Деревянные двутавровые балки межэтажного перекрытия

Для обустройства перекрытий при строительства дома потребуются балки. В частном строительстве чаще всего используют деревянные варианты. Для выбора конкретных размеров требуется произвести расчет деревянных балок перекрытия.

Первое, что можно узнать из положений стандарта – это классификация.

Согласно ГОСТ 4981-87, балки могут быть выполнены из цельной доски или цельного бруса, либо из клеёных пиломатериалов. При этом разработчики предлагают выделять несколько видов деревянных балок ещё и от наличия черепных брусков. Например, БЦ1 – балка цельная с одним бруском черепным, или БК2 – балка клееная с двумя брусками. БК0, БЦ0 – изделия без брусков.

Все балки в зависимости от химической обработки относятся, либо к имеющим защиту только от биологических поражений (антисептики), либо с комбинированной защитой от биоразрушения + с противопожарной защитой (антисептик + антипирен). То есть, обработка антисептирующим составом обязательна в любом случае, а огнезащита наносится на балки перекрытия по необходимости.

ГОСТ содержит чертежи и таблицу, где указана стандартная геометрия балок, их сечение и длина. Самой ценной тут можно считать информацию о предельных допустимых отклонениях в геометрических размерах. Например, для изделий без черепных брусков допуск составляет до 2 миллиметров, а для балок с двумя брусками – плюс/минус 6 мм по любой из сторон. Изгиб кромок балки длиной до 3,7 может составлять 5 мм, изделия более 3,7 метров длиной могут иметь искривление кромок до 8-ми миллиметров. Отклонение от прямоугольности между смежными пластями и кромками ограничивается 3-мя миллиметрами на любую из сторон балки.

В разделе «характеристики» документ содержит данные о допустимых видимых пороках и дефектах. К таковым относятся: сучки, трещины, обзол, коробления… В ГОСТ 4981-87 указывается, что для изготовления балки может без проблем использоваться хвойный пиломатериал II сорта (а также второсортный обрезной пиломатериал из осины и ольхи), с присущими им пороками и дефектами обработки. Тогда как черепные бруски могут быть изготовлены из рейки/бруска III сорта, в том числе из лиственных пород. Заметим, что есть ряд более жёстких ограничений для дефектов, которые находятся зоне торцов балки, в частности по сквозным трещинам и по сучкам.

Важно! Несущая способность заявлена как основное рабочее свойство деревянной балки перекрытия. Но конкретных данных тут не даётся, вместо этого предлагают использовать СНиП II-25.

Отдельное внимание уделено приемлемой влажности используемых пиломатериалов. Для создания цельной балки процент влажности заготовки не может превышать 20%, а для клееного бруса или доски – пределом будет 15 процентов.

Даны в госстандарте рекомендации по защите древесины. Главной задачей обработки является консервация конструктивного элемента, с целью обеспечить ему гарантированный срок службы без ремонта до 50 лет. Перечислены даже некоторые типы составов для пропитки, которые, между тем, являются несколько устаревшими на фоне современной огнебиозащиты, фирмы НОРТ.

Конце основной части ГОСТа можно найти разделы по:

  • Требованиям к транспортировке и хранению деревянных балок.
  • Нюансам приёмки изделий.
  • Методике контроля и актуальным смежным ГОСТам.
  • Принципам маркировки изделий.

Полезной для застройщика и инженера будет информация из Приложения, где справочно (в виде чертежей) указаны примеры использования деревянных балок в разных строительных конструкциях.

</p

Плюсы и минусы двутавровых деревянных балок

Плюсы

  • Высокие прочностные характеристики на изгиб.
  • Относительно небольшой вес что очень важно при нагрузке фундамента.
  • Уменьшение сроков строительства.
  • Экологичность.
  • Монтаж балок производится без помощи тяжелой строительной техники.
  • Удобство прокладки коммуникаций в нишах балки.
  • Низкая теплопроводность.
  • Широкий диапазон размеров.
  • Сохранение первоначальной формы при длительном сроке эксплуатации.
  • Возможность обработки антисептиком.
  • Длительный срок службы.

Минусы

К минусам можно отнести довольно высокую стоимость, особенно если учесть что двутавровых балок для межэтажных перекрытий необходимо много.

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.

Читайте также:  Односкатная крыша своими руками — чертежи и пошаговая инструкция

Часто встречающийся вопрос – какова глубина паза в брусе? Здесь нужно ориентироваться на габариты стенки. Рекомендуемая выборка дерева – порядка 10% от длины двутавровой балки.

Порядок изготовления деревянной балки двутавровой

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.

Порядок изготовления деревянной балки двутавровой

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.

Применение материала

Рассматриваемые брусья владеют высочайшей крепостью и возможностью выдерживать гигантские механические нагрузки.

Высочайшая несущая дееспособность и формоустойчивость позволили использовать их и в разработке довольно сложных строительных сооружений.

Представляем вам видео, которое показывает, как из двутавровых деревянных балок перекрытия строится дом.

Приятного просмотра!

Опора опалубки может помочь снизить численность стропил, что заметно сокращает время на строительство.

Деревянные балки можно применять в строительстве круглый год, сами по себе они выделяют минимальную нагрузку на основу помещения.

Опора имеет нормальные габариты, ее длина может достигать 6 метров.

В индивидуальных случаях вы сможете заказать изделие по необходимым размерам.

Обширное использование материала вероятно обосновано еще и простотой прокладывания инженерных коммуникаций при строительстве.

Деревянные системы благоприятны почти по всем критериям, они даже становятся прекрасной альтернативой железным конструкциям.

Преимущества и недостатки

Применение двутавров обеспечивает следующие преимущества:

  • оптимальная геометрия сечения позволяет обеспечить минимальный расход материала при максимальной несущей способности, что значительно облегчает конструкцию;
  • для металлоконструкций изделии характерны длительный период эксплуатации и высокие прочностные характеристики;
  • эксплуатационные характеристики четко определены соответствующими ГОСТами, что облегчает проектирование несущих металлоконструкций;
  • конструктивные особенности горячекатаных изделии обеспечивают возможность их применения в металлоконструкциях повышенной сложности, работающих в экстремальных условиях;
  • при равной несущей способности, удельный вес двутавра значительно меньше, чем удельный вес любого равнопрочного профиля.
Читайте также:  Как укладывать лаги на фундамент в доме из пеноблоков?

На фоне таких достоинств, недостатки двутавров выглядят не убедительно:

  • двутавровые балки плохо переносят скручивание;
  • горячекатаный прокат имеет ограниченное количество габаритных размеров;
  • сварные балки нередко нуждаются в дополнительном армировании;
  • двутавры из конструкционных углеродистых сталей легко поддаются коррозии, что вынуждает прибегать к дополнительной обработке металлоконструкций.

Преимущества и отличия деревянных двутавровых балок в перекрытиях

Перед тем как рассказать о преимуществах и области их использования, хотелось бы отметить, что данная конструкция пришла к нам из-за рубежа, где в коттеджном и малоэтажном домостроении уже более 30 лет используют для перекрытий исключительно деревянные двутавровые балки.

Так чем же деревянная двутавровая балка отличается от других видов перекрытий и почему строители за рубежом используют именно ее? Компания «Каркас Комплект» выделила ряд преимуществ, которые помогут нам ответить на этот вопрос:

  1. Двутавровые балки дают возможность перекрыть больший пролет без использования опор. Благодаря своей длине и несущей способности, превосходящей доску или брус, двутавровая балка может перекрыть пролет до 8 метров включительно.
  2. Есть возможность прокладывать скрытые коммуникации внутри перекрытия. Такие, как: электрика, воздуховод, водопровод, канализация.
  3. Вес перекрытия дома снижается за счет малого веса двутавровой балки. Двутавровая балка длиной 6 метров весит от 20 килограммов. Кроме того, благодаря легкости, нет необходимости при монтаже использовать специальное оборудование или тяжелую технику.
  4. Балка проста в монтаже, строителям не требуется обладать специальными навыками, благодаря этому значительно сокращается время строительных   работ.
  5. Деревянные двутавровые балки не меняют форму и не теряют физических свойств под воздействием перепадов температуры и влажности.
  6. Двутавровая деревянная балка дешевле других видов перекрытий. Экономический эффект от её применения составляет от 30 до 400% по сравнению с другими видами материалов.

Сравнение двутавровых балок с обычными системами

Ниже приведена таблица сравнения двутавровых балок с обычными системами, применяемыми в малоэтажном строительстве:

Конечно, очевидно то, что наименьшую цену имеет перекрытие из досок, однако необходимость промежуточных опор, обрешёток и периодического ремонта полов зачастую сводит экономию на нет и усложняет эксплуатацию таких перекрытий.

Преимущества и отличия деревянных двутавровых балок в перекрытиях

По сравнению с бетонными, а также металлическими перекрытиями использование перекрытий из двутавровых балок даст возможность значительно снизить стоимость дома уже на этапе подготовки проектно-сметной документации.

Плюсы и минусы деревянных двутавровых балок

В заключении, хотелось бы подытожить и кратко повторить плюсы использования двутавровых балок.

Их применение освобождает строителей от влияния таких факторов как:

  • длительные сроки работ;
  • потребность в тяжелой и специальной технике;
  • значительные транспортные расходы;
  • невозможность работ при низких температурах;
  • большой вес конструкций.

Если у вас возникли какие-либо вопросы или вы хотели бы узнать больше о деревянных двутавровых балках, вы можете проконсультироваться с нашими специалистами по телефону +7 (499) 158-03-43.

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.

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.
Читайте также:  Как правильно выполнить монтаж плит перекрытия на фундамент

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.

Защита балок от влаги и прочих внешних воздействий

Специальная защита от влаги и климатических воздействий балкам перекрытия в деревянном доме не требуется. Все конструкции мансарды, чердачное перекрытие по деревянным балкам, деревянные элементы наружной стены надежно защищены в том случае, если кровля выполнена правильно и не протекает.

Защищать древесину перекрытий специальными средствами требуется только в том случае, если перекрытие располагается над влажной зоной. Это может быть ванная комната, баня, прачечная и любое другое помещение с высокой влажностью. Вентиляция для перекрытий не требуется.

Для защиты любых конструкций достаточно стандартной обработки. Открытые балки или другие виды невентилируемых перекрытий можно обработать лакокрасочными материалами. Специальные химические средства для обработки не нужны.

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.

Транспортировка

Сложность перевозки ДДБ заключается в том, что длина балки может быть от 6 до 15 м. В стандартном кузове грузовика конструкции частью своей будут свисать, что может во время поездки вызвать разрушение двутавра. Поэтому для перевозки длинномерных строительных конструкций используют специальные прицепы (фермовозы). В ином случае перевозят секциями удобной длины. На месте доставки отрезки «сшивают» в единую конструкцию. Во время перевозки изделий нужно предусмотреть различные прокладки, которые предотвратят искривление элементов балок.