Использование двутавра вместо балок перекрытия в частном строительстве

Если вы слышали об инновационном методе легкого, и, в то же время, прочного и надежного строительства из балок необычного вида и заинтересовались им, значит, эта статья как раз для вас! Давно используемые за рубежом деревянные двутавровые балки перекрытия пока еще в новинку на отечественном рынке, хотя у них куда больше преимуществ, чем у любого другого материала.

А, самое приятное во всем этом то, что их совершенно реально изготовить прямо в домашних условиях при помощи стандартных подручных инструментов. Строите дом своими силами? Тогда познакомьтесь еще с одной технологией, которая облегчит вам жизнь!

Для начала предлагаем вам посмотреть интересное видео про основные характеристики двутавровых балок:

Что такое двутавр, и в чем суть новой технологии строительства?

Двутавровые балки особенно популярны за рубежом: в Канаде и европейских странах, а в России они только набирают свою популярность. Причем в некоторых регионах их даже не найти в продаже! Почему? Если мировой опыт показывает, что такой строительный материал действительно качественный и надежный, как так получилось, что двутавровые балки не заняли лидирующие позиции на отечественном рынке?

Балки перекрытия 13,5 метров

Дело в том, что истинная русская душа мастера привыкла работать с крепкими и надежными материалами: массивными, которые тяжело поднять и которые внушают уважение одним своим только видом.

И перекрытие издавна привыкли строить из прочных больших и тяжелых деревянных балок или даже цельных бревен, но уж точно не из «хитрых» инновационных конструкций с тонкой перегородкой. А то, что здесь надежность обеспечивают все те же законы физики, без которых не обойтись ни в строительстве, ни в архитектуре – это уже другой вопрос.

И до сих пор большинство российских застройщиков готовы сделать балки перекрытия даже из металла, чем из двух планок и OSB. Хотя на самом деле такие балки обладают целым рядом преимуществ!

Чем хорош канадский метод строительства перекрытия?

Давайте рассмотрим все преимущества двутавровых балок как материала для строительства перекрытия:

Преимущество №1. Удивительная прочность

Благодаря такой гениально продуманной конструкции довольно хрупкие на вид балки оказываются во много раз прочнее и надежнее обычных. Верхняя часть балки работает на изгиб, а нижняя – на растяжение. Т.е. здесь уже речь идет не об одном монолитном элементе, которому приходится принимать на себя оба вида нагрузки одновременно:

Преимущество №2. Точная геометрия

Второй очень важный момент: идеальная геометрия самих балок. Даже со временем они не прогибаются, не выкручиваются, не рассыхаются и не изменяют свои своих параметров. Как утверждают производители, даже через 100 лет такие балки будут вести себя все также, как через год после постройки.

Что это дает? Для начала – безупречно ровное перекрытие, на которое легко монтировать любое половое покрытие, особенно паркет и ламинат. Дело в том, что когда вы имеете дело с брусьями и обычными деревянными балками, то должны знать, что согласно стандартам нормам их прогиб может достигать 3 см! И, поверьте даже это уже ощутимо: пол будет просто «ходить» под вашими ногами. И подобное точно хорошо не скажется ни на одном половом покрытии (кроме дешевого линолеума, пожалуй).

И это нормально: натуральная древесина – материал живой, и для нее свойственно сжиматься, усыхать или, наоборот, набирать в себя влагу. А вот двутавровые балки уже изготавливается из клееной древесины, с применением особо прочного соединяющего состава, и своих размеров они не изменяют.

Преимущество №3. Комфортный вес

Следующий важный аспект: двутавровые балки достаточно легкие, чтобы поднять одну из них самостоятельно, а потому с подобной работой без проблем справляются два обычных рабочих. Что это дает?

Во-первых, вам не понадобится тяжелая техника, которая должна будет поднимать обычные деревянные балки или металлические.

Во-вторых, работы на высоте станут более безопасными, ведь никому на голову не свалится слишком тяжелая балка.

В-третьих, применение двутавровых балок позволят немало сэкономить на фундаменте, ведь нагрузка на него уже будет на порядок меньше. И, если брать во внимание, что до 50% бюджета строительства обычно идет на надежный, крепкий фундамент, который выдержит не только стены, но и не менее тяжелые балки, тогда экономия получается существенной.

Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях

Двутавровые балки вы можете изготовить самостоятельно, если будете знать, какими должны быть их параметры и узлы соединения. И в итоге у вас будет не только уверенность в качестве перекрытия, но и немало сэкономленный бюджет.

Преимущество №5. Практичность в утеплении

И, наконец, последний приятный момент: двутавровые балки особенно удобны для утепления междуэтажного перекрытия и последующей отделки потолка:

Единственный неприятный момент заключается в том, что в России качественные двутавровые балки поставляют единицы компаний, и если уж их приобретать, то важно уметь правильно рассмотреть все технологические недочеты. Речь ведь идет о будущем перекрытии!

Каких параметров должна быть деревянная двутавровая балка перекрытия?

Вам наверняка интересно узнать, почему двутавровая балка называется именно так? Дело в том, что она состоит из двух основных элементов, которые напоминают соединенные буквы Т. А балка Т-образной формы, в свою очередь, называется тавром. Вот откуда произошло это необычное название.

Что представляет собой такая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из OSB или фанеры, которые выступают в роли ребер жесткости. А для этого в балках предварительно фрезеруют паз нужной формы. Высота балки получается от 140 до 470 миллиметров, и на практике та оказывается достаточно жесткой на прогиб. Если говорить о выборе проекта балок для стандартного коттеджного строительства с самыми популярными пролетами до 6 м, наиболее выгодной будет балка высотой 302 мм.

Самыми первыми в России стали выпускаться наскоровские балки, и их обозначениями современные производители пользуются до сих пор. Их делят на серии в зависимости от толщины полок: на тонкие балки и широкополочные:

• Тонкие окантовочные балки серии NJ. Это балки с толщиной полок 38 мм. Такие заготавливают для обустройства периметра внешнего контура перекрытия, там, где необходим проем под лестницу или для других нагруженных мест. Они бывают однослойным и многослойными.
• Широкополочные балки серии NJH и NJU. Это балки с толщиной полок 64 мм или 89 мм, конкретно для несущих пролетов. Как вы понимаете, в таких местах нагрузка на балки наиболее сильна.

Вот как отличаются обе серии:

Отметим такой важный момент. В интернете часто можно встретить опасное заблуждение, согласно которому изготавливают деревянные двутавровые балки перекрытия: расчет производится по старой таблице наскоровских балок. Хотя на самом деле на то время еще не существовало СНиПов для двутавров, и эта таблица предполагала снеговую нагрузку около 90 кг/м, которые соответствуют как раз Ростовской области.

Но сегодня использовать такие данные неправильно, так как вы понимаете, что снеговая нагрузка может быть намного выше в более северных районах РФ. А поэтому руководствуйтесь только такой таблицей, которую составили уже современные производители:

Помните также, что не все виды двутавровых балок, которые сегодня применяются при строительстве, пригодны для устройства перекрытия. Например, двутавровые балки опалубки.

Как приобрести качественный двутавр для своего дома?

В заводских условиях двутавры изготавливают из ценной древесины хвойных пород: лиственницы или сосны. Если вы решили приобрести готовые двутавровые деревянные балки, дадим вам пару ценных советов:

• Пункт 1. Обратите внимание на шов: должен быть заметен небольшой выход клея. Это нормально.
• Пункт 2. По всей полке вырез должен быть конической формы, а сама OSB должна быть фрезерирована и вставлена правильно.
• Пункт 3. OSB должна быть через каждые полметра пристрелена скобами прямо в полку. Это помогает сохранять давление до того, как полностью застынет клей.
• Пункт 4. Вы имеете право попросить сертификат качества продукта и посмотреть, применяется ли нужный тип клея – тот, который допущен для клееных несущих конструкций.
• Пункт 5. Проверьте, есть ли в сопутствующей документации протокол испытания образцов балок, их номер технических условий и выпуска.

Выглядеть качественные двутавровые балки должны так:

Здесь секрет кроется в том, такие балки предварительно хорошо высушены, тогда как обычная древесина все еще содержит определенный процент влажности. Да и сама конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия в перекрытии для проведения канализации, вентиляции газа и воды, а в условиях строительства частного дома или коттеджа это – важный момент.

Что касается клеевого соединения заметим, что некоторые российские застройщики уже давно отказались от заказа сырья от более мелких фирм и приобретают заграничные двутавровые балки, т.к. отечественное производство двутавровых деревянных балок и его итоговое качество не всегда радует. Да и опыта мало, канадская технология пока еще слишком непривычна и не находит в нашей стране большого количества последователей. Вот поэтому порой проще изготовить двутавровую деревянную балку своими руками – здесь нет ничего сложного. А мы расскажем, что и как.

Как изготовить самостоятельно двутавровую балку?

Когда вы приступите к самостоятельному изготовлению заморской балки для строительства своего дома, то у вас уйдет около суток для первого образца, зато на второй день работа пойдет намного быстрее. Все делайте согласно такой пошаговой инструкции:

• Шаг 1. Приобретите листы OSB толщиной 12 мм и нарежьте их на равные части.
• Шаг 2. Далее вам понадобятся доски, в которых нужно сделать фрезу «ласточкин хвост» посередине доски, глубиной около 12-14 мм.
• Шаг 3. Залейте специальный клей в отверстие и вставьте лист OSB.
• Шаг 4. Чтобы быстро просушить участок, достаточно использовать обогреватель.

Главное при этом ни в коем случае не приобретать свежеспиленные или непросушенные доски, так как они могут непрогнозируемо повести себя в долгосрочной перспективе.

Высоту балки рассчитывайте по такому принципу:

• Для листа с размерами 2440 мм оптимальным шагом балок будет 305, 406, 488 и 610 мм.
• Для листа в 2500 мм рациональный шагом будет 312, 417 и 500 мм. А вот двутавровыебалки с шагом более 6 метров уже не применяют.

В заводских условиях двутавровые балки всегда фрезируются так, что прорезь у них получается как бы зауженой книзу, и лист OSB вклеивается в полку внатяг. Так лист и дерево прилегают наиболее плотно.

Для этого используется полиуретановый или меламиновый клей, а сам лист зажимают струбцинами и забивают еще дополнительно под углом 45 градусов по длине через каждые 20 см. На каждую такую балку уходит не более 2 часов, и уже через 6 часов ее можно устанавливать:

Соединяйте балки между собой при помощи специальных блок-вставок:

Вот небольшой видео-урок, как вставлять лист в древесину:

Как подготовить балки к монтажу?

И наконец, самый ответственный этап! Изготавливая деревянные двутавровые балки для строительства своего дома, еще задолго до их монтажа вам нужно точно просчитать пустоты в перекрытиях – для будущей прокладки инженерных коммуникаций. Конечно вы будете проводить сантехнические трубы, электрические кабеля и инженерные системы. И здесь важно определеть все изначально правильно, чтобы потом не допустить ослабление перекрытия.

Сверление отверстий для коммуникаций

А теперь также подойдем вплотную к такому важному вопросу, как правильно сверлить двутавровые деревянные балки. Дело в том, что это необходимо делать еще на земле – до монтажа. И здесь важно соблюсти все правила, иначе даже небольшие отверстия способны ослабить балку по всей длине. Где именно могут располагаться сквозные отверстия в балках перекрытия зависит от того, по какой технологии они были произведены.

Так, у двутавровых балок отверстия должны быть не более 40 мм. Располагать их разрешено практически в любом месте между таврами, но только не ближе 150 мм к торцу балки или опоры на несущий элемент. Идеально, если такие отверстия будут располагаться прямо по центру относительно полок, а не выше или ниже. А максимально допустимый диаметр отверстия 10 см.

Кроме того следите за тем чтобы расстояние между соседними отверстиями было в 2 раза больше диаметра самого большого из них.

Узлы крепления балок со стеной

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

Вот основные узлы крепление двутавровых деревянных балок к стене:

В готовое перекрытие из деревянных двутавров вставьте утеплитель:

Как избежать в процессе опасных ошибок?

А теперь давайте разберем главные ошибки при изготовлении таких балок.

Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины

Если вы беретесь самостоятельно изготовить изготавить такое основание для перекрытия, помните, что в заводских условиях балки готовят по специальной технологии, используя только калиброванный сухой материал. Это позволяет полностью исключить возникновение перекручивания балок так называемым «вертолетом», которое нередко происходит при применении обычных деревянных балок и досок.

Вам наверняка будет интересно посмотреть на сам процесс заводского изготовления таких балок:

Ошибка №2. Использование неподходящего клеевого состава

Нельзя для склейки элементов двутавровой балки использовать эпоксидную смолу. У нее достаточно слабая адгезия конкретно в древесине, и придется выжидать немало времени, пока она затвердеет. А вот полиуретановый клей как раз подходит хорошо. Главное преимущество его в том, что он не горит и при этом сам термоактивен. Говоря простым языком, чем выше температура, тем крепче становится само изделие.

И уж точно нельзя использовать в качестве клея ПВА, ведь он совершенно не предусмотрен для применения в таких конструкциях.

Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок

Речь идет о перерасходе балок. Дело в том, что в отличие от обычных деревянных балок, двутавры не крепятся внахлест. Для их крепления необходимо приложить балки встык и закрепить при помощи перфорированных пластин. Но не перфорированной лентой, применение которой потом приведет к опрокидыванию балки! Причем место установки перфорированных пластин определяется точными инженерными расчетами.

Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов

Еще одна популярная ошибка – это крепление двутавровых балок к стене и заделка их места монтажной пеной. А на самом деле использовать можно исключительно специальные закладные элементы.

Нельзя также применять слабые кронштейны, ведь после этого уже нельзя будет гарантировать несущую способность такого перекрытия и существует риск обрушения всей конструкции.

Не крепят двутавровые балки также обычными саморезами. Ведь сам по себе саморез – это не конструкционный элемент, и он не рассчитан выдерживать повышенную нагрузку, и используется только для крепления легких и не несущих конструкций.

Обратите внимание и на размер кронштейна, достаточность его высоты. Соотношение высоты кронштейна и балки должно стремиться к единице, то есть быть почти одинаковым. Чем меньше кронштейн – тем хуже.

Ошибка №5. Задействование посторонних элементов

Неправильно также использовать дополнительные элементы, которые не были предусмотрены конструкцией. На самом деле стандартное крепление двутавра достаточно жесткое, и еще как-то закреплять его нет необходимости.

Мы подготовили для вас иллюстрацию, которая поможет разобраться с самыми типичными ошибками монтажа таких балок:

Источник: krovgid.com

Брус или двутавровая балка в каркасном доме

Основным конструктивным элементов в каркасном доме является брус, но в последние годы конкурентом брусу стала деревянная двутавровая балка. Конструктивно деревянная двутавровая балка повторяет профиль балки из металла.

Профиль двутавровой балки обеспечивает максимальное сопротивление балки на изгиб – качество, которое в строительстве широко используют при устройстве перекрытий зданий и сооружений.

Устройство деревянной двутавровой балки

В малоэтажном строительстве металлические двутавровые балки редко используются. Им на замену пришли деревянные двутавровые балки. Они успешно заменяют классические деревянные перекрытия из бруса, брус в стойках каркаса и в устройстве полов, стропила из бруса в кровле каркасного дома.

Двутавровая балка из дерева представляет собой две деревянные полки, соединенные между собой стойкой из ОСП, ЛВЛ или фанеры.

ЛВЛ – это пиломатериал, изготовленный путем склейки нескольких слоев древесных листов хвойных пород дерева.

В России более широко используют в качестве стоек ОСП и фанеру, так как ЛВЛ производят пока только два завода в городах Торжок и Нягань.

Брус или двутавровая балка

Для каркасного домостроения отлично подходят и брус, и двутавровая балка. Каждый из этих строительных материалов имеет свою эффективную сферу применения, и оба используются при возведении каркасных домов.

Двутавровые балки в каркасном строительстве домов под ключ используют при монтаже полов и перекрытий – это их эффективная сфера применения. Для монтажа каркаса в качестве стоек используют равнозначно брус и двутавровую балку. Для монтажа кровли предпочтительно использовать брус, поскольку диагональный срез двутавровой балки на оконцовке стропил ухудшает ее прочностные характеристики, чего не происходит с брусом. Обвязка по фундаменту делается из бруса или доски, но пол лучше монтировать из деревянного двутавра – это исключает скручивание и усадку. Плюс не будет скрипа полов при эксплуатации.

