По просьбам наших читателей в настоящей статье приведен пример технического заключения по результатам экспертизы несущей способности деревянных балок чердачного перекрытия в доме старой постройки.

Согласно заданию Заказчика обследованию подлежал участок чердачного перекрытия над жилой квартирой эксплуатируемого жилого дома (см. Рис.1). Поводом для проведения работ стало обрушение штукатурки потолка. Конечная цель обследования состояла в определении пригодности конструкций перекрытия к дальнейшей безаварийной эксплуатации с выдачей рекомендаций по характеру и объему необходимых ремонтно-восстановительных работ.



Общие данные

Рассматриваемое здание представляет собой трехэтажное жилое строение I группы капитальности с подвалом и неэксплуатируемым холодным чердаком, имеющее в плане форму прямоугольника с размерами сторон 15,83 х 14,76 м. Согласно паспортным данным, год постройки и ввода здания в эксплуатацию – 1949 г.

По конструктивной схеме здание выполнено бескаркасным, с продольными и поперечными несущими стенами. Пространственная жесткость несущего остова обеспечена совместной работой каменных стен, жестких дисков перекрытий, а также стенами лестничной клетки.

Обследованию подлежал участок чердачного перекрытия, нижняя поверхность которого является потолком жилой квартиры №8, расположенной на третьем этаже. План 3-го этажа с указанием границ обследуемого участка перекрытий представлен ниже на Рис.1.


Рис.1. План 3 этажа. Схема расположения обследуемого участка чердачных перекрытий

Перекрытия на рассматриваемом участке (в/о 3-4/Б-В) – деревянные, состоящие из несущих балок сечением 200х280 мм, заполнения из деревянного наката, уложенного по нижним полкам балок, а также изоляции и засыпки. Снизу к балкам прикреплена подшивка из досок, отштукатуренная по драни. Балки с обоих концов опираются на наружные и внутренние каменные стены по осям «3», «4».

Шаг балок 1,0 – 1,2 м. Величина перекрываемого пролета в свету составляет 5,13 м. Конструкция перекрытия в пределах рассматриваемого участка показана на Рис.2.

Рис.2. Конструкция чердачного перекрытия над квартирой №8

В ходе визуального обследования были зафиксированы следующие дефекты и повреждения (фото дефектов см. ниже):

  1. Следы протечек на поверхности потолков и стен в т.ч. на приопорных участках (в местах опирания несущих балок перекрытий на стены), что свидетельствует о перенасыщении засыпки перекрытий влагой;
  2. Обрушение штукатурки потолков с обнажением дранки и деревянной подшивки;
  3. Поражение несущих балок перекрытий гнилью. Сечение балок на приопорных участках ослаблено на 20-30%.

foto_defekta_3-min
foto_defekta_2-min
foto_defekta_1-min

Фото дефектов и повреждений

Поверочный расчет деревянных балок

Выполним проверочный расчет несущих деревянных балок чердачного перекрытия на участке в осях 3-4/Б-В с учетом выявленных дефектов и повреждений. Для учета влияния дефектов принято, что балки перекрытий эксплуатируются в режиме длительного намокания, а их поперечное сечение ослаблено гнилью на 20%.

Исходные данные:

  • Сечение балок
 200х280 мм
  • Расчетный пролет балки
 L=5,13  м
  • Шаг балок
 b =1,2 м
  • Материал балки
  сосна
  • Расчетное сопротивление
 Ru=140 кг/см2
Сбор эксплуатационных нагрузок

Наименование нагрузок Нормативная
кг/м2 		gf Расчетная
кг/м2
1 Засыпка (γ=1600 кг/м3) -100 мм 160.0 1.3 208.8
1 Дощатый подбор (γ=600 кг/м3) -50 мм 30.0 1.3 39.0
3 Подшивка из досок (γ=600 кг/м3) -20 мм 12.0 1.3 15.6
4 Штукатурка по дранке (γ=1800 кг/м3) -20 мм 36.0 1.1 39.6
5 Временная нагрузка для чердака 70.0 1.2 84.0
  ИТОГО: 308.0 — 387.0
Погонная нагрузка на балку с учетом собственного веса:

Расчетная нагрузка от 1 м2 перекрытия: q=387 кг/м2

Собственный вес 1 пог. м. балки:  G=b*h*1*γ=0,2*0,28*1*500=28 кг/м

Полная расчетная нагрузка: qP= 387*1,2+28*1,3=500,8 кг/м=0,51 т/м

Расчет по I группе предельных состояний (на прочность):

Максимальный изгибающий момент, действующий в середине пролета:

Момент сопротивления поперечного сечения балки:

Расчетный момент сопротивление ослабленного поперечного сечения балки (с учетом влияния дефектов – гнили):

где: kW=0,9 – коэффициент, принятый по Таблице 13 СНиП II-25-80.

Условие прочности для изгибаемых элементов (1):


Табличное значение расчетного сопротивления древесины (Rи) требует корректировки с учетом условий эксплуатации, а также выявленных в ходе обследования дефектов и повреждений:

где:

mв=0,75 – коэффициент условий работы при эксплуатации конструкций в условиях длительного увлажнения ([ 2 ], Табл.6);

mи=0,7 – коэффициент, учитывающий ослабление сечения несущих деревянных балок вследствие поражения гнилью на 20% ([ 1 ], Табл.13).

Проверка выполнения условия (1):

 [ σ=75,63 кг/см2 ] > [ RU=73,5 кг/см2 ] – условие не выполнено!

Прочность несущих балок оказалась недостаточна для восприятия эксплуатационных нагрузок!!!

Для восстановления эксплуатационной пригодности чердачных перекрытий в/о «3»-«4»/«Б»-«В» требуется выполнение следующих мероприятий:

  • Усиление несущих деревянных балок;
  • Замена материалов межбалочного пространства (засыпки, дощатого подбора), подшивки и штукатурки потолка на новые.
  • Устранение протечек кровли.