Балка двутавровая деревянная для перекрытий: как сделать своими руками
В строительстве зачастую требуется не столько создать довольно прочную опору для конструкций, сколько скрепить последнюю и сделать ее более жесткой. Для этого нередко применяют балочную конструкцию с сечением в форме буквы «H». Такие изделия выполняются из металла, дерева и железобетона. Деревянная двутавровая балка для перекрытий применяется при сооружении цокольных межэтажных чердачных перекрытий в деревянных и кирпичных домах. Изготовить ее можно своими руками.
Что такое двутавр
Двутавр – стандартный конструктивный элемент, в сечении напоминающий букву «Н». Столь необычная форма является результатом длительных инженерных экспериментов, направленных на получение опорной балки, способной выдерживать очень высокие нагрузки, но не столь массивной и дорогостоящей, как цельнометаллическое изделие.
Двутавровая балка в 7 раз прочнее и в 30 раз жестче, чем цельный металлический профиль квадратного сечения такого же размера. Но при этом металла для нее требуется намного меньше. То же самое относится и к деревянным конструкциям. На фото представлена двутавровая деревянная балка.
Оптимальной формой для балки является прямоугольное сечение. При укладке длинную сторону размещают вертикально, а короткую горизонтально, так как для увеличения прочности важнее увеличение высоты, а не ширины. На этом наблюдении и основана форма двутавра. Более широкие элементы в нижней и верхней части создают достаточную опору – ширину, а должную высоту обеспечивает средний элемент, который при большой высоте можно сделать максимально тонким.
Производство деревянной двутавровой балки – процесс довольно сложный, поэтому такое изделие на рынке встречается редко. В то же время в частном строительстве деревянный двутавр является прекрасной альтернативой железобетонным конструкциям, так как намного легче и проще в монтаже.
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:
- 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.
- 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.
Плюсы и минусы двутавровых балок из дерева
Главное достоинство изделия – сочетание небольшое веса с прочностью. Эта комбинация обеспечивает преимущества использования двутавровых балок для перекрытий:
- Вес деревянной конструкции длиной до 6 м составляет всего 8 кг. Монтаж такой балки не требует специального оборудования и не занимает много времени, а это сокращает расходы на строительство.
- Малый вес полученного перекрытия не создает большой нагрузки на фундамент и стены, что тоже снижает расходы.
- К плюсам относится и простота транспортировки. Перевозка двутавровой деревянной балки обойдется намного дешевле.
- При легкости материала он обладает высокой прочностью и используется для перекрытия с прогонами до 6 до 12 м. Использовать промежуточные элементы нет нужды.
- Конструкция двутавра позволяет использовать деревянную балку как своего рода нишу при прокладке коммуникаций.
- Дерево обладает низкой теплопроводностью, что исключает создание холодовых мостиков и позволяет экономить на отоплении дома.
- Двутавровые конструкции из дерева сохраняют геометрическую форму и свойства на протяжении всего срока эксплуатации. Но только в том случае, если для их изготовления использовался качественный материал.
- Выпускаются деревянные двутавры для перекрытий в очень широком ассортименте, что позволяет расширить область применения.
Недостатки у конструкций следующие:
- велик риск приобрести некачественные изделия, невысушенная древесина деформируется, «садится», что приводит к перекосам перекрытия;
- древесину пропитывают антипиренами, однако это не делает материал пожаростойким.
Деревянные двутавры не рекомендуется использовать в случаях, когда нужно выполнить частую обрешетку или когда каркасная конструкция нуждается в усилении большим числом опорных элементов. В этом случае экономия на стоимости материала будет ничтожной.
Характеристики деревянных двутавровых балок
Технические характеристики двутавра для перекрытий обеспечиваются материалом изготовления и формой. Сочетание дерева и стружечной плиты исключает такие недостатки древесины как склонность к усадке, но при этом обеспечивает прочность, превышающую жесткость и прочность цельного бруса такого же размера.
Конструкционные особенности изделий следующие:
- Перегородки двутавровой балки выполняются из многослойной фанеры. Этот материал стоек к влаге и температурным воздействиям. Кроме этого, он же обеспечивает неизменную высоту балки, так как при изготовлении фанеры ее составляющие наклеивают так, чтобы волокна были перпендикулярны друг другу. Толщина перегородки варьируется от 24 до 27 мм.
- Полки балки выполняют из древесины, обработанной антисептическими пропитками. Это гарантирует неподверженность гниению и грибкам.
- Перегородка устанавливается в пазы, сделанные в полках. Такое крепление обеспечивает механическую прочность основания.
- Все детали склеивают клеем – водостойким и термостойким. Деревянные двутавровые балки перекрытий очень долговечны, так как нечувствительны к высокой влажности или нагреву.
- Готовую деревянную балку обрабатывают водоотталкивающей краской, чтобы увеличить ее стойкость к действию воды.
Важно! Стойкость к нагрузке определяется толщиной перегородки и шириной полки. Эти сведения приводятся в описании двутавра для перекрытий.
Размеры деревянных двутавровых балок
Размеры и вес деревянной двутавровой балки регламентируются ГОСТ 30244-94 и 8486-86Е, а также некоторыми нормативами СНиП. К нормируемым показателям относится высота изделия, толщина и ширина полки и толщина перегородки;
- высота деревянной двутавровой балки варьируется от 117,6 до 1013 мм;
- ширина полки находится в диапазоне 64-320 мм;
- толщина стенки варьируется от 3,8 до 19,5 мм;
- вес изделия колеблется от 8,7 до 314,5 кг.
Важно! По нормам ГОСТ при изготовлении двутавра для перекрытия можно использовать доски хвойных пород не ниже 2 сорта.
Расчет нагрузки на деревянные двутавровые балки
Определять сечение двутавровой балки для перекрытия приблизительно недопустимо. Рекомендуется для расчетов обратиться к специалисту. Полагаться на готовую документацию не следует: она включает множество поправок и обновлений, которые далеко не всегда имеются в свободном доступе.
Рассчитать самостоятельно габариты разрешается только в том случае, когда речь идет, например, о деревянной двутавровой балке для опалубки или перекрытия подсобного помещения, причем небольшой площади. В этих случаях риск обрушения и деформации невелик.
При этом нужно выполнять следующие рекомендации:
- если речь идет о нежилом чердаке, то постоянную нагрузку определяют в пределах 50 кг/кв. м, а эксплуатационную – в пределах 90 кг/кв, отсюда общая нагрузка на перекрытие составляет порядка 130 кг/кв. м, а учитывая необходимый запас прочности, ее увеличивают до 150 кг/кв. м;
- если чердак будет часто использоваться, например, в качестве мастерской, то эксплуатационная нагрузка перекрытия возрастает до 195 кг/кв. м, а общая достигает 245 кг/кв. м, с учетом запаса прочности – до 250 кг/кв. м;
- если чердак преобразуется в мансарду, это предполагает больший вес пола и перегородок за счет отделки, кроме этого, в жилой комнате появляется мебель, соответственно, суммарная нагрузка увеличивается до 300 кг/кв. м;
- если речь идет о межэтажном перекрытии, нагрузку для него считают максимальную – не менее 420 кг/кв. м.
Затем следует определить длину балки для перекрытия и необходимую частоту расположения. Как правило, для межэтажного перекрытия или чердачного показатель составляет 50 см. В таблице подбора сечения двутавровой балки находят величину пролета и выбирают изделие допустимого сечения.
Важно! Такое определение является приблизительным, так как таблица не учитывает особенностей конкретного здания и используемых материалов.
Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками
Деревянные двутавровые балки можно сделать своими руками. Материалы для изготовления вполне доступны: брус хвойных пород, фанера или плита OSB толщиной в 24–27 мм, а также казеиновый или полиуретановый клей. Из инструментов понадобится циркулярная пила, измерительные инструменты, хомуты и швеллер. В идеале следует использовать гидравлический пресс, но если его нет, то его и заменяет швеллер.
- Выбирают сухой брус, обрабатывают антисептиком. Размечают пазы с максимальной точностью.
- По разметке с помощью пилы или даже на фрезерном станке делают углубление. Ширина и глубина паза составляет около 10%. Паз должен выполняться точно по осевой линии.
- Перед сборкой двутавровой деревянной балки своими руками из досок кромки плиты или фанеры обтесывают с тем, чтобы обеспечить максимально плотное соединение. Паз промазывают выбранным клеем. Затем вставляют в него перегородку и выполняют прессовку на гидравлическом прессе. Вместо последнего можно использовать хомуты и швеллер. Изделие удерживают под прессом до полного высыхания клея.
Важно! Следует избегать малейших перекосов. Если перегородка не будет идеально вертикальной, прочностные качества двутавровой балки заметно ухудшатся.
Монтаж двутавровой деревянной балки
Перед монтажом изделие обрабатывают антипиренами и антисептиком. Для установки двутавра в перекрытиях подсобных построек особым умением обладать не нужно. Если же предполагается строительство деревянного здания в несколько этажей, лучше обратиться к специалистам.
Монтаж двутавровых балок имеет некоторые особенности:
- для заведения балки в стену в ней нужно сделать отверстия – в деревянных или бревенчатых стенах их вырубают, в кирпичных или бетонных во время кладки образуют специальные ниши для них;
- ниши выстилают рубероидом, чтобы обеспечить гидроизоляцию, балку при укладке в гнездо обмазывают любым водоотталкивающим составом – битумной мастикой, например;
- опорные концы балки для перекрытий должны составлять не менее 150 мм, это нужно учитывать при вычислении длины изделия;
- монтаж начинают от края одной стены, лишь затем закрепляют промежуточные двутавры;
- важно добиться получения горизонтальной поверхности для выравнивания двутавровых балок допускается использовать деревянные плашки, которые подкладывают в ниши при монтаже;
- каждый третий двутавр фиксируют анкерами или распорками;
- свободное пространство в нишах утепляют минватой или заливают цементным составом.
Потолочные балки после возведения крыши подшивают гипсокартоном, вагонкой, досками. Форма двутавра очень удобная для крепления утеплителя.
Советы и рекомендации
Чтобы двутавровая балка из дерева своими руками выполняла свои задачи и прослужила долго, нужно выполнять такие рекомендации:
- при изготовлении своими руками заменять фанеру или плиту OSB доской нельзя, это снижает ее прочность и увеличивает риск деформации;
- перед сборкой материал обязательно нужно высушить, показатель влажности не должен превышать 12%;
- при работах внутри дома стоит использовать клей на водной основе;
- если в помещении предполагается высокая влажность, балки перекрытия оставляют открытыми;
- хранят изделия под навесом или на закрытом складе, оставлять под открытым небом деревянные двутавровые балки нельзя, так как древесина впитывает влагу.
В домашних условиях изготавливают двутавры небольшого сечения. При возведении длинных перекрытий требуется продукция промышленного изготовления.
Заключение
Деревянная двутавровая балка для перекрытий – отличная альтернатива металлическому изделию. Такой вариант намного легче и проще в монтаже, поэтому часто используется при сооружении легких каркасных зданий. Кроме того, двутавры небольшого сечения вполне можно изготовить своими руками.
Отзывы о деревянных двутавровых балках
Александр Нечипоренко, 43 года, г. Брянск.
Деревянные двутавровые балки использовали при сооружении небольших гостиниц. Здания строились на склонах, так что нужно было максимально уменьшить вес. Стены первого этажа возводили из камня, а два следующих – из дерева. Двутавры отлично себя показали.
Олег Налимов, 35 лет, г. Москва.
Строили дачу. Думали, что жить здесь будем только летом. По совету соседей посмотрели здание из двутавров. Отличная идея оказалась. Свой дом тоже из двутавров собрали и третий год в нем живем.
Ольга Каримова, 38 лет, г. Белгород.
Дом с мансардной строили на склоне. В качестве материала для каркаса использовали деревянные двутавры. Здание получилось легким, так что обустроили простой столбчатый фундамент. Дом добротный, а затраты минимальные.
Деревянные двутавровые балки своими руками – это просто!
Постройки, которые возводятся каркасным методом, становятся все более популярными. Каркасный метод позволяет сэкономить на строительстве, так как считается недорогим. Сроки работы тоже сокращаются. Двутавровая балка или двутавр – это незаменимый помощник в сфере строительства. Благодаря данной статье, вы получите полезную информацию о технологии изготовления, а также узнаете, как сделать балки двутавровые деревянные без посторонней помощи.
Даже с учетом приемлемой цены, многие пользователи задаются вопросом: а не лучше ли изготовить двутавр самостоятельно? Во-первых, вам не нужно будет платить деньги за его транспортировку, во-вторых, с подгонкой в месте установки тоже не возникнет проблем. Давайте подробнее рассмотрим, как выглядит производство деревянных двутавровых балок в домашних условиях.
Какой материал выбрать?
Тот факт, что балки делаются из дерева, известен всем. Но какая именно древесина подойдет? Как показывает практика, лучше всего брать деревянный клееный брус. Он хорош тем, что меньше всего подвержен деформации. Конечно, исключить влагопоглощение невозможно. Однако по сравнению с другими видами деревянных заготовок, брус действительно почти не впитывает жидкость.
Вопрос выбора породы также остается открытым. Чтобы ответить на него, достаточно вспомнить, как сооружали дома наши предки. Особое внимание уделяли нижнему венцу, который нужно было оградить от воздействия влаги. Чаще всего для сруба брали лиственницу. В отличие от других пород (в том числе хвойных), лиственница содержит особую смолу, придающую уникальные свойства материалу. При намокании прочность дерева только повышается.
Стойку можно сделать из осб либо фанеры. В продаже встречается двутавровая деревянная балка в другом исполнении. Но если работы по изготовлению будут проводиться в домашних условиях, ориентируйтесь на указанные выше материалы. ОСБ несколько прочнее и долговечнее, так как имеют особый структурный состав.
Как ни странно, но мало кто обращает внимание на такой материал, как клей. А зря. Разновидности этого вещества отличаются друг от друга не только качеством, но и токсичностью. Обязательно учитывайте этот факт, когда будете покупать клей. Перед приобретением ознакомьтесь с его составом, особенно если монтаж будет проводиться в жилом строении. Чем меньше в составе «химии», тем лучше.
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.
Сборка двутавровой балки
Производство начинается с отбраковки и тщательной просушки древесины. Когда материал готов к использованию, можно приступать:
- Изготовление планок. Пожалуй, важнейший технологический этап. От точности разметки будет зависеть надежность и долговечность балок, их способность выдерживать расчетную нагрузку. Нельзя допускать даже минимального перекоса стенки. Выборка ведется строго по осевой линии заготовки. Этот нюанс нужно учитывать и при разметке деталей под двутавровую балку, независимо от параметров самой планки.
Многие пользователи интересуются: какой должна быть глубина паза? Наш совет – ориентируйтесь на габариты стенки. Рекомендованная выборка – около 10% длины двутавровой балки.
- Стенка. Поскольку она монтируется в пазы бруса, соответствующие кромки необходимо стесать. Процесс сборки достаточно простой и сводится к промазке пазов клеем, установке в заготовку и накладке бруса сверху. Прижали, выровняли – готово!
В чем особенность работы?
Важно не только добиться прилегания всех элементов друг к другу, но и исключить любые перекосы, пока клей будет подсыхать. Советуем взять любое «железо» с подходящим профилем. Например, швеллер под размер планок. Листовой металл сгибается, ему придается нужная форма. Остается только наложить детали на двутавровую балку снизу, а сверху зафиксировать веревкой или хомутом.
В завершение – несколько практических рекомендаций:
- Мы специально обошли стороной расчет параметров двутавровой балки. Собрать ее самостоятельно действительно несложно, а вот рассчитать нагрузку под силу только профессионалам. Определить требуемую толщину, ширину сможет только опытный специалист.
- Всегда выполняйте осушку древесины перед сборкой. Если этого не сделать, после монтажа опорный элемент может «повести», а с ним и всю конструкцию.
- Использовать доску вместо фанеры или OSB не рекомендуется. Упомянутые выше материалы поддаются горячему прессованию, а значит, они гораздо плотнее.
Таким образом, нет ничего сложного ни в подготовке, ни в сборке двутавровых балок своими руками. Главное – сделать грамотные инженерные расчеты, учесть все особенности эксплуатации.
Двутавровая балка своими руками | Строительный портал
В последнее время в строительной отрасли достаточно популярными стали постройки, возведенные по методу каркасной технологии.
Подобный вид строительства считается относительно недорогим и позволяет сократить сроки возведения за счет использования отдельных каркасных элементов, изготовленных в заводских условиях и доставленных на объект строительства уже в готовом виде.Будучи незаменимым помощником в строительстве зданий и сооружений различного назначения, двутавровая балка или двутавр получила свое название за свой специфический профиль в виде 2 соединенных букв «т». Отсюда Т-образный профиль носит название тавр, а балка считается двутавровой.
Содержание
- Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции
- Классификация деревянных двутавровых балок
- Несколько советов при создании полового покрытия с использование двутавровых балок
- Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции
- Классификация металлических двутавровых балок
- Технология изготовления двутавровой балки
Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции
Деревянная каркасная технология предполагает использование двутавровых балок перекрытия из клееного бруса с повышенными характеристиками к несущим нагрузкам. Благодаря относительно малой высоте сечения, Вы можете более экономно расходовать древесные ресурсы. Применение двутавровых балок, к примеру, для изготовления перекрытий позволяет увеличить нагрузку на конструкцию и существенно сократить сроки возведения. Если Вам предстоит перекрыть пролеты более 5 м, то оптимальным вариантом станет использование подобных двутавровых балок.
Что представляет собой двутавровая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из ОСБ или фанеры, выступающая в роли ребра жесткости, вклеенной между брусками, в которых заранее отфрезерован паз. Высота балки определяется величиной максимальной нагрузки и может варьироваться от 140 мм до 470 мм.
Чем еще привлекательны двутавровые балки из дерева?
Помимо повышенной прочности при эксплуатации двутавровые балки превосходно сохраняют свою первоначальную геометрию и не гнутся при изменении влажности воздуха, а их особое строение позволяет производить монтаж даже в условиях отрицательных температур.
В качестве основы изготовления балок используются калиброванные сухие материалы. Следует отметить, что правильное хранение полностью исключает возникновение в заготовках «вертолетов» и «сабель», столь часто встречающихся при изготовлении перекрытий из бруса или досок.
В чем преимущество балок от пиломатериалов?
Прежде всего, отсутствием растрескиваний и кручений, которые могут быть вызваны усушкой пиломатериалов из-за высокого содержания в них влаги. В дальнейшем это приведет к появлению неровностей пола и раздражающим скрипам. Двутавровые балки обладают повышенной нагрузочной способностью и могут быть установлены на достаточно больших площадях без каких-либо возможных дефектов: трещин, усадки, изгибов. Конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия для электропроводки, газа и воды, канализации и вентиляции.
По сравнению с конструкциями из традиционных пиломатериалов, балки имеют следующие преимущества:
- полное отсутствие изгибов и точные размеры двутавровой балки;
- прочность – возможность применения балок в пролетах больших дверей;
- бесшумность – правильная установка обеспечивает полное отсутствие скрипа полов;
- универсальность – балки можно использовать в конструкциях пола, стен и потолка;
- стабильность и износоустойчивость – не подвержены усадке и деформации;
- невысокая стоимость двутавровой балки и экономичность – обеспечивают значительную экономию материальных ресурсов;
- легкость производства деревянной двутавровой балки с помощью обычных плотницких инструментов;
- наличие гарантии на весь срок эксплуатации;
- экологическая безопасность.
Классификация деревянных двутавровых балок
Специалисты различают 2 типа двутавровых балок.
1. Балки опалубки.
Выступают в качестве элемента перекрытий опалубки и предназначены для оптимального распределения нагрузки от бетона и арматуры на стойки. В данном случае поверх накладывается палуба из фанеры ламинированной. Балка опалубки может быть изготовлена из березовой фанеры, ЛВЛ и хвойной древесины, обработанной специальным водонепроницаемым составом, который защищает балку от негативных воздействий внешней среды.
2. Балки перекрытий.
Используя двутавровые балки, Вы сможете облегчить технологию изготовления «черных» полов, поскольку процесс подшивания черепных брусов к лагам становится излишним, да и правильные формы значительно упрощают работы по настилу для дальнейшего обустройства чистовых полов.
Сегодня рынок строительных материалов представляет двутавровые деревянные балки длиной до 15 м, при этом некоторые фирмы предоставляют возможность изготовления балок нужной Вам длины под заказ, ускоряя тем самым сборку перекрытий на строительном объекте. Выбирая подходящую по высоте балку, Вы сумеете заложить необходимую толщину утеплителя.
Итак, подводя итоги, необходимо отметить, что деревянные двутавровые балки, цена которых весьма конкурентоспособна, считаются современным и наиболее эффективным строительным материалом, поскольку по техническим и эксплуатационным характеристикам во многом превосходят перекрытия из натурального массива, а по конструкционным характеристикам их можно поставить в один ряд с железобетонными и бетонными перекрытиями.
Несколько советов при создании полового покрытия с использованием двутавровых балок
Чтобы получить качественное половое покрытие следует соблюдать большую высоту деревянных балок при меньшем прогибе и более высокой жесткости полового покрытия. Используя сплошные блокировки в перекрытиях и подшивки потолков, минуя опосредующие элементы, Вы снизите до минимума уровень вибрации пола и улучшите общие характеристики.
На качество пола при использовании балок оказывают влияние следующие факторы:
- большая высота балки позволяет получить высокую жесткость пола и меньший прогиб;
- наличие чернового пола, который приклеивается к балкам или прибивается гвоздями, обеспечит Вам более высокую жесткость пола и уменьшит вероятность появления неприятного скрипа;
- чем больше высота двутавровой балки, тем более оптимальным и в то же время экономичным будет вариант обустройства пола.
Соблюдая все процедуры: верный расчет нагрузки, правильную установку, выбор опоры и рациональное использование крепежных деталей, в том числе и приклеивание, Вы гарантированно получите пол высокого качества.
Необходимо отметить, что для изготовления двутавровых балок своими руками, Вам придется воспользоваться обыкновенным плотницким инструментом. Относительно небольшой вес двутавровых балок и специфика конструкции позволяют удобно и экономично прокладывать коммуникации, причем это вовсе не повлияет на несущую способность готового сооружения. Поскольку изготовление балок осуществляется в заводских условиях на современном оборудовании, то качество готовой продукции контролируется специалистами и соответствует всем техническим нормам и требованиям.
Видеоролик youtube
Видеоролик наглядно показывает, что двутавровая балка — это идеальный вариант для создания надежного и долговечного полового покрытия.
Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции
Двутавровая балка представляет собой вид фасонного проката в форме горизонтального или наклонного бруса, выполненного из низколегированной или углеродистой стали высокого качества.
Габариты двутавровой балки определяются исходя из номеров, обозначающих расстояние между внешними гранями, которые могут располагаться под наклоном (У) или параллельно друг другу (П). Значения представлены в сантиметрах.
Сфера применения металлической двутавровой балки весьма обширна: строительство жилых домов (для армирования лифтовых шахт), промышленных зданий и сооружений, возведение мостов, колонн, тоннелей, шахт – то есть в тех местах, где необходимо противостоять повышенным нагрузкам. Повсеместное использование двутавра позволяет сократить вес несущих конструкций, а значит, снизить общие затраты на строительство объекта. В сфере машиностроения балки применяются для разработки и создания сложного и тяжёлого оборудования и машин.
С точки зрения инженерных особенностей, балка успешно перераспределяет вертикальные и горизонтальные нагрузки, работая на изгиб, Этот процесс успешно реализуется, благодаря жёсткости профиля балки. В качестве материала для изготовления металлической балки выступают различные сорта стали и всевозможные сплавы, в частности нержавеющие, которые достаточно распространены в строительстве зданий в условиях, благоприятных для возникновения коррозии.
Классификация металлических двутавровых балок
Сортамент двутавровых балок, представленный на рынке металлоконструкций, огромен: кроме многообразия размеров, балки отличаются обозначениями и видами. Для распознавания балки следует пользоваться следующими обозначениями: К1, К2, К3, К4, К5, Б1, Б2, Б3, Ш1, Ш2, Ш3, Ш4.
Буквой «К» обозначены колонные балки, выдерживающие огромные нагрузки. Если балка предназначена для меньших нагрузок, то лучше использовать широкополочные конструкции, маркируемые литерой «Ш». Для создания несущих конструкций такие балки играют роль опорных направляющих. Все обозначенные выше изделия отличаются наличием параллельно расположенных полок. Технология изготовления двутавровых балок строго регламентируется ГОСТом.
Балки с наклонными полками подразделяются на традиционные (Б) и специальные (М, С), которые могут применяться для создания подвесных путей и укрепления шахтных стволов. Балки с маркировкой «Б» изготавливаются строго в соответствии с ГОСТом 19425-74.
Вес балки можно узнать в специальной таблице. Для удобства покупателя указывается вес 1 метра балки.
Прочность металлического профиля зависит от длины балки, формы поперечного профиля, сырьевой базы и способа изготовления данного вида металлопроката.
Материалом изготовления сварных балок служит легированный и низколегированный стальной лист. Для получения двутавровой балки может быть сварной или горячекатаный метод изготовления. Для качественной сварки балок посредством сварочных аппаратов используется слой флюса, что позволяет создавать металлические конструкции нестандартной высоты и длины.
Технология изготовления двутавровой балки
Конструктивно двутавр состоит из двух поясов и стенки, которые присоединяются друг к другу с помощью угловых и стыковых швов. Процесс сварки стыковых швов является сложной и ответственной задачей, которая выполняется в первую очередь, когда отсутствуют закрепления в свариваемых листах.
Затем происходит сборка конструкции, согласно выбранного метода сварки поясных швов. Чаще всего она осуществляется с помощью одного или двух автоматов, когда вертикальная стенка расположена в горизонтальном состоянии. Соединив все конструктивные элементы, к балке крепятся ребра жесткости.
Для создания балки может быть использован метод ручной сварки поясных швов. Такой способ кардинально меняет последовательность сборки конструкции. К примеру, после установки вертикальной стенки на нижний пояс следует закрепить ребра жесткости, а затем установить верхний вес и зажать балку хомутами.
Значительно упрощают сборку двутавровой балки кондукторы — кантователи, которые избавят Вас от необходимости использовать прихватки, поскольку в этом случае элементы монтируются с помощью фиксирующего оборудования быстрого действия. Такой метод сборки позволяет организовать серийное и массовое производство конструкций.
Наиболее востребована сварная балка, поскольку она обладает неоспоримыми преимуществами.
Так, по сравнению с прокатной балкой, ее прочностные параметры значительно выше, а масса ниже на 30% — это достигается благодаря оптимальному расчету сечения, который, впрочем, оказывает влияние и на цену двутавровой балки, — делая ее, безусловно, дороже.
производство, расчет, как сделать своими руками
Если вы слышали об инновационном методе легкого, и, в то же время, прочного и надежного строительства из балок необычного вида и заинтересовались им, значит, эта статья как раз для вас! Давно используемые за рубежом деревянные двутавровые балки перекрытия пока еще в новинку на отечественном рынке, хотя у них куда больше преимуществ, чем у любого другого материала.
А, самое приятное во всем этом то, что их совершенно реально изготовить прямо в домашних условиях при помощи стандартных подручных инструментов. Строите дом своими силами? Тогда познакомьтесь еще с одной технологией, которая облегчит вам жизнь!
Для начала предлагаем вам посмотреть интересное видео про основные характеристики двутавровых балок:
Двутавровые балки особенно популярны за рубежом: в Канаде и европейских странах, а в России они только набирают свою популярность. Причем в некоторых регионах их даже не найти в продаже! Почему? Если мировой опыт показывает, что такой строительный материал действительно качественный и надежный, как так получилось, что двутавровые балки не заняли лидирующие позиции на отечественном рынке?
Дело в том, что истинная русская душа мастера привыкла работать с крепкими и надежными материалами: массивными, которые тяжело поднять и которые внушают уважение одним своим только видом.
И перекрытие издавна привыкли строить из прочных больших и тяжелых деревянных балок или даже цельных бревен, но уж точно не из «хитрых» инновационных конструкций с тонкой перегородкой. А то, что здесь надежность обеспечивают все те же законы физики, без которых не обойтись ни в строительстве, ни в архитектуре – это уже другой вопрос.
И до сих пор большинство российских застройщиков готовы сделать балки перекрытия даже из металла, чем из двух планок и OSB. Хотя на самом деле такие балки обладают целым рядом преимуществ!
Давайте рассмотрим все преимущества двутавровых балок как материала для строительства перекрытия:
Преимущество №1. Удивительная прочность
Благодаря такой гениально продуманной конструкции довольно хрупкие на вид балки оказываются во много раз прочнее и надежнее обычных. Верхняя часть балки работает на изгиб, а нижняя – на растяжение. Т.е. здесь уже речь идет не об одном монолитном элементе, которому приходится принимать на себя оба вида нагрузки одновременно:
Преимущество №2.
Точная геометрияВторой очень важный момент: идеальная геометрия самих балок. Даже со временем они не прогибаются, не выкручиваются, не рассыхаются и не изменяют свои своих параметров. Как утверждают производители, даже через 100 лет такие балки будут вести себя все также, как через год после постройки.
Что это дает? Для начала – безупречно ровное перекрытие, на которое легко монтировать любое половое покрытие, особенно паркет и ламинат. Дело в том, что когда вы имеете дело с брусьями и обычными деревянными балками, то должны знать, что согласно стандартам нормам их прогиб может достигать 3 см! И, поверьте даже это уже ощутимо: пол будет просто «ходить» под вашими ногами. И подобное точно хорошо не скажется ни на одном половом покрытии (кроме дешевого линолеума, пожалуй).
И это нормально: натуральная древесина – материал живой, и для нее свойственно сжиматься, усыхать или, наоборот, набирать в себя влагу. А вот двутавровые балки уже изготавливается из клееной древесины, с применением особо прочного соединяющего состава, и своих размеров они не изменяют.
Преимущество №3. Комфортный вес
Следующий важный аспект: двутавровые балки достаточно легкие, чтобы поднять одну из них самостоятельно, а потому с подобной работой без проблем справляются два обычных рабочих. Что это дает?
Во-первых, вам не понадобится тяжелая техника, которая должна будет поднимать обычные деревянные балки или металлические.
Во-вторых, работы на высоте станут более безопасными, ведь никому на голову не свалится слишком тяжелая балка.
В-третьих, применение двутавровых балок позволят немало сэкономить на фундаменте, ведь нагрузка на него уже будет на порядок меньше. И, если брать во внимание, что до 50% бюджета строительства обычно идет на надежный, крепкий фундамент, который выдержит не только стены, но и не менее тяжелые балки, тогда экономия получается существенной.
Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях
Двутавровые балки вы можете изготовить самостоятельно, если будете знать, какими должны быть их параметры и узлы соединения. И в итоге у вас будет не только уверенность в качестве перекрытия, но и немало сэкономленный бюджет.
Преимущество №5. Практичность в утеплении
И, наконец, последний приятный момент: двутавровые балки особенно удобны для утепления междуэтажного перекрытия и последующей отделки потолка:
Единственный неприятный момент заключается в том, что в России качественные двутавровые балки поставляют единицы компаний, и если уж их приобретать, то важно уметь правильно рассмотреть все технологические недочеты. Речь ведь идет о будущем перекрытии!
Вам наверняка интересно узнать, почему двутавровая балка называется именно так? Дело в том, что она состоит из двух основных элементов, которые напоминают соединенные буквы Т. А балка Т-образной формы, в свою очередь, называется тавром. Вот откуда произошло это необычное название.
Что представляет собой такая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из OSB или фанеры, которые выступают в роли ребер жесткости. А для этого в балках предварительно фрезеруют паз нужной формы. Высота балки получается от 140 до 470 миллиметров, и на практике та оказывается достаточно жесткой на прогиб. Если говорить о выборе проекта балок для стандартного коттеджного строительства с самыми популярными пролетами до 6 м, наиболее выгодной будет балка высотой 302 мм.
Самыми первыми в России стали выпускаться наскоровские балки, и их обозначениями современные производители пользуются до сих пор. Их делят на серии в зависимости от толщины полок: на тонкие балки и широкополочные:
- Тонкие окантовочные балки серии NJ. Это балки с толщиной полок 38 мм. Такие заготавливают для обустройства периметра внешнего контура перекрытия, там, где необходим проем под лестницу или для других нагруженных мест. Они бывают однослойным и многослойными.
- Широкополочные балки серии NJH и NJU. Это балки с толщиной полок 64 мм или 89 мм, конкретно для несущих пролетов. Как вы понимаете, в таких местах нагрузка на балки наиболее сильна.
Вот как отличаются обе серии:
Отметим такой важный момент. В интернете часто можно встретить опасное заблуждение, согласно которому изготавливают деревянные двутавровые балки перекрытия: расчет производится по старой таблице наскоровских балок. Хотя на самом деле на то время еще не существовало СНиПов для двутавров, и эта таблица предполагала снеговую нагрузку около 90 кг/м, которые соответствуют как раз Ростовской области.
Но сегодня использовать такие данные неправильно, так как вы понимаете, что снеговая нагрузка может быть намного выше в более северных районах РФ. А поэтому руководствуйтесь только такой таблицей, которую составили уже современные производители:
Помните также, что не все виды двутавровых балок, которые сегодня применяются при строительстве, пригодны для устройства перекрытия. Например, двутавровые балки опалубки.
В заводских условиях двутавры изготавливают из ценной древесины хвойных пород: лиственницы или сосны. Если вы решили приобрести готовые двутавровые деревянные балки, дадим вам пару ценных советов:
- Пункт 1. Обратите внимание на шов: должен быть заметен небольшой выход клея. Это нормально.
- Пункт 2. По всей полке вырез должен быть конической формы, а сама OSB должна быть фрезерирована и вставлена правильно.
- Пункт 3. OSB должна быть через каждые полметра пристрелена скобами прямо в полку. Это помогает сохранять давление до того, как полностью застынет клей.
- Пункт 4. Вы имеете право попросить сертификат качества продукта и посмотреть, применяется ли нужный тип клея – тот, который допущен для клееных несущих конструкций.
- Пункт 5. Проверьте, есть ли в сопутствующей документации протокол испытания образцов балок, их номер технических условий и выпуска.
Выглядеть качественные двутавровые балки должны так:
Здесь секрет кроется в том, такие балки предварительно хорошо высушены, тогда как обычная древесина все еще содержит определенный процент влажности. Да и сама конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия в перекрытии для проведения канализации, вентиляции газа и воды, а в условиях строительства частного дома или коттеджа это – важный момент.
Что касается клеевого соединения заметим, что некоторые российские застройщики уже давно отказались от заказа сырья от более мелких фирм и приобретают заграничные двутавровые балки, т.к. отечественное производство двутавровых деревянных балок и его итоговое качество не всегда радует. Да и опыта мало, канадская технология пока еще слишком непривычна и не находит в нашей стране большого количества последователей. Вот поэтому порой проще изготовить двутавровую деревянную балку своими руками – здесь нет ничего сложного. А мы расскажем, что и как.
Когда вы приступите к самостоятельному изготовлению заморской балки для строительства своего дома, то у вас уйдет около суток для первого образца, зато на второй день работа пойдет намного быстрее. Все делайте согласно такой пошаговой инструкции:
- Шаг 1. Приобретите листы OSB толщиной 12 мм и нарежьте их на равные части.
- Шаг 2. Далее вам понадобятся доски, в которых нужно сделать фрезу «ласточкин хвост» посередине доски, глубиной около 12-14 мм.
- Шаг 3. Залейте специальный клей в отверстие и вставьте лист OSB.
- Шаг 4. Чтобы быстро просушить участок, достаточно использовать обогреватель.
Главное при этом ни в коем случае не приобретать свежеспиленные или непросушенные доски, так как они могут непрогнозируемо повести себя в долгосрочной перспективе.
Высоту балки рассчитывайте по такому принципу:
- Для листа с размерами 2440 мм оптимальным шагом балок будет 305, 406, 488 и 610 мм.
- Для листа в 2500 мм рациональный шагом будет 312, 417 и 500 мм. А вот двутавровыебалки с шагом более 6 метров уже не применяют.
В заводских условиях двутавровые балки всегда фрезируются так, что прорезь у них получается как бы зауженой книзу, и лист OSB вклеивается в полку внатяг. Так лист и дерево прилегают наиболее плотно.
Для этого используется полиуретановый или меламиновый клей, а сам лист зажимают струбцинами и забивают еще дополнительно под углом 45 градусов по длине через каждые 20 см. На каждую такую балку уходит не более 2 часов, и уже через 6 часов ее можно устанавливать:
Соединяйте балки между собой при помощи специальных блок-вставок:
Вот небольшой видео-урок, как вставлять лист в древесину:
И наконец, самый ответственный этап! Изготавливая деревянные двутавровые балки для строительства своего дома, еще задолго до их монтажа вам нужно точно просчитать пустоты в перекрытиях – для будущей прокладки инженерных коммуникаций. Конечно вы будете проводить сантехнические трубы, электрические кабеля и инженерные системы. И здесь важно определеть все изначально правильно, чтобы потом не допустить ослабление перекрытия.
Сверление отверстий для коммуникаций
А теперь также подойдем вплотную к такому важному вопросу, как правильно сверлить двутавровые деревянные балки. Дело в том, что это необходимо делать еще на земле – до монтажа. И здесь важно соблюсти все правила, иначе даже небольшие отверстия способны ослабить балку по всей длине. Где именно могут располагаться сквозные отверстия в балках перекрытия зависит от того, по какой технологии они были произведены.
Так, у двутавровых балок отверстия должны быть не более 40 мм. Располагать их разрешено практически в любом месте между таврами, но только не ближе 150 мм к торцу балки или опоры на несущий элемент. Идеально, если такие отверстия будут располагаться прямо по центру относительно полок, а не выше или ниже. А максимально допустимый диаметр отверстия 10 см.
Кроме того следите за тем чтобы расстояние между соседними отверстиями было в 2 раза больше диаметра самого большого из них.
Узлы крепления балок со стеной
Если вы подготовили балки правильно, можете смело приступать их монтажу:
Вот основные узлы крепление двутавровых деревянных балок к стене:
В готовое перекрытие из деревянных двутавров вставьте утеплитель:
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!
Деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками
С ростом индивидуального строительства двутавровые балки перекрытия стали обретать все большую популярность в частном секторе. Их преимущества – отдельная тема, но один из плюсов опор этого типа отметить стоит. В отличие от металлических аналогов, двутавровые балки из древесины можно изготовить своими руками. Как это сделать, подробно рассматривается в данной статье.
Сфера применения деревянных двутавров не ограничивается лишь обустройством перекрытий. Они широко используются при возведении каркасных строений, монтаже настилов, перегородок и опалубок. Зная технологию и ряд особенностей промышленного производства таких изделий, можно изготовить образец любого типоразмера, под конкретное использование.
Ведь сделать двутавровую балку своими руками – значит, решить ряд проблем. Во-первых, с транспортировкой габаритной продукции. Во-вторых, с подгонкой ее по месту, так как покупные экземпляры могут в точности и не подойти.
Автор сразу оговаривает, что вникать в такие детали, чем и как сделать выборку древесины для получения пазов в заготовке и ряд других нюансов совершенно бессмысленно. У каждого хозяина свой собственный опыт, возможности и инструмент. Поэтому акцент – на домашнюю технологию сборки двутавровых балок, полный цикл их изготовления своими руками. Примеры заводских опорных образцов – на рисунке.Это не все, что предлагает рынок, но конструктивные особенности двутавров и их основные типоразмеры понятны.
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. Разница между ними хорошо изложена здесь.
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 выборе клея для древесины следует обратить пристальное внимание на его компонентный состав. Чем меньше токсичных веществ, тем лучше. Такие клеи имеют в маркировке обозначение ECO.
Порядок изготовления деревянной балки двутавровой
Подразумевается, что материалы просушены, отбракованы и готовы к использованию.
Планки
Наиболее важный технологический этап. От того, насколько точно произведена разметка, зависят долговечность двутавровой балки и ее способность держать расчетную нагрузку. Даже малейший перекос стенки будет иметь самые негативные последствия. Выборка древесины в брусе должна вестись строго по осевой линии заготовки. Это и учитывается при разметке деревянной детали под двутавровую балку. Причем независимо от линейных параметров планки.
Часто встречающийся вопрос – какова глубина паза в брусе? Здесь нужно ориентироваться на габариты стенки. Рекомендуемая выборка дерева – порядка 10% от длины двутавровой балки.
Стенка
Так как она устанавливается в пазы, подготовленные в брусе, соответствующие кромки листа (плиты) следует немного стесать.
Сборка двутавровой балки
Сам процесс изготовления, когда все грамотно организовано, много времени не занимает.
- Промазка клеем пазов в планках.
- Установка в заготовку, которая является нижней, листовой или плитной стенки.
- Накладка бруса сверху, прижим и выравнивание.
Особенность работы
Необходимо не только добиться плотного прилегания всех частей двутавровой балки, но и избежать их перекоса в процессе высыхания клея. Для этого следует использовать любое «железо» с соответствующим профилем. Можно взять готовый швеллер по размерам планок, согнуть листовой металл, придав ему нужную форму. Останется лишь эти детали наложить на собранную двутавровую балку снизу и сверху и зафиксировать хомутами или обмотать веревкой, как кокон.
Практические рекомендации
- Расчет параметров двутавровой балки в зависимости от нагрузки лучше доверить профессионалу. Собрать ее своими руками несложно, а вот самостоятельно определить необходимые параметры (к примеру, толщину, ширину заготовок) сможет лишь специалист в этой области. Сэкономив на оплате его услуг, впоследствии можно потерять значительно больше на капитальном ремонте.
- Не следует использовать изделия, изготовленные по единому шаблону, для разных условий применения. Опять-таки, из-за возможных отличий по предельной нагрузке.
- Покупная древесина, даже промышленной осушки, характеризуется определенным уровнем влажности. Перед тем, как приступать к «конструированию» двутавровых балок и их сборке своими руками, пиломатериалы следует некоторое время выдержать в условиях, где они дополнительно просохнут. В противном случае есть риск, что после установки опорного элемента его поведет, а вместе с ним и всю конструкцию.
- Производительность можно существенно повысить, если правильно организовать работу по изготовлению двутавров. Независимо от размеров балок, все они имеют идентичную конструкцию. Следовательно, целесообразно процесс подготовки разбить на несколько этапов. Например, раскрой материалов, шлифовка образцов, их обработка препаратами (антипирены, антисептики) и так далее. При выполнении однотипных операций экономия времени налицо. В этом случае на изготовление одного двутавра уйдет минут 15, не больше.
- Решение использовать для стенки доску – не совсем правильное. Рекомендованные выше материалы из фрагментов дерева (фанера, OSB) в процессе изготовления подвергаются «горячему» прессованию. Значит, характеризуются большой плотностью. А вот о древесине такого не скажешь. Поэтому доска при сборке двутавровой балки используется крайне редко – при небольшой высоте изделия, и то, по необходимости. Причем берутся только плотные породы, а они стоят довольно дорого. Да и их защита от впитывания влаги потребует более интенсивной обработки. Вывод – такое решение экономически неоправданно.
Собственно, ничего сложного ни на этапе подготовки, ни в процессе сборки двутавровой балки своими руками нет. Если инженерные расчеты сделаны грамотно, с учетом всех особенностей эксплуатации, то самодельный опорный элемент получится ничуть не хуже заводского. А главное – в точности подойдет по месту установки.
Изготовление деревянных двутавровых балок своими руками — Про дизайн и ремонт частного дома
Двутавровые деревянные балки своими руками
В строительстве зачастую требуется не столько создать довольно прочную опору для конструкций, сколько скрепить последнюю и сделать ее более жесткой. Для этого нередко применяют балочную конструкцию с сечением в форме буквы «H». Такие изделия выполняются из металла, дерева и железобетона. Деревянная двутавровая балка для перекрытий применяется при сооружении цокольных межэтажных чердачных перекрытий в деревянных и кирпичных домах. Изготовить ее можно своими руками.
Что такое двутавр
Двутавр – стандартный конструктивный элемент, в сечении напоминающий букву «Н». Столь необычная форма является результатом длительных инженерных экспериментов, направленных на получение опорной балки, способной выдерживать очень высокие нагрузки, но не столь массивной и дорогостоящей, как цельнометаллическое изделие.
Двутавровая балка в 7 раз прочнее и в 30 раз жестче, чем цельный металлический профиль квадратного сечения такого же размера. Но при этом металла для нее требуется намного меньше. То же самое относится и к деревянным конструкциям. На фото представлена двутавровая деревянная балка.
Оптимальной формой для балки является прямоугольное сечение. При укладке длинную сторону размещают вертикально, а короткую горизонтально, так как для увеличения прочности важнее увеличение высоты, а не ширины. На этом наблюдении и основана форма двутавра. Более широкие элементы в нижней и верхней части создают достаточную опору – ширину, а должную высоту обеспечивает средний элемент, который при большой высоте можно сделать максимально тонким.
Производство деревянной двутавровой балки – процесс довольно сложный, поэтому такое изделие на рынке встречается редко. В то же время в частном строительстве деревянный двутавр является прекрасной альтернативой железобетонным конструкциям, так как намного легче и проще в монтаже.
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:
- 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.
- 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.
Плюсы и минусы двутавровых балок из дерева
Главное достоинство изделия – сочетание небольшое веса с прочностью. Эта комбинация обеспечивает преимущества использования двутавровых балок для перекрытий:
- Вес деревянной конструкции длиной до 6 м составляет всего 8 кг. Монтаж такой балки не требует специального оборудования и не занимает много времени, а это сокращает расходы на строительство.
- Малый вес полученного перекрытия не создает большой нагрузки на фундамент и стены, что тоже снижает расходы.
- К плюсам относится и простота транспортировки. Перевозка двутавровой деревянной балки обойдется намного дешевле.
- При легкости материала он обладает высокой прочностью и используется для перекрытия с прогонами до 6 до 12 м. Использовать промежуточные элементы нет нужды.
- Конструкция двутавра позволяет использовать деревянную балку как своего рода нишу при прокладке коммуникаций.
- Дерево обладает низкой теплопроводностью, что исключает создание холодовых мостиков и позволяет экономить на отоплении дома.
- Двутавровые конструкции из дерева сохраняют геометрическую форму и свойства на протяжении всего срока эксплуатации. Но только в том случае, если для их изготовления использовался качественный материал.
- Выпускаются деревянные двутавры для перекрытий в очень широком ассортименте, что позволяет расширить область применения.
Недостатки у конструкций следующие:
- велик риск приобрести некачественные изделия, невысушенная древесина деформируется, «садится», что приводит к перекосам перекрытия;
- древесину пропитывают антипиренами, однако это не делает материал пожаростойким.
Деревянные двутавры не рекомендуется использовать в случаях, когда нужно выполнить частую обрешетку или когда каркасная конструкция нуждается в усилении большим числом опорных элементов. В этом случае экономия на стоимости материала будет ничтожной.
Характеристики деревянных двутавровых балок
Технические характеристики двутавра для перекрытий обеспечиваются материалом изготовления и формой. Сочетание дерева и стружечной плиты исключает такие недостатки древесины как склонность к усадке, но при этом обеспечивает прочность, превышающую жесткость и прочность цельного бруса такого же размера.
Конструкционные особенности изделий следующие:
- Перегородки двутавровой балки выполняются из многослойной фанеры. Этот материал стоек к влаге и температурным воздействиям. Кроме этого, он же обеспечивает неизменную высоту балки, так как при изготовлении фанеры ее составляющие наклеивают так, чтобы волокна были перпендикулярны друг другу. Толщина перегородки варьируется от 24 до 27 мм.
- Полки балки выполняют из древесины, обработанной антисептическими пропитками. Это гарантирует неподверженность гниению и грибкам.
- Перегородка устанавливается в пазы, сделанные в полках. Такое крепление обеспечивает механическую прочность основания.
- Все детали склеивают клеем – водостойким и термостойким. Деревянные двутавровые балки перекрытий очень долговечны, так как нечувствительны к высокой влажности или нагреву.
- Готовую деревянную балку обрабатывают водоотталкивающей краской, чтобы увеличить ее стойкость к действию воды.
Размеры деревянных двутавровых балок
Размеры и вес деревянной двутавровой балки регламентируются ГОСТ 30244-94 и 8486-86Е, а также некоторыми нормативами СНиП. К нормируемым показателям относится высота изделия, толщина и ширина полки и толщина перегородки;
- высота деревянной двутавровой балки варьируется от 117,6 до 1013 мм;
- ширина полки находится в диапазоне 64-320 мм;
- толщина стенки варьируется от 3,8 до 19,5 мм;
- вес изделия колеблется от 8,7 до 314,5 кг.
Расчет нагрузки на деревянные двутавровые балки
Определять сечение двутавровой балки для перекрытия приблизительно недопустимо. Рекомендуется для расчетов обратиться к специалисту. Полагаться на готовую документацию не следует: она включает множество поправок и обновлений, которые далеко не всегда имеются в свободном доступе.
Рассчитать самостоятельно габариты разрешается только в том случае, когда речь идет, например, о деревянной двутавровой балке для опалубки или перекрытия подсобного помещения, причем небольшой площади. В этих случаях риск обрушения и деформации невелик.
При этом нужно выполнять следующие рекомендации:
- если речь идет о нежилом чердаке, то постоянную нагрузку определяют в пределах 50 кг/кв. м, а эксплуатационную – в пределах 90 кг/кв, отсюда общая нагрузка на перекрытие составляет порядка 130 кг/кв. м, а учитывая необходимый запас прочности, ее увеличивают до 150 кг/кв. м;
- если чердак будет часто использоваться, например, в качестве мастерской, то эксплуатационная нагрузка перекрытия возрастает до 195 кг/кв. м, а общая достигает 245 кг/кв. м, с учетом запаса прочности – до 250 кг/кв. м;
- если чердак преобразуется в мансарду, это предполагает больший вес пола и перегородок за счет отделки, кроме этого, в жилой комнате появляется мебель, соответственно, суммарная нагрузка увеличивается до 300 кг/кв. м;
- если речь идет о межэтажном перекрытии, нагрузку для него считают максимальную – не менее 420 кг/кв. м.
Затем следует определить длину балки для перекрытия и необходимую частоту расположения. Как правило, для межэтажного перекрытия или чердачного показатель составляет 50 см. В таблице подбора сечения двутавровой балки находят величину пролета и выбирают изделие допустимого сечения.
Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками
Деревянные двутавровые балки можно сделать своими руками. Материалы для изготовления вполне доступны: брус хвойных пород, фанера или плита OSB толщиной в 24–27 мм, а также казеиновый или полиуретановый клей. Из инструментов понадобится циркулярная пила, измерительные инструменты, хомуты и швеллер. В идеале следует использовать гидравлический пресс, но если его нет, то его и заменяет швеллер.
- Выбирают сухой брус, обрабатывают антисептиком. Размечают пазы с максимальной точностью.
- По разметке с помощью пилы или даже на фрезерном станке делают углубление. Ширина и глубина паза составляет около 10%. Паз должен выполняться точно по осевой линии.
- Перед сборкой двутавровой деревянной балки своими руками из досок кромки плиты или фанеры обтесывают с тем, чтобы обеспечить максимально плотное соединение. Паз промазывают выбранным клеем. Затем вставляют в него перегородку и выполняют прессовку на гидравлическом прессе. Вместо последнего можно использовать хомуты и швеллер. Изделие удерживают под прессом до полного высыхания клея.
Монтаж двутавровой деревянной балки
Перед монтажом изделие обрабатывают антипиренами и антисептиком. Для установки двутавра в перекрытиях подсобных построек особым умением обладать не нужно. Если же предполагается строительство деревянного здания в несколько этажей, лучше обратиться к специалистам.
Монтаж двутавровых балок имеет некоторые особенности:
- для заведения балки в стену в ней нужно сделать отверстия – в деревянных или бревенчатых стенах их вырубают, в кирпичных или бетонных во время кладки образуют специальные ниши для них;
- ниши выстилают рубероидом, чтобы обеспечить гидроизоляцию, балку при укладке в гнездо обмазывают любым водоотталкивающим составом – битумной мастикой, например;
- опорные концы балки для перекрытий должны составлять не менее 150 мм, это нужно учитывать при вычислении длины изделия;
- монтаж начинают от края одной стены, лишь затем закрепляют промежуточные двутавры;
- важно добиться получения горизонтальной поверхности для выравнивания двутавровых балок допускается использовать деревянные плашки, которые подкладывают в ниши при монтаже;
- каждый третий двутавр фиксируют анкерами или распорками;
- свободное пространство в нишах утепляют минватой или заливают цементным составом.
Потолочные балки после возведения крыши подшивают гипсокартоном, вагонкой, досками. Форма двутавра очень удобная для крепления утеплителя.
Советы и рекомендации
Чтобы двутавровая балка из дерева своими руками выполняла свои задачи и прослужила долго, нужно выполнять такие рекомендации:
- при изготовлении своими руками заменять фанеру или плиту OSB доской нельзя, это снижает ее прочность и увеличивает риск деформации;
- перед сборкой материал обязательно нужно высушить, показатель влажности не должен превышать 12%;
- при работах внутри дома стоит использовать клей на водной основе;
- если в помещении предполагается высокая влажность, балки перекрытия оставляют открытыми;
- хранят изделия под навесом или на закрытом складе, оставлять под открытым небом деревянные двутавровые балки нельзя, так как древесина впитывает влагу.
В домашних условиях изготавливают двутавры небольшого сечения. При возведении длинных перекрытий требуется продукция промышленного изготовления.
Заключение
Деревянная двутавровая балка для перекрытий – отличная альтернатива металлическому изделию. Такой вариант намного легче и проще в монтаже, поэтому часто используется при сооружении легких каркасных зданий. Кроме того, двутавры небольшого сечения вполне можно изготовить своими руками.
Изготовление деревянных двутавровых балок своими руками
Отечественные строители совсем недавно открыли для себя каркасное строительство, которое давно и с успехом практикуется в зарубежной архитектуре. В частности, двутавровые деревянные элементы широко применяются теперь и у нас, и в Канаде, потому что климатические условия идентичны, и подобные балки отлично подходят для перекрытий. На рынке продаются разные вариации подобных балок, но не всегда их цена радует, хотя и является приемлемой в средних значениях, и многие застройщики предпочитают закупать балки у производителей.
А разве не было бы интереснее сделать балки перекрытия самому? Отпадут все проблемы с транспортировкой и не нужно будет подгонять материал по месту установки.
Не всегда нужно быть благодарным только тому, что есть на рынке, если самостоятельно можно сделать гораздо более интересный конечный продукт.
Глубокие детали производства самих балок описывать нет смысла, так как каждый строитель, даже при установке обычных стоек, имеет свою методику и способы постройки, свой набор инструментов и понимание вопроса. Статья дает общее представление об изготовлении деревянных двутавровых балок своими руками.
Выбор материала
Это один из ключевых моментов в работе. Дерево дереву рознь, и очень многое будет зависеть от того, какие балки получатся и что рациональнее использовать в строительстве.
- Брус. Лучший брус – клееный, так он меньше всего деформируется и реже подвержен подгниванию и разбуханию. Этот стройматериал – фаворит производителей, которые в многочисленных рекламах хвалят его свойства и долговечность. Но всегда стоит помнить, что даже самый прочный материал не может исключить поглощение жидкости со временем.
- Лиственница. Порода избираемого дерева тоже имеет немаловажное значение. Очень тяжело работать с нижним венцом любого сруба, поэтому тут, как делали ранее до нас наши предки, просто идеально подойдет лиственница. Хоть это и хвойное дерево, у него особенная смола, которая наделяет древесину отличительными свойствами – при намокании она прочнеет. А ведь венец важно максимально оградить от влаги.
Стоит заметить, что минимальное сечение бруса для опалубки, которое можно позволить, будет составлять 35 мм. Брус должен быть больших сечений, чтобы избежать лишнего расхода дерева.
Какие инструменты нужны?
Помимо стандартных инструментов, необходимых в строительстве, для данной работы следует сделать акцент на двух составляющих.
- Стойка. Тут выбора не очень много – можно брать как фанеру, так и основные варианты – листы ДСП или ОСБ, которые значительно превосходят ДВП по техническим характеристикам. На рынке представлено множество альтернативных вариантов, но тут лучше именно старая школа. Желательно ориентироваться на стружечные плиты – они надежнее и долговечнее.
- Клей. Как правило, мало кто берет в расчет, что выбор клея тоже играет существенную роль, особенно при работе с деревом. Токсичность тут крайне нежелательна, а поэтому чем натуральнее и безопаснее клеевой состав, тем лучше, особенно при строительстве дома или другого жилого комплекса (коттедж, дача).
Изготовление
Когда бруски будут готовы, нужно заняться выпилом, чтобы впоследствии сделать ровную вертикальную стойку.
Осмотрите внимательно каждую плиту, не должно быть даже малейшего дефекта, иначе балка не сможет держать вес. Не бойтесь браковать. Да, денег, потраченных на плиту, может быть жалко, но гораздо больше денег придется выкинуть, если вся конструкция будет испорчена.
Отобранные плиты надо немного скосить у кромки, чтобы они ровно входили в паз.
Смазать спилы клеем и прижать верхний к нижнему. Подождать, пока клей полностью высохнет: время ожидания должно быть описано в инструкции.
Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить подрезкой прогонов из швеллера той же длины. Их надо наложить на брусья, и стянуть веревкой или обрезками плотной ткани, если хватит соответствующей длины, и дождаться, когда клей полностью станет твердым. Только после готовности клея балка готова к использованию.
При изготовлении самих опор не должно возникнуть никаких проблем.
Самое главное – производить все необходимые расчеты, не стесняться просить совета, и если не получается – обращаться к профессиональным строителям, даже с расчетами. Тут нельзя рисковать, так как перекрытие – начало начал любой конструкции, и нарушение верных параметров чревато травмами и крушением дома.
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.
Лучшим выбором клея остается полиуретановый. Он термически активный, но сам не возгорается, а при работе с деревом это очень важно.
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.
Полезные рекомендации
Не стоит пренебрегать общими рекомендациями, советами и замечаниями.
- Не используйте одинаковый двутавр для перекрытий, меняйте его.
- Точно рассчитайте нагрузки. Для этого можно использовать разные калькуляторы онлайн или сделать расчет самостоятельно.
- Если сомневаетесь, будет лучше обратиться за советом к профессионалам. Нельзя допустить, чтобы балки были поставлены криво – это может остановить всю стройку и в конечном итоге опасно для конструкции.
- Все дерево подлежит качественной просушке. Это поможет избежать возможной деформации в будущем, ведь неизвестно, как продукция хранилась до того, как попала к вам в руки, на каких складах была.
Конечно же, можно просто использовать брус в разных частях каркаса, но это не всегда выгодно с точки зрения экономии. Изготовление двутавровой балки своими руками и её применение технологически более рационально.
Именно когда мы комбинируем листы ОСБ и брус, то получается наиболее прочная и долговечная конструкция, оптимальная по своим строительным характеристикам:
- жаро- и морозостойкость;
- сопротивляемость нагрузкам и погодным условиям;
- относительно легкий вес.
Хотя всегда можно комбинировать различные элементы самодельного двутавра и конфигурации для самых разных каркасных нужд. Поэтому, и особенно это касается строительства, всегда нужно пробовать и не бояться ошибиться. Принять решение построить что-то своими руками – повод для большой гордости, ведь долгие годы вы будете любоваться плодами своего труда.
Но если вы решились строить что-то самостоятельно, нужно подходить к этому ответственно с самого основания, потому что именно с него и будет дальше начинаться всё строение, и уже с базы все должно быть идеально, чтобы конструкция была прочной и ровной.
О том, как производят деревянные двутавровые балки, смотрите далее.
Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками — пошаговая инструкция
Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.
Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.
Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.
Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.
Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:
- Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
- Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.
Выбор материала
Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?
Практика показывает, что лучше, если он будет клееный (о его характеристиках и преимуществах читайте здесь). Такие заготовки менее всего подвержены деформации. Если почитать различные описания готовой продукции, то практически все производители уверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наряду с другими достоинствами) не впитывает жидкости, следовательно, не разбухает и не гниет. Хотя даже далекий от этой сферы человек прекрасно понимает, что как ни обрабатывай древесину, полностью исключить влагопоглощение невозможно.
Немаловажен и вопрос о породе. Автор не собирается заниматься агитацией, а предлагает лишь вспомнить, как строили наши предки. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.
Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:
Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.
Стойка
Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.
Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.
Особенности изготовления двутавровой деревянной балки
- После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), до полного отвердевания клея. И только после этого деревянную балку-двутавр можно использовать для обустройства перекрытия.
Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.
Деревянная двутавровая балка своими руками
Двутавровая балка, как вид фасонного проката, с момента своего появления признана одним из самых крепких конструкционных элементов, поэтому ее применение в строительстве и машиностроении так распространено. Изначально двутавр выполнен из низколегированной стали, иногда из углеродистой, но прочность ему обеспечивает совсем не материал, а специфическая, до мелочей продуманная форма профиля.
Инженерные особенности двутавровой балки
применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач
Применение двутавровой балки из металла определяется ее габаритами и способом изготовления, но спектр использования того инженерного элемента чрезвычайно широк — от строительства жилищного, до крепления шахтных тоннелей, строительства мостов, колонн, даже космических пусковых установок.
Двутавр обладает высочайшей прочностью на изгиб, кручение и сжатие, благодаря чему может выдерживать огромные нагрузки как вертикальные, так и горизонтальные.
Огромные возможность каркасного жилищного домостроения позволили наладить устройство недорогих и надежных домов, выполненных полностью из дерева и древесных материалов. Но двутавровая балка и здесь нашла себе место, правда уже не в металле, а в дереве. Практика и расчеты показали, что двутавр имеет большую стойкость к кручению, чем брус прямоугольного или квадратного сечения, а к тому же позволяет экономить дорогую древесину. Но при этом здание остается таким же экологически чистым, а двутавровая деревянная балка легкой, прочной и доступной.
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:
- Деревянная балка для опалубки.
- Деревянный двутавр для устройства кровли.
- Для устройства перегородок и полов.
- 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.
Производство и размеры двутавровой балки из дерева
Деревянная двутавровая балка выполняется совершенно по другому принципу, чем металлическая, поскольку металлические двутавры, как правило, литые и только в редких случаях имеют сварную конструкцию. Деревянные балки состоят из трех частей:
- Верхней планки.
- Нижней планки.
- Стенки.
Каждая из этих деталей изготовлена отдельно, а только потом они собираются в единую конструкцию. Стенкой может служить либо ориентированно-стружечная плита, либо фанера, а планки могут быть выполнены из клееного бруса, из цельного массива дерева. Между собой три элемента соединяются при помощи системы пазов, а фиксируются клеем.
Для изготовления двутавра своими руками или на производстве применяют несколько станков или многофункциональных насадок, в зависимости от размера балки.
- Станок фрезеровочный. На производстве фрезер используют для выполнения канавки под крепление стенки (не более 10% от длины балки), но в домашних условиях для этих целей вполне подойдет даже небольшая циркулярная дисковая пила или ручная дисковая пила. Главное — подобрать пильной диск в соответствии с толщиной стенки.
- Станок для порезки фанеры или OSB-плиты. Кроме непосредственно точной порезки плиты или фанеры по размерам, необходимо выполнить точные срезы к краю полосы под углом 45 градусов.
- Установка для склейки. Она наносит клей на дно паза в брусе и на стенку. После этого конструкция собирается
- Пресс для склейки. После сборки и склейки готовое изделие подается на сушку под прессом. Обычно под нагрузкой двутавр проводит около 5 минут, в зависимости от типа клея.
- При таком промышленном способе сборки, балка двутавровая деревянная цена которой при сборке самостоятельно, ниже, производится с пристойной производительностью, поэтому крупные строительные организации все чаще прибегают не к изготовлению двутавра своими силами, а к покупке готового изделия. Для частных застройщиков, конечно, выгоднее собирать деревянную двутавровую балку своими руками.
Двутавровая усиленная балка, облегченная, их преимущества
Деревянная двутавровая балка имеет массу преимуществ перед другими силовыми конструкциями в первую очередь тем, что она лишена таких недостатков бруса из дерева, как кручение и прогиб. Никакая усушка или повышенное содержание влаги не сможет повлиять на линейные размеры и форму готового изделия. Поэтому полы всегда будут идеально ровными и без скрипов, а кровельные конструкции не подвержены деформации.
К тому же, с точки зрения конструктивной целесообразности применения деревянных двутавров стоит отметить их отличную адаптацию под любые коммуникационные сети, под любые нагрузки, главное — все правильно просчитать. Балка может быть как усиленной, если ей предстоит выдерживать нагрузки определенного характера, так и наоборот, облегченной, что позволит легко манипулировать параметрами конструкции.
А это в свою очередь, даст несомненный экономический эффект, кроме того, оптимальный расчет нагрузки и надежную конструкцию. Поэтому, применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач, при этом сэкономив неплохую сумму.
Где применяются деревянные двутавровые балки?
Применение деревянных конструкций, особенно если речь идет о деталях со значительным продольным габаритом, всегда связано с учетом множества факторов. Один из них — гигроскопичность материала и, следовательно, возможная вероятность деформации элементов при изменении влажности воздуха. Однако достижения современных технологий сделали возможным появление весьма качественного композита и сегодня сфера использования деревянных двутавровых балок очень широка.
Что представляют собой деревянные двутавровые балки?
Знакомые всем стальные двутавры производятся, в том числе, свариванием трех элементов. Технология проста:
- формируются детали, которые станут центральной стойкой, верхней и нижней полкой;
- заготовки подаются на автоматизированную или полуавтоматическую линию, где соединяются в сплошную конструкцию с помощью сварки.
Полученная балка легкая и одновременно прочная, характеризуется отличными показателями жесткости в двух поперечных направлениях, сопротивляется скручиванию и изгибу. Получение подобных свойств всегда было интересно тем, кто занимался изготовлением конструкций для возведения домов и строений из дерева. Однако естественные деформации материала не позволяли гарантировать стабильность балок.
Современная деревянная двутавровая балка — это композит. Она состоит из:
- верхней и нижней полки, для которых используется подготовленное дерево;
- вертикальной центральной стойки, изготавливаемой из ориентированной стружечной плиты.
Соединяются детали методом склеивания. В полках делаются прорези, в которые на клей вставляется центральная стойка. Благодаря разнице показателей жесткости между горизонтальными деревянными деталями и центральной — достигается требуемая стабильность характеристик изделия при любых изменениях влажности.
Двутавровая балка обладает всеми необходимыми строителям преимуществами. Среди них жесткость в любом из поперечных направлений, сопротивление скручиванию, прочность, легкость.
Область применения деревянных двутавровых балок
Сфера применения деревянных двутавровых балок чрезвычайно широка. Благодаря гарантированной стабильности геометрии, высокой прочности и способности выдерживать значительные нагрузки как в поперечном, так и продольном направлении, применение композитных двутавров рационально при:
- настиле полов и сооружении междуэтажных перекрытий при возведении зданий методом каркасного строительства;
- формировании перекрытий в домах из блоков, пенобетона, при этом монтаж сквозных установочных втулок позволяет не задерживать кладку стен до окончания монтажа балок;
- отличные результаты показывают двутавры из дерева в кирпичных домах, при этом применение специальной установочной фурнитуры позволяет крепить балки к стене без углубления концов.
И конечно же, самый лучший и удобный вариант использования — перекрытия в домах из бруса или бревен. Здесь есть полная свобода в выборе методик крепежа, обеспечивается максимум удобства подгонки размеров и отличное сочетание точности и скорости монтажа элементов. Применяются двутавровые деревянные балки и для создания кровли крыши. Здесь они в полной мере демонстрируют все свои преимущества, поскольку гарантирована стабильная геометрия при любых изменениях влажности.
Дополнительные преимущества деревянных двутавровых балок
Двутавровые балки из дерева выгодно использовать, если речь идет о возведении жилых домов с множеством коммуникаций. Можно прокладывать гофротрубу электропроводки, закрепляя ее на вертикальную стойку конструкции. При необходимости можно проделать отверстия в центральной перегородке, чтобы провести вентиляционные короба, при этом прочность перекрытия заметно не изменится.
Современные деревянные двутавровые балки позволяют создавать пролеты до 13.5 метров. Множество компаний-производителей предлагают готовые решения, рассчитанные на допустимую нагрузку перекрытий в 400 кг/м.п. и 220 кг/м.п. для системы кровли. При этом относительная легкость и скорость изготовления позволяют разрабатывать и продавать сортаменты балок, соответствующие потребностям индивидуальных архитектурных проектов заказчиков.
Наконечники на двутавровые балки из дерева
УВАЖАЕМЫЙ ТИМ: Я собираюсь построить большую пристройку к комнате, для которой нужна балка для поддержки балок пола. Мне сказали, что подойдет деревянная балка, но я всегда видел стальные двутавры в других домах. Может ли древесина делать эту работу? Каковы преимущества и недостатки деревянных балок I по сравнению со сталью? Если бы вы строили, вы бы использовали дерево или сталь? Я не хочу ошибиться с таким важным элементом конструкции. Питер Л., Уайт-Плейнс, NY
ДОРОГОЙ ПИТЕР: О, черт возьми, для тебя нет простого ответа. Длинное и короткое из того, что дерево и сталь, могут сделать невероятные несущие балки. Я использовал оба материала на протяжении десятилетий во всевозможных ситуациях. На самом деле, вы можете этого не осознавать, но вы можете смешать их, создав гибридную балку из дерева и стали.
На этой фотографии вы можете увидеть два разных вида деревянных балок. Большая балка наверху поддерживает меньшие деревянные балки I или балки. Фото: Тим Картер
Прежде всего позвольте мне сказать вам, что я не инженер-строитель, но я работал со многими и устанавливал балки, которые они спроектировали.Хорошая новость заключается в том, что и дерево, и сталь могут использоваться для перевозки огромных сосредоточенных нагрузок.
В последнем доме, который я построил, у меня было две деревянных балки в одной стене, которые выдерживали тонны и тонны веса. В подвале того же дома у меня были большие стальные двутавровые балки, которые простирались почти на 16 футов, выдерживая огромные нагрузки. Использование стали позволило мне создавать широкие открытые пространства с минимальными опорными колоннами.
Это одно из преимуществ стали перед деревом, когда вы работаете с материалами примерно одинакового размера.Сталь намного прочнее, чем дерево фунт за фунт.
Интересно наблюдать за эволюцией деревянных балок за последние сорок лет. Ламинированные балки, микроламбы и т. Д. Сейчас очень распространены, но я хорошо помню, когда они были новичком в этом блоке. На современном рынке не редкость найти ламинированные балки в обычном жилом доме.
Вернитесь в прошлое и посмотрите на старые амбары и другие здания, построенные с использованием метода столбов и балок, и вы увидите деревянные балки, сделанные из цельного куска дерева.Пожалуй, самые прочные деревянные балки, изготовленные таким образом, — это пихта Дугласа. Может быть, дерево посильнее, но я не знаю об этом.
Сегодня лесопилки изготавливают балки, как фанеру. В основном они используют слои твердой древесины, которые склеиваются вместе, чтобы получить невероятно прочную конструкционную древесину.
Имейте в виду, что у любого из материалов есть несколько недостатков. Я говорю это потому, что обычно инженер может придумать деревянную балку, которая заменит стальную. Все дело в стоимости и размерах готового материала.
Если вы хотите думать о наихудших сценариях, подумайте о вещах, которые атакуют и ослабляют лучи. Вода может привести к ржавчине стали и гниению дерева. Вы можете покрасить стальные балки грунтовкой для металла и финишным слоем краски для повышения водонепроницаемости. Также можно оцинковать стальные балки. Деревянные балки можно обрабатывать боратными химикатами, чтобы свести к минимуму гниение древесины и предотвратить заражение древесными насекомыми, которые не могут повредить сталь.
Если вы хотите прикрепить что-либо к стальной балке, это небольшая проблема.Вы можете легко прибить деревянную балку или правильно просверлить ее, чтобы установить болт.
Пожар представляет опасность для обоих материалов. Вы можете обернуть деревянную балку огнестойким гипсокартоном, чтобы защитить ее, а коммерческие огнезащитные средства можно распылить на стальные двутавровые балки. Вы также можете обернуть стальную балку специальным гипсокартоном, чтобы выиграть время в огне. Тепло от огня может ослабить стальную балку, превратив ее в мягкую ириску.
Имейте в виду, что вы можете создать гибридную балку, используя стальную перегородку, зажатую между двумя обычными кусками деревянного каркаса.В плоской стальной пластине обычно есть просверленные в шахматном порядке отверстия, и вы соединяете дерево и сталь вместе, чтобы создать суперпрочную балку, которая может нести нагрузку в 4 или 5 раз большую, чем та, которую дерево несет в том же пространстве.
Домовладельцы или домашние мастера, не знакомые с работой с балками, часто недооценивают вес балки и важность опорных колонн. Подъем балки часто выполняется двумя или тремя людьми, а общий вес рабочих и балки может обрушить обычные стремянки, что приведет к серьезным травмам.Колонны, поддерживающие балки, должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать вес, и они должны быть правильно соединены с балками.
Более того, вам нужен прочный подшипник от низа колонны до земли. Это может быть двухэтажный дом или более сотни этажей в коммерческом здании. В какой-то момент вес балок и вес балки необходимо перенести на твердую почву.
Вы можете посмотреть видео о деревянных балках и прочитать предыдущие колонки о различных структурных проблемах.Просто введите « видео с деревянными балками » в поисковую систему AsktheBuilder.com.
Столбец 924
Двутавровые балки из дерева и стали: что лучше?
В. Я собираюсь построить большую пристройку к комнате, для которой нужна балка для поддержки балок пола. Мне сказали, что подойдет деревянная балка, но я всегда видел стальные двутавры в других домах. Может ли древесина делать эту работу? Какие плюсы и минусы у деревянных двутавров и стали? Если бы вы строили, вы бы использовали дерево или сталь? Я не хочу ошибиться по поводу такого ответственного элемента конструкции.
A. О, черт возьми, для вас нет простого ответа. И из дерева, и из стали можно сделать великолепные несущие балки. Я использовал оба материала на протяжении десятилетий во всевозможных ситуациях. На самом деле, вы можете этого не осознавать, но вы можете смешать их, создав гибридную балку из дерева и стали.
Фото / Тим Картер На этой фотографии вы можете увидеть два разных вида деревянных двутавровых балок. Большая балка наверху поддерживает меньшие деревянные двутавровые балки или балки.Во-первых, позвольте мне сказать вам, что я не инженер-строитель, хотя я работал со многими и устанавливал балки, которые они спроектировали.Хорошая новость заключается в том, что и дерево, и сталь могут использоваться для перевозки огромных сосредоточенных нагрузок.
В последнем доме, который я построил, у меня было две деревянных балки в одной стене, которые выдерживали тонны и тонны веса. В подвале того же дома у меня были большие стальные двутавровые балки длиной почти 16 футов, которые также выдерживали огромные нагрузки. Использование стали позволило мне создавать широкие открытые пространства с минимальными опорными колоннами.
Это одно из преимуществ стали перед деревом, когда вы работаете с материалами примерно одинакового размера.Фунт за фунт, сталь намного прочнее дерева.
ЭВОЛЮЦИЯ
Интересно наблюдать за эволюцией деревянных балок за последние 40 лет. Ламинированные балки, миркроламы и т. Д. Сейчас очень распространены, но я хорошо помню, когда они были новенькими. Сегодня на рынке нередко можно встретить ламинированные балки в обычных домах.
Вернитесь в прошлое и посмотрите на старые сараи и другие здания, построенные с использованием столбово-балочного метода, и вы увидите деревянные балки, сделанные из цельного куска дерева.Пожалуй, самые прочные деревянные балки, сделанные таким образом, — это пихта Дугласа. Может быть, дерево посильнее, но я не знаю об этом.
Сегодня лесопилки изготавливают балки, как фанеру. Они используют слои твердой древесины, которые склеиваются вместе, чтобы получить невероятно прочную конструкционную древесину.
Имейте в виду, что у любого из материалов есть несколько недостатков. Я говорю это потому, что обычно инженер может придумать деревянную балку, которая заменит стальную. Все дело в стоимости и размерах готового материала.
НАИБОЛЬШИЕ СЦЕНАРИИ
Если вы хотите думать о наихудшем сценарии, подумайте о вещах, которые атакуют и ослабляют лучи. Вода может привести к ржавчине стали и гниению дерева. Вы можете покрасить стальные балки грунтовкой для металла и финишным слоем краски для повышения водонепроницаемости. Также можно оцинковать стальные балки. Деревянные балки можно обрабатывать боратными химикатами, чтобы свести к минимуму гниение древесины и предотвратить заражение древесными насекомыми, которые не могут повредить сталь.
Если вы хотите что-то прикрепить к стальной балке, это непросто.Вы можете легко прибить деревянную балку или правильно просверлить ее, чтобы установить болт.
Вы можете создать гибридную балку, используя стальную перегородку, зажатую между двумя обычными деревянными кусками каркаса. В плоской стальной пластине обычно есть просверленные в шахматном порядке отверстия, и вы скрепляете дерево и сталь вместе, чтобы создать суперпрочную балку, которая может выдержать нагрузку в четыре или пять раз большую, чем та, которую дерево может нести в том же пространстве.
Пожар представляет опасность для обоих материалов.Хорошо известно, что огонь делает с деревом, но жар от огня также может ослабить стальную балку, превратив ее в мягкую ириску. Вы можете обернуть деревянную балку огнестойким гипсокартоном, чтобы защитить ее, а коммерческие огнезащитные средства можно распылить на стальные двутавровые балки. Вы также можете обернуть стальную балку специальным гипсокартоном, чтобы выиграть время в огне.
НЕ ПРЕОЗНАЧАЙТЕ
Домовладельцы или домашние мастера, не знакомые с работой с балками, часто недооценивают вес балки и важность опорных колонн.Подъем балки часто выполняется двумя или тремя людьми, а общий вес рабочих и балки может разрушить обычные стремянки, что приведет к серьезным травмам. Колонны, поддерживающие балки, должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать вес, и они должны быть правильно соединены с балками.
Более того, вам нужен прочный подшипник от низа колонны до земли. Эта дорога может быть двухэтажной в доме или более 100 этажей в коммерческом здании. В какой-то момент вес балок и вес балки необходимо перенести на твердую почву.
Вы можете посмотреть видео о деревянных балках и прочитать предыдущие колонки о различных структурных проблемах на сайте www.AsktheBulider.com. Просто введите «деревянное видео» в поисковике AsktheBuilder.com.
Хотите бесплатную информацию по улучшению дома? Перейдите на сайт www.AsktheBuilder.com и подпишитесь на бесплатную рассылку новостей Тима. Есть вопрос к Тиму? Просто нажмите ссылку «Спросить Тима» на любой странице сайта.
Балки двутавровые световые из ДВП
Двутавровая балка, также известная как двутавровая балка, W-балка, двутавровая балка, балка, широкая балка, универсальная балка или двойная Т-образная балка, представляет собой конструкционный опорный материал , распространенный в широком диапазоне жилых и коммерческих зданий. проекты.Их структура, дизайн и конструкция дают им уникальную и исключительную способность выдерживать самые разные нагрузки.
Двутавровые балки получили свое название от характерной формы буквы «I». Они состоят из двух горизонтальных плоскостей, известных как «фланцы», которые соединены одним вертикальным компонентом, известным как «стенка» или «сердечник». Части соединяются вместе, образуя балку, поперечное сечение которой выглядит как заглавная буква «I» с дефисами вверху и внизу.
Виды двутавров
Существует много типов двутавровых балок, хотя стальные двутавровые балки являются наиболее распространенным типом.Другие типы двутавровых балок включают алюминиевые балки, деревянные балки и балки из композитного дерева . Сталь предпочтительнее в тяжелом строительстве, таком как строительство мостов, из-за ее прочного структурного состава и долговечности. Однако стальные двутавровые балки слишком тяжелы для использования в жилых помещениях. Также они очень дороги по сравнению с вариантами из алюминия, дерева и древесных композитов.
ДВП является альтернативным материалом для двутавровых балок для легких, экономичных и экологически чистых двутавровых балок с достаточной прочностью на разрыв и долговечностью, почти аналогичной прочности стали.Большинство двутавровых балок, изготовленных из деревянных изделий, изготавливаются из материалов с высокой прочностью на растяжение, таких как LVL (клееный брус ) или массивных пиломатериалов, составляющих верхние и нижние полки, в то время как конструкционная фанера, OSB (ориентированно-стружечная плита) или оргалит составляют сеть.
Двутавры из легкого ДВП
Конструкционная фанера и плиты OSBявляются хорошими материалами для изготовления деревянных двутавровых балок, но ДВП или древесноволокнистая плита высокой плотности еще лучше. ДВП, также обычно называемая древесноволокнистой плитой высокой плотности, представляет собой экологически чистый продукт, изготовленный из натуральных древесных материалов и спрессованный при очень высоких температурах и давлении для создания древесно-композитного материала с максимальной плотностью. Секция стенки в двутавровой балке служит средой для передачи напряжения сдвига внутри балки, а оргалит имеет лучшие характеристики сдвига, чем два других материала.
ДВПHDF создают легкую двутавровую балку , которая одновременно прочна и долговечна, и в то же время гарантирует экологичность элемента каркаса, который легко установить в жилых и легких коммерческих проектах.Его фланцы позволяют балке противостоять изгибу, растяжению и давлению сжатия, полагаясь на повышенные свойства прочности и жесткости LVL. С другой стороны, полотно служит средой для передачи напряжения сдвига, полагаясь при этом на сдвигающую способность твердого картона и стабильность размеров.
Хотя двутавровые балки из OSB или фанеры могут быть окрашены или обработаны соответствующим образом для улучшения их эстетической привлекательности, ДВП превосходит их по внешнему виду, поскольку на них не видно линий клея или стыков.Таким образом, его можно использовать с минимальными требованиями к отделке , , но если требуется отделка, это можно легко сделать или можно заказать плиту HDF с предварительно окрашенной краской.
Факторы, которые следует учитывать при выборе двутавра
БалкиI имеют широкий диапазон веса, ширины полки, толщины стенки, глубины сечения и других характеристик в зависимости от желаемого применения. Заказывая световые двутавры, покупатели классифицируют их по марке материала и размерам.
Дополнительно строители также учитывают:
- Вибрация — Определенная масса и жесткость балки определяет, может ли она поглощать вибрации при ее применении.
- Изгиб — Прочность поперечного сечения двутавровой балки должна выдерживать предел текучести.
- Прогиб — Толщина балки должна позволять минимизировать ее деформацию.
- Изгиб — Фланцы должны быть достаточно прочными, чтобы предотвратить изгиб.
- Натяжение — Двутавровая балка должна иметь соответствующую толщину стенки, чтобы избежать коробления или волнистости при растяжении.
Общая конструкция двутавровой балки позволяет ей изгибаться под высоким напряжением вместо потери устойчивости. Это достигается за счет размещения большей части материала в областях вдоль осевых волокон, областях, где испытывается наибольшая нагрузка. Двутавровые балки имеют минимальную площадь поперечного сечения, что позволяет использовать меньше материала при их строительстве, но при этом обеспечивает желаемую форму балки.
Использование и преимущества двутавровых балок из легкого ДВП
Легкие двутавровые балки из ДВП широко применяются в конструкции крыш и перекрытий жилых домов . Они отлично подходят для длинных пролетов, а поскольку они обеспечивают исключительную прямолинейность , строители могут легко поддерживать ровную поверхность каркаса при их использовании.Строители любят их еще и потому, что они легкие в установке с минимальными трудозатратами, в отличие от стальных двутавровых балок. Огромная мощность двутавровых балок устраняет необходимость в многочисленных опорных конструкциях, экономит время, деньги и делает конструкцию более устойчивой.
Большинство деревянных двутавровых балок из композитного материала также имеют заглушки для прокладки проводов и водопровода, что позволяет сэкономить время на сверлении. Они также предлагают безграничные возможности индивидуальной настройки с помощью красок или отделки и позволяют человеку повесить на них мебель, что сложно или невозможно со стальными балками.Двутавровые балки из ДВП также являются экологически чистыми. потому что они сделаны из 100% древесных плит HDF, таких как Tablex, прочных, высокопрочных и доступных по цене экологических древесноволокнистых плит производства Betanzos HB.
Если вы заинтересованы в разработке двутавровых балок в Северной Америке, , пожалуйста, свяжитесь с нашим международным отделом продаж . Betanzos HB имеет возможность разработать конструкционные изделия из древесноволокнистых плит по запросу, несмотря на то, что они есть в нашем текущем каталоге Tablex.Поэтому Betanzos HB стремится расширить нашу сеть на коммерческих контактов между импортерами, продавцами древесины и деревообрабатывающей промышленностью.
Когда древесина становится короткой, стальные двутавровые балки помогают
Если бы это был выбор, мы бы всегда предпочли установить деревянные балки вместо стальных двутавровых балок. Варианты из дерева дешевле и проще для нас — группы плотников — работать с ними. Но деревянные балки могут простираться только до тех пор, пока они не перестанут выполнять свою работу по ряду причин.Деревянная балка заподлицо, которая проходит на большое расстояние, может быть слишком глубокой, чтобы ее можно было спрятать в системе пола, которую она предназначена для поддержки. Или требуемые глубина и ширина могут быть слишком короткими, чтобы выглядеть пропорционально, если они установлены под системой пола и обернуты обрезками. А у дерева просто есть пределы. Поскольку деревянные балки становятся все больше и больше для увеличения пролета или увеличения нагрузки, их прочность не увеличивается пропорционально. Итак, деревянная балка со временем выйдет из строя под собственным весом. В этих ситуациях мы используем стальные двутавры.
Что сложно при установке стальной двутавровой балки, так это ее вес. В некоторых случаях вам может потребоваться кран , чтобы поднять его на место. Даже если бы вы могли сделать это без крана, это все равно может оказаться полезным вариантом, чтобы ваша работа продолжалась. Поскольку наша работа в основном связана с реконструкцией, у нас никогда не было такой роскоши, как подъемный кран, который помог бы нам установить стальную двутавровую балку. Часто приходится проводить их прямо к входной двери или через окно. Мы используем пандусы и стальные прутья, чтобы привести балку в нужное положение, а также домкрат и опоры, чтобы постепенно поднимать ее на место.
Если он используется как часть системы первого этажа, стальная балка может быть установлена на фундаменте, но если она установлена в стене с деревянным каркасом, она обычно также устанавливается на стальные опоры. Как и все балки, стальная двутавровая балка требует непрерывного пути нагрузки к фундаменту. Конечно, если вы работаете со стальной двутавровой балкой, в ваш проект будет вовлечен инженер, который позаботится о том, чтобы вся конструкция соответствовала нормам и была целостна. Фланцы стоек и полка двутавровой балки будут предварительно просверлены для болтов, чтобы соединить их вместе и соединить стойки с каркасом или фундаментом.
Если балка будет ниже системы перекрытия, а балки будут располагаться поверх нее, вы можете установить 2x пластины поверх балки, к которым можно прикрепить балки. Если вы устанавливаете двутавровую балку заподлицо, то есть балка должна быть скрыта в системе пола, а балки должны быть соединены с боковой стороной балки — пространство между фланцами заполняется деревом, а балки крепятся с помощью балочные вешалки, как обычно.
Сталь не приемлема для сверл.Вы можете предварительно просверлить балку для болтов, которые вам нужны, чтобы укрепить балку деревом, но имейте в виду, что инженер должен точно знать, как балка будет нагружена. Это, вероятно, повлияет на размеры балки или толщину стали.
Как видите, ключом к работе со стальными двутаврами для нас является тщательное планирование. Мало того, что наши размеры должны быть точными, прежде чем мы закажем сталь — в отличие от дерева, мы не можем заказать балку немного длинной и обрезать ее на месте — но нам также нужно иметь хороший план установки балки.Мы позаботимся о том, чтобы у столбов и балки было немного места для маневра, чтобы все было легче сдвинуть на место. Затем, когда все встанет на свои места, установка стальной двутавровой балки будет похожа на деревянное обрамление. Сталь будет прямой, но все должно быть квадратным, ровным и вертикальным. Итак, когда мы устанавливаем двутавровую балку, у нас всегда есть под рукой куча стальных регулировочных шайб.
В конце концов, работа со стальными двутавровыми балками для нас более трудоемка, и мы всегда предпочитаем работать с деревом.Но когда вам нужно преодолеть расстояние, недоступное для деревянной балки, нужно либо изменить план, либо использовать сталь. А если вы опытный строитель и квалифицированный плотник, сталь вполне подойдет.
Посмотрите на законченный дом, который является одним из победителей премии HOUSES design Award 2019:
Лучшая реконструкция 2019: возрождение греческой эпохи — В рамках существующей площади и с уважением к его историческому характеру дом 1850-х годов возрожден из ветхого состояния и преобразован в современный план этажа.
Подробнее об использовании стали при ремонте и строительстве дома:
Металлоконструкции для строителей — Добавьте в свои проекты безграничные возможности индивидуальной архитектурной стали с легкодоступным инвентарем и некоторыми основными инструментами.
Видео: Изготовление стальных перил — Этот базовый сварочный проект является отличным введением в архитектурные металлоконструкции.
Как насчет стали в жилищном строительстве? — Несмотря на некоторые преимущества перед деревом, каркас из тонкой стали не стал популярным в жилых домах, и причины этого могут вас удивить.
Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.
Запустить слайд-шоуКрепление дерева к стальной двутавровой балке
Сводка: Стальные балки могут нести гораздо больший вес, чем массивные или конструкционные пиломатериалы, поэтому их часто используют в жилищном строительстве. Но крепление дерева к стали может занять много времени. Джон заменил самый распространенный метод — укладку полотна пиломатериалами — на гораздо более быстрый метод с использованием подвесов для балок с верхним креплением.Прикрутив кусок пиломатериала к верхнему фланцу двутавровой балки и прибив к нему балочные подвески, вы можете уменьшить количество используемой древесины, количество просверливаемых отверстий и количество устанавливаемых болтов. К тому же для подвешивания на балках с верхним креплением требуется меньше гвоздей.
Современные планы этажей имеют тенденцию к появлению широких открытых пространств. Несмотря на достижения в области деревянных балок, бывают случаи, когда требуется что-то более прочное. Многие плотники избегают стали, потому что прикрепить пиломатериалы к стали бывает непросто.Еще сложнее распилить стальную балку на месте. Однако иногда стальной двутавр — лучший выбор. Конструкционная сталь стоит меньше сопоставимых LVL, отличается прочностью и доступна у местных поставщиков. Если вы закажете его нужного размера с пробитыми отверстиями для крепежа, вашей единственной проблемой будет прикрепление пиломатериала.
Сталь имеет несколько ограничений
Хотя кусок стали несет большую нагрузку на длинном пролете и с меньшей глубиной, чем любой другой строительный материал, сталь имеет некоторые недостатки.Во-первых, он очень тяжелый. Вы должны быть уверены, что сможете доставить его туда, куда ему нужно, либо с помощью людей, либо с помощью машины. Во-вторых, в кодовой книге вы не найдете диаграмм стальных пролетов; сталь обычно должен быть определен инженером. Сталь следует защищать от влаги, чтобы предотвратить ржавчину и порчу. Кроме того, стальная балка выйдет из строя намного быстрее и катастрофичнее, чем эквивалентная деревянная балка при пожаре.
Самые практичные подвесы для балок с верхним креплением
В простейшем случае двутавровая балка укладывается в углубления, залитые в фундаментные стены, с балками перекрытия поверх нее.Однако чаще дерево крепится к паутине болтами; затем балки или стропила крепятся к дереву с помощью стандартных подвесок для балок. Сверление и болты, необходимые для этого метода, настолько непрактичны, что их стоит изменить перед строительством. Другой способ крепления — приварить подвесы верхнего монтажа к двутавру. Однако этот вариант встречается редко, не потому, что он не работает, а потому, что у большинства монтажных бригад нет сварщика на месте.
Я думаю, что лучший метод — это прикрутить два бруса к верхнему фланцу двутавровой балки, а затем прибить к нему верхние балочные подвески.Я использую 1⁄4 дюйма. на 1 1⁄2 дюйма проденьте болты через нижнюю часть верхнего фланца. Поскольку подвесы для балок с верхним креплением не сопротивляются скручиванию так же, как подвесы для лицевых опор, я использую обвязку снизу или блокировку между балками. Если требуется сопротивление поднятию, я прикрепляю пиломатериал к месту с помощью порошкового гвоздя, а затем закручиваю болт после того, как фанерный черновой пол опускается, втыкая головки болтов в фанеру.
Стальные двутавровые балки, которые чаще всего встречаются на стройплощадках, называются W- (широкими) и S- (стандартными) формами, в зависимости от ширины полки.Стальные балки обозначают по форме, глубине и весу. Например, балка W8x35 имеет W-образную форму глубиной около 8 дюймов и весит 35 фунтов на линию. футов
Поскольку сталь трудно резать и сверлить на месте, вашему поставщику требуется точная длина, а также эскизы, показывающие расположение и размеры всех отверстий. Если вам нужно разрезать балку, ацетиленовая горелка — самый простой метод, но подойдут и металлорежущие полотна дисковых и сабельных пил.
От Fine Homebuilding # 180
Для получения дополнительных иллюстраций и подробностей нажмите кнопку View PDF ниже:
Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.
Посмотреть PDF(PDF) Проблемы несущей способности двутавровых балок из дерева
Procedure Engineering 190 (2017) 271 — 274
Доступно на сайте www.sciencedirect.com
1877-7058 © 2017 Издано Elsevier Ltd. статья в открытом доступе по лицензии CC BY-NC-ND
(http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
Рецензирование под ответственностью оргкомитета SPACE 2016
doi: 10.1016 / j.proeng.2017.05.337
ScienceDirect
Структурные и физические аспекты строительства
Проблемы несущей способности двутавровых балок из дерева
Антонин Локая, Кристина Клаймонова,
a Кафедра строительных конструкций, факультет Инженерное дело, Технический университет Остравы, L. Podeste 1875, Острава-Поруба, Чешская Республика
Реферат
В настоящее время деревянные двутавровые балки становятся все более популярными. Они используются в индустрии каркасного строительства и
традиционных конструкций, таких как потолочные балки, балки крыши или опоры стен.Их применение подходит для энергосберегающих зданий и пассивных домов
. В статье представлены результаты лабораторных испытаний клееного двутавра из древесных материалов. Исследуемая двутавровая балка
была создана путем соединения двух полок из конструкционной древесины и плиты OSB. Двутавровые балки были испытаны в аккредитованной лаборатории на изгиб и сдвиг
. Статистически оцененные результаты лабораторных испытаний несущей способности сравниваются с результатами
, полученными при расчетах в соответствии с действующими европейскими стандартами.
© 2017 Авторы. Опубликовано Elsevier Ltd.
Рецензирование под руководством редакции номера.
Ключевые слова: на основе дерева; Двутавровая балка; фермы; изгибание; грузоподъемность.
1. Введение
За последние несколько десятилетий использование деревянных конструкций значительно увеличилось. Деревянные двутавры
дают дополнительные преимущества и возможности использования в конструкциях. Двутавровая балка способна выдерживать сравнительно сравнимую нагрузку с массивной деревянной балкой
той же высоты при использовании значительно меньшего количества материала.Фланцы изготовлены из призмы KVH
, а полотно — из ДВП или плит OSB (в зависимости от производителя).
С деревянными двутавровыми балками маневрирование легче благодаря малому весу. Если сравнивать цены на нижние
секций деревянных двутавров, то у них стоимость полных профилей все равно ниже. Хотя двутавровая балка содержит меньше материала
, это продукт, который требует более высокой добавленной стоимости, и ее необходимо компенсировать. Для более высоких профилей, более
приблизительно 240 мм, которые больше не могут использоваться для деревянных балок, лучше использовать клееные балки
.
* Автор, ответственный за переписку. Тел .: 597 321 925; факс: 597 321 925.
Адрес электронной почты: [email protected]
© 2017 Опубликовано Elsevier Ltd. Это статья в открытом доступе под лицензией CC BY-NC-ND
(http: / /creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/).
Экспертная оценка под ответственностью оргкомитета SPACE 2016
Каркас дома: габаритные пиломатериалы, сталь, листы и др.
Еще в 1950-х годах крыши «бабочки» и вертикальный сайдинг явно говорили о доме будущего.Но даже несмотря на то, что модернистское движение радикально меняло внешний вид домов, многие из них все еще были построены в традиционном стиле из пиломатериалов старого образца. Так было и с домом проекта TOH TV Cambridge в этом сезоне.
Сегодня, даже в домах традиционного вида, «футуристическим» материалом часто является сам каркас. И есть новый язык. Помимо понимания истинных размеров размерной древесины — что 2×4 на самом деле составляет примерно 1 1/2 на 3 1/2 — теперь плотникам необходимо знать множество сокращений: LVL, OSB, I-балка.
Им также необходимо больше понимать нагрузку и силу, поскольку прочная и эффективная древесина и сталь заменяют фрезерованную заготовку. Затем им придется столкнуться с бесчисленными металлическими стяжками и скобами — более 1700 одних вешалок. Дом — это больше не просто дерево и гвозди.
Взгляд на каркас дома в Кембридже, выполненный генеральным подрядчиком TOH Томом Сильвой и его командой, дает вам хорошее представление о том, на что способны некоторые из этих новых материалов: позволяют создавать более высокие потолки, большие открытые пространства и даже консольные комнаты.
Габаритные пиломатериалы придают вашему дому базовую формуРазработано 2×4, 2×6 и др.
Достижения в строительных технологиях не устранили необходимость в старых добрых пиломатериалах — 2х4, 2х6, 1х обвязке и т.п. Это по-прежнему основной материал в каркасе дома. Габаритные пиломатериалы (в отличие от пиломатериалов, изготовленных из волокон или фанеры) обладают хорошей прочностью на сжатие — они хорошо выдерживают давление, когда они находятся в вертикальном положении, поэтому из них получаются отличные шпильки.
Но это наименее дорогой материал для каркаса, поэтому он также используется для горизонтальных частей каркаса стены, таких как нижние плиты подошвы, верхние плиты и блокировка между стойками. Внутренние стены в основном делаются из стенок 2х4, которые достаточно глубоки, чтобы между стойками можно было провести водопровод и проводку, в то время как стены 2х6 делают лучше наружные стены, потому что оставляют больше места для изоляции.
Пиломатериалы большинства габаритных размеров изготавливаются из таких хвойных пород, как ель, пихта и сосна, а затем сушатся в печи для стабильности.Есть более сильные версии, например, пихта прямозерная. В сочетании с металлическими стяжками его можно развернуть на плоскости, широкой стороной параллельно стене, везде, где есть ограниченное пространство для стойки. Том использовал ель таким образом, чтобы обрамить полость для дверцы кармана.
«Он стоит вдвое дороже, но никогда не сгибается и не деформируется», — говорит он. «Это важно, потому что со временем, если шпилька изогнется, дверь начнет царапаться».
Перегородка 2×4 — идеальное место для прокладки таких систем, как водопроводные трубы и электрические кабели. Фото Рассела КеяИнженерная древесина: прочные балки, позволяющие создавать открытые пространства без столбов
Технические пиломатериалы изготавливаются из древесного шпона и частиц, клея и смол для создания крупных структурных элементов, которые при правильном использовании практически никогда не выходят из строя. При производстве в контролируемой среде коэффициенты нагрузки для этих материалов точно рассчитываются для каждого размера. Спроектированная древесина также экономит деревья за счет использования большей части всего дерева — обычно на 30 процентов больше, чем пиломатериалов, — поэтому нужно меньше вырубать.
LVL Балки и двутавры
Двумя наиболее распространенными конструкционными изделиями из дерева, используемыми в современном обрамлении, являются балки LVL и двутавровые балки. Ламинированный шпон (LVL) — это именно то, на что он похож: деревянный шпон (обычно тополь, сосна или пихта), ламинированный вместе под действием тепла и давления с помощью влагостойкой смолы.
Поскольку все зерна движутся в одном направлении, LVL чрезвычайно жесткие и устойчивые. Они бывают толщиной до 3 1/2 дюймов, глубиной от 3 1/2 до 24 дюймов и длиной до 60 футов.
Из-за их прочности на растяжение — то есть они могут выдерживать большой вес по всей своей длине без провисания — из LVL получаются отличные дверные и оконные коллекторы, лестничные косы, коньковые балки, консольные опоры крыши и другие несущие балки. А поскольку они могут охватывать длинные открытые пространства, LVL могут устранить необходимость в столбах в подвалах и гаражах.
Двутавровые балки — это инженерные балки, выполненные в форме I. Они состоят из вертикального полотна из плотно ориентированной стружечной плиты (OSB) посередине, с горизонтальным фланцем из габаритных пиломатериалов или LVL сверху и снизу.Их используют для балок и стропил, потому что они легче пиломатериалов и способны преодолевать большие расстояния.
И, в отличие от пиломатериалов, они могут проходить большие отверстия для сантехники и воздуховодов без ущерба для прочности. Все эти факторы складываются в более высокие потолки, потому что меньшая двутавровая балка будет нести нагрузку более глубокой, сделанной из габаритных пиломатериалов, и системам не нужно проходить под потолком в дополнительных каркасных каналах или перекрытиях.
Фланцы двутавровых балок также широкие — до 3 1/2 дюймов, что дает больше места для приклеивания и прибивания основания пола.«Каждый раз, когда у вас появляется больше крепежной поверхности, ваш пол будет прочнее», — говорит Том, который использует жесткие двутавровые балки под полами с жесткими материалами отделки, такими как плитка или камень.
Преимущество конструкционной древесины — ее устойчивость и прочность. Но Майк О’Дей, менеджер по проектированию пиломатериалов для Georgia-Pacific, одного из крупнейших производителей строительной продукции, говорит, что нельзя делать обобщения относительно прочности конструкционной древесины по сравнению с пиломатериалами габаритных размеров — отчасти потому, что последний настолько различается по качеству. .
«Настоящее преимущество, — говорит О’Дей, — не столько в том, что искусственная древесина прочнее, хотя во многих случаях это так, но в том, что она более стабильна и предсказуема».
Сравнение затрат
Стоит отметить, что инженерные пиломатериалы обычно дороже габаритных пиломатериалов. Кроме того, существуют экологические опасения по поводу фенолформальдегидных связующих, используемых в большинстве деревянных изделий, которые могут выделять газ. Хотя эти детали обычно заключаются за стеновыми плитами, производители начали использовать более экологичное связующее без формальдегида, называемое PMDI, в некоторых продуктах.
Современные двутавровые балки заменяют традиционные 2х10. Проделанные в них отверстия не повлияли бы на их прочность. Но для удобства Том натягивает 1x стяжку для удержания проводов. Фото Рассела КеяЛистовые товары: кожа, которая стягивает раму и сохраняет ее устойчивость
В то время как габаритные пиломатериалы выдерживают давление, направленное вниз, а спроектированные деревянные распорки — против толкающих / тянущих сил, листы фанеры или ориентированно-стружечная плита (OSB) борются с поперечным перемещением, перекрывая и соединяя элементы каркаса.
Менее дорогая OSB — это стружка, склеенная смолами. Фанера представляет собой тонкие листы шпона или «слои», склеенные вместе слоями (обычно пятью), причем зерна перпендикулярны друг другу. Это максимизирует прочность и минимизирует усадку и вздутие, а также делает фанеру более прочной из двух. Но оба используются для наружной обшивки, чернового пола, а иногда даже для внутренних стеновых панелей.
Том использует фанерную обшивку — минимум 5/8 дюйма, а чаще 3/4 дюйма — на домах, над которыми он работает.Для дополнительной прочности он приклеивает угловые листы и обшивку крыши, а также все листы пола (здесь он может использовать OSB), которые имеют шпунт для дополнительной прочности. «Я уделяю много внимания боковому движению», — говорит он. «В ветреный день я не хочу, чтобы дом хоть раз скрипнул».
Мускулистый 20-футовый LVL размером 1 3/4 на 16 дюймов позволяет комнате в доме проекта Кембриджа выдвигаться на 6 футов над боковым двором без каких-либо опор. Фото Рассела КеяСтальные стержни и соединители: металл, не увеличивающий прочность
Стальможет показаться маловероятной для жилищного строительства, но ее все чаще и чаще используют для повышения прочности там, где дерево встречается с деревом, особенно когда работа требует серьезной поддержки в ограниченном пространстве.
Стальимеет предел прочности на растяжение, что делает ее отличным материалом для балок или несущих балок при соединении с пиломатериалами в «фальш» балке. Стальная пластина толщиной всего 1/2 дюйма, прикрепленная болтами между двумя деревянными досками, может нести гораздо большие нагрузки, чем одна только древесина, и, таким образом, вся балка может быть меньше по размеру.
«Иногда на счету каждый дюйм», — говорит Том, который может использовать фальш-балку, чтобы освободить больше места в помещении с низким потолком. Из стали, помимо стяжек, изготавливают опорные стойки и двутавровые балки (двутавры).
В меньшем масштабе стальные стяжки — подвесы балок, стропильные стропы и плоские соединители — обеспечивают плотные и прочные соединения между двумя элементами каркаса. Фактически, многие местные кодексы в настоящее время требуют использования ураганов для защиты от сильных ветров или землетрясений.Но даже за пределами территорий, которым угрожают такие бедствия, высокотехнологичные связи — в сочетании с лучшими материалами для каркаса для любого конкретного применения — создают прочный дом, рассчитанный на долгие годы эксплуатации.
Где найтиАрхитектор:
Уилл Рул, AIA
Бостон, Массачусетс
617-268-5479
ruhlstudio.com
Инженерная древесина:
Джорджия-Пасифик Корп.
Атланта, Джорджия
800-2884-5347
gp.com
Металлические разъемы:
Симпсон Крепкий Галстук
Simpson Manufacturing
Дублин, CA
800-999-5099
.