Технические характеристики обычного бруса и деревянной двутавровой балки

В каркасном домостроении используется четырехкантный брус, имеющий стороны не менее 100 мм. Меньший размер именуется бруском, который используется для изготовления стоек, стропил, обрешетки и других элементов каркасного дома.

Размеры бруса нормируются ГОСТами и ТУ. Самым ходовым размером является брус сечением 150х150 мм и длиной 3 или 6 метров из деревьев хвойных пород. На рынке продается брус 1, 2, 3 и 4 сортов. Для каркасного строительства используется брус 1 и 2 сорта.

Технические характеристики бруса зависят от вида древесины, ее возраста и влажности. Брус естественной влажности обладает более низкой теплозащитой и менее устойчив к грибковым поражениям древесины. У просушенного бруса выше прочность при сжатии вдоль волокон и превышает уровень 450 кг/ см², плотность достигает 900 кг/м³, момент упругости Е бруса 150х150 мм составляет 6000 -7000 МПа . Благодаря этим показателям брус используется в каркасном домостроении для изготовления каркаса и перекрытий.

Намного лучшими характеристиками обладает клееный брус, его готовят из тонких пластинок древесины хвойных пород (ламелей).

При изготовлении такого бруса предварительно пропитанные антисептиками и антипиренами ламели склеиваются и обрезаются по необходимому размеру. Такой брус может иметь длину до 12 метров с отличными характеристиками для создания перекрытий зданий с большими пролетами.

Двутавровая деревянная балка не подвержена прогибу, скручиванию и усадке. Ее длина может достигать 12-13 метров с нормативной величиной прогиба, а момент упругости Е у двутавровой балки в среднем равняется 12000 Мпа при ее весе в два раза меньше по сравнению с брусом.

Деревянная двутавровая балка или ЛВЛ брус

Лучшими характеристиками обладает ЛВЛ брус, который изготавливается из лущеного шпона (древесных пластин) толщиной 2-3 мм хвойных пород. При изготовлении несущих конструкций слои шпона направлены одинаково и склеиваются между собой фенолформальдегидным клеем. Он сравним по своим техническим характеристикам с двутавровой деревянной балкой. Например, модуль упругости вдоль волокон Е у бруса ЛВЛ, выпускаемого в Торжке, колеблется в зависимости от марки бруса от 11000 до 14000 МПа. Плотность ЛВЛ бруса составляет 480 кг/м³.

Вес балки ЛВЛ ниже, чем у двутавровой балки. Поэтому для межэтажных и чердачных перекрытий очевидно преимущество ЛВЛ бруса.

Главным препятствием при выборе несущих элементов перекрытия в пользу двутавровой деревянной балки является ее высота: двутавровая балка «съедает» полезное пространство дома в гораздо большей мере, нежели брус ЛВЛ или обычный брус. Это утверждение справедливо при использовании бруса на пролетах в 2 — 4 метра, при больших пролетах обычный брус просто нельзя использовать. Брус ЛВЛ используют в пролетах зданий до 10 м, деревянную двутавровую балку в пролетах до 13 м. Высота двутавровой балки в этом случае достигает 40 см.

Преимущества и недостатки балок из бруса и двутавровой балки

Достоинства обычного бруса

Главным достоинством обычного бруса является его экологическая чистота и низкая стоимость в сравнении с остальными упомянутыми материалами. При возведении небольших домов в качестве основы чердачных перекрытий используют исключительно обычный брус. Нецелесообразно использовать в таких строениях клееный брус из ламелей и ЛВЛ брус из-за их дороговизны.

Недостатки обычного бруса

1. Брус из хвойных пород подвержен усадке.
2. Брус гигроскопичен – впитывая влагу, он изменяет свои характеристики теплосопротивления.
3. Брус может изменять свою геометрию, растрескиваться и скручиваться.
4. Брус подвержен гниению и заражению грибком.
5. В брусе могут поселиться короеды и другие вредители древесины.
6. Брус в пожарном смысле более опасен, чем двутавровая деревянная балка. Все элементы двутавровой балки обрабатываются антисептиками и антипиренами в процессе производства. Брус, если и проходит обработку этими веществами, то лишь поверхностную обработку.

Достоинства двутавровой деревянной балки

Преимущества двутавровой балки проистекают из его технических характеристик:

• малого веса;
• способности противостоять влаге, гниению, насекомым;
• более высокой огнестойкости, чем обычный брус;
• двутавровая балка обладает меньшей теплопроводностью, чем обычный брус;
• длительный срок службы;
• в двутавровой балке можно сверлить отдельные коммуникационные отверстия, без потери ее прочности.

Недостатки двутавровой деревянной балки

К недостаткам балки относится пластичность смол, которыми склеена балка. Со временем характеристики клеевых смол меняются, в результате чего может произойти изменение геометрии балки. Практического подтверждения этого недостатка нет, поскольку время такого изменения характеристик смол еще не наступило.

Применение этих смол вызывает нарекания к экологическим параметрам двутавровой деревянной балки, как и к ЛВЛ брусу.

К недостаткам можно отнести систему монтажа двутавровых балок. Для крепления балок разработана и производится специальная оснастка, с помощью которой происходит их надежная установка.

Недостатком является дефицит этой оснастки на рынке. В то время как брус монтируется обычными гвоздями и анкерными болтами.

Главным недостатком является высокая стоимость двутавровой деревянной балки в сравнении с обычным брусом.

Выводы

Целесообразность использования того или иного материала обосновывается не только их техническими характеристиками, но и стоимостью материала. Этот вывод полностью относится к областям использования бруса и двутавровой деревянной балки.

Двутавровая балка – более современный и более качественный материал, появившийся в результате технического прогресса в производстве строительных материалов. Как правило, в начале появления нового материала цена на него достаточно высока, но со временем процесс производства нового материала совершенствуется, технология производства удешевляется, и цены на него приходят в соответствии с его качеством. Оптимальное соотношение цена-качество материала делает материал востребованным на рынке. Это сейчас и происходит с деревянной двутавровой балкой.

Источник: www.domrnr.ru

Все о двутавровых деревянных балках

Металлический двутавр в отличие от деревянного не горит, изначально готов и доступен для процесса возведения перекрытий по всем своим характеристикам. Однако, когда приобретение его слишком дорого, используют альтернативу – двутавр из деревоматериалов.

Особенности производства

Двутавровая деревянная балка представлена своими производителями в России так же, как и металлическая (стальная, алюминиевая). Процесс изготовления из цельной древесины данного изделия заключается в следующем. Основанием балок считается брус из натурального дерева. ДСП, ОСБ и другие производные, изготовленные из спрессованных и склеенных опилок, не допускаются – их прочность не годится для удерживания основной несущей нагрузки. Опилочные стройматериалы можно использовать лишь в качестве подстилающей прослойки (черновой пол), а никак не для приложения основной силы тяжести, которую они бы уравновешивали свой силой упругости.

Подсушенные обрезные и строганые доски пропиливают согласно чертежу. Из получившихся заготовок выставляют двутавр – вертикальная перемычка (она здесь самая толстая в конструкции), верхняя и нижняя горизонтальные перекладины (полки). Отверстия в полке для крепежа настила мастер просверливает самостоятельно. Для этого в верхней и нижней планках с помощью фрезерного станка выполняют пропил по толщине стойки (примыкающей стенки).

Пазы заполняются клеевым составом – например, столярным клеем, в роли которого работает эпоксидный, так как он наиболее дешёвый. Использовать клей типа «Момент-1» небезопасно – он изготавливается из сильно пахнущих и горючих нефтепродуктов, чьи испарения образуют с воздухом взрывоопасное пространство и вредно влияют на людей как производящих монтаж таких полов (перекрытий), так и впоследствии проживающих в данном месте, да и дорог такой метод в строительстве. При этом ширина паза выбирается таким образом, чтобы стойка-перемычка зашла в него с некоторым усилием, а не гуляла свободно. Центральную стенку вводят до упора в нижнюю канавку. Поверх накладывают зеркально вторую такую же горизонтальную «полку».

При помощи пресса или струбцин конструкцию зажимают, и оставляют её до затвердевания клея (эпоксидного состава). Монтаж можно производить только через сутки с момента окончания сборки последнего склеиваемого двутаврового элемента. Для гарантированного склеивания в установленные сроки используют воздушную камеру с подогревом, температура которого не превышает 40 градусов.

Для повышения значения несущей нагрузки дополнительно подклеивают продольные тонкие рейки – со всех четырёх сторон: две сверху по разные стороны от перемычки, и такие же две в нижней части. Все элементы двутавра строго параллельны друг другу, равны по длине и жёстко зафиксированы. От простой конструкции составная отличается следующими особенностями.

Можно использовать клеёный брус. Он стоит дороже, так как сам склеен из полос цельной массивной древесины (например, доска или плоская рейка с прямоугольным сечением). Благодаря проклеенным продольным швам такой стройматериал заметно противостоит скручивающей деформации, возникающей в полученном деревоматериале со временем.

Экономия древесины при изготовлении конструктивных элементов и при монтаже перекрытия очевидна – брус не приходится «достраивать», подкладывать под него тонкие деревяшки и куски фанеры под приподнявшиеся от коробления участки, пытаясь заполнить просветы. К тому же полы с лагами из двутавра, в котором применялся именно клеёный брус или фанера, не скрипят, не передают звуки и лишние колебания вниз, на потолок предыдущего этажа, особенно когда всё перекрытие сделано деревянным.

Схема действий при выделке деревянного двутавра здесь следующая.

• Листы фанеры или клеёный брус распиливают при помощи пилы-циркулярки на элементы, сверившись по чертежу такой конструкции.
• С помощью фрезера в брусе осуществляют пропил вдоль всей его протяжённости. Он, как и в предыдущей инструкции, соответствует толщине стенки-перемычки. Пропилы заполняются эпоксидным клеем.
• Стенку, как и в предыдущем случае, вводят в пропил нижней конструкции, затем – напротив – надевают на неё верхнюю, перевернув её пропиленной стороной вниз.

Ставят под пресс или зажимы полученные элементы, затем оставляют сборки на просушивание при умеренно повышенной температуре. В обоих случаях получившийся двутавр находит своё применение.

Обзор видов

Двутавр, изготовленный из дерева, подразделяется – как вид балки по сравнению с брусом, бревном и вертикально поставленными досками – на следующие разновидности.

Фанерно-цельнобрусовой. Для изготовления используют сосновую и еловую породы. Они эффективно противостоят плесневому и грибковому поражению. Подлежат обязательной сушке, иначе возможно постепенное коробление. Длина заготовок – не более 6 м. Если пролёт больше, то используются накладки с креплением на шпилечно-гаечные соединения с гроверными и прессующими шайбами.

Диаметр последних превышает радиус шпильки не менее, чем в 8 раз.

• Самодельные элементы собираются преимущественно из клеёного бруса – он не «усаживается» с годами эксплуатации. Данный несущий элемент клеят из комплектующих по уже описанной инструкции по сборке. Недостаток двутавра – менее эффективное отведение влаги, однако этот изъян компенсируется сохранением геометрических форм на десятилетия. Протяжённость готового изделия достигает 12 м. Двутавр-балка легко подтачивается, подрезается, надёжно закрепляется на отведённых ей по проекту местах.

По конструкции и размерам двутавр-балки делятся на отдельные разновидности.

• БДК – двутавр для небольших пролётов.
• БДКУ – та же конструкция, но с усилением за счёт несколько более широких верхней и нижней боковин. Применяется она на удлинённых пролётах благодаря более высокой допустимой нагрузке.
• БДКШ – двутавр для особо удлинённых пролётов. Широкая горизонтальная боковина Н-образной конструкции – от 8,9 см. Нагрузочная способность высокая.
• СДКУ – усиленный двутавр с утолщённой стойкой. Принимает на себя нагрузку от вертикальных, а не горизонтальных (перекрытия) перегородок.
• СДКШ – то же, что и предыдущий вариант, но с более широкой горизонтальной перекладиной. В полной мере пригодна для перегородок между комнатами.

Теперь, когда вы знаете, как сделать двутавры любой из вышеперечисленных разновидностей, вы вправе её повторить самостоятельно. Дорогостоящего и особого оборудования для этого не потребуется. Для этого закупите доски, клеёный брус, возможно, фанеру, а также эпоксидный клей – и, руководствуясь чертежом (даже из описания в строймагазине), соберите эти элементы самостоятельно.

Нюансы расчёта

Приближённый расчёт не годится. Несмотря на рекомендации, обращения к профстроителям, расчёт можно произвести и самостоятельно – особенно когда возводится подсобное или одноэтажное небольшое жилое помещение. Для нежилого чердака вес начальной нагрузки не превышает 50 кг/м2.

При размещении на чердаке чего-либо, что не входит в проект, общая величина удельной нагрузки достигнет уже 150 или 250 кг/м2. Для использования чердака в качестве жилой зоны нагрузка на перекрытие возрастает до 6 раз – 300 кг/м2. Для межэтажного перекрытия нагрузку лучше взять удесятерённой – до полутонны на квадратный метр. Толщина перекрытия – с полом и потолком – между этажами берётся равной полуметру.

Советы при покупке

Прежде чем покупать готовый – или собирать из покупного деревомассива самостоятельно – двутавровый стройматериал, рассчитайте нагрузку на перекрытие по вышеуказанной рекомендации. Использование клеёного бруса и фанеры исключит усадку, но обеспечит жёсткость и прочность, надёжность, аналогичные тем, что применялись для сборки двутавра из цельного массива.

Это достигается взаимно перпендикулярным расположением волокон разных слоёв фанеры – если бы они склеивались этими же прослойками взаимно параллельно, то усадка и коробление оказались бы неминуемыми. Толщина центральной перегородки лежит в пределах от 24 до 27 мм – это сравнимо с поставленной на ребро доской. При покупке двутавра на этот показатель также стоит обратить пристальное внимание. После склеивания на заводе готовая деревянная двутавровая балка должна быть обработана антисептическими и водостойкими составами, подобно паркетным элементам.

Габариты заводских изделий регламентируются на основании нормативов, изложенных в ГОСТ 30244-1994 и 8486-1986 пункта «е», и подтверждены показателями в соответствующих СНиП. Высота фабричного двутавра – 117,6… 1013 мм, такие размеры востребованы при мало- и многоэтажном строительстве. Ширина верхней и нижней боковин – 64… 320 мм, толщина стенок – 3,8… 19,5 мм, масса одного двутаврового блока – 8,7… 314,5 кг. Согласно госстандарту применение слишком «суковатых» досок сортом ниже второго к двутавровому производству не допущено.

Если вы не покупаете готовые двутавры, а собираете их самостоятельно, то пользоваться «опилочными» и композитными (например, МДФ) материалами нельзя. Влажность древесины не должна при сборке превысить 12%. Это заметно больше, чем естественная абсолютная влажность дерева, равная 21%. При повышенной влажности балки не закрывают отделкой.

Убедитесь, что компания, у которой вы приобретаете данный стройматериал, хранит изделия на закрытом складе. Длинные перекрытия возводить из самодельных двутавров не рекомендуется. При самостоятельном изготовлении перед склеиванием элементы пропитывают антисептическими добавками.

Прессование, обжатие после сведения вместе пропитанных клеящим составом элементов обязательно, иначе расчётные габариты изделий (а с ними и погрешности при сборке перекрытия на основе двутавра) станут заметны на глаз. Вместо пресса применяют хомуты, стяжки, струбцины, а также тяжёлый стальной швеллер – все эти приспособления основательно зажмут ваши рукотворные конструкции.

Перекашивание при сборке недопустимо. Чтобы этого не допустить, не затягивайте процесс изготовления самодельного двутавра на много дней. При неидеальной горизонтальности и вертикальности собираемой конструкции прочность, нагрузочная толерантность перекрытия заметно ухудшатся. Если у вас остались сомнения в высоком качестве самосборки двутавра, то лучше отказаться от этой затеи, и приобрести готовые заводские двутавровые балки.

Где применяются?

