Балки перекрытия из дерева: виды, подбор сечения и пример расчета

В современном строительстве все больше прослеживается динамика снижения общего веса строений, что позволяет значительно сэкономить на затратах на фундамент и стеновые материалы при сохранении высокой прочности конструкции. Хорошим подспорьем в решении этого является двутавровая балка из дерева.

Применение и материалы для изготовления БДК-1

Балки изготавливаются из OSB-3 плит, но также встречаются изделия из обычной древесины. Балки отличаются высокой нагрузочной способностью, так что легко могут быть смонтированы на больших площадях. При этом такие распространённые проблемы, как возникновение дефектов, изгибов, деформаций и трещин не возникают благодаря проклейке на всей площади.

БДК-1 чаще всего применяют при установке съёмной монолитной опалубки. Благодаря способности балок выдерживать вес огромных монолитных перекрытий, к ним часто прибегают в строительстве каркасных домов. Также БДК-1 или в простонародье бимс применяют для строительства каркасных перекрытий.

Также советуем посмотреть

Нет комментариев Работа с половой доской Опубликовано: /

Был момент, когда полимерные и прочие синтетические материалы плотно овладели умами многих домовладельцев. Но по прошествии некоторого времени всё стало на свои места, и полы из цельной древесины триумфально вернулись в наше жилище…

Подробнее..Нет комментариев Металлическая зубчатая пластина для монтажа пиломатериалов Опубликовано: /

Исконно русские технологии не забыты. Остались ещё потомственные спецы, которые медленно но верно соберут вам аутентичную избу, как в старые добрые времена. Но в основном методы и подходы существенно видоизменились — на злобу дня и согласно современным требованиям к комфорту, энергоэффективности, безопасности. Они видоизменились и вышли на новый уровень. Теперь мы успешно применяем, так сказать, мировой опыт — наработки строителей из других стран, которые уже давно доказали свою состоятельность.

Подробнее..Нет комментариев Монтаж вагонки на кляймеры Опубликовано: /

Читая статьи и рассматривая технологические карты по ремонтно-строительным работам, люди часто сталкиваются с технологиями, в которых используются специальные крепежи – кляммеры. Многие неопытные пользователи сомневаются в надёжности такого крепления или не верят в их практичность либо долговечность. Давайте разберёмся, что такое кламмер, где он используется, и как им работать применительно к вагонке, блок-хаусу и прочим подобным материалам.

Подробнее..Нет комментариев Деревянная лестница Опубликовано: /

Деревянная лестница – это не только связующее звено между разновысотными уровнями в доме. Ее роль в оформлении интерьера сложно переоценить. Она помогает подчеркнуть выразительность выбранного стиля и придает облику жилища изюминку и неповторимость. В статье поговорим о деревянной маршевой лестнице – наиболее простом, но при этом надежном и универсальном типе конструкции.

Подробнее..

← Раскрой пиловочника на пиломатериалы Делаем штакетник из доски и бруса →

Пока нет комментариев

Оставить комментарий Имя Email Комментарий Число

Требования ГОСТа 8239-89: сортамент стального горячекатаного двутавра

Сортамент стальных горячекатаных двутавровых балок с уклоном внутренних граней полок на 6 -12° регламентирует ГОСТ 8239-89. Двутавр может быть изготовлен повышенной и обычной точности методом горячего проката, причем способ производства определяется на основании сферы использования изделия. Данный тип профиля характеризуется наименьшей стоимостью и подходит для машиностроения и возведения конструктивных элементов здания.

По ГОСТу 8239-89 двутавровые балки могут иметь высоту от 100 до 600 мм. Значение длины профилей находится в пределах 4-12 м. Самые длинные изделия являются менее надежными.

Использование стального горячекатаного двутавра позволяет избежать при эксплуатации зданий сдвигов, усадки и образования трещин

Требования ГОСТа 8239-89: сортамент стального горячекатаного двутавра

Конструкции характеризуются высокой прочностью, надежностью, повышенной стойкостью к механическим нагрузкам и длительным периодом эксплуатации без нарушения геометрических характеристик изделия. Все основные параметры профиля: высота, ширина полки, толщина полки и стенок, момент сопротивления, момент инерции двутавра, радиус инерции – представлены в сортаменте изделия.

В зависимости от положения граней двутавр может быть наклонным с маркировкой «У» или параллельным («П»). Такие конструкции широко используются при возведении объектов жилого и промышленного назначений, павильонов, мостов, хранилищ и колонн. Двутавровые балки с уклоном 10% предназначаются для монтажа подвесных путей. Конструкции с уклоном граней в 12% находят свое применение в армировании и укреплении шахтных стволов.

Деревянная двутавровая балка. Технические характеристики, применение

Современными производителями ежедневно поставляется на отечественный рынок стройматериалов просто огромный ассортимент качественной продукции, среди которой в последнее время все большую популярность начали завоевывать двутавровые балки, обладающие особой формой сечения.

Читайте также:  Армирование бетонной плиты: расчет материала и технология укладки

Роль жесткости здесь играет фанера (то есть заготовка OSB), которая вклеена между брусками. Конструкционная склейка осуществляется при помощи специального клея для элементов из дерева, которые работают под значительными нагрузками.

Двутавровая балка, технические характеристики ее мы рассмотрим далее, относится к лидерам наиболее современных и эффективных строительных конструкций.

Особенности двутавровой балки

Двутавровая балка технические характеристики имеет достаточно высокие. За счет своей особой конструкции, этот строительный материал приобретает повышенный уровень стойкости и жесткости, что делает возможным его использование в местах с большими нагрузками.

Благодаря тому что двутавровая балка технические характеристики имеет самые положительные, она успешно применяется:

  • в процессе изготовления межэтажных перекрытий;
  • в качестве главного элемента в конструкции полов;
  • для монтажа мансардной системы;
  • для строительства крыши;
  • в процессе возведения каркасного строения;
  • в качестве каркаса для опалубочной системы (балка опалубки).

В каждом из вариантов применения данный стройматериал выступает в качестве основного элемента, потому как он принимает на себя весьма немалые нагрузки.

Возможность применять строительные элементы нового поколения открывает великое множество перспектив в строительной области и помогает решить множество проблем, которые связаны с экологией, высокой ценой материалов, большой стоимостью работ, а также элементарной нехваткой времени.

Любой из строительных элементов может характеризоваться как с положительной, так и с отрицательной стороны. У балок двутавровых деревянных есть целый ряд недостатков, однако обладание многими достоинствами позволяет выгодно выделить данный материал среди остальных.

Двутавровые балки технические характеристики имеют следующие:

  • Способность выдерживать огромную нагрузку. Этому способствует характерное двутавровое сечение, обладающее повышенной характеристикой по сравнению с прямоугольными или круглыми сечениями. Кроме того, двутавровые балки, технические характеристики которых обладают высокой нагрузочной способностью, могут иметь самые разные размеры, что дает возможность выбора оптимальной длины для перекрытия большого пролета.
  • Простой процесс монтажа. За счет особой конструкции изделия и небольшой массы можно быстро и просто произвести монтажные работы без использования грузоподъемного механизма. Вес балок двутавровых значительно меньше, нежели у железобетонного или металлического изделия, по этой причине работа с такими материалами существенно удешевляется и упрощается.
  • Экономичная целесообразность. За счет относительно малой высоты сечения двутавровых балок перекрытия древесина расходуется более экономно.
  • Низкий уровень теплопроводности. По сравнению с изделием из стали или железобетона, деревянные конструкции задерживают тепло и препятствуют проникновению холода.

Размеры материала позволяют без труда справиться с нагрузкой, придают и другие отличительные технические свойства, за счет которых длительная эксплуатация и высочайшая нагрузка на двутавровые балки не приводит к изменению геометрических ее параметров, не вызывает деформации и растрескивания, что существенно продлевает срок службы самой конструкции.

Двутавровая балка: технические характеристики

Отличительные технические характеристики материала могут проявляться исключительно при правильном их использовании их при строительстве и соблюдении правил эксплуатации. Прежде чем возводить перекрытие, следует осуществить правильный расчет двутавровых балок на размеры сечений, изгибы и нагрузку (с учетом собственной), правильно подобрать соответствующую опору и крепежный элементы.

Двутавровая балка (двутавр) по стандарту ГОСТ и СТО АСЧМ регламентируется так: ГОСТ — 26020-83, СТО АСЧМ 20-93.

Что следует учитывать при установке двутавровых балок

Опытным строителям известно, что для перекрытия более длинного пролета может потребоваться брус с большими поперечными сечениями — чтобы конструкции не прогибались под нагрузкой.

Обязательно в процессе установки устройства перекрытия учитывать, что в результате изгиба основные нагрузочные силы воздействуют на нижние пояса бруса, работающие главным образом на растяжение.

Если стенки не просчитаны или расчеты окажутся ошибочными, то в результате изгиба они потеряют свою устойчивость, и полы получатся некачественными, «играющими». Сделать правильные расчеты и избежать в будущем прогибов двутавровых балок может только специалист.

Качественная деревянная двутавровая балка своими руками

Время не стоит на месте, поэтому на смену старым технологиям приходят новые — легкие, практичные и экологически чистые.

Деревянная балка была популярна всегда, но лишь в XXI веке пришли к изготовлению двутавра из древесины, что позволило существенно доработать каркасное строительство.

Схема двутавровой балки.

Основные параметры изделия

С каждым новым сезоном этот материал повышает свою популярность.

Используется он обычно для каркасного строительства, монтажа полов, перекрытий и перегородок, а также кровли.

Специфический вид латинской буквы «I» с брусьями вверху и внизу позволяет осуществлять монтаж достаточно просто и быстро.

Есть несколько преимуществ, благодаря которым двутавровая балка приобрела свою популярность: не гнется, износостойкость, отсутствие реакции на влагу (не гниет), низкая масса и при этом сравнительно невысокая цена, обусловленная пониженным расходом древесины.

Если рассмотреть изделие детально, то можно увидеть, что оно не цельное, а состоит из нескольких элементов.

Читайте также:  Какую нагрузку могут выдерживать пустотные плиты перекрытия

За основу берется ОСП (ориентировано-стружечная плита) либо фанера, блоки снизу и сверху делаются из клееного бруса, а соединено все это при помощи клея по дереву на водной основе.

В клееном брусе есть специальные углубления нужной ширины, которые позволяют погрузить в них ОСП, благодаря чему конструкция и приобретает свою высочайшую надежность.

Чертеж двутавровой балки.

В фабричных условиях для такого процесса используется 4 станка:

  1. Фрезеровочный. На таком станке в брусе не только делается продольная траншея, но и производится шлифовка, чтобы потом не ранить кожу при эксплуатации.
  2. Резка ОСП. Работает параллельно фрезеровочному, чтобы к сроку нарезать нужное количество плиты с идеально точными параметрами. Срезы делаются под углом в 45°.
  3. Склейка. На дно траншеи в брусках наносится тонкий слой клея, после чего между 2 брусками вставляется плита, и вся конструкция на выходе прижимается.
  4. Пресс. В зависимости от используемого клея станок удерживает заготовку (0,5-2 мин.) под давлением, после чего прокатывает дальше на окончательную сушку.

Работа проходит с очень большой скоростью, но приобретать такие изделия решаются не все, т. к. при ручном изготовлении цена получается в 1,5-3 раза ниже.

Собственноручная проработка

Инструменты и материалы:

  • брус;
  • рулетка;
  • циркулярная пила;
  • ОСП;
  • клей по дереву;
  • швеллер;
  • хомуты;
  • наждачная бумага.

Тут весь процесс проходит гораздо медленнее, зато и цена существенно падает. Двутавровая балка своими руками изготавливается поэтапно:

Двутавровые балки изготавливаются из из бруса, ОСП и швеллера.

  1. Выбираются бруски. Сечение зависит от предпочтений мастера, но не меньше 35*25 мм. Чем крупнее брусок, тем надежнее конструкция, но и шаг на 2 двутавра при работе придется значительно повышать.
  2. Тут следует выбрать, что использовать — электропилу, бензопилу или стационарную циркулярку. Преимущество цепных пил в том, что они изначально могут проделать траншею в 10-12 мм, но их нужно дополнительно закреплять. К тому же их работа стоит гораздо дороже, чем у циркулярки. При особом желании можно найти фрезы нужной толщины и для циркулярной пилы (стоят немного дороже обычных), после чего можно продолжать работу.
  3. Выставляется глубина борозды (10% от суммарной длины ОСП). При суммарной потере 1\5 длины можно добиться идеальной фиксации.
  4. Нарезаются брусья. На этом же этапе их нужно зашлифовать при помощи шлифмашинки или наждачной бумаги.
  5. На дно траншеи наносится клей, после чего в нее погружается плита. Тут же аналогичный процесс проделывается с еще 1 бруском, и можно прессовать двутавр.
  6. Далеко не в каждом доме есть гидравлический пресс, поэтому можно воспользоваться швеллером, который стягивается при помощи 2 ремней и карабинов (импровизированные хомуты). Такая стяжка двутавра не менее эффективная, чем пресс, хоть и более хлопотная.

Суммарно на изготовление 1 двутавра уходит до 30 мин. но если делать на поток, то скорость возрастет в несколько раз. Т. е.

сначала нарезается, к примеру, 100 балок, которые шлифуются, затем нарезается 50 плит, после чего все это подлежит склеиванию.

При такой работе средняя скорость изготовления 1 двутавра может упасть до 8-10 мин. но ни в коем случае не стоит торопиться, чтобы не допустить ошибку.

Подобную работу сможет проделать любой желающий, если есть специальная техника и базовые навыки работы с ней.

Очень важно не забывать про ТБ, чтобы потом экономия на стройматериалах не превратилась в больничные расходы.

Сборка двутавра

Два бруса к моменту сборки должны быть доработаны до оптимальных параметров, подходящих для монтажа стойки. Последняя утапливается в подготовленные пазы с двух сторон (верх и низ) и фиксируются на клеевую основу. Здесь важно ответить на вопрос о том, как сделать двутавровую деревянную балку своими руками с минимальным количеством зазоров и выступов? Что касается первого, то в принципе наличие пустот в местах сопряжения зависит от качества первичной обработки материала. Чем ровнее поверхности в пазах, тем выше вероятность плотного монтажа стойки. С выступами ситуация проще. С одной стороны, их можно подбить киянкой пока клей не высох, корректируя тем самым грани конструкции. Если же наличие выступа обуславливается ошибками в расчетах, то ситуация исправляется только абразивным крупнофракционным материалом с последующей чистовой шлифовкой.

Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки

Фермы перекрытий, выполненные из дерева, выглядят, как два параллельно находящиеся друг над другом бревна или бруска, которые соединены между собой опорами, находящимися по отношению к этим бревнам или брускам под углом или вертикально. Основная задача, которую решают фермы — это перекрытие длинных пролетов, если монтаж дополнительных опорных стоек невозможен.

Деревянные фермы перекрытий

Для изготовления ферм применяются разработанные таблицы и программы, где учитываются тип соединений, шаг монтажа, сечение деталей конструкции и ее общие габариты. Зачастую, фермы изготавливаются промышленным способом с применением высокоточного оборудования. Наряду с этим, можно изготовить ферму своими руками.

Читайте также:  Как вязать арматуру для монолитной плиты

Деревянные стропильные фермы

Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий можно определить достоинства и недостатки, которыми обладают фермы. К преимуществам можно отнести:

  • способность накрыть пролет значительного размера без дополнительных опорных стоек;
  • незначительную массу, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
  • высокая прочность и неподатливость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочного и напольного материалов;
  • простота монтажа на любые несущие элементы здания, независимо от материала, из которого они изготовлены;
  • возможность изменять ширину шага укладки фермы;
  • возможность монтажа внутренних коммуникационных линий;
  • прекрасная звуковая изоляция;
  • красиво выполненные фермы можно не зашивать и использовать как элемент декора.

Деревянные фермы могут послужить оригинальным декоративным элементом

Кроме достоинств, фермы обладают некоторыми недостатками, к которым можно отнести следующие:

  • за счет конструктивных особенностей, значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
  • значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, необходимость наличия специального оборудования;
  • высокая цена на готовую конструкцию.

Проектирование деревянной ферм

Общие советы по изготовлению деревянного двутавра

Жестких рамок в создании данной конструкции все равно не существует, поскольку различаются сферы и направления ее использования. И все же опытные строители дают несколько универсальных рекомендаций тем, кто хочет сделать своими руками двутавровую деревянную балку высокого качества:

  • Разметочные операции желательно выполнять с помощью современных лазерных нивелиров – особенно если речь идет о проектировании крупных перекрытий.
  • Не всегда уместно применение жестких и плотных материалов, поскольку они утяжеляют конструкции, что ограничивает использование балки как в перекрытии, так и в стропильных фермах.
  • Обработку антипиренами или антисептиками желательно выполнять после сборки. Это позволит создать сплошное защитное покрытие.
  • После удачного изготовления балки по индивидуальным параметрам стоит сохранить ее характеристики в шаблонах на случай необходимости изготовления аналогичной конструкции.

Выбор материала

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

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

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

Выбор материала

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

Как правило, на это мало кто акцентирует внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и необходимо учитывать. При выборе средства необходимо ознакомиться с его составом, особенно если подразумевается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация элементарная – чем меньше «химии», тем правильнее.

Как подготовить балки к монтажу?

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.

Как подготовить балки к монтажу?

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.

Как подготовить балки к монтажу?

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.

Как подготовить балки к монтажу?

Узлы крепления балок со стеной

Если вы подготовили балки правильно, можете смело приступать их монтажу:

Как подготовить балки к монтажу?

Вот основные узлы крепление двутавровых деревянных балок к стене:

В готовое перекрытие из деревянных двутавров вставьте утеплитель: