Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Балка двутавровая деревянная для перекрытий межэтажных

Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

На рынок постоянно поступает большой ассортимент качественных стройматериалов, в ряду которого достойное место заняли двутавровые балки. В чем же популярность этой продукции? Балки обладают необычной формой сечения, где основным элементом, создающим жесткость конструкции, является плита OSP, OSB (ориентировочно-стружечная плита). А также она может быть выполнена из толстой фанеры.

Внешне опоры похожи на рельсы, в которых между брусьями врезано ребро жесткости в виде влагостойкой плиты. Благодаря этому изделия выдерживают большие нагрузки, полностью сохраняют свою форму и целостность после установки.

Виды деревянных двутавровых балок

Для изготовления двутавровой балки используется брус, а для перегородки – плиты OSB или фанера. Детали изделия склеивают специальным клеящим раствором для несущих конструкций. В зависимости от характера используемого материала различают следующие виды изделий:

  1. Двутавровые балки из фанеры и цельного бруса – для них в основном применяют древесину хвойных пород, так как она более устойчива к гниению и грибкам. Брус обязательно высушивают, так как влажная древесина со временем сильно деформируется. Доска, как правило, не достигает длины более 4–6 м. Однако прямо на месте строительства можно удлинять элементы, скрепляя двутавры между собой на болты с гайками.
  2. Двутавровые фанеродеревянные клееные балки выполняются из клееного бруса. Преимущество этого материала состоит в полном отсутствии усадки. Такую доску склеивают из фрагментов, уложенных в разном направлении. Это не позволяет изделию отводить влагу, как цельный брус, но зато обеспечивает сохранность формы и точность геометрических размеров. Кроме того, длина готового изделия для перекрытия может достигать 12 м. Сохраняют все свойства древесного материала: балки прекрасно подвергаются резке, распилу, обеспечивают надежное крепление.

Помимо материала, пользовательские характеристики деревянных двутавровых балок обеспечивают и размеры, и конструкция. По этим признакам изделия разделяют на несколько серий:

  • серия БДК – клееные деревянные двутавровые балки, используются при сооружении коротких пролетов;
  • БДКУ – усиленная конструкция для перекрытий, здесь используется более широкая полочка, балка выдерживает более высокие нагрузки и используется на длинных пролетах;
  • БДКШ – это деревянные двутавровые балки перекрытия и стропильной системы с очень длинными пролетами, в изделии ширина полки достигает 89 мм, что обеспечивает способность выдерживать очень высокие нагрузки;
  • СДКУ – усиленная стойка, она используется не для перекрытий, а для сооружения стенового каркаса;
  • СДКШ – стойка с более широкой полкой, двутавровую конструкцию применяют для стеновых панелей.

Все варианты относятся к конструктивным материалам, то есть могут быть использованы для строительства несущих конструкций. Чаще всего они находят применение при сооружении каркасных домов, где важно не увеличивать нагрузку на стены и фундамент.

Где еще используется деревянная двутавровая балка

Еще одним неоспоримым преимуществом деревянных балок с двутавровым сечением выступает универсальность. Помимо создания опалубки они могут использоваться при обустройстве:

  • стен. Высокие прочностные характеристики конструкции позволяет ей успешно участвовать в процессе возведения стеновых перекрытий. Разнообразие и широкий размерный ряд балок позволяет подобрать оптимальный вариант для любой панели;
  • полов. Применение деревянных двутавров обеспечивает минимальный прогиб по всей плоскости изделия, что в результате обеспечивает бесшумность пола (отсутствие скрипа, треска и пр.). Характеристики балок гарантируют лагам дополнительную жесткость;
  • потолка. Здесь двутавровые балки выступают в роли элементов стропильной системы при обустройстве крыши. Минимальная деформация этого стройматериала гарантирует надежность и долговечность конструкции.

Использование деревянных двутавровых балок при строительстве крыши

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

  1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
  2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.

Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

  • Временную нагрузку. К ней относятся масса мебели и находящихся в здании людей. Как правило, её считают равной 150 кг/м 2 .
  • Высчитать предполагаемую нагрузку на 1 м 2 перекрытия (сумма временных и постоянных показателей).
  • Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м 2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

    Mmax = (q*L 2 )/8

    • q — полная нагрузка на кв. м;
    • L 2 — квадрат расстояния между стенами.

    При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

    Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП 64.13330.2017 от 2017 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

    Из формулы W = b*h 2 /6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

    Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

    Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

    Строительство домов

    Если предстоит реконструкция, строительство загородного дома, дачи или бани, где предусмотрено деревянное перекрытие, то для работы подойдут двутавровые балки. Материал соответствует нормам СНиП и позволяет существенно сократить время постройки. Применение деревянных балок имеет ряд неоспоримых достоинств, что делает этот материал популярным среди застройщиков. Конструкция двутавра, основное предназначение, расчет и технология монтажа описаны в статье.

