Для чего применяют балки в строительстве

Перекрытие – это горизонтальная несущая конструкция из балок, разделяющая здание по высоте на функциональные зоны или этажи и поддерживающая прочность всего строения. При строительстве дома применяют следующие виды перекрытий:

• цокольное или подвальное перекрытие;
• межэтажное перекрытие;
• чердачное перекрытие.

Естественно, самые прочные – металлические балки в виде швеллера, уголка или двутавра, изготовленные из высокопрочной стали. Их лучше всего использовать для цокольного перекрытия, так как оно несёт наибольшую нагрузку. Из стальных балок можно устраивать длинные пролёты с большим расстоянием между балками. Они устойчивы к механическим повреждениям и гниению. Однако из-за большого веса с ними тяжело работать, а высокая цена металла увеличивает расходы на строительство.

Железобетонные балки перекрытия выдерживают большие нагрузки и подходят для строительства многоэтажных домов. Но для их монтажа понадобится специальная техника.

В основном при строительстве частных домов для перекрытий используют деревянные балки. Дерево – надёжный и экологически безопасный материал, который не навредит жильцам дома. Балки из дерева относительно недорого стоят и имеют небольшой, по сравнению с предыдущими видами вес, поэтому их легко устанавливать. Однако дерево огнеопасно, подвержено гниению и поражению короедом, поэтому требует предварительной обработки.

Где в строительстве дома применяется LVL-брус

Монтаж металлических балок в соответствующих конструкциях.

Что касается металлоконструкций, строительная сфера включает закрепление в горизонтальном и наклонном положении стальных балок, участвующих в устройстве жёсткого металлического каркаса. Чаще всего это разновидности двутавровых балок, имеющих параллельные грани. Основные виды металлических балок классифицируют их как широкополые и колонные.

Проводя устройство металлических вертикальных опор массивных сооружений, проводят жёсткую приварку широкополых балок. Как и во всех остальных аналогичных случаях, подобные действия снижают напор, который создают основные действующие силы.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)

Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Что такое балка?

Современное строительство – это многообразие материалов и процессов по их обработке. Для укрепления конструкций очень часто используется балка – элемент, который представляет собой горизонтальный либо наклонный брус, чаще всего работающий на изгиб. Именно эта деталь позволяет уменьшать вес металлических конструкций и качественно их укрепить.

В современных строительных процессах балка, размещенная в горизонтальном положении, отвечает за поперечную нагрузку перекрытия. Но некоторые ситуации вынуждают учитывать возможные природные влияния, к примеру, землетрясения, мощные ураганы и прочие катаклизмы.

Вы уже знаете, что такое балка, но как же она воздействует на строительные опоры? Речь идет о подвесах, стенах, колоннах и различных брусках, на которых располагается укрепляющий конструктивный элемент. Балка давит на опоры, передавая им некую часть давления, а в результате последние начинают работать на сжатие.

Ни одно крупное промышленное здание производства и даже большого гаража не обходится без перекрытий, уменьшающих нагрузки на конструкцию и одновременно укрепляющих ее.

Сечение балочных перекрытий

На прочность перекрытия также влияет сечение балки. По типу сечения включают следующие виды пиломатериалов:

• прямоугольные;
• квадратные;
• круглые;
• овальные;
• двутавровые.

Самые распространённые – балочные перекрытия прямоугольного сечения. Их легко устанавливать и такие балки будут служить лагами для обустройства полов. При монтаже прямоугольных балок их устанавливают вертикально широкой частью, так как с увеличением высоты повышается прочность конструкции.

Для чердачных перекрытий часто используют круглые балки или оцилиндрованные брёвна. Такие балки имеют хорошую прочность и устойчивость на прогиб.

Наиболее крепкие и функциональные – двутавровые балки перекрытия.

Железобетонные балки и места их установки.

При монтаже железобетонных конструкций, в огромном количестве присутствующих на промышленных предприятиях, в числе проводимых монтажных процессов, проводится устройство подкрановых балок, монтируются бетонные ригели на колонны, под дальнейшую укладку на них железобетонных плит перекрытий.

Состав железобетонных балок представляет прочное сцепление качественного бетона и установленной в теле изделия арматуры для усиления прочности. Вес, воспринимаемый балкой, равномерно распределяется по всей её длине и таким образом значительно повышает устойчивость всей железобетонной конструкции в целом.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.

Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

Mmax = (q*L2)/8

• q — полная нагрузка на кв. м;
• L2 — квадрат расстояния между стенами.

При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП 64.13330.2017 от 2020 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

Из формулы W = b*h2/6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

Общие характеристики горячекатаных двутавровых балок

Для этой продукции характерна прочность на изгиб и сжатие. Использование двутавра в строительстве позволяет избежать при эксплуатации зданий сдвигов, усадки, трещинообразования.

Горячая прокатка – основной способ производства двутавра. Процесс – высокопроизводительный и позволяющий получить хорошую точность размеров. Недостаток – наличие окалины на поверхности. Изготавливаются такие изделия на дорогостоящих и сложных в наладке рельсобалочных станах. В качестве заготовок (в зависимости от размеров конечной продукции) используются слябы или квадраты (для мелкого сортамента).

На прочностные характеристики изделий влияют:

• марка стали – для изготовления продукции ответственного назначения и/или предназначенной для работы в суровых климатических условиях применяют низколегированные стали типа 09Г2С;
• общая длина конструкции;
• тип поперечного сечения (с параллельными гранями полок или с уклоном внутренних граней);
• способ закрепления балки и вид нагрузки.

Основные недостатки проката с сечением Н-образной формы:

• склонность используемых марок стали к возникновению коррозии, что делает необходимыми защитные мероприятия – цинкование или окрашивание;
• несущая способность существенно снижается с увеличением длины пролета.

Монтаж перекрытия

Чтобы здание долго прослужило, балочные перекрытия должны соответствовать высокому уровню прочности. Иметь хорошую звуковую и теплоизоляцию, а также хорошо вентилироваться.

При установке деревянных балок чаще всего используют маячный способ монтажа. Вначале монтируют крайние балки, а затем промежуточные. Чтобы не допускать ошибок во время работы, используют уровень. В случае перепадов высоты, балки можно выровнять подложив под торцевые концы пропитанные битумным праймером обрезки.

Перед началом установки проводят сращивание или обрезку балок до нужных размеров. Сращивание балок из бруса по длине обычно проводят способом «замочный паз». Для этого концы брусьев спиливают на 12 толщины и заглубляют один торец в толщу другого. Затем места соединений фиксируют.

Сращивание двух балок

Расстояние между деревянными балками не должно быть меньше 60 см и превышать 1 метр. В конструкции из брёвен или клеёного бруса шаг делают больше, чем в дощатых перекрытиях. При монтаже чердачного перекрытия расстояние между дымоходом и балками должно быть не менее 40 сантиметров.

Для прочности каркаса торцы балок заглубляют в несущую стену минимум на 15 см. У двутавровых балок это значение разрешено уменьшить до 7 см. Заделывают углубления раствором или монтажной пеной. Возможно закрепление концов на стенах с помощью стальных связей. В местах опор на балках делается гидроизоляция.

Гидроизоляция балок в местах опор обязательна

Клееные балки деревянные

Такие балки перекрытия из дерева не имеют габаритных ограничений, так как предоставленная технология производства позволяет выполнить их достаточно большой длины.

За счет увеличенной прочности клееные балки употребляются в тех случаях, когда необходимо выдержать большую нагрузку на перекрытие.

Плюсы клееных балок:

• хорошая прочность; • вероятность перекрывать немалые пролеты; • легкость установки; • незначительный вес; • большой срок службы; • не имеет деформации; • хорошая пожарная безопасность.

Наибольшая длина предоставленного бруса составляет 20 метров.

Так как такие балки перекрытия обладают гладкой поверхностью, их нередко не зашивают снизу, и остаются они, таким образом, открытыми, организовывая в комнате достаточно модный дизайн интерьера.

Достоинства и недостатки балок из дерева

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

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

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

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

Типы и разновидности балок и балочных конструкций

По способу производства балки бывают прокатные и составные. Прокатные металлоконструкции выпускаются в форме двутаврового или швеллерного профиля, а применяются для перекрытия небольших пространств (до 20м). В сравнении со составными для производства прокатных балок идет больший расход металла, но они проще в производстве и надежны при эксплуатации. Сфера применения данных конструкций:

• строительство балочных конструкций каркасного типа, состоящих из главных и второстепенных балок, стального настила;
• балки перекрытия небольших помещений – ангаров, складов, гаражей, индивидуальных домов;
• в качестве прогонов покрытий производственных зданий;
• в общих конструктивных решениях эстакад, промышленных площадок и др.

Составные балки представляют собой сварную, болтовую или клепанную металлическую конструкцию. В строительстве наиболее востребованы сварные двутавровые балки с симметричным и несимметричным сечением. Сварные балки в основном используются для строительства зданий и сооружений с большими пролетами, для постройки каркасов, мостов, эстакад, а также для строительства объектов с повышенными требованиями к несущей способности конструкции. Дополнительным преимуществам сварных конструкций является возможность производства балок с заданными габаритами и размерами.

Составные балки могут выдерживать повышенные нагрузки и нагрузки на изгиб. Они имеют гораздо меньшую металлоемкость, что при использовании различных по составу марок стали позволяет значительно снизить общий вес сооружения из металлоконструкций.

Материалы для создания балок

Применение балочных ригелей определяется материалом их изготовления. В частности:

• деревянные двутавровые балки для опалубки используются преимущественно в малоэтажном частном строительстве. Используется балка двутавровая для создания перекрытий и других конструкций с ограниченной нагрузкой;
• стальные детали применяются там, где нагрузки превышают показатели, которые могут выдержать деревянные ригели;

• алюминиевые применяются там, где создаются объемные выравнивающие формы;
• пластиковые являются универсальным вариантом;
• комбинированные изделия представляют собой деревянные или пластиковые модели, обитые металлическим листом.

Монтаж и демонтаж балок

При сборке балочных опалубочных систем нужно точно придерживаться технологии и знать основные правила ее монтажа. Работы выполняют в несколько этапов:

• расчистка площадки;
• установка специальных треног с соблюдением определенного интервала;

Совет! Расстояние между опорами определяется величиной нагрузки, максимальный интервал не превышает 1,5 метра.

• устанавливаются телескопические стойки, на их верхние концы монтируются вертикальные держатели, на которые и монтируются балки;
• поперечные ригели закрепляются поверх более длинных продольных, шаг расположения деталей должен быть одинаковым (50-60 см);
• на ригелях закрепляются боковые вертикальные щиты, щели между деталями застилают пленкой;
• настилаются горизонтальные щиты – палуба, проводится выверка горизонтальности этого элемента.

Итак, балочный ригель – это элемент, который применяется для сборки самых разных форм. Применяют изделия из деревянного бруса, металла и пластика. Каждый вариант рассчитан на определённую нагрузку. Превышение этой нагрузки может привести к выходу детали из строя – деформации, появлению трещин, разлому. Расчёты нагрузки и выбор варианта материала производится на этапе проектирования.

Область применения балок

Для постройки горизонтальной монолитной плиты на высоте применяют опалубочные системы, в состав которых включены:

• двутавровая балка опалубки;
• крепежные элементы;
• телескопические стойки, регулируемые по высоте.

Не исключается использование балочных ригелей и для сборки форм для возведения вертикальных конструкций, в частности, колонн и стен. Применение балочных опалубочных систем обусловлено их удобством, вариативностью и долгим сроком применения.

Балочно-ригельные системы, основу которых составляют балки опалубки перекрытий, широко применяются при строительстве таких объектов, как:

• здания жилого и промышленного назначения;
• мосты и тоннели;
• сложные крупные объекты, например, плотины и пр.

Использование такого вида форм оправдано тем, что балки для опалубки перекрытий:

• удобны в транспортировке как на территории одного объекта, так и на дальние расстояния;
• обеспечивают высокую несущую способность;
• элементы системы оснащены стыковочными пазами, что существенно облегчает монтаж;
• позволяет получить идеально ровную поверхность монолитных конструкций.

Совет! Балочные ригели изготавливают из прочных материалов, способного выдержать нагрузки, превышающие 100 кПа.

Расчет балок перекрытия

Процесс расчета деревянных балок перекрытия достаточно трудоемкий. Помимо того, что нужно правильно между ними выбрать расстояние, также следует еще и правильно определить само сечение. Для этих целей предварительно высчитывают величину прогиба при определенной нагрузке при заданном сечении. Если этот показатель превышает допустимую норму, то брус перекрытия берется с большим сечением.

Как правило, расчет деревянных балок осуществляется по формуле. Однако можно употреблять и специально созданный калькулятор расчета предоставленных материалов перекрытия. Он позволяет учесть все аспекты, не утруждая себя поиском информации и самим расчетом. Если балки сложить вместе, они перенесут нагрузку в два раза больше, а в случае если сложить друг на друга — выдержат нагрузку примерно в четыре раза больше.

Источник: xn—-btbkfigffl2amn.xn--p1ai

Балки и балочные конструкции. Общая характеристика

Сегодня поговорим на такую тему, как деревянные балки и их применение в строительстве. Тут следует отметить, и такие конструкции часто используются не только в гражданском домостроении, но и при возведении промышленных объектов, в том числе и нефтехимического назначения, не говоря уже о том, что сами деревянные балки являются объектом обработки различными химическими препаратами, обеспечивающими их (балок) устойчивость к агрессивным средам и в целом повышают их прочностные характеристики и потребительские свойства. Итак, мы начинаем.

Балки используются при изготовлении элементов конструкции из досок. Традиционно их делают из хвойных пород, бревен, бруса и обрешетки. Чтобы осуществлять профессиональное проектирование строительных конструкций, стоит пройти обучение SCAD, и использовать специальное ПО. Ознакомиться с программой учебного курса можно на сайте https://www.pss.spb.ru/.

Однако в современном малоэтажном строительстве, люди часто полагаются на предыдущий опыт и проверенные расчеты. Давайте разберемся, какие бывают балки и зачем их использовать.

Разновидности балочных перекрытий

Для разных зданий и его частей используются разные виды балок. Чаще всего применяются элементы из дерева, металла, бетона и железобетона.

По материалу

Рассмотрим детальнее, какими могут быть балки перекрытий по материалам.

Деревянные

Такие балки применяются, в основном, в частном строительстве при возведении дома из бруса, бревен или каркасных домов. Древесина – материал экологически чистый, стоит недорого, имеет малый вес, поэтому, такие детали проще самостоятельно устанавливать.

Но для использования деревянных элементов имеются определенные ограничения – это длина пролета. Для межэтажных максимальная длина пролета равняется 5 м, а для чердачных не больше 6 м.

Больше информации о деревянных балках здесь.

Металлические

Эти балочные перекрытия тоньше, надежнее, срок их службы больше деревянных, но, несмотря на это используют их реже. Все потому что они тяжелее, имеют более низкие показатели тепло и звукоизоляции. При помощи металлических элементов можно делать пролеты длиннее 6 м, металл не горит, не гниет и не плесневеет, более прочный.

Но железные детали имеют высокую цену и большой вес, который требует применения техники. Металл редко применяют в частном строительстве, но он популярен при возведении многоквартирных зданий.

Более подробная информация о металлических балках в этой статье.

Бетонные и железобетонные

ЖБ элементы перекрытия экономически выгодны при возведении многоэтажных зданий и других крупногабаритных сооружений. Такие балки позволяют делать пролеты выше 7 м и являются высокопрочными. Единственный минус подобных конструкций – это использование тяжелой техники в виде подъемного крана.

В этой статье нашего сайта рассказывается детально о жб и бетонных балках.

По типу конструкций

Выделяют 4 конструкционных типа.

Фермы

Все чаще в строительстве применяют деревянные фермы, которые делают по технологии MiTek, разработанной канадскими специалистами. Это легкие, быстро собираемые и надежные конструкции. Выглядят они как две параллельные балки, скрепленные между собой раскосами при помощи железных зубчатых пластин.

Фермы – это балочные элементы, изготавливаемые в промышленных условиях. Для их производства используется древесина хвойных пород деревьев класса С-22 и С24. В этих элементах не нужно делать отверстия, у них решетчатая структура, что позволяет пропускать сквозь фермы трубы.

При помощи деревянных ферм можно перекрыть пролеты до 8 м длиной и выше. Они не скручиваются и не усыхают.

Подробно о фермах перекрытия можно узнать из этой статьи.

Ригели

Это несущая конструкция, устанавливаемая горизонтально и являющаяся основой под каркас, который собирают из балок. Ригели бывают:

• железобетонные;
• железные;
• деревянные.

Область применения у ригеля шире, чем у обычной балки, его иногда устанавливают на фундамент. При помощи данного элемента можно скрепить части конструкции, не опираясь на основание, соединяя их между собой. Буквальный перевод ригеля – выпрямитель, т.е. деталь, которая способствует выпрямлению и укреплению конструкции.

Двутавровые

Это профиль (металлический или деревянный), сечение которого напоминает букву Н, что делает его более прочным и жестким, чем балки квадратного сечения.

Двутавровые элементы часто используют при:

1. строительстве мостов;
2. при монтаже перекрытий;
3. для армирования шахтных стволов.

Область их применения зависит от его длины, высоты, ширины, радиуса закругления поток и радиуса внутреннего закругления.

О двутавровых балках полная информация здесь.

Сдвоенные

Для усиления несущей способности конструкции применяют сдвоенные балки. Например, два деревянных бруса шириной 50 мм, скрепленные вместе, выдерживают большую нагрузку, чем один брус толщиной в 100 мм. Сдвоенные элементы «не играют» и становятся более прочными и жесткими, поэтому их часто используют для больших пролетов.

По роли в конструкции

Балки делятся по типу конструкции:

1. Опорные конструкции представляют собой горизонтальные перекладины, закрепленные параллельно одна к другой. Они призваны поддерживать полы верхних этажей. Опорные элементы часто перекрывают помещение от одной стены до другой. Как правило, их оставляют открытыми, монтируют под потолками и обивают деревянными панелями. Опорные балки поддерживают при помощи деревянных блоков, установленных между ними.
2. Несущие балки – это четырехгранный бревенчатый элемент, выполняющий роль опоры для потолков, полов и плоских крыш. Такие конструкции именуют лагами. Несущие элементы выполняют из дерева, они имеют прямоугольное сечение, где ширина равна 50-160 мм, высота 140-240 мм. Укладывают несущие детали на расстоянии от 0,6 м до 1 м. размер сечения зависит от планируемой нагрузки.
3. Второстепенные балки – это цельные элементы, которые опираются на главные балки и наружные стены.

Достоинства и недостатки балок из дерева

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

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

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

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

Требования по ГОСТу

Для того чтобы удовлетворить всем современным требованиям строителей к каждому типу балочных элементов предъявляются определенные требования.

При выборе железобетонных балок перекрытий важны следующие параметры:

• учитывается и подбирается прочность для каждого типа строений: для жилых домов и чердачных помещений максимальная нагрузка должна составлять 105 кг на кв.м, а для межэтажных перекрытий и цокольных этажей – 210 кг на кв.м;
• такой параметр, как жесткость, для межэтажных перекрытий должен быть равен 1/250, а для чердачных – 1/200;
• соответствовать требованиям и нормам ГОСТ должна тепло и звукоизоляция, при необходимости балки обшивают или подбирают для них подходящий наполнитель.

Размеры и форма балочных перекрытий должны соответствовать ГОСТ 24893.1-81. Марки железобетонных балок состоит из букв и цифр.

Три первые буквы и цифры обозначают сечение и ширину балки, например:

• БОП25 – балка прямоугольного сечения шириной 250 мм;
• БОВ38 – балка с консольным выступом шириной 380 мм.

Арабскими цифрами (1, 2, 3) обозначается несущая способность. Буквами – вид бетона (П – пористый заполнитель, Т – тяжелый бетон).

К дополнительным характеристикам относится следующее:

• проницаемость материала (Н – нормальная проницаемость, П – пониженная);
• сейсмостойкость – С;
• устойчивость к морозам – М (при зимней температуре ниже минус 40°).

Двутавровые производят двумя способами:

• способом сваривания;
• на прокатных станах.

Двутавровая конструкция специального назначения, имеющая маркировки К, С и М предназначена для укрепления подвесных путей и армирования стволов шахт.

Стальной тип изготавливается из сортового проката, используя такие ГОСТы:

• 19425-74 – специальный прокат;
• 8239-89 – обычный прокат;
• 26020-83 – с параллельными гранями;
• 8240-89 – для автомобильной промышленности;
• 1-90 – для вагоностроения;
• 11474-76 – обыкновенный стальной двутавр.

Самыми востребованными двутавровыми элементами являются:

• сталь 3 – производится из углеродистой стали, отличается высокой прочностью, долговечностью и устойчивостью к высоким нагрузкам;
• сталь 09г2с – имеет аналогичные характеристики с балкой сталь 3, способна выдерживать температурные нагрузки и имеет повышенные антикоррозийные свойства;
• балка металлическая сварная тоже очень популярна, но для того чтобы она долго и надежно служила, перед применением нужны тщательные расчеты по нагрузке.

Требования к деревянным балкам перекрытий регламентируются ГОСТ4981-87.

Материал для изготовления деревянных элементов должен соответствовать следующим требованиям и быть:

• прочным, чтобы выдерживать большие нагрузки (как постоянные, так и переменные);
• жестким, чтобы иметь способность сопротивляться изгибу;
• устойчивым к огню;
• обладать хорошей тепло и звукоизоляцией.

Маркировка деревянных балочных элементов зависит от вида используемой древесины – цельной или клееной, а также от количества черепных брусков:

• БЦ – балка из цельной древесины;
• БК – балка из клееной древесины;
• цифры 0, 1 и 2 – количество черепных брусков.

Например:

• БЦ0 – элемент из цельной древесины без черепных брусков;
• БК1 – элемент из клеевой древесины с 1 черепным бруском.

Как сделать своими руками?

Деревянные двутавровые балочные перекрытия можно изготовить самостоятельно. Это позволяет сэкономить, а также сразу сделать балки нужного размера, чтобы не подгонять материл при установке.

В первую очередь нужно правильно выбрать материал, так как от древесины зависит качество элементов.

Брус. Самый лучший брус – это клееный, потому что он меньше деформируется, реже гниет и разбухает. Это долговечный и крепкий материл, но и он может впитывать влагу.

Для стойки подойдет плита OSB или многослойная фанера. OSB – более прочный и долговечный материал. Для скрепления бруса и стойки балок перекрытия жилого дома клей следует выбирать с нетоксичным составом.

Процесс сборки двутаврового вида

1. Подготовить брусья нужного размера. Вдоль каждого бруса выпиливают пазы для закрепления стойки.
2. Из плиты OSB выпилить вертикальные стойки. Кромки плит скашивают, чтобы стойка плотно вошла в паз бруса.
3. Пазы в брусьях смазывают клеем. В паз нижнего бруса вставляется стойка, сверху накрывается вторым брусом, и вся конструкция плотно прижимается.
4. Сборная конструкция оставляется до полного высыхания клея (согласно его инструкции).

Для более качественной стыковки элементов балки, на бруски накладывают швеллера и стягивают при помощи веревок или ремней до затвердения клея. После этого детали можно использовать для сооружения перекрытий.

Балка: сущность, основные виды, целесообразность использования, рекомендации

Балка представляет собой составной линейный элемент несущей конструкции, имеющий минимум две точки опоры (опирается на оба конца) и работающий на изгиб. Использование балки направлено в первую очередь на распределение весовой нагрузки всей конструкции. Наиболее часто применяется горизонтальное использование балки, которая компенсирует вертикальную поперечную нагрузку.

А само весовое давление балки компенсируется вертикальными элементами, горизонтальная поверхность которых является точкой опоры для балки. Последующая компенсация приходится на опоры конструкции, если отсутствуют дополнительные промежуточные элементы. Таким образом, взаимокомпенсация весовых нагрузок позволяет обеспечить устойчивость и надежность всей конструкции.

Почему важно правильно выбрать тип?

От правильного выбора балочных перекрытий зависит прочность строения, так как эти несущие конструкции призваны распределять нагрузку верхних этажей, чердачных помещений, крыши. Это своеобразный каркас здания.

Поэтому важно правильно выбрать вид элемента, его сечение, рассчитать нагрузку на конструкцию, учитывая расстояние между балок, их размер, количество и расположение.

1. Полые элементы подходят для сооружения перекрытий в небольших строениях: гаражах, сараях, маленьких навесах.
2. Цельный брус подойдет для сооружения перекрытий в небольшом деревянном доме.
3. Тавровые конструкции рассчитаны выдерживать нагрузку в производственных зданиях, многоэтажных дома.
4. Двутавровые элементы используются на больших стройках, потому что способны выдерживать большую нагрузку на изгиб.

Выбирая балочные элементы, следует опираться на проектно-сметную документацию, в которой должны быть указаны:

• форма элемента и площадь его поперечного сечения;
• материал балки;
• способ монтажа.

Различия и общие характеристики горячекатаных двутавра и швеллера

Основное различие этих двух видов фасонного проката – форма профиля, влияющая на прочность и области применения:

• При Н-образной конфигурации сечения полки выступают по обеим сторонам стенки на одинаковое расстояние. Благодаря этому, стенка работает практически только на сжатие, усилия, стремящиеся скрутить двутавровую балку, невелики или отсутствуют. Жесткость стенки обеспечена с двух сторон.

Внимание! При строительстве крупногабаритных зданий для создания большепролетных перекрытий, испытывающих высокие нагрузки, предпочтение отдают двутавровым балкам.

• В швеллере полки выступают с одной стороны стенки, поэтому играют роль односторонних рычагов. В изделии могут возникать значительные скручивающие усилия. При необходимости увеличения жесткости стенки двух швеллеров сваривают с получением изделия, подобного двутавру. По прочностным характеристикам оно не намного уступает горячекатаному двутавру с аналогичными размерными параметрами. Помимо сварки, для соединения стенок используются заклепки или болты. При установке швеллера в качестве несущей балки его могут сваривать в коробку с усилением конструкции стальными накладками. Однако создание подобных изделий – весьма трудоемкий процесс. Преимущества швеллера: удобство монтажа в местах примыкания к другим элементам, меньшая стоимость, по сравнению с двутавром. В основном эта продукция используется в частном малоэтажном строительстве, при сооружении гаражей и хозпостроек.

При сравнении двутавра и швеллера можно выделить их общую черту: эти изделия не рассчитаны на значительные усилия, прилагаемые перпендикулярно плоскости стенки.

Цены на разные виды по РФ

Таблица расценок на балки двутавровые металлические с Н-образным сечением длиной 12 м:

Наименование изделия	Цена за 1 м/п (руб)
№10	890
№ 10Б	650
№ 12Б1	610
№ 12	900
№ 14Б1	750
№ 14	1050
№ 16	1290
№ 16Б1	930
№ 18Б1	1100
№ 20	1550
№ 20Б1	1850
№ 25Б1	2150
№ 30Б1	2750
№ 40	3200

Расценки на железобетонные:

Наименование изделия	Размер (мм)	Масса (т)	Стоимость (руб.)
Б-2	1480х300х200	0, 22	1060
Б-3	1840х300х250	0,25	1510
Б-4	2160х300х300	0,49	1990
Б-5	2650х300х300	0,6	2720
Б-6	2780х600х300	1,2	6010
Б-8	4250х600х450	2,88	11600

Деревянные двутавровые элементы с полками из сухого строганного бруса (до 6 м длиной) размером 65х45 (в зависимости от высоты изделия) стоят от 320 до 420 руб. за погонный метр.

Деревянные двутавровые элементы с полками из LVL бруса (до 13,5 м длиной) размером 64х39 и 89х395 (в зависимости от высоты изделия) стоят от 510 до 800 руб. за погонный метр.

Маркировка двутавровой балки, согласно ГОСТам

Изделия Н-образного профиля маркируют следующим образом:

• две начальные цифры означают высоту профиля в сантиметрах;
• буквенный индекс указывает вид профиля в соответствии с шириной полки – «Б», «Ш», «К».

Маркировка сварного двутавра обычно содержит:

• шифр производителя;
• размеры поперечного сечения в мм: высота х толщина стенки, ширина х толщина полки;
• катет в мм и конструкция поясных швов обозначаются буквами – «О» (односторонний шов), «Д» (двусторонний), «П» (с полным проваром стенки);
• в скобках указывается тип прокатного двутавра, на замену которому изготовлен сварной аналог, этот параметр является необязательным в маркировке;
• шифр нормативного документа, которому отвечает сварной профиль.

Пример обозначения – ДЗТ 174х8 200х12 6О (20К2) ДСТУ БВ.2.6.-75:2008, где:

Источник: skbalkon.ru

Прочно, быстро, экономично — балки перекрытия

Упростить процесс строительства дома позволят представленные на рынке многообразные конструкции перекрытий, возводимых без применения грузоподъемной техники и в предельно сжатые сроки.

«Каркас Комплект» Перекрытиями называют горизонтальные силовые конструкции. Они не только разделяют здание на этажи и воспринимают нагрузки, производимые людьми, мебелью или оборудованием, но и являются элементами жесткости, обеспечивающими устойчивость строения. В зависимости от назначения — точнее, расположения в доме — перекрытия подразделяют на цокольные (последние, в свою очередь, — на надподвальные и перекрытия над подпольем первого этажа), междуэтажные и чердачные. В этой публикации мы рассмотрим только междуэтажные перекрытия, поскольку правила их создания в целом применимы и к цокольным, и к чердачным.

Немного теории

Основное требование, предъявляе-мое к перекрытию, — прочность и жесткость. Это означает, что перекрытие должно выдерживать расчетные нагрузки не только без разрушения, но и без значительного прогиба (допустимая величина последнего — 1/250 длины пролета), а также не быть зыбким, то есть не колебаться при движении людей, перемещении мебели и т. п.

Фото 1	Фото 2	Фото 3
Фото 4	Фото 5	Фото 6

1-6. Результат «эволюционного» процесса — перекрытие из доски 150 50 мм: на стены укладывают доски обвязки (1, 2); к обвязке с шагом 600 мм крепят лаги (3); балки-матицы создают из сплоченных досок (4); сверху на лаги кладут настил (5, 6).

Перекрытие проектируют, исходя из величины действующих на него нагрузок. Их принято подразделять на распределенные и сосредоточенные. Определяющей при составлении проекта является распределенная нагрузка, величину которой регламентируют действующие нормативные документы: СНиПы, ГОСТы, DIN и т. п.

Сосредоточенную нагрузку принимают во внимание лишь в том случае, если вы собираетесь установить на перекрытие предмет, имеющий очень значительную массу: рояль (400-600 кг), двухместную ванну (800-1200 кг) или небольшой SPA-бассейн (от 1,5 т). При этом именно она становится решающей в расчетах прочности и прогиба перекрытия. Такие вычисления, производимые с помощью специальных таблиц или компьютерных программ, позволяют подобрать не только оптимальное сечение балок, но и их шаг — чем он меньше, тем прочнее конструкция.

Движемся к практике

В зависимости от материала в частном строительстве используют два вида перекрытий: деревянные (по деревянным балкам) или железобетонные (по балкам, по плитам, монолитные). Чтобы перекрыть большие пролеты, нередко применяют стальные балки (швеллер, двутавр).

Фото 7

Фото 8

Фото 9

7-9. «Эволюция» технологии создания перекрытий по деревянным балкам: мощная балка — матица, служившая основой бревенчатого перекрытия в избе (7); перекрытия из бруса 150 100 мм (8); перекрытия из бруса и доски 150 50 мм (9).

В наше непростое кризисное время на выбор технологии возведения перекрытий влияет прежде всего экономический фактор. И это неудивительно, ведь стоимость перекрытий составляет 15-20 % от общей цены дома, а трудозатраты на их сооружение — 25 % от затрат на строительство здания в целом. Следовательно, если выбрать быстровозводимую конструкцию, обеспечивающую достаточно высокие эксплуатационные характеристики и надежность перекрытия, и рациональную технологию, можно существенно снизить расходы на стройку.

Фото 10

Фото 11

Фото 12

10-11. Технология возведения перекрытия по балкам шириной 50-80 мм и высотой 200- 350 мм (10, 11) в целом схожа с вариантом его сборки из доски 150 x 50 мм. А вот несущая способность в 2-3 раза выше.
12. ОСП-балки позволяют размещать инженерные системы и коммуникации непосредственно в перекрытии. Для этого в балках вырезают круглые или прямоугольные отверстия.

Неплохо сэкономить позволяет и отказ от применения тяжелой грузоподъемной техники. Впрочем, в этом случае дело не только в желании сберечь деньги: ни кран, ни бетононасос, ни даже бетоновоз нередко просто не могут проехать на участок застройки. Как же быть? Выход прост — использовать быстровозводимые перекрытия по деревянным, металлическим или комбинированным балкам либо сборно-монолитные перекрытия, способные с успехом заменить привычные балочные и плитные конструкции. Рассмотрим их особенности.

Балки из доски 150 50 мм

Эволюция возведения перекрытий в частном строительстве шла не от простого к сложному, а наоборот — от сложного к простому. Так, в русской избе перекрытия имели непростую конструкцию. Ее основным несущим элементом служила массивная балка — матица, позволявшая при перекрывании значительного пролета (шириной около 6 м) обходиться без поддерживающей перегородки.

Фото 13

Фото 14

Фото 15

13-15. Для монтажа быстровозводимых перекрытий широко используют рассчитанные на различный уровень нагрузок крепежные элементы (13), изготовленные из оцинкованной стали (хомуты, кронштейны, уголки и т. п.). От их правильного применения зависит качество конструкции. Такие элементы закрепляют саморезами (14), а при необходимости еще и мощными шурупами-глухарями (15).

Эта конструкция изменилась, когда появилась технология создания более эстетичных перекрытий из бруса и настилов из доски. В конце ХХ в. возникли перекрытия с балками из бруса и лагами из доски, а затем и перекрытия только из широкой доски.

Затем инициативу «упрощения» у проектировщиков перехватили рядовые строители. В результате возникли перекрытия, без каких-либо расчетов собираемые из доски 150 50 мм, устанавливаемой на кромку с шагом 600 мм. Всего 2-3 ч — и перекрытие готово. Скажете, сказка? Кошмар!

К сожалению, данным способом перекрывают как небольшие пролеты, так и те, ширина которых значительно превосходит допустимый предел для перекрытий подобной конструкции. А предел этот по подсчетам весьма невелик — он чуть превышает 3 м. И никто не задумывается о последствиях: в лучшем случае созданное перекрытие прогнется, в худшем — рухнет. Теперь перейдем к более прогрессивным вариантам.

Фото 16

Фото 17

Фото 18

16-18. Клееные балки (16) можно смело оставлять видимыми в интерьере, после шлифовки и покрытия декоративно-защитным составом они прекрасно сочетаются с другими строительными материалами и любым стилем внутреннего оформления (17, 18).

Балки из широкой доски

Выполняют эти балки из доски толщиной 50-80 мм и шириной 200- 300 мм, изготовленной из сосны или лиственницы. Чем такие балки лучше? Объясним на конкретном примере. При нагрузке 2,5 кПа и шаге 600 мм с помощью доски 150 x x 50 мм можно перекрывать пролеты шириной 3 м. И при тех же условиях доска 200 50 мм (смонтированная тоже на кромку) поможет перекрыть пролет шириной 4 м, доска 250 50 мм — 5 м, а доска 300 x x 50 мм — 6 м. Чтобы избежать боковых деформаций, широкие доски придется укреплять деревянными распорками. Тем не менее применение этого материала позволит снизить расход древесины на 15-20 % по сравнению с обычными балками.

Платформа или щит?

В каркасных домах перекрытие рекомендуется возводить по системе «платформа» (а). Вначале на фундаменте собирают цокольное перекрытие, которое служит рабочей плоскостью для сборки стен первого этажа. После установки стен на них укладывают балки междуэтажного перекрытия, создавая новую платформу. В домах из бруса или бревна над каждым помещением лучше делать собственный жесткий щит перекрытия, который при неизбежной усадке стен будет двигаться вместе с ними (б).

Приобрести широкие доски надлежащего качества (как известно, балки не должны иметь пороков, ослабляющих их сечение) на нашем рынке непросто. Зато можно заказать проект и изготовление набора элементов для сборки перекрытия. Есть возможность аналогичным образом заказать и перекрытия, возводимые по остальным технологиям, перечисленным в данном обзоре. О том, как это сделать, мы расскажем далее.

Фото 19

Фото 20

Фото 21

19-21. Шпоновые балки имеют вид массива древесины, что используют архитекторы и дизайнеры при оформлении интерьера (19-21). При необходимости эстетические качества изделий можно улучшить за счет применения в наружных слоях древесины лучшего сорта.

Клееные балки

Суть технологии состоит в том, что вместо балок из цельной древесины используют балки, изготовленные методом склеивания из коротких досок-ламелей (из последних при раскрое вырезаны дефекты). Длина клееных балок достигает 12 м, а размеры сечения могут колебаться от 140 50 до 200 200 мм. Клееные балки значительно прочнее, чем элементы из цельной древесины того же сечения.

LVL-балки

LVL-брус (от англ. Laminated Veneer Lumber) — высокопрочный однородный конструкционный материал, изготовленный по технологии склеивания под давлением нескольких слоев шпона с параллельным расположением волокон. Он обладает уникальным набором характеристик.

Фото 22

Фото 23

Фото 24

22-24. Между собой деревянные фермы перекрытий скрепляют поперечнопродольными связями (22). К стенам их прикрепляют уголками и саморезами (23). Величина перекрываемых пролетов — до 12 м (24).

Одно из основных его преимуществ — большой выбор размеров балок: ширина — 100-1100 мм, длина — 2,5-25 м, толщина — 19- 75 мм. По прочности LVL-брус значительно превосходит как цельную, так и клееную древесину. Материал прекрасно поддается обработке любыми режущими инструментами. Недостаток один — высокая цена. Поэтому применять LVL-брус выгодно только для устройства большепролетных сооружений.

Перекрытие из ферм

Фермы, изобретенные еще в ХVI в., в конце ХХ в. обрели второе рождение. Благодаря стараниям канадских компаний, занимающихся каркасным строительством, появились программы для расчета ферм перекрытий, а также поточные линии для их сборки.

Фото 25 «Каркас Комплект»

Фото 26

Фото 27 «Каркас Комплект»

Фото 28

25-26. На качество возводимого из ОСП-балок перекрытия существенное влияние оказывает правильное крепление их к опорам. При любом варианте примыкания к стене длина опорной площадки должна быть не менее 100 мм (25). В кирпичной, блочной или бетонной стене балки «замоно-личивают» (26).
27-28. Самый надежный способ создания узла примыкани — когда балка опирается на несущую поверхность стены (27) или балку перекрытия (28). В этом случае можно отказаться от использования металлоэлементов, а балки закрепить гвоздями или саморезами.

Одна из таких разработок — параллельно-поясные фермы MiTek (Канада) высотой 350 мм. Их изготовляют из сухой строганой древесины сечением 100 50 мм. Ее расход — 0,1 м 3 на 1 м 2 перекрытия. Элементы соединяют в конструкцию на прессе металлическими зубчатыми пластинами (МЗП), которые ставят с двух сторон балки. После сборки во внутреннем объеме перекрытия без проблем размещают инженерные коммуникации.

Балки на основе ОСП (OSB)

Еще одна оригинальная разработка, поступившая к нам из Канады, — двутавровая балка, выполненная в заводских условиях из деревянных брусков сечением от 64 38 до 89 38 мм и ОСП-плит толщиной 10 мм (используют влагостойкие плиты OSB-3). Бруски могут быть изготовлены из цельной древесины хвойных пород (сосна, ель, лиственница), а также из клееного или LVL-бруса.

Фото 29

Фото 30

Фото 31

29-31. Для каждого из перечисленных в этой статье видов перекрытий существует альбом стандартных технических решений для крепления балок к бетонным (29), бревенчатым (30) и кирпичным (31) стенам.

При изготовлении балок ОСП-плиты распускают на полосы необходимой ширины, и вдоль их торцов фрезеруют пазы и шипы. Сделанные заготовки склеивают между собой так, что они образуют бесконечную полосу, от которой отрезают заготовки нужной длины. Далее в брусках фрезеруют продольный клиновидный паз, а вдоль длинных кромок ОСП-полос — соответствующий шип. После этого три детали склеивают под давлением, получая двутавровые балки (некоторые производители дополнительно фиксируют детали металлическими скобами). Высота готовых балок — 241-457 мм, длина — до 12 м. Они имеют небольшую массу (балка длиной 6 м весит 40 кг), а благодаря двутавровому сечению — более высокие показатели прочности и сопротивления изгибу.

Металлодеревянные балки

Конструкция HTS-балок, пришедших к нам из Германии, в целом весьма сходна с только что рассмотренной: в сечении они представляют собой двутавр, верхние и нижние полки которого изготовляют из древесины. А вот соединяющая их стенка выполнена не из ОСП-плиты, а из профилированной оцинкованной стали толщиной 0,5 мм с полимерным покрытием (волнистая форма обеспечивает стабильность размеров балки и высокие несущие характеристики). Таких стенок может быть не одна, а две (они расположены на расстоянии 15-20 мм). Ведь балка с двумя стенками лучше сопротивляется изгибу, чем аналогичная с одной.

Отверстия в ОСП- и HTS-балках

Круглые и прямоугольные отверстия в ОСП-балках вырезают по определенным правилам, которые лимитируют расстояние от отверстий до опоры, а также между краями отверстий. Вверху и внизу металлических мостиков HTS-балок через 5 см выштампованы «точки»: ударил — и получил отверстие диаметром 20 мм. При вырезании больших отверстий балку усиливают накладкой из ОСП-плиты.

Фото 32 «ХТС-Русланд»

Фото 33 «ХТС-Русланд»

Фото 34

32. При необходимости (она определяется конструктивными особенностями стен дома и проектными расчетами) концы HTS-балок могут быть усилены ОСП-плитами толщиной 9-15 мм.
33-34. Для предотвращения изгиба или скручивания HTS- балок между ними с определенным шагом монтируют поперечные связи из тех же HTS- балок (33) или ОСП-плит (34). Необходимый тип связей и их шаг определяют расчетами при проектировании.

Технология соединения стенок и полок тоже иная. На верхней и нижней кромках стальных волнистых заготовок с шагом 50 мм выштампованы зубья, которые на глубину 20 мм запрессовывают в древесину. Высота металлодеревянных балок — 180-490 мм, длина — до 24 м. Масса 1 пог. м — 7-27 кг.

Металлические перекрытия

Это еще одна канадская технология. Перекрытие собирают из решетчатых панелей, изготовленных в заводских условиях из легких стальных тонкостенных (толщина — 0,8-2 мм) профилей C- и П-образного сечения.

Фото 35

Фото 36 «Genesis-Тула»

Фото 37

35. Устройство перекрытия по двутавровым балкам iSPAN.
36-37. Поверх перекрытий, изготовленных с применением балок iSPAN (36) или С-образных стальных профилей (37), может быть уложен как профилированный стальной настил, так и настил из ОСП-плит или фанеры. Снизу подшивают гипсокартон, его прикрепляют к нижним полкам балок по обрешетке.

Чтобы выполнить такие панели, не обойтись без проектирования. На этой стадии компьютер определит необходимые размер и толщину используемых профилей (их высота составляет 254-300 мм, длина полок — 32-76 мм). Кроме того, он рассчитает конфигурацию и нужное количество панелей и выдаст пакет документации, обязательный для работы автоматизированной линии холодного профилирования.

Получив определенную команду, такая линия изготовит из рулонной оцинкованной стали требуемое количество профилей, каждый из которых будет иметь заданную длину. При этом в нем просверлят все нужные отверстия (для этого в компьютер должна быть заложена схема разводки коммуникаций и электрики).

Далее рабочие на специальном стапеле с помощью самонарезающих винтов диаметром 4-6 мм соберут из профилей панели с необходимыми коммуникационными каналами. Масса панелей — около 50 кг/м2.

Фото 38

Фото 39 «Колумб»

Фото 40 «Каркас Комплект»

38-39. Балки с «треугольным» арматурным каркасом вручную устанавливают на стены с шагом, равным ширине пустотелых блоков (38). Затем пространство между балками полностью запол-няют пустотелыми блоками. Поверх них по всей площади перекрытия укладывают арматурную сетку с ячейками размером 100 100 мм из проволоки диа-метром 4-6 мм (39). Собранную конструкцию заливают бетоном класса В20 (М250), который обяза-тельно уплотняют (расход бетона — около 0,1 м 3 на 1 м 2 ).
40. ОСП-балки высотой 241 и 302 мм спроектированы специально для использования в строениях с короткими пролетами, балки высотой 356-457 мм — для строений с большими пролетами.

Недавно на нашем рынке появилась новинка — балки iSPAN, специально предназначенные для возведения междуэтажных перекрытий. Их также выполняют из оцинкованной стали толщиной 1,5-2,2 мм. В принципе они представляют собой швеллер, созданный из полосы шириной 250-600 мм и П-образных профилей, приклепанных к ней с двух сторон вдоль верхней и нижней кромок. При изготовлении балок в них вырезают отверстия для прокладки коммуникаций. Проектирование перекрытия и поставку балок осуществляет компания Genesis (Канада).

Сборно-монолитный вариант

В основе возводимого по этой технологии сборно-монолитного перекрытия — четыре элемента. Это железобетонные балки с пространственным арматурным каркасом в виде легкой фермы треугольного сечения, пустотные блоки, арматурная сетка и скрепляющий слой монолитного бетона.

Перекрытия системы «Марко»

(а — обычное; б — повышенной несущей способности):
1 — бетонный пояс;
2 — пустотелый блок;
3 — балка с арматурным каркасом;
4 — монолитный бетон;
5 — арматурная сетка;
6 — доборная плита (пенополистирол).

Каркасы производят из высокопрочной арматуры (класс В500), используя для этого сварочно-гибочное оборудование. Они могут иметь высоту 150 или 200 мм. Чтобы изготовить балку, от такого каркаса отрезают заготовку нужной длины, которую устанавливают в форму и заливают бетоном (класс не ниже В20). В итоге в ее основании образуется балка сечением 120 40 мм. Масса 1 пог. м этого изделия — 17 кг.

В таком виде балки и попадают на строительную площадку. Отметим, что несущая способность балок невелика. Поэтому, чтобы при монтаже перекрытия они не прогнулись под тяжестью пустотелых блоков, под балками необходимо с определенным шагом установить подпорки, используя регулируемые металлические или деревянные стойки.

Фото 41

Фото 42

Фото 43

Фото 44

41-44. При утеплении перекрытий минеральной ватой на стадии их возведения часто применяют так называемый натяжной метод: сначала закрепляют влагоизоляционный материал так, что он провисает между лагами (41, 42), затем на него укладывают в три слоя (общая толщина — 150 мм) рулонный или плитный утеплитель, который сверху прикрывают пароизоляционной пленкой (43). Потом прикрепляют к балкам настил из ОСП-плит или фанеры толщиной 18-20 мм (44).

Процесс сборки перекрытия подробно показан на фотографиях. Добавим лишь, что при последующем бетонировании собранной конструкции формируется диафрагма перекрытия, имеющая форму ребристой плиты. В состав любого из ребер входит швеллерообразная монолитная бетонная балка, возникшая над каждой из легких балок с «треугольным» каркасом (последний становится армирующим ядром монолитной балки). Балки и будут нести действующую на перекрытие нагрузку (до 600 кгс/м2).

Необходимо перекрытие, рассчитанное на большую нагрузку? Нет проблем! Его монтируют по аналогичной технологии, только используют легкие балки с арматурным каркасом высотой 200 мм, а к верхней площадке каждого пустотелого блока приклеивают «надставку» (например, из пенополистирола). В результате отлитые из бетона несущие балки окажутся выше, а значит, будут обладать более значительной несущей способностью.

Фото 45

Фото 46

Фото 47

45-47. Классический способ утепления: между лагами создают черновой накат, который застилают рулонным влагоизоляционным материалом (45), сверху укладывают плитный утеплитель (46). Но можно и засыпать слой эковаты (47) и уплотнить ее.

Полезно знать, что сборно-монолитная технология существует в не-скольких вариантах: известны системы Albert (Германия), Teriva (Польша), ДАХ (Белоруссия) и «Марко» (Россия). Что касается применения легких армированных балок, они весьма сходны между собой. Отличия заключаются в материале пустотелых блоков: поризованная керамика, керамзитобетон, пенобетон и т. д. На наш взгляд, самые оригинальные блоки использованы в технологии «Марко». Они изготовлены из пенополистиролбетона, поэтому 1 м 2 такого перекрытия весит 230-348 кг, что на 80-100 кг меньше остальных. Кроме того, созданное по этому методу перекрытие практически не нуждается в дополнительной тепло- и звукоизоляции.

Пять шагов к цели

Сегодня на строительном рынке появилось множество фирм, готовых помочь застройщику: они спроектируют и изготовят набор деталей, необходимых для того, чтобы возвести перекрытие без применения грузоподъемной техники и в предельно сжатые сроки. Чтобы заказать такую конструкцию, надо сделать всего пять несложных шагов.
1. Выбрать тип быстровозводимого перекрытия.
2. Запастись проектом дома и посетить офис фирмы, предлагающей данную конструкцию.
3. Рассказать сотруднику компании о стоящей перед вами проблеме, назвав материал, из которого вы возводите дом, и пояснив, какие предметы значительного веса и где именно планируете разместить на перекрытиях (упомянутые ранее рояль, двухместная ванна и т. п.). Вам сразу ответят, сможет ли фирма решить этот вопрос, и назовут предварительную стоимость работ. Затем при вас составят задание на проектирование (ТЗ), которое вам придется подписать.
4. Оплатить проектные работы (50-300 руб./м2, в некоторых случаях эта сумма может быть включена в цену деталей). Проектировщик по данным вашего ТЗ подберет балки соответствующего сечения, расставит их с необходимым шагом и создаст комплект рабочих чертежей. Срок выполнения — 1-3 дня.
5. Когда проект будет готов, вам объявят точную стоимость работ. Через 2-4 нед после оформления заказа (срок зависит от его объема и сложности конструкции перекрытия) вы получите набор произведенных деталей.
К нему приложат инструкцию по монтажу, а также альбом типовых решений по креплению перекрытия к стенам, выполнению настила и утеплению (и, если, конечно, вы включите это в заказ, — набор крепежных элементов). А через 1-2 дня вы уже сможете ходить по перекрытию. Если сомневаетесь, что ваши строители справятся с его сборкой, пригласите бригаду фирмы-изготовителя (цена ее работы — 15-40 % от стоимости набора деталей перекрытия) или договоритесь о проведении шеф-монтажа.

Утепление и звукоизоляция

Перекрытие допустимо утеплять как на стадии его изготовления, так и после этого. Существует несколько способов утепления конструкции на первом из названных этапов. Основное преимущество так называемого натяжного метода заключается в простоте и скорости монтажа. Недостаток состоит в том, что между балками утеплитель уложен «дугой» и не всегда плотно примыкает к ним.

Если перекрытие выполнено из ферм, данный вариант утепления вообще не стоит применять, так как утеплитель не попадает в промежутки между элементами фермы, и в результате они становятся «мостиками холода». Можно использовать и классический способ утепления, после чего накрыть уложенный утеплитель пароизоляцией, а затем настилом.

Фото 48

Фото 49

Фото 50

Фото 51

48-51. Монтаж утеплителя методом «задувания» выглядит так. Один монтажник остается рядом с установкой (48), обеспечивая ее нормальную работу и своевременную загрузку материала. Другой поднимается с шлангом на объект, делает крестообразный надрез в пароизоляции, прикрывающей полости между балками (49), вставляет в надрез шланг (50) и контролирует качество заполнения полости. На чердачные перекрытия теплоизоляцию просто насыпают слоем заданной толщины (51).

Утепление перекрытия по окончании строительства более трудоемко. В пространстве между лагами с помощью степлера закрепляют пароизоляцию. Далее нарезают плиты минераловатного утеплителя на заготовки, ширина которых соответствует шагу балок, и аккуратно вставляют их в промежутки между балками. От падения вниз утеплитель (он должен иметь определенную жесткость) временно будут удерживать нижние полки балок-швеллеров либо прибитые к балкам черепные бруски. После этого необходимо достаточно быстро смонтировать слой пароизоляции.

Аналогичными способами утепляют перекрытия и с помощью пенополистирола. В этом случае можно отказаться от пароизоляции, а зазоры уплотнять монтажной пеной.

В заключение расскажем о монтаже теплоизоляции методом «задувания». Применяемое для этого оборудование бывает как стационарным (его завозят на участок, и на время оно остается там), так и передвижным (технику устанавливают на автомобиле, и она переезжает вместе с ним).

Для «задувания» используют два вида производимых в России утеплителей: «Эковата» и «Задувная вата». «Эковата» на 80 % состоит из целлюлозных волокон (их получают из макулатуры) и на 20 % — из добавок, среди которых антипирен (бура) и антисептик (борная кислота). Свойства этого утеплителя: теплопроводность — 0,038-0,040 Вт/(м x К), группа горючести — Г2, плотность — 35-55 кг/м3. «Задувная вата» получена путем измельчения плит или матов минеральных теплоизоляционных материалов, которые не прошли приемку продукции по несоответствию размеров, недостаточной плотности и т. п., но имеют нормальную структуру волокон. Характеристики: теплопроводность — 0,040-0,042 Вт/(м x К), группа горючести — НГ, плотность — 28-40 кг/м3. Оба продукта упаковывают под давлением (сжимают в 4-6 раз, что снижает расходы на транспортировку), а перед применением вновь разрыхляют.

В процессе «задувания» утеплитель заполняет все имеющиеся пустоты, образуя непрерывный слой. В нем отсутствуют стыки и примыкания, обычные при монтаже теплоизоляции традиционным способом. Значит, «задувание» как нельзя лучше подходит для утепления ферм. Стоимость работ (включая утеплитель) в зависимости от плотности укладки — 1600-1800 руб./м3.

Некоторые свойства быстровозводимых перекрытий

Вид пере-крытия Произ-водитель Максимальная длина пере-крываемого пролета, м Толщина конструктивной основы перекрытия, мм Масса 1 м балки/ 1 м 2 перекрытия, кг Максимально допустимая нагрузка на перекрытие, кгс/м2* Цена 1 м 2 , руб

Доска шириной 200-300 мм	«Дубрава»	5,5	200-300	6-8/15-30	400-800	1000-2000
Клееные балки	«Дубрава»	12	160-540	9-15/36-100	1000-2500	1500-5000
Балки из LVL	«Дубрава»	18	140-1100	10-25/40-150	1000-3000	2700-9500
Деревянные фермы	«Скородом»	6	450	6-12/10-20	1500-3000	1260-1520
Балки на основе ОСП	«Каркас Комплект»	11	241-457	3,3-5,4/ 40-150	150-1500	600-1200
Балки HTS	«ХТС-Русланд»	20	230-590	6,8-17,1/ 10,8-27,3	500-1500	780-2000
Стальные профили	«Genesis-Тула»	7 (C-профили) 12 (iSPAN)	254 200-600	5/25 19/50	300-400 800-1000	800-1200 1500-2500
Сборно-монолитное	«Колумб»	9,6	250-350	13-17/230-340	1300	1100-1250
* При соответствующей проектной проработке.

Редакция благодарит компании «Genesis-Тула», «Дубрава», «Каркас Комплект», «Колумб», «Скородом», «ХТС-Русланд» за помощь в подготовке материала.

Источник: www.ivd.ru

Сварные балки: область применения, преимущества

Сварные технологии открывают широкие возможности для строительной сферы. Благодаря им возможно создание прочных, надежных и долговечных металлоконструкций, с помощью которых можно ускорить процесс возведения объекта и увеличить его грузоподъемность. Наиболее часто в строительстве используют сварные балки. Они представляют собой объединение нескольких металлических конструкций, соединенных сварочным швом.

Для их создания используется высококачественный металл различных марок. В зависимости от использованного металла, балки обладают собственным перечнем характеристик и подходят для конкретного вида строительных работ.

Где применяются сварные балки?

Эти металлоконструкции применяют для возведения следующих объектов:

• длинных пролетов между производственными цехами;
• эстакад, мостов;
• железобетонных перекрытий;
• строительных площадок;
• подземных тоннелей;
• акведуков;
• крупных торговых центров и т.д.

Благодаря особенностям сварной балке находят самое разное применение, это изделие позволяет обеспечить нужную устойчивость, прочность и надежность возводимой конструкции.

Какие виды сварных балок существуют?

На сегодняшний день используются такие виды балок:

• для подвесных конструкций (благодаря малой длине стенок двутавровая балка идеально подходит для создания перекрытий и подвесных мостов);
• для армирования шахтных стволов;
• стандартной ширины;
• для колонн.

Основные преимущества сварных балок

К основным преимуществам сварных балок можно отнести следующее:

1. Снижение веса готовой конструкции. Сварная балка способна уменьшить вес возводимой конструкции не менее чем на десять процентов, это достигается за счет сбалансированного подбора сечения.
2. Повышает устойчивость конструкции. Балка выдерживает огромное напряжение, она с легкостью выдержит постоянное давление, сохранит свои характеристики на много лет.
3. Позволяет создавать неординарные конструкции. С помощью сварной балки можно воплощать в реальность самые необычные дизайнерские проекты. Архитектурные строения будут выглядеть красиво и оригинально.
4. Отсутствие строительных отходов. Она изготавливается на заводе сразу необходимой длины, поэтому исключается образование обрезков и прочих отходов с этого строительного материала.
5. Высокая прочность. Каждое изделие проверяется на заводе ультразвуком. Если сварной шов выдержал такую нагрузку, то балка обладает высокой прочностью и готова к реализации.
6. Экономичность. Сварные балки обладают относительно невысокой стоимостью, что позволяет значительно сэкономить на строительстве объекта, при этом не потеряв в качестве.

Постоянное совершенствование сварных технологий порождает новые высокопрочные строительные материалы, позволяющие значительно ускорить возведение конструкций любой сложности и придать им невероятную устойчивость к различным негативным факторам окружающей среды.

Сварная балка, которая изготавливается современными производителями, обладает всеми необходимыми характеристиками, соответствует международным стандартам качества и рациональна в использовании. Все крупные строительные компании с удовольствием используют этот материал при возведении разных объектов.

Источник: stroikak.com