Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия
СОДЕРЖАНИЕ
0
112 просмотров
08 января 2021

Применение двутавровых деревянных балок

Свойства, которые имеет балка двутавровая из древесных материалов, предопределили ее применение при обустройстве практически всех перекрытий в малоэтажном и хозяйственном строительстве.

Неполный перечень применимости элементов несущих конструкций из древесных материалов содержит:

  1. Строительство сооружений каркасного типа. Перспективная технология строительства с применением каркасов как никакая другая требует внимательного отношения к несущим элементам. Двутавры из древесных материалов отвечают всем требованиям, которые к таким элементам предъявляются. Они могут выступать в роли формообразующих стоек, элементов перекрытий над оконными и дверными проемами.
  2. Выполнение перекрытий. Под перекрытиями в данном случае следует понимать чердачные, межэтажные и лаговые конструкции, на которые закрепляются черновые настилы. К примеру, потолочные поверхности могут быть выполнены из гипсокартонных листов, ОСП, досок. Поверхности, на которых планируется обустроить чистовой пол, выполняются в большинстве случаев из пиломатериалов хвойных пород. Балки перекрытия и двутавровые лаги должны быть рассчитаны с учетом всех изгибающих нагрузок, включая материалы для тепло- и звукоизоляции, декоративно-отделочные.
  3. Устройство стропильных систем. Жесткость, которую имеет двутавровая деревянная составная конструкция, обеспечивает суммарную прочность крыши, способную противостоять весьма значительным снеговым и ветровым нагрузкам. Монтаж легких элементов не требует применения грузоподъемной техники, а обусловленные конструкцией изделия строгие геометрические параметры обеспечивают беспроблемное обустройство сплошной либо разреженной обрешетки.
  4. Реконструкционные, восстановительные и ремонтные процессы. Двутавры из дерева при проведении такого рода мероприятий находят свое применение при замене лаговых систем, реставрации крышных конструкций. Большие преимущества деревянные двутавры имеют при строительстве мансард и пристроек к существующим сооружениям.

Нередко умельцы применяют при строительстве двутавры из дерева, сделанные своими руками

Понятно, что такие варианты имеют право на жизнь, но использовать их следует лишь в строениях, которые не имеют жилого либо другого важного назначения

Достоинства

Преимущества конструкций:

  • универсальность строительного материала заключается в том, что его применяют для формирования опорного каркаса кровли, черновых полов и опалубки перекрытий;
  • вес деревянных двутавров (1 погонный метр колеблется в пределах от 3,2 до 5,8 кг) позволяет монтировать конструкции без привлечения грузоподъемных механизмов;
  • высокая скорость монтажа перекрытий сокращает сроки малоэтажного строительства;
  • прочностные характеристики не уступают показателям аналогичных конструкций из металла и бетона;
  • ДДБ перекрывают пролеты длиной до 15 м;
  • высокая звукоизоляция и низкая теплопроводность обеспечивают комфортные условия пребывания людей в доме;
  • простота изготовления балок позволяет наладить их производство в домашней мастерской;
  • пропитка антисептиками и огнезащитными составами значительно повышают безопасность эксплуатации конструкций;
  • форма поперечного сечения позволяет в продольных проемах балок прокладывать коммуникации различного назначения, что увеличивает объем и полезную площадь помещений;
  • цены на ДДБ существенно ниже стоимости аналогичных изделий из других материалов.

Достоинства двутавровых балок для опалубки

  • Востребованность элемента в строительстве объясняется рядом плюсов применения:
  • усиленная несущая способность изделия, позволяет монтировать опалубку для площадей с большими объемами без возможных изгибов перекрытий;
  • экономия за счет невысокой стоимости и сокращения количества используемых материалов (возможно исключить иные монтажные и опорные части);
  • снижение рисков деформации, усадки, прочих повреждений;
  • при необходимости возможно сращивание балок посредством замка и дополнительных болтов;
  • сохранение первичной геометрии, отсутствие изгибов;
  • экологичность материала производства (дерево);
  • стойкость к климатическим и природным условиям (влажности, паразиты, нагрев);
  • низкий вес составляющих, простой подъем и монтаж конструкции за счет оснащения стыковочными пазами.
  • долгий срок использования при должном качестве;
  • удобство хранения и транспортировки.

Технология производства балок

В отличие от металлических балок, двутавр выполняется по совершенно другому принципу. Ни сварка, ни литье не применяются. Деревянные балки собираются подобно конструктору из таких элементов: верхняя планка, нижняя планка, стенка. Каждый элемент изготавливается отдельно. Наличие пазов упрощает процесс сборки, для дополнительной фиксации используется клей.

Практически все производители в процессе изготовления используют следующие виды станков и насадок:

Фрезеровочный станок. Позволяет выполнить канавку под крепление (до 10% длины балки). Естественно, позволить себе фрезер может далеко не каждый частный пользователь. Заменить его можно циркулярной либо ручной дисковой пилой.
Станок для нарезки

Важно не только нарезать заготовки по размерам, но и выполнить максимально точные срезы под углом 45 градусов.
Установка для склейки. Упрощает и существенно ускоряет процесс нанесения клея перед сборкой.
Пресс для склейки

Когда сборка закончена, готовое изделие сушится под прессом. 5 минут будет вполне достаточно.

Цена: от 16.000 руб. **

Изготовление и габариты траверсы

Деревянные двутавры изготавливается совершенно по другой технологии, чем аналогичные металлические конструкции, хотя общее сходство у них есть.

И деревянные и металлические двутавровые балки имеют три основных элемента:

  • Верхнюю полку;
  • Нижнюю полку;
  • Перегородку.

Но в отличие от железных изделий, у деревянных перекрытий каждый из составляющих элементов изготавливается отдельно, и затем происходит сборка всей конструкции. Стенкой может быть ОСП или толстая фанера, а полки выполняются либо из цельного дерева, или из клееного бруса. Связываются между собой они с помощью пазов и крепятся посредством клеевого соединения. Обычно применяются габариты балок следующие: 200×80 и перегородка толщиной 27 мм.

Стандартные габариты двутавровой деревянной балки

В зависимости от нагрузки, разработаны различные технологии изготовления деревянных двутавров, при этом материал и размеры у них будут различные. Более наглядно это можно увидеть из ниже приведенной схемы:

На производстве при изготовлении деревянных перекрытий, как правило, используется специальное оборудование (станки фрезерные, циркулярные, установки для склеивания, пресса и др.)

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что непосредственно рационально применять при производстве собственными руками двутавровых балок?

Брус

Практика показывает, что правильнее, если он будет клееный. Подобные заготовки менее всего подвергаются деформации. Если прочесть разнообразные описания готовой продукции, то почти все без исключения изготовители заверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наравне с другими плюсами) не впитывает жидкость, следовательно, не разбухает и не гниет.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее применяемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и иных исполнений, для производства собственными мощностями правильнее ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они гарантируют значительную надежность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии изготовления.

Клей

Как правило, на это мало кто акцентирует внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью

Вот это и необходимо учитывать. При выборе средства необходимо ознакомиться с его составом, особенно если подразумевается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация элементарная – чем меньше «химии», тем правильнее.

Достоинства и недостатки балок из дерева

Использование в строительстве зданий деревянных балок в отличие от других видов характеризуется следующими достоинствами:

  • доступная цена;
  • простота доставки на строительную площадку;
  • возможность установки без применения спецтехники;
  • экологическая безопасность;
  • ремонтопригодность.

Однако, несмотря на многие достоинства, такие перекрытия менее прочны, чем металлические и железобетонные. Требуют обработки антипиренами, а также средствами против гнили и плесени. Монтаж деревянных балок возможен только после тщательных расчётов.

В заключение статьи нужно добавить, что применение дерева в строительстве значительно сокращает расходы. Чтобы не нарушить конструкцию всего здания и установить прочные перекрытия, их проектирование и монтаж лучше доверить профессиональным строителям.

2 Особенности классификации и маркировки

Внутренние грани полок двутавра могут располагаться параллельно либо с уклоном. В зависимости от условий применения и соотношения размеров прокат делится на следующие типы. Нормальные, широкополочные и колонные элементы обозначаются символами “Б”, “Ш” и “К” соответственно. Если в маркировке обнаружите букву “Д”, то речь идет о профиле дополнительной серии. Еще широкополочные и нормальные двутавры могут обозначаться сочетанием символов “ДШ” и “ДБ”.

Двутавровые балки перекрытия

Кроме того, такие конструкции делятся на сварные и горячекатаные. Первые получают путем сваривания стенки и поясов. А вот вторые изготавливают на специальных прокатных станах. Если горячекатаные изделия имеют одинаковые размеры по всей длине, а также полностью состоят из одного и того же металла, то со сварными элементами можно экспериментировать. Их пояса могут состоять из листового или профильного проката, гнутого профиля либо швеллера. При этом характеристики и свойства поясов одного и того же двутавра иногда отличаются, так как состоят из различного металла. Существуют изделия переменного сечения. Это дает возможность более рационально использовать металл и упрочнить конструкцию в местах повышенной эксплуатации.

Сравнительные характеристики

Для наглядности приведем сравнительную таблицу по основным параметрам с аналогичными металлическими и железобетонными изделиями, рассчитанным для площади в 200 квадратных метров. Из таблицы видно, что даст замена тяжелых металлических и железобетонных конструкций на двутавровые балки:

Характеристика Двутавр деревянный Доска или брус Металлический двутавр Монолитная железобетонная балка
Цена установки перекрытия за кв.м, euro 20 30 60 50
Срок монтажа перекрытий на площади, в днях 4 8 5 18
Требуемое количество людей 4 4 5 5
Потребность в грузоподъемных механизмах Нет Нет Да Да
Потребность мокрого процесса Нет Нет Нет Да
Геометрия элементов Отсутствие усадок, скручивания, скрипов Возможна усадка, ссыхаемость, растрескивание, скрипы Отсутствие изменений Отсутствие изменений
Вес конструкции, кг 45 55 310 370
Требование к проведению подготовительных доп. работ Нет Нет Заделать швы, выровнять углы, оштукатуривание Выровнять углы, оштукатуривание
Прокладка коммуникационных сетей в перекрытиях Да Затрудненно Нет Нет

Техническая характеристика

Современный материал для перекрытий выпускается в промышленных масштабах на новейшей заводской линии. Для его изготовления применяют клееный деревянный брус, тщательно просушенный в камере, и стружечную плиту (OSB, OSP). По конфигурации балка очень похожа на рельс и имеет такие особенности:

Стандартные размеры балки

  • фанера, из которой собраны боковые стойки, устойчива к влаге, ее толщина может варьироваться в диапазоне 24 – 27 мм. Также в состав балки входит полка из древесины, обработанная антисептическим средством;
  • фанерная стойка интегрируется в полки при помощи технологических пазов;
  • детали между собой соединены водотермостойким клеевым составом;
  • снаружи балка покрыта краской с водоотталкивающей способностью.

Самые востребованные размеры перекрытия:

  • габариты балки – 200х80 мм;
  • толщина фанерной перемычки – 27 мм.

Двутавровая деревянная балка для перекрытия

Деревянное строительство становится популярнее год от года и все чаще инженеры-строители применяют в разработках именно деревянную двутавровую балку. Она отлично вписывается в технические требования по прочности, а по легкости и стабильности ей равных практически нет. По крайней мере, среди натуральных материалов. Применяют деревянный профиль во многих случаях, но по ряду причин самыми популярными стали:

  1. Деревянная балка для опалубки.
  2.  Деревянный двутавр для устройства кровли.
  3.  Для устройства перегородок и полов.
  4.  Балки для устройства перекрытий.

В принципе, конструктивно эти виды балок мало чем отличаются, разница только в размерах и, как следствие, в принимаемой нагрузке. Двутавровые балки для устройства перекрытий имеют самое большое сечение, поскольку им предстоит выдерживать довольно высокие нагрузки. Принцип изготовления фасонного деревянного силового элемента всегда один, и сейчас мы коснемся некоторых особенностей изготовления и технологий, по которым изготавливается деревянная двутавровая балка своими руками.

Выбор материалов

Деревянные балки – понятие обобщенное. Для изготовления двутавра используется не только цельная древесина, но и изделия на ее основе (плитные, листовые, слоеные, прессованные и так далее).

Опорные части балки

Только брус. Благодаря правильной геометрии такие заготовки – один из лучших выборов для производства балок двутавровых. Другое дело – какой именно брус? Так как для опорного элемента первоочередное значение имеет прочность, то лучше ориентироваться не на профилированные заготовки, а на клееные. .


Отдельно следует остановиться на породе дерева. На эту тему рассуждать можно много, описывая плюсы и минусы той или иной древесины. Автор рекомендует для сборки двутавровой балки использовать лиственницу или изделия, которые изготовлены на ее основе.

Достаточно вспомнить, что именно это дерево всегда применялось для закладки нижних венцов срубов. Причина в том, что частично вбирая влагу, оно становится еще прочнее. Собственно, что и требуется, если думать о надежности и долговечности опорного элемента.

Стойка балки

Если собирать двутавр своими руками, то лучшее решение (хотя и не единственное) – плиты OSB или листы фанеры (многослойной). Здесь необходимо учитывать, о каком именно перекрытии идет речь. Если нагрузка незначительная, то можно обойтись более дешевыми листами ФК. Для возведения массивных конструкций однозначно – плиты ориентировано-стружечные, так как они намного прочнее.

Клей

Рекомендация простая – если речь идет о монтаже перекрытий или иных конструктивных элементов в жилом строении, то при следует обратить пристальное внимание на его компонентный состав. Чем меньше токсичных веществ, тем лучше

Такие клеи имеют в маркировке обозначение ECO.

Типичные ошибки

Разберемся, что нужно учесть, чтобы не сделать опасные оплошности, и что может пойти не так при производстве балок.

Ошибка №1

Приобретение неподготовленного сырья. Если вы решили самостоятельно сделать двутавровые деревянные балки для перекрытия, то нужно не забывать о том, что в условиях производства все изготавливается по особой технологии, и применяется калиброванная сухая фурнитура, что не дает балкам и доскам перекручиваться и приобретать неправильные формы.

Ошибка №2

Приобретение и использования неподходящего или чересчур дешевого клея. Например, как бы ни был привлекателен выбор смоляного клеевого состава, это абсолютное нет при работе с двутавровыми балками. У эпоксидной смолы очень плохие клеящие свойства, и для ее затвердевания нужно слишком большое количество времени.

Конечно же, стоит отметить, что не подойдет клей ПВА, какими бы волшебными клейкими свойствами он ни обладал. Клей «Момент» тоже неуместен в данном случае.

Ошибка №3

Неверное сопряжение самих балок. Здесь надо понимать, что это не простые деревянные, но двутавровые балки, и крепить их внахлест – большая ошибка. Их необходимо приложить встык и закрепить пластинами.

Нельзя использовать перфорированную ленту, чтобы впоследствии балки не опрокинулись. Нужно использовать точные расчеты по калькулятору.

Ошибка №4

Использование неправильных крепежей. Самым несуразным кажется использование строителями монтажной пены для заделывания отверстий. Закладка должна быть строго специальная. Возбраняется использовать неправильный доугун, это нарушит несущую способность перекрытия, и вся конструкция может обрушиться.

Не используются также в отношении двутавровых балок обыкновенные шурупы, так как сами по себе они не выдерживают серьезные нагрузки. Следует помнить, что шурупы не являются конструкционными деталями – они могут лишь прикрепить что-то легкое по весу

Обратите также внимание на доугун – если его высота недостаточна, то использовать нельзя. Размер тоже имеет значение – маленький кронштейн недопустим

Ошибка №5

Использование сторонних деталей, не предусмотренных конструкцией. Не нужно ничего дополнительно подкреплять просто «для страховки». Обычное крепление двутавровых балок и так плотное и не требует излишних деталей. На рисунке показаны типичные ошибки при монтаже.

Правила фиксации двутавров на перекрытиях

Мы уже упоминали, что нарушения технологии изготовления и монтажа перемычек всегда имеет очень неприятные последствия, поэтому не нужно экспериментировать, соблюдайте проверенные временем правила. Балки перекрытия могут фиксироваться несколькими способами.

  1. На специальные металлические кронштейны. Элементы крепятся к несущей стене, на опорные полки устанавливаются балки и прикручиваются саморезами.

    Крепление с помощью кронштейнов

  2. С упором на стену, который может быть открытым или закрытым. При первом способе балки лежат на поверхности стен и кладочными материалами не заставляются. Второй вариант предусматривает кладку кирпича или блоков до выравнивания с верхней полкой.

    Монтаж с упором на стену

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.

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.

Как избежать в процессе опасных ошибок?

А теперь давайте разберем главные ошибки при изготовлении таких балок.

Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины

Если вы беретесь самостоятельно изготовить изготавить такое основание для перекрытия, помните, что в заводских условиях балки готовят по специальной технологии, используя только калиброванный сухой материал. Это позволяет полностью исключить возникновение перекручивания балок так называемым «вертолетом», которое нередко происходит при применении обычных деревянных балок и досок.

Вам наверняка будет интересно посмотреть на сам процесс заводского изготовления таких балок:

Ошибка №2.  Использование неподходящего клеевого состава

Нельзя для склейки элементов двутавровой балки использовать эпоксидную смолу. У нее достаточно слабая адгезия конкретно в древесине, и придется выжидать немало времени, пока она затвердеет. А вот полиуретановый клей как раз подходит хорошо. Главное преимущество его в том, что он не горит и при этом сам термоактивен. Говоря простым языком, чем выше температура, тем крепче становится само изделие.

И уж точно нельзя использовать в качестве клея ПВА, ведь он совершенно не предусмотрен для применения в таких конструкциях.

Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок

Речь идет о перерасходе балок. Дело в том, что в отличие от обычных деревянных балок, двутавры не крепятся внахлест. Для их крепления необходимо приложить балки встык и закрепить при помощи перфорированных пластин. Но не перфорированной лентой, применение которой потом приведет к опрокидыванию балки! Причем место установки перфорированных пластин определяется точными инженерными расчетами.

Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов

Еще одна популярная ошибка – это крепление двутавровых балок к стене и заделка их места монтажной пеной. А на самом деле использовать можно исключительно специальные закладные элементы.

Нельзя также применять слабые кронштейны, ведь после этого уже нельзя будет гарантировать несущую способность такого перекрытия и существует риск обрушения всей конструкции.

Не крепят двутавровые балки также обычными саморезами. Ведь сам по себе саморез – это не конструкционный элемент, и он не рассчитан выдерживать повышенную нагрузку, и используется только для крепления легких и не несущих конструкций.

Обратите внимание и на размер кронштейна, достаточность его высоты. Соотношение высоты кронштейна и балки должно стремиться к единице, то есть быть почти одинаковым

Чем меньше кронштейн – тем хуже.

Ошибка №5. Задействование посторонних элементов

Неправильно также использовать дополнительные элементы, которые не были предусмотрены конструкцией. На самом деле стандартное крепление двутавра достаточно жесткое, и еще как-то закреплять его нет необходимости.

Мы подготовили для вас иллюстрацию, которая поможет разобраться с самыми типичными ошибками монтажа таких балок:

Следуйте нашим советам – и у вас все получится!

Комментировать
0
112 просмотров
Это интересно

Русские никогда не жили в избах Занимательные факты
197 комментариев