Деревянные балки перекрытия двутавровые: способы их устройства

Материал для балки

Эти балки изготавливаются из различного материала и в описание двутавровых балок составной частью входит запись, из чего они изготовлены. Наука, изучающая металлоконструкции в основном базируется на результатах практического испытания образцов балок. В результате все конструкторы пришли к выводу, что форма двутавра (Н) самая экономичная по расходу металла.

Металл – сплав железа и углерода и другими примесями в определенных пропорциях, полученный плавлением в мартеновских печах. Стальные балки изготавливаются из металла групп А, Б и В. В описании маркируются балка двутавр Б 20.

Группа «А» (Ст0, Ст1, Ст2, Ст3) для использования в конструкциях только с механической обработкой металла балки. Группы «Б», «В» по химическому составу может подвергаться электросварочному воздействию без потери прочности.

Сталь поставляется горячекатаной – сортовой, фасонной, толстолистовой, тонколистовой, широкополосной и холоднокатаной – тонколистовой и проволоки. Для каждой партии необходимо составлять паспорт с указанием необходимых для расчетов данных, согласно государственным нормам и ГОСТ.

Составлены таблицы с параметрами всех размеров двутавровых балок и данными для расчета несущей способности. За основной параметр принят момент инерции площади поперечного сечения относительно центра.

Плюсы и минусы перекрытия из дерева

Содержание

• 1 Плюсы и минусы перекрытия из дерева
• 2 Какими бывают деревянные перекрытия
• 3 Требования к деревянному перекрытию
• 4 Какие бывают балки
• 5 Разновидности балочных перекрытий из дерева
• 6 Требования к деревянным балкам перекрытий
• 7 Порядок расчета деревянных балок
• 8 Определение сечения и шага деревянных балок
• 9 Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки
• 10 Типы и виды деревянных перекрытий
  • 10.1 Подвальное
  • 10.2 Чердачное
  • 10.3 Междуэтажное
• 11 Использование досок и цельного бруса
• 12 Клееный брус
• 13 Самостоятельное изготовление клееного элемента
• 14 Монтаж двутавровой деревянной балки
  • 14.1 Преимущества использования двутавровых балок в строительстве
• 15 Технические требования
• 16 Чем хорош канадский метод строительства перекрытия?
  • 16.1 Преимущество №1. Удивительная прочность
  • 16.2 Преимущество №2. Точная геометрия
  • 16.3 Преимущество №3. Комфортный вес
  • 16.4 Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях
  • 16.5 Преимущество №5. Практичность в утеплении
• 17 Как избежать в процессе опасных ошибок?
  • 17.1 Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины
  • 17.2 Ошибка №2. Использование неподходящего клеевого состава
  • 17.3 Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок
  • 17.4 Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов
  • 17.5 Ошибка №5. Задействование посторонних элементов
• 18 Определение необходимого количества и размеров балок перекрытия.
• 19 Расчет длины балок перекрытия.
• 20 Расчет нагрузки, действующей на перекрытие.
• 21 Определение сечения и шага деревянных балок перекрытия.

Для монтажа перекрытия своими руками необходимо подготовиться. Пол в доме должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ придется изучить требования к элементам, особенности их расчета и типы сечений.

Можно выделить следующие преимущества деревянного перекрытия:

• привлекательный внешний вид, возможность сделать деревянный пол без дополнительных мероприятий;
• небольшой вес, снижение нагрузки на стены и фундаменты, экономия на строительстве;
• возможность проведения ремонтов в процессе эксплуатации;
• скорость монтажа, выполнение работ без дополнительных машин и механизмов.

Деревянные балки не утяжеляют конструкцию и быстро монтируются

Но также стоит выделить и недостатки:

• горючесть древесины, потребность в специальной пропитке антипиренами;
• меньшая по сравнению с железобетонными или металлическими элементами прочность;
• усадка и деформации при перепадах температур и влажности;
• подверженность гниению, грибку и плесени при повышенной влажности, необходимо выполнять обработку антисептиками на стадии строительства и периодически в течение срока службы.

  Цена

Стоимость деревянного перекрытия зависит от того, из какого материала будет брус и обрезная доска для устройства деревянных перекрытий в доме, а также деревянных полов по лагам – лиственница или сосна, а также класса используемой древесины.