    Деревянные двутавровые балки: конструкция и сфера применения

    Двутавры из древесины активно используются в сфере строительства для устройства межэтажных перекрытий, в качестве несущей конструкции стропильной системы, кровельных и мансардных стеновых каркасов. В разрезе конструктивный материал имеет сечение в виде буквы «Н». Боковые полозья двутавра изготавливаются из сухого проклеенного бруса, перемычка выполняется из ОСБ (ориентированно-стружечной плиты). Согласно СНиП поперечная перемычка пропитывается огнеупорным, водоотталкивающим клеем.

    Деревянная двутавровая балка – отличное решение для частного строительства, начиная от возведения каркасного дома и заканчивая деревянной постройкой из сруба. Этот конструктивный элемент – достойная альтернатива металлическим профилям, деревянным доскам и ЖБ плитам. К числу основных достоинств относятся:

    • высокая прочность и жесткость, позволяющая выдерживать большие нагрузки;
    • в отличие от традиционных пиломатериалов, балки не прогибаются и не вызывают скрипов пола;
    • благодаря относительно невысокому весу облегчается монтаж перекрытия – работу получится выполнить без привлечения спецтехники; выполнить межэтажное перекрытие из бетона своими руками очень сложно;
    • деревянные двутавровые балки перекрытия, в отличие от металлических, не подвергаются коррозии;
    • материал не рассыхается, не деформируется, не ссыхается и не подвергается усадке, кручению и вздутию;
    • в полках двутавра есть возможность проложить коммуникации;
    • использование деревянных балок в разных климатических условиях;
    • работы относительно «чистые» — нет такого количества грязи и пыли, как при заливке межэтажного перекрытия своими руками;
    • сокращение сроков строительства и экономия трудозатрат;
    • экологичность и длительный срок службы.

    Достоинства стройматериала обуславливают популярность его применения:

    1. Каркасное строительство. Возведение несущих элементов, опор перекрытия дверных и оконных проемов, стропильной кровельной конструкции.
    2. Обустройство межэтажных перекрытий и чердаков. Особенно актуально при возведении газобетонных домов, мансардного помещения.
    3. Реконструкция здания. Деревянные двутавровые опоры применяются при реставрации, замене или укреплении конструктивных узлов постройки.

    Виды и технические характеристики деревянных двутавров

    Серии двутавровых балок из древесины подразделяются на несколько разновидностей. Классификация согласно СНиП:

    1. Серия БП. Балки для устройства перекрытий на пролетах до 9 м. Основные габариты элементов:
      • высота – 19-46 см;
      • боковые пояса – 4*9 см;
      • толщина ОСБ-перегородки – 12 мм;
      • длина балки – 12 м.
    2. Серия БС. Изделие используется для стропильной системы. К этой группе относятся балки двутавровые размерами:
      • ширина опоры – 19-41 см;
      • пояса по 4*6 см;
      • поперечная стойка – 9,5 мм;
      • длина – до 8,5 м.
    3. Серия СС. Двутавры применяются при строительстве домов согласно «канадской» технологии, выполняя функцию основной стойки при возведении внутренних перегородок и фасадной стены. Параметры выпускаемой продукции:
      • высота балки – 13-25 см;
      • ширина пояса – 4-4,5 см;
      • габариты стойки и длина соответствуют моделям серии БС.

    Номенклатурный ряд деревянных двутавров включает ряд позиций:

    • БДК – клееные балки для возведения конструкций с небольшими пролетами;
    • БДКУ/БДКУ-Л – широкие ребра жесткости, обеспечивающие высокую прочность;
    • СДКУ/СДКУ-Л – сооружение стенового каркаса;
    • БДКШ/БДКШ-Л – для возведения конструкций, подвергающихся высоким нагрузкам; оптимально для строительства построек коммерческого назначения;
    • СДКШ, СДКШ-Л – широкие ребра жесткости позволяют использовать балки при сооружении стеновых панелей.

    Двутавровое сечение выступает усилителем конструкции – прочность перемычки многократно возрастает. По техническим показателям материал стоит в одном ряду с ЖБ и бетонными перекрытиями.

    Сравнительная характеристика основных параметров деревянного двутавра, брусьев, металлической и монолитной железобетонной опоры отображена в таблице. Показатели рассчитаны для площади в 200 кв.м.

