов, саморезов и гвоздей. Длина элемента должна быть не меньше расстояния между двумя балками межэтажного перекрытия. Болтовые соединения делаются насквозь, шайбы при этом должны быть шире гайки и головки болта в 3 раза.
Для фиксации стыка лаг двусторонними накладками допускается применение бруса более узкого, чем лага. Обычно для этого используются доски шириной в 1/2 ширины лаги. Длина накладок обычно берется не менее 1 метра. Стяжка делается также при помощи болтов или саморезов.
Усиление лаг при помощи накладок из фанеры или ОСП плит
Для лаг из клееного материла или конструкционного деревянного двутавра чаще всего применяются накладки из фанеры или ОСП плит. Такие накладки устанавливаются также в виде двусторонних накладок или одностороннего усиления лаг. Фиксация такого соединения осуществляется при помощи саморезов. Толщина фанерного элемента или элемента из ОСП плиты должна быть не меньше, чем 10-12 мм. Размер накладки для конструкционного двутавра должен соответствовать высоте центральной части.
Фиксация саморезами делается с двух сторон накладок. Важно, чтобы саморезы проходили через толщину всех скрепляемых элементов.
Усиление лаг металлическими накладками
Металлические накладки, применяемые для усиления лаг домов второго этажа, могут быть:
- Штучными элементами из перфорированного листового металла толщиной не менее 5 мм;
- Изготовленными из металлической полосы различной ширины толщиной не менее 5 мм;
- Из фасонной трубы квадратного или прямоугольного сечения с перфорацией или приваренными элементами крепежа;
- Из уголка или тавра.
Штучные элементы из листового металла используются для усиления стыков лаг. Размеры таких накладок могут иметь как стандартные показатели, так и подобранные в зависимости от конкретного случая соединения. Фиксация для стыков балок небольшой высоты осуществляется при помощи саморезов, а если лаги имеют высоту больше 10 м, то и при помощи болтового соединения. Металлические накладки применяются для двусторонней установки.
Металлическая полоса обычно усиливает лаги большой длины, при этом, если ширина полосы, применяемой для установки, больше или равна 50 мм, то фиксация может быть как при помощи саморезов так и при помощи болтов.
Для лаг, которые необходимо укреплять по всей длине, в качестве элементов конструкции применяются фасонные металлические трубы квадратного или прямоугольного сечения. Местом установки таких элементов являются центральные лаги помещений, там, где наиболее ярко проявляются дефекты. Трубы просто фиксируются к лагам по всей длине с одной или двух сторон. Болты применяются для стяжки усиления лаги высотой 80 и более миллиметров. Для лаг меньшего размера фиксация осуществляется при помощи саморезов.
Уголки чаще всего применяются для установки в нижней части лаги, усиливая ее от прогиба с нижней стороны. Для этого уголки размером 30*30, 45*45 или 60*60 мм заводятся под лаги снизу и скрепляются при помощи саморезов в отверстия, просверленные в уголке.
Тавр различного размера может быть прикреплен как с боковой стороны, так и снизу лаги. Метод крепления зависит от ширины и высоты лаги.
Усиление металлических лаг
Применение металла для установки лаг нашло свое применение относительно недавно. В основном металлические конструкции в малоэтажном строительстве используются в качестве балок межэтажных перекрытий. Вместе с тем, тавр, швеллер и двутавр довольно часто используются в качестве основания для крепления деревянных элементов и служат отличными лагами для чистового пола.
Характер изменений и деформаций в таких конструкциях, как правило, не отличается от деревянных лаг – прогиб в центральной части помещения характерен и для металлических элементов.
Методы усиления таких конструкций зависят от того, какое пространство можно использовать для установки дополнительных элементов. Если под металлическими лагами имеются балки межэтажного перекрытия, то, в таком случае, возможно применение следующих методов:
- Установка дополнительных конструкций в виде ферм;
- Поднятие прогнувшегося участка и установка под него дополнительной поддерживающей стойки;
- Установка дополнительных лаг из более устойчивой формы металлопроката.
Установка дополнительной конструкции в виде ферм из труб, уголков или арматуры позволит обеспечить жесткость и надежность лаг. Для этого используют фермы треугольной или прямоугольной фермы с диагональными ребрами жесткости.
В случае, если есть возможность усилить место деформации подставкой под место наибольшего прогиба дополнительной стойки с опорой на балку межэтажного перекрытия, то такой метод обеспечит самый простой и результативный метод усиления. Правда, при этом нужно иметь в виду, что балки перекрытия должны выдержать нагрузки от такого усиления.
Установка дополнительных лаг осуществляется в центральной части, там, где вероятность деформации из-за большой нагрузки наиболее вероятна. При этом используется жесткие формы металла проката, такие как двутавровая балка или швеллер, поставленный на ребро.
При усилении металлических лаг установкой дополнительных элементов, балки обязательно должны быть зафиксирована в стенах помещения.