Цена работ по устройству деревянного перекрытия и настила чернового пола с теплоизоляцией будет следующая:

ИТОГО: стоимость всех работ по монтажу деревянных перекрытий с устройством черновых полов, теплоизоляции, пароизоляции и гидроизоляции составляет — 840 руб/м2

Крепление балок к стене

Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.

В кирпичных или брусовых домах концы балок заводят в пазы («гнезда»). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.

Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными, чтобы обеспечить свободное «дыхание» древесины.

При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой). Балку опирают на основание паза через антисептированную и гидроизолированную деревянную дощечку толщиной 30-40 мм. Боковые стороны паза можно засыпать щебнем или замазать цементным раствором на 4-6 см. Каждую пятую балку дополнительно скрепляют со стеной при помощи анкера.

В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм. Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционный материал. В некоторых случаях балки врезают в стены, выполняя соединения типа «ласточкин хвост» и т.п.

Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов. Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами. Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.

Как выполнить работы

Расчеты

Точные расчеты для несущей способности балок, как правило, выполняют особые организации с достаточным опытом. При выполнении расчетов самостоятельно используется следующая система:

• Чердачное перекрытие с подшивкой, утеплителем в котором является минеральная вата, имеет постоянную нагрузку 50 кг/м2. По стандартам СНиП при такой нагрузке нормативом будет 70 кг/м2, если коэффициент запаса прочности равен 1.3. Итак, узнать общую нагрузку несложно – 1.3*70+50=130 кг/м2.
• Если вы производите расчеты для мансардного помещения, то следует учесть вес материала, из которого выполнен пол и предметы, которые находятся в этом помещении. В таком случае нагрузка будет 350 кг/м2.
• Если же деревянные балки перекрытия играют роль межэтажных пролетом, то величина нагрузки будет равна 400 кг/м2.

Определение шага и сечения балок

Когда известны данные о длине и нагрузке балок, можно узнать шаг установки и размер сечения/диаметр.

Учтите, что показатели взаимосвязаны между собой, и их можно рассчитать по установленным правилам:

1. Высота и ширина балок должна иметь пропорцию 1.4:1. При этом учтите, что ширина балок должна быть от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см (это с расчетом на утеплительный материал). Бревна для перекрытия обязательно должны быть с диаметром от 11 до 30 см.
2. Шаг установки обязательно должен иметь предел от 0.3 до 1.2 метра (с учетом материала для утепления и материала для подшивки). Если дом каркасный, то шаг обязательно должен быть такой же, как и между каркасов.
3. Произвести определение сечения балок из дерева можно по специальным таблицам или программам. При проведении расчета сечения следует учесть, что максимально допустимый изгиб балок на чердаке равен 1 от 200, а для межэтажных 1 от 350.

Использование деревянных ферм – преимущества и недостатки

Выполненные из дерева фермы перекрытий по виду напоминают два параллельно расположенных друг под другом бруска или бревна, которые между собой соединены опорами, а те в свою очередь находятся по отношению к бревнам или брускам вертикально или же под углом. Главной задачей ферм является перекрытие длинных пролетов, если невозможна установка дополнительных опорных стоек. Чтобы сделать фермы, используют специальные разработанные таблицы и программы, в которых учитываются типы соединений, шаг установки, общие размеры и сечение деталей. Чаще всего фермы делают по промышленному методу с использованием оборудования высокой точности. Вместе с тем есть вариант самостоятельного изготовления фермы.

Если сравнить деревянные фермы и балки перекрытия, можно выявить все достоинства и недостатки, которые есть у ферм.

К достоинствам отнесем:

• Возможность накрыть пролет больших размеров и при этом не использовать дополнительные опорные стойки.
• Небольшой общий вес, благодаря чему нагрузка на несущие элементы строения тоже будет небольшой.
• Высокая прочность и никаких прогибов, что дает длительный срок эксплуатации напольного и подшивочного материала.
• Простота установки на все несущие элементы в независимости от материала изготовления.
• Есть возможность изменить ширину шага укладки.
• Можно установить внутренние коммуникационные линии.
• Отличная звукоизоляция.
• Если фермы были выполнены красиво, их можно даже не зашивать и тогда они будут играть роль декоративного элемента.

Но помимо достоинств есть и некоторые недостатки, а именно:

• Из-за особенностей конструкции сильно увеличивается толщина межэтажного перекрытия.
• Большие затраты в плане труда при изготовлении фермы собственноручно, требуется специальное оборудование.
• Готовые конструкции достаточно дорогие.

Выбирать фермы или деревянные балки – решать только вам.

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 15 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.

Выбор материалов

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

Опорные части балки

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

Отдельно следует остановиться на породе дерева. На эту тему рассуждать можно много, описывая плюсы и минусы той или иной древесины.

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.

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

Деревянная двутавровая балка перекрытия своими руками

(Last Updated On: )

При строительстве загородных домов сегодня все больше застройщиков выбирают каркасную технологию строительства, что значительно упрощает и ускоряет строительный процесс.

Ведь каркасное домостроение подразумевает сборку из уже готовых элементов конструкции, которые чаще всего изготавливаются в заводских условиях.

Однако некоторые из таких элементов можно изготовить и самостоятельно, например, деревянная двутавровая балка перекрытия – своими руками ее изготовить вполне реально, а ведь без таких балок сегодня не обходится ни один деревянный дом. С их помощью создается отличное и прочное основание для пола.

Двутавровые балки – что это такое?

Такая балка имеет форму двух диаметрально противоположных букв Т. Традиционно Т-образный профиль называется тавровым, поэтому вполне логично, что профиль из двух букв Т назван двутавровым.

Для изготовления таких балок в домашних условиях рекомендуется использовать клееный брус, потому что он имеет стандартизированные размеры, достаточно малый вес и достаточные прочностные характеристики.

Сечение в этом случае имеет достаточно малую высоту, поэтому обеспечивается экономия ресурсов и пространства.

Важно

Преимуществом является также и то, что использование таких балок допускается при сооружении достаточно длинных половых перекрытий – до 5 метров.

Двутавровая балка (размеры, виды):

Структура двутавровой балки имеет 3 элемента:

• в центре размещается ребро жесткости, изготовленное из прочной фанеры или ОСБ;
• верхний элемент из клееного бруса;
• нижний элемент из клееного бруса.

Для определения необходимой высоту балки выполняется расчет нагрузки, которая будет воздействовать на балку. В зависимости от этого высота балки может варьироваться в пределах от 14 до 47 см – чем выше балка, тем она прочнее.

Двутавровая балка (схема):

Преимущества использования деревянных двутавровых балок

Перед традиционно используемыми элементами из пиломатериалов такая балка имеет массу преимуществ. Во-первых, она не подвержена растрескиванию и усыханию под действием времени. Поэтому пол со временем не пойдет волной и не начнет скрипеть. При этом площадь поверхности пола практически не имеет значения.

Все преимущества можно собрать в достаточно внушительный список:

• не прогибается со временем;
• не деформируется под действием времени;
• имеет фиксированные размеры;
• характеризуется повышенной прочностью;
• может быть использована не только для пола, но и для стен и потолка;
• доступные цены на готовые балки и на ресурсы для их самостоятельного изготовления;
• при изготовлении не требует использования дорогостоящих материалов и инструментов.

Видео:

Изготовление в несколько шагов

Деревянная двутавровая балка перекрытия своими руками изготавливается по следующей технологии:

• подготавливаются верхний и нижний элементы – выпиливаются из бруса, снабжаются пазом, проходящим по центру элементов и предназначенным для установки ребра жесткости;
• из фанеры или ОСБ выполняется ребро жесткости, оно не должно иметь никаких дефектов и неровностей на гранях;
• ребро жесткости фиксируется с помощью специального клея в пазах элементов из бруса и прочно прижимается с обеих сторон;
• необходимо обеспечить балкам полный покой на все время высыхания клея.

Двутавровая балка (чертеж):

Когда клей окончательно высохнет, можно приступать к строительным работам, которые требуют использования двутавровых балок.

Однако нужно помнить, что такие балки – это очень ответственный элемент, поэтому если нет уверенности в своих силах, то лучше не рисковать, а купить балки фабричного изготовления.

Ведь прочность постройки всегда должна быть превыше всего и не может быть оправдана никакой экономией.

Деревянная балка из досок своими руками. Выбор балки для межэтажных перекрытий:

• Балки перекрытия из бруса . Чаще всего для изготовления балок выбирают брус прямоугольного сечения. Высота бруса должна находится в пределах 140-240 мм, а толщина 50-160 мм. При этом выдерживается правило: толщина балки составляет не менее 1/24 от ее длины. Профессионалы отмечают, что большая прочность присуща деревянной балке с соотношением сторон 7:5.

• Балки перекрытия из бревна . Экономически более выгодное решение. Бревно обладает большой стойкостью к нагрузкам, но и низкой стойкостью к изгибу. Бревно пригодно для использования только если выдержано в сухих условиях не менее одного года.

• Балки перекрытия из досок . Использование доски приводит к уменьшению потребляемого для устройства перекрытия количества пиломатериалов. Но, стоит отметить, что в данном случае понижается устойчивость перекрытия к огню, долговечность и звукоизоляция. Обычно доска используется при строительстве чердачного перекрытия. Чтобы усилить доски можно воспользоваться приемом — срастить вместе две доски по длине. Тогда суммарное сечение будет соответствовать уровню нагрузки. Такая конструкция может выдерживать нагрузку в 2 раза большую, нежели бруса или две доски, уложенные вплотную друг к другу. В данном случае крепление осуществляется саморезами или гвоздями, зафиксированными в шахматном порядке с шагом 20 см.

Рекомендуем! Подробное описание деревянных балок перекрытия — типы, виды, расчет балки на изгиб, прочность и нагрузку.

Сечение балок деревянного перекрытия

Напрямую зависит от величины предполагаемой нагрузки на балки. Нагрузку делят на постоянную, создаваемую полом, мебелью, и переменную, зависит от количества одновременно находящихся на перекрытии людей и предметов.

Особенности производства двутавровой деревянной балки

1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы с целью последующей установки стойки. Она должна располагаться строго в вертикальном положении, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
2. Каждая плита перед применением основательно осматривается. Незначительный недостаток (а он отразится на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
4. Сборка оставляется в таком состоянии до абсолютного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по использованию состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно гарантировать отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), вплоть до абсолютного отвердевания клея.

И только лишь после этого древесную балку-двутавр можно применять для обустройства перекрытия.

Процесс производства опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не предполагает. Работа, сделанная собственными руками, экономит и время, и средства. Однако это целесообразно только в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. В случае если нет полной уверенности, что это удастся совершить самостоятельно, подвергать себя риску не нужно. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может быть оправданием нарушению проектных характеристик.

Назначение

Двутавровая балка получила свое название за счет уникальной конструкции. Вид, имеющий Т-образную конфигурацию, называется тавром. Поскольку сечение рассматриваемой конструкции похоже на 2 буквы Т, она приобрела название двутавровой. Её сечение можно сравнить и с буквой Н. Подобные двутавры обладают увеличенной прочностью. При сравнении с обычным профилем можно понять, насколько двутавровые балки оказываются более надежными. Они обладают прочностью, в 7 раз большей обычного профиля. При этом их прочность выше в 30 раз.

Благодаря большому количеству положительных характеристик материал достаточно широко используется в области строительства. Он особенно популярен при создании конструкций каркасного типа. Помимо изделий из металла, при создании различных конструкций могут использоваться и двутавры из бревна.

Даже под большой нагрузкой эти пиломатериалы не будут прогибаться. Они не станут изменять форму, что считается значимым превосходством при возведении разных систем. В ходе постройки частного здания древесные двутавры укладывают для монтажа перекрытий. Их стоимость не очень высокая, по этой причине такие элементы пользуются популярностью среди частных застройщиков. Главное – грамотно подготовить элементы конструкции. Это даст возможность сделать ее долговечной и надежной.

Двутавры отличаются по конструкции. Они могут быть стандартными и с широкой полкой. Первые имеют полку 64х39 мм. Вторые — 89х39 мм.

Самыми прочными из представленных считаются двутавры, серии L (клееный шпон). В их изготовлении используется LVL-брус. Благодаря LVL-брусу можно выполнить элементы до 12 метров в длину. При этом это не отражается на стоимость.

В независимости от того, какой материал применялся для изготовления балок, они характеризуются достаточно высоким уровнем жесткости и прочности. По этой причине конкурентов у подобных изделий достаточно мало. Помимо этого, такие элементы отличаются легкостью. Его транспортировка не составляет сложностей. Балки стоят относительно недорого, что привлекает большинство потребителей. Работы с материалом проводятся весьма просто.