    Требования к межэтажным перекрытиям

    Обустройство перекрытия межэтажного руками выполняется с учетом постоянных и переменных нагрузок. Помимо своего веса, балки должны удерживать мебель, технику и людей. Кроме того, обязательно закладывается запас прочности – его величина зависит от назначения постройки, этажности дома, материала стен и прочих факторов.

    Важно! При расчете обязательно надо брать во внимание индивидуальные особенности помещения. Например, облицовка натуральным камнем, размещение тяжелых тренажеров или установка объемного аквариума, существенно увеличивают нагрузку на перекрытия.

    Для уменьшения нагрузки на площадь балки, их рекомендуется равномерно располагать перпендикулярно длинным стенам.

    Принцип устройства перекрытия зависит от его предназначения:

    1. Цокольное помещение. Главное требование – высокая прочность. Двутавровые балки выступают основанием пола, поэтому обязаны выдерживать существенную нагрузку. При устройстве цокольного помещения или подземного гаража расстояние между двутаврами необходимо сократить.
    2. Чердачное перекрытие. Возможно независимое или «встраиваемое» в стропильную систему размещение. Первый способ повышает звукоизоляцию помещения. Кроме того, «независимый» монтаж позволяет при необходимости ремонтировать перекрытие.
    3. Межэтажная конструкция. С одной стороны балки являются опорным конструктивом для потолка, а с другой выступают напольными лагами. Межэтажный «пирог» заполняется звуко- и теплоизолятором с применением пароизоляционной прослойки.

    Расчет предполагаемых нагрузок

    Расчет деревянного перекрытия желательно доверить профессионалам. Грамотно произведенные вычисления и подбор материалов гарантируют качественный монтаж и безопасную эксплуатацию. Для определения типа опоры, его сечения и шага установки надо рассчитать суммарную нагрузку на перекрытие с учетом удельной массы самого перекрытия и переменных нагрузок.

    Предварительно следует подготовить схему межэтажного перекрытия, отобразив на ней количество и частоту размещения деревянных балок, разновидность гидро- и пароизоляции.

    Масса каждого составляющего рассчитывается как произведение объема материала и его плотности. Объем определяется исходя из площади перекрытия, а значение плотности берется из справочника.

    Плотность строительных материалов и отделки

    Важно! Вес межкомнатных перегородок и стен, опирающихся на перекрытие, рассчитывается как стабильная нагрузка. Номинальный удельный вес конструктивных элементов – 50 кг/кв.м.

    Переменная нагрузка (вес людей, предметов мебели, животных и т.д.) согласно СНиП для жилых зданий составляет 150 кг/кв.м. Суммарная нагрузка определяется исходя из коэффициента надежности:

    • 1,2 – если постоянная и переменная масса в пределах 200 кг/кв.м.;
    • 1,3 – если сумма расчетных нагрузок свыше 200 кг/кв.м.

    Исходя из полученного значения и рекомендуемых предельных нагрузок на деревянные двутавры, подбирается оптимальный тип опоры и расстояние между балками.

    Технология монтажа межэтажного перекрытия

    Варианты крепления балок

    Деревянное межэтажное перекрытие руками обустраивается одним из следующих способов:

    1. Фиксация в несущей конструкции. Балка вмуровывается на глубину 15-20 см. Торцы деревянной опоры спиливаются под углом 60°, зачищаются и покрываются водоотталкивающим слоем, например, рубероидом. В стене размещается утеплитель и оставляется зазор в 2-2,5 см для обеспечения нормального воздухообмена.
    2. Подвесной метод применяется, как правило, при возведении межэтажного перекрытия деревянного дома своими руками. Фиксация балок осуществляется посредством металлических крепежей, уголков и кронштейнов. При таком монтаже поддерживающие конструкции принимают на себя вес балка двутавровой и остальные нагрузки.

    Важно! Крайние балки перекрытия не должны размещаться впритык к параллельной стенке. Минимально допустимое расстояние – 10 см. Нельзя устанавливать балку возле дымохода.

    «Пирог» межэтажного перекрытия из деревянных балок

    Устройство перекрытия по деревянным двутаврам осуществляется по следующей схеме:

    1. Сверху балок зафиксировать потолочное покрытие. В качестве чернового пола может использоваться: фанера, ДСП, доски или другой материал.
    2. Уложить пароизоляционную пленку. Материал желательно прикрепить к двутаврам скобами, чтоб он не сместился в процессе работы.
    3. В пространство между двутаврами уложить теплоизоляционный материал (минеральную вату). Важно проконтролировать, чтоб утеплитель плотно примыкал к деревянным элементам.