Двутавровые балки используются для организации перекрытия, стропильной системы крыши (чердачно-кровельной конструкции). Стропила из двутавровой балки хорошо выдерживают нагрузку в отличие от цельного бруса, который склонен к растрескиванию и скручиванию под действием естественного хода собственных волокон. Однако стропила из клеёного бруса успешно соперничают с аналогичной кровельной конструкцией из двутавра, изготовленного из такого же бруса (и фанеры). Это же относится к строительству каркасного дома (не путать с арматурно-монолитной конструкцией из ЖБ). Двутавр заметно облегчает строительство крыши – более совершенные технологии стоят вложенных в них денег.

Помимо обустройства кровли, двутавр в перекрытиях и каркасе оставляет место для прокладки коммуникаций, например, всевозможной «слаботочки» (сигнальных сетей и линий связи) в каркасе – владелец строения, здания прячет все провода и кабели внутри постройки, подальше от посторонних глаз наблюдателей. Межэтажное перекрытие из деревянного двутавра обходится заметно дешевле, чем из стального; нагрузка на фундамент строения также заметно снижена.

Монтаж

Будущие блоки и узлы собираемой системы должны быть подготовлены перед сборкой. Закупите, помимо деревоматериалов, метизы – без них монтирование собранных двутавров затруднительно.

Подготовка

Перед склеиванием конструктивных элементов их тщательно подсушивают, затем пропитывают. Сушка в летнее время осуществляется в подсобке с металлическими стенками, желательно выкрашенными в чёрный цвет – они на солнце нагреваются до +80, внутри помещения создаётся 60-градусная жара.

Древесина раскладывается так, чтобы благодаря проставкам обеспечивался просвет между брусьями и досками, который хорошо вентилируется. Это предотвратит образование плесени и грибка на поверхности непропитанной древесины. Просушив деревоматериал до 12% абсолютной влажности, перенесите его на открытое пространство и пропитайте антисептиком. Подготовьте крепёжные элементы. Крепёж, например, саморезы, выпускается из закалённой стали – это обеспечит не только дополнительную прочность, но и со временем позволит часть раскрутить обратно и переделать, когда что-то перестало устраивать хозяев.

Технология

Чтобы балка заводилась в стену, в ней заранее (при строительстве) должен быть оставлен технологический зазор. Если стены дома деревянные, то применяется вырубка этих зазоров. Для отгораживания от пропитки влагой эти зазоры изолируются при помощи рубероида. Это даст возможность гидроизолировать стену и перекрытие друг от друга, препятствуя их возможному разрушению со временем. Рубероид можно заменить другими битумными пропитками.

Концы балки для организации опоры должны оказаться не менее 15 см в длину – это необходимо, чтобы межэтажное или потолочно-чердачное перекрытие не упало из-за недостаточной площади опирания получившегося перекрытия. Похожие расстояния используют и при опирании ЖБ-плит перекрытия о стены. Монтирование двутавровых балок производят с одного из краёв, затем устанавливают крайнюю противоположную – у противостоящей стены. Затем устанавливают остальные (промежуточные или пролётные).

После монтажа двутавра производят обшивку пола и потолка при помощи досок. Потолок можно утеплить гипсокартоном или ДСП, OSB-плитами.

Возможные ошибки

Добейтесь горизонтальности расположения плоскости, в которой лежат двутавровые балки. Иначе покрытие пола и потолка окажутся неровными, их придётся подгонять впоследствии, по завершении строительства.

Если горизонтальность и параллельность земле где-то не до конца соблюдены – например, немного утопился вниз фундамент при утяжелении строящегося дома, то горизонтальное расположение балок (если смотреть с любой из сторон) выравнивается методом подкладывания дополнительных фанерных или иных деревянных проставок. Чтобы конструкция не просела, каждый второй двутавровый элемент закрепляют анкерами. Такой подход применяется при монтаже чистового пола на лагах, изготовленных из двутавра. Незанятое пространство на полу первого этажа можно утеплить при помощи минваты, либо использовать керамзитобетон. В противном случае зимой такой пол может получиться холодным.

О том, почему нужно использовать двутавровые деревянные балки, смотрите в следующем видео.

Источник: stroy-podskazka.ru

Деревянный двутавр — прочная основа конструкции дома

Двутавр – строительный профиль с сечением, имеющим вид буквы Н, повернутой набок. На строительстве промышленных объектов используют сварные и прокатные двутавровые балки из стали и бетона. В малоэтажном строительстве домов в качестве элементов опалубки перекрытий применяют деревянные двутавровые балки (ДДБ). Несмотря на «воздушность» сечения, конструкция в несколько раз прочней и жестче элементов из швеллера и уголка. По набору характеристик ДДБ занимают лидирующее положение среди аналогичных строительных деталей.

Разновидности

Двутавры из древесины могут отличаться по составу. Традиционная структура состоит из трех элементов – двух брусьев, соединенных между собой по вертикали доской (стойкой).

Со временем производители строительных материалов пришли к более совершенной конструкции балки, заменив детали из цельного дерева на клееный брус и OSB. Расчеты и чертежи показали, что ее можно сделать из более дешевых древесных материалов. Современное производство предусматривает изготовление полок из клееного бруса, а вертикальной стойки – из фанеры или листа OSB.

Достоинства

• универсальность строительного материала заключается в том, что его применяют для формирования опорного каркаса кровли, черновых полов и опалубки перекрытий;
• вес деревянных двутавров (1 погонный метр колеблется в пределах от 3,2 до 5,8 кг) позволяет монтировать конструкции без привлечения грузоподъемных механизмов;
• высокая скорость монтажа перекрытий сокращает сроки малоэтажного строительства;
• прочностные характеристики не уступают показателям аналогичных конструкций из металла и бетона;
• ДДБ перекрывают пролеты длиной до 15 м;
• высокая звукоизоляция и низкая теплопроводность обеспечивают комфортные условия пребывания людей в доме;
• простота изготовления балок позволяет наладить их производство в домашней мастерской;
• пропитка антисептиками и огнезащитными составами значительно повышают безопасность эксплуатации конструкций;
• форма поперечного сечения позволяет в продольных проемах балок прокладывать коммуникации различного назначения, что увеличивает объем и полезную площадь помещений;
• цены на ДДБ существенно ниже стоимости аналогичных изделий из других материалов.

Описание процесса изготовления ДДБ

Из цельной древесины

Балки, основой которых является натуральное дерево, изготавливают следующим образом:

1. Из сухих обрезных и строганых досок, согласно чертежам, путем распила и сращивания формируют стойки, верхние и нижние пояса двутавра.
2. В горизонтальных элементах фрезером выпиливают продольные пазы по толщине стойки.
3. Пазы заполняют клеевым составом.
4. Ширина пазов и толщина вертикальной стенки должны быть такими, чтобы стойка входила в пропил полки с небольшим усилием.
5. Стойку вставляют в нижний паз, а затем сверху прижимают верхний пояс.
6. Специальным прессом пояса балки сжимают и оставляют их на время застывания клея в сушильной камере.
7. В некоторых случаях производят подклейку дополнительных накладок из древесины для повышения несущей способности ДДБ.

Комбинированная конструкция

Процесс изготовления таких балок ничем не отличается от изготовления ДДБ из цельной древесины. Применение фанеры, ОСП и клееного бруса полностью исключает продольное скручивание элементов балки, чему подвержены изделия из цельного массива дерева. Это дает экономию при изготовлении ДДБ, не ухудшая показатели несущей способности.

1. Плиту из клееной фанеры разрезают циркулярной пилой на брусья требуемых размеров.
2. Листы ОСП распиливают в соответствии с размерами вертикальной стенки.
3. На фрезерном станке в клееном брусе делают продольный пропил, соответствующий толщине вертикальной стенки.
4. Пропилы в полках заполняют клеем.
5. OSB стенку вставляют в пропилы верхнего и нижнего бруса.
6. Готовую балку в сушильной камере зажимают прессом и оставляют до полного высыхания клея.

В зависимости от условий строительства, применяют обе разновидности балок.

Технология устройства опалубки перекрытия

Деревянными балками перекрывают 1 этаж и формируют чердачное перекрытие 2 этажа дома. Использование ДДБ на строительстве зданий выше 2 этажа считается нецелесообразным, вследствие существенного увеличения нагрузки на деревянные конструкции. Перекрытие из деревянных двутавровых балок монтируют в следующем порядке.

1. Горизонтальную поверхность стен, сложенных из кирпича, блоков или бруса доводят до единого уровня цементной стяжкой, деревянными прокладками.
2. По периметру верха стен укладывают доски, которые крепят к ограждениям.
3. Балки заводят на стены и располагают их с шагом 500–600 мм. Размер шага может быть другим, в зависимости от проекта.
4. ДДБ крепят к доскам гвоздями или саморезами.
5. Несколько балок разрезают на отрезки для установки поперечных связей, соединяющих балки. Количество и частота крепления определяется проектом.
6. Снизу подшивают потолок из фанеры или OSB листов.
7. В межбалочные проемы укладывают маты из минеральной ваты, плиты пенопласта или другой теплоизоляционный материал. Заполнение проемов обеспечивает высокую тепло- и звукоизоляцию перекрытия.
8. Сверху укладывают фанеру или листы OSB.
9. Проемы в стенах между торцами балок заполняют кладкой и устанавливают перемычки для продолжения возведения стен 2 этажа.
10. Окна в ограждениях здания там, где видны торцы балок, заполняют кладкой из кирпича, стеновых блоков или закрывают подходящим листовым материалом.
11. В чердачном перекрытии предусматривают установку крепежных узлов для монтажа стропил.

Монтаж кровли

В качестве стропил используют деревянные двутавровые балки. Каркас кровли монтируют следующим образом:

• по периметру стен вверху укладывают брус, который крепят с помощью монтажных деталей дюбелями и саморезами;
• устанавливают под наклоном ДДБ, соединяя их вверху металлическими накладками;
• монтируют горизонтальные связи из бруса, обеспечивающие жесткость каркаса кровли;
• на балки укладывают обшивку из доски и укрывают мягкой кровлей;
• изнутри крыши пространство между двутаврами заполняют теплоизоляционными материалами (минеральной ватой, пенопластом или пенополиуретаном);
• внутреннюю поверхность кровли защищают гидроизоляцией и обшивают доской или вагонкой.

Устройство черновых полов

Вместо укладки лаг, на грунтовом основании 1 этажа дома черновые полы настилают из деревянных двутавровых балок:

• на грунтовом основании 1 этажа устраивают подушку из песка и щебня;
• делают цементную стяжку и закрывают всю поверхность гидроизоляцией;
• устанавливают ДДБ, соединяя их между собой перемычками;
• между балками укладывают теплоизоляцию;
• основание пола из листового материала крепят к черновому каркасу саморезами или гвоздями.

Монтаж арочного каркаса

Для быстрого возведения легких построек (дачных домиков, теплиц, сараев) применяют монтаж арочных каркасов из ДДБ. Арка состоит из 4 балок. Два элемента устанавливают на фундаменте под небольшим углом, два других отрезка крепят к нижним опорам и соединяют их вверху.

Нижние части арки являются опорой для стенового