    Стоит помнить, что перекрытие со стороны нижнего этажа будет потолком, а со стороны верхнего – полом. Верх обшивают напольным покрытием – ламинатом, шпунтованной доской. Подойдет укладка ковролина или линолеума. Для отделки потолка используют гипсокартон, деревянные ламели, вагонку, пластиковые панели или подвесные системы.

    Использование деревянных балок перекрытия по ГОСТу и СНиП

    Применение деревянных двутавров в строительстве регулируется государственными стандартами и нормативами. Перед работой необходимо ознакомится с основными документами:

    • СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»;
    • СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции»;
    • ГОСТ 8486-86Е «Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия»;
    • СНиП 2.08.01-89 «Жилые здания»;
    • ГОСТ 30244-94 «Материалы и изделия строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».

    Изготовление деревянных двутавров своими руками

    Для создания двутавровой балки понадобятся следующие инструменты и материалы:

    • циркулярная пила;
    • шлифмашинка;
    • хомуты и швеллера;
    • рулетка, клей для деревянных изделий;
    • клееный брус и ОСП.

    Порядок изготовления балок:

    1. Клееный брус раскроить на равные детали и выпилить в них пазы нужной глубины. Это будет основание балки.
    2. Подготовить ребро жесткости. На этом элементе не должно быть неровностей, все дефекты надо зашкурить.
    3. Зафиксировать перемычку из ОСП в пазах брусьев, используя специальный клей.
    4. Оставить балку до полного высыхания клеевого состава.

    Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

    Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

    По виду поперечного сечения длинная балка может быть:

    • прямоугольной;
    • двутавровой;
    • коробчатой.

    Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

    Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

    Какую доску использовать для балок

    По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).

    Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.

    Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

    Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

    Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

    Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

    На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.

    Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:

    1. Недопустимо использовать в клееных конструкциях свежеспиленную и непросушенную доску, т.к. невозможно предугадать, как поведёт себя такая балка в долгосрочной перспективе.
    2. Нельзя использовать в качестве клея эпоксидную смолу.

    Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.

    1. Фрезеровка паза под установку ОСП. Балки заводского изготовления фрезеруются так, что паз получается зауженным книзу – т.н. клин. Лист ОСП вклеивается в «полку» в натяг. Это увеличивает плотность прилегания плиты и дерева.
    2. Нетехнологичность работ, что приводит как к увеличению времени на изготовление одной балки, так и её конечной себестоимости.

    Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.

    Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его.

    Вот испытание, которому подверглись деревянные балки перекрытия 7 метров:

    Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.

    В реальных условиях одна балка не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина, это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции, поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.

    На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.

    Прочностной расчет деревянной двутавровой балки

    Сравнение несущих способностей, цены и свойств. Сравним несущие способности 2-х видов балок: деревянная двутавровая балка, деревянный брус.

    Расчет будет по предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и по прогибам). Важным и определяющим будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет критерием сравнения.

    Условия для расчета:

    • Расчетная длина по расстоянию между соседними опорами — 5,8 м
    • Нагрузка на 1 м2 перекрытия 400 кг
    • Шаг балок 0,4 м
    • Нагрузка на м.пог. балки 400кг/м2 х 0,4 = 160 кг

    ДЕРЕВЯННАЯ ДВУТАВРОВАЯ БАЛКА 300

    Характеристики

    Момент инерции 9 476,5 см4

    Момент сопротивления 631,8 см3

    Модуль упругости 12 000 МПа

    Расчетное сопротивление 22,0 МПа

    Цена за м.пог: 260 р
    Вес м.пог: 3,95 кг
    Качество: высокое
    Изготовение: 2-3 дня

    СУХОЙ БРУС СЕЧЕНИЕМ 100Х240

    Характеристики

    Момент инерции 11 520,0 см4

    Момент сопротивления 960,0 см3

    Модуль упругости 9 000 МПа

    Расчетное сопротивление 14,0 МПа

    Цена за м.пог: 336 р (розница 14 400 р/м3)
    Вес м.пог: 10,8 кг
    Качество: низкое
    Изготовение: неизвестно

    Производство двутавровой балки предполагает использование древесины хвойных пород и плит OSB. Этот вид перекрытия имеет высокую износоустойчивость, прочность и нагрузочную способность. Небольшой вес деревянных балок и перекрытий позволяет проводить строительные работы без применения специализированной подъемной техники и механизмов. С их помощью можно возводить дома даже в труднодоступных районах со сложными климатическими условиями. Построенные с использованием данных материалов здания, ветроустойчивы и способны выдерживать сейсмику в 9 баллов.

    Для того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:

    • замерить пролет, который они будут перекрывать;
    • определиться со способами их закрепления на стенах (на какую глубину они будут заходить в стены);
    • сделать расчет нагрузки, которая будет на них действовать при эксплуатации;
    • с помощью таблиц или программы-калькулятора подобрать подходящие шаг и сечение.

    Теперь рассмотрим, как это можно сделать.

    Длина деревянных балок перекрытия

    Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.

    В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм.

    При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету — расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся.

    Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.

    Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м.

    Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать — 6 м. При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые, а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны). Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы.

    Определение нагрузки, действующей на перекрытие

    Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей). Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации.

    Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.

    Для чердачного деревянного перекрытия, которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса — Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.

    Эксплуатационная нагрузка (Рэкспл.)для такого перекрытия (согласно СНиП 2.01.07-85) составит:

    70х1,3 = 90 кг/м 2 , где 70 – нормативное значение нагрузки для такого вида чердака, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса.

    Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на данное чердачное перекрытие составит:

    Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кгм 2 . Округляя в большую сторону принимаем 150 кг/м 2 .

    В случае, если в конструкции чердачного помещения будет использоваться более тяжелый утеплитель, материал для межбалочного заполнения или подшивка, а также если предполагается его использовать для хранения вещей или материалов, то есть оно будет интенсивно эксплуатироваться, то нормативное значение нагрузки следует увеличить до 150 кг/м2. В этом случае, общая нагрузка на перекрытие составит:

    50+150х1,3 = 245 кг/м 2 , округляем до 250 кг/м 2 .

    При использовании чердачного пространства для устройства мансарды, необходимо учесть вес полов, перегородок, мебели. В этом случае общую расчетную нагрузку необходимо увеличить до 300-350 кг/м 2 .

    В связи с тем, что междуэтажное деревянное перекрытие, как правило, включает в свою конструкцию полы, а временная эксплуатационная нагрузка включает в себя вес большого количества предметов быта и максимальное присутствие людей, то оно должно быть рассчитано на общую нагрузку 350 — 400 кг/м 2 .

    Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

    Зная необходимую длину балок деревянного перекрытия (L) и определив общую расчетную нагрузку можно определить необходимое их сечение (или диаметр) и шаг укладки, которые связаны между собой. Считается, что лучшим является прямоугольное сечение балки деревянного перекрытия, с соотношением высоты (h) и ширины (s) как 1,4:1. Ширина балок, при этом, может быть в пределах 40-200 мм, а высота 100-300 мм. Высоту балок часто выбирают такой, чтобы она соответствовала необходимой толщине утеплителя. При использовании в качестве балок бревен их диаметр может быть в пределах 11-30 см.

    В зависимости от вида и сечения используемого материала, шаг балок деревянного перекрытия может быть от 30 см до 1,2 м, но чаще всего он выбирается в пределах 0,6-1,0 м.

    Иногда его выбирают таким, чтобы он соответствовал размеру плит утеплителя, укладываемых в межбалочное пространство, или листов подшивки потолка. Кроме этого, в каркасных зданиях, желательно, чтобы шаг укладки балок соответствовал шагу стоек каркаса — в этом случае будет обеспечена наибольшая жесткость и надежность конструкции.

    Сделать расчет или проверку уже выбранных размеров деревянных балок перекрытия можно по справочным таблицам (некоторые приведены ниже) или используя онлайн калькулятор «расчет деревянных балок перекрытия», который легко найти в интернете, «забив» соответствующий запрос в поисковике. При этом необходимо учесть, что относительный их прогиб для чердачных перекрытий не должен быть более 1/250, а для междуэтажных – 1/350.

    Таблица 1

    Рекомендуемое сечение балок из бруса (s x h), в зависимости от шага их укладки и перекрываемого пролета, при общей расчетной нагрузке 350-400 кг/м 2 (междуэтажные перекрытия), мм:

    ШагПролет2,03,04,05,06,0
    0,675х10075х200100х200150х200150х225
    1,075х150100х175125х200150х225175х250

    Таблица 2

    Рекомендуемое сечение балок перекрытия из досок и бруса при шаге 1 м, перекрываемом пролете 3-6,0 м и общей нагрузке от 150 до 300 кг/м 2 (чердачное или междуэтажное перекрытие), мм:

    Нагрузка, кг/м 2 \ Пролет, м3,04,05,06,0
    15050х14060х18080х200100х220
    20050х16070х180100х200140х220
    25060х16070х200120х200160х220
    30070х16080х200120х220200х220

    Таблица 3

    Рекомендуемый минимальный диаметр деревянных балок перекрытия из бревен (круглого сечения) при шаге 0,6-1 м, пролете 2-6 м и нагрузке 400 кг/м 2 , мм:

    Шаг,м/Пролет23456
    0,6110140170200230
    1,0130170210240270

    Таблица 4

    Рекомендуемый шаг балок из досок сечением 50х160-200 мм для пролета 3-6 м

    Подбирая сечение таким упрощенным способом, лучше подстраховаться и выбрать его с запасом или округлять значения в большую сторону.

    Расчет деревянных балок междуэтажного перекрытия видео:

    Деревянные двутавровые балки для перекрытий: в чем их особенность и удобство использования?

    Интересно, что у слов «кентавр» и «двутавр» один из корней общий: др.-греч. ταύρος — «бык». Первое из них означает «охотник на быка», а второе, соответственно, можно перевести как «пара быков». И это вполне увязывается с темой нашего разговора, ведь для такого силового элемента в конструкции перекрытия, как несущая балка, крепость и выносливость двутавра только приветствуются

    Двутавровые балки разной высоты

    Для строительства перекрытий современная канадская технология предлагает вместо балок из массивной или клееной древесины использовать двутавровые балки (в виде двух сращенных букв «Т»), состоящие из деревянных полок — верхней и нижней — и соединяющей их стенки, изготовленной из ориентированно-стружечной плиты (ОСП). В отличие от цельных изделий, принимающих на себя одновременно и нагрузку на изгиб, и нагрузку на растяжение, у такой балки эти усилия оказываются распределены на разные элементы конструкции, что и придает ей повышенную прочность и надежность. По жесткости деревянный двутавр в десятки раз превосходит брусья из массива с аналогичной площадью сечения.

    Двутавровые балки отличаются стабильностью (их не «ведет», как обычный брус, при колебаниях температуры и влажности), они не прогибаются, а значит, устроенные по ним полы не будут «гулять» и скрипеть под ногами, передавая ударный шум в расположенное ниже помещение, а также не меняют своих физико-технических характеристик с течением времени. Кроме того, сама конструкция балок, а точнее, их профиль упрощает процесс создания утепляющего контура в «пироге» пола, для чего может быть использована не только плитная, но и засыпаемая (задуваемая) теплоизоляция — эковата.

    Сферой применения двутавра могут быть не только перекрытия с длиной прогона до 12–14 м, но и стеновые каркасы, стропильные системы, опалубка, для чего выпускаются специализированные серии материала

    Двутавровые балки легкие, поэтому для работы не требуется специальная техника

    Изделия имеют небольшой вес — в среднем от 4–5 кг/пог. м, поэтому не требуют применения подъемной техники для монтажа и идеально подходят для реконструкции старых зданий. По той же причине они не оказывают серьезного давления на фундамент, что позволяет ощутимо сэкономить на нем при строительстве или обойтись без усиления уже существующего основания.

    Еще одно весомое преимущество двутавровых балок — доступная цена. Продукция отечественного производства, изготовленная из качественного сырья на высокотехнологичном оборудовании, стоит порядка 300–550 руб./пог. м. Разумеется, перекрытие из досок обойдется дешевле, но установка в этом случае дополнительных опорных стоек, а также устранение почти неизбежных дефектов конструкции (самый распространенный из них — деформация обшивки пола и потолка из-за прогиба несущих элементов) в результате сведут такую экономию к нулю.

    Чтобы не приобрести материал, изготовленный полукустарным способом, убедитесь в наличии у производителя сертификата качества на продукцию, а также попросите предоставить вам результаты технических испытаний ее образцов (отсутствие соответствующих протоколов — серьезный повод отказаться от покупки)

    Материалы изготовления, параметры

    При изготовлении деревянного двутавра российские производители руководствуются правилами и стандартами, определяющими требования к опорным конструкциям из древесины, а также к качеству и свойствам применяемых для этого пиломатериалов: ГОСТ 8486, 30244-94, 29850, 19414-90, 4981-87, СНиП II-25-80 и 2.08.01-89. Базовой же документацией на сегодняшний день являются технические условия, разработанные на основе оригинальной канадской технологии: ТУ 5366-001-49828710-2001 «Балки перекрытий и покрытий и стойки стен деревянные» и ТУ 5366-002-96226217-2008 «Двутавровые деревянные балки и стойки».

    Производство двутавровых балок

    Полки двутавра могут быть изготовлены как из массива хвойных пород (ель, сосна, лиственница), так и из клееного или LVL-бруса. Если это цельная древесина, то она должна пройти камерную сушку и иметь влажность 13–16%. Стандартный размер брусков (Ш × В): 64/89 × 38 мм (усиленные широкополочные балки серий БДКУ и БДКШ) и 38 × 64 мм (серия БДК для укороченных пролетов и устройства контура обвязки).

    Стенку, соединяющую две полки, делают из 10-миллиметровых плит ОСП-3. Обратите внимание: если с этой целью производитель использует березовую фанеру или клееный брус, их расчетные толщины должны обеспечивать необходимые прочностные показатели.

    Для сопряжения деталей в полках фрезеруют конусообразные канавки глубиной 12–13 мм, наносят клей и «вклинивают» в них края перегородки, получая плотное замковое соединение типа «паз-гребень». Согласно технологии склейку выполняют водо- и термостойким меламиновым или феноло-резорцино-формальдегидным составом высокой прочности, до полного высыхания которого конструкцию держат под обжимом. Для дополнительной механической фиксации детали сшивают шпильками с помощью пневмоинструмента.

    Высота готовых опор составляет 241–457 мм. Допустимые погрешности в геометрии изделий ± 2 мм, отклонения фактической массы от номинальной ±10%.

    Необходимый шаг установки балок подбирают в зависимости от их параметров, длины перекрываемого пролета и расчетных нагрузок.

    Для предохранения от порчи и повышения огнестойкости древесина должна быть обработана огнебиозащитными препаратами, и некоторые производители опционно предлагают выполнить такую пропитку в заводских условиях. Это добавит к стоимости материала порядка 15 руб./пог. м

    Наряду с деревянным двутавром, существует и такой вариант опор для перекрытий, как HTS-балки, схожие с ним по физико-механическим характеристикам и по конструкции. Они также имеют двутавровое сечение, а их верхняя и нижняя полки изготовлены из деревянных брусков. Отличие в том, что соединяющая эти бруски стенка представляет собой не плиту ОСП, а непрерывный лист легированной оцинкованной стали толщиной 0,5 мм с полимерным покрытием. Притом лист обладает волнистым профилем — это обеспечивает ему дополнительные ребра жесткости для увеличения несущей способности и достижения стабильности размеров балки.

    В краях стенки выштамповывают крепежные зубья S-образной формы и запрессовывают их в древесину на глубину 20 мм. Чтобы повысить прочность опоры и ее сопротивление изгибу, между брусками могут устанавливать две стальные стенки, расположенные на расстоянии 15–20 мм. Высота деревянно-металлических балок — 180–490 мм, длина — до 24 м. Масса 7–27 кг/пог. м.

    Особенности монтажа

    Из деревянного двутавра можно делать перекрытия как в зданиях из кирпича, блочного и монолитного бетона, так и в бревенчатых, брусовых и каркасных постройках.

    Опирание двутавровых балок на фундамент

    При возведении каркасного дома целесообразно заказывать полный стройкомплект, в котором уже предусмотрены все конструкционные связи перекрытий с нижней обвязкой, стеновыми стойками и карнизным свесом.

    В каменных и деревянных домах используют два основных вида поперечного соединения балок со стенами — опорное или с помощью монтажных кронштейнов. В первом случае балки могут быть сплошными; сращенными, со связью из блока-перемычки в месте опирания на стену; а также заделанными торцевой частью в толщу кладки, сруба или бетона (минимум на 100 мм, если стена наружная, и на 50 мм — если внутренняя; торцы балок при этом обязательно обрабатывают антисептиком).

    Кронштейны подбираются отдельно для каждого типа двутавра и позволяют установить его не только строго перпендикулярно, но и под нужным углом к несущей конструкции. Выбор крепежных изделий (гвозди, саморезы) зависит от стенового материала.

    Способы опирания балок на стену

    В кирпичных и блочных постройках пустоты вокруг балок заполняют кладочным раствором, в стенах из бруса или бревна прокладывают утеплителем (применять с этой целью монтажную пену нельзя), а в бетонных — замоноличивают, используя двутавровые балки обвязки в качестве внешней опалубки.

    Балки нижнего перекрытия крепят торцами к непрерывной окантовочной балке, установленной поверх бруса обвязки. Последний укладывают на верхнюю плоскость ленточного фундамента либо на специально отлитую в нем полку-уступ.

    О том, как настелить полы по деревянным балкам, читайте в статье «Безупречный черновик».

    Для сращивания двутавра применяют накладки из фанеры или ОСП, которые крепят на стык балок. Такие же накладки, а также специальные блоки-вставки (играют роль прослойки между стенками в сдвоенных балках) служат для усиления наиболее ответственных узлов конструкции: угловых и торцевых соединений, консольных выносов и т. п.

    Скрытая прокладка инженерных систем

    Прокладка воздуховода в двутавровых балках

    Весьма важное преимущество двутавра — удобство проведения в перекрытии коммуникаций: водяных и вентиляционных труб, кабелей и т. п., для чего в стенках балок достаточно проделать отверстия нужной формы. Наносить разметку и высверливать проходы следует еще «на земле», до укладки перекрытия. Основная задача при этом — не допустить ослабления конструкции, и потому производители разрабатывают специальные руководства, где, исходя из значений предполагаемых нагрузок, длины пролета и типа балок, указывают возможные размеры, форму и места расположения технологических отверстий. Некоторые общие правила гласят:

    — круглые пропилы диаметром до 38 мм могут находиться в любом месте стенки, но только не над узлом опирания балки на несущие конструкции;

    — промежуток между круглыми отверстиями должен быть равен минимум 2,5 диаметрам большего из них, а между прямоугольными — составлять не меньше их пятикратной ширины;

    — длинная сторона прямоугольного отверстия не может превышать его высоту более чем в 1,5 раза;

    — отверстия любой формы должны быть отцентрованы, а между их краями и полками балки — выдержаны зазоры не менее 6,5 мм.

    Двутавровые деревянные балки

    Современные тенденции в загородном строительстве основываются на больших, открытых пространствах. В связи с этим появилась потребность в новых материалах, которые будут отвечать новым требованиям. Новшеством в современном строительстве является двутавровая балка SIPwall. Исключительные параметры балки получены благодаря свойствам двутаврового сечения и высокому качеству компонентов – ориентированно-стружечной плиты OSB-3 (толщиной 12 мм), пояса выполненного из доски сечением 38х64 и 38х89 мм из хвойных пород древесины не ниже второго сорта в соответствии с Техническими условиями № 16.23.19-005-447595-2018.

    Цены на двутавровые деревянные балки

    Обработка балок огнебиозащитным составом “Wood Shield” – 15 руб./п.м.

    Материал есть в наличии. Срок изготовления заказа 3-5 рабочих дней.

    Цена на двутавровые балки указана на условиях самовывоза.

    Отгрузка осуществляется с завода по производству СИП панелей по адресу: Ивановская обл., г. Шуя, ул. 2-я Дубковская, 72.

    Осуществляем платную доставку по всей России.

    Калькулятор расчёта пролётов деревянных двутавровых балок

    Сертификат соответствия на двутавровые балки “SIPwall”

    Преимущества двутавровой балки SIPwall:

    • Компоненты двутавровой балки склеиваются под действием прессовочного оборудования, с использование клея D3, благодаря чему мы гарантируем высокую прочность изделия,
    • Возможность внутренней прокладки инженерных коммуникаций,
    • Простой и удобный монтаж (в 5-10 раз быстрее чем для ж/б монолита, пустотной плиты и доски), с минимальными затратами труда и без необходимости подачи спецтехники.
    • Высокая несущая способность конструкций, отсутствии прогибов и, следовательно, вибраций, возможность делать стяжку по перекрытию в деревянном доме,
    • Длина балок до 7,5 метров – это позволяет перекрывать большие пролеты без использования промежуточных опор,
    • Благодаря перекрытиям из двутавров вес конструкции снижается, что помогает сократить затраты на устройство фундамента,
    • Долговечность,
    • Постоянство размеров, гарантирующее высокую точность произведенных элементов здания
    • Возможность круглогодичного использования в строительстве,

    Применение деревянных двутавровых балок SIPwall в перекрытиях

    Производство

    Нарезка шипа на шипорезном станке для выполнения последующего сращивания заготовки по длине

    Сложенные в штабель нарезанные ламели для последующего сращивания заготовки по длине

    Участок сращивания заготовок для двутавровой клееной балки по длине

    Участок по строганию заготовок в размер на четырехстороннем станке

    Участок по нарезке паза

    Участок по нанесению клея на заготовку

    Участок по сборке двутавровой клееной деревянной балки

    Участок по сборке двутавровой клееной деревянной балки

    Участок по испытанию двутавровой клееной деревянной балки на испытательном стенде

    Участок по испытанию двутавровой клееной деревянной балки на испытательном стенде

    Готовые изделия двутавровой клееной деревянной балки

    Готовые изделия двутавровой клееной деревянной балки

    Применение двутавровой клееной деревянной балки в качестве межэтажного перекрытия

    Применение двутавровой клееной деревянной балки в качестве межэтажного перекрытия

    Применение двутавровой клееной деревянной балки в качестве межэтажного перекрытия

    Теги: #Балка двутавровая деревянная для перекрытий

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Как уложить арматуру в перекрытие?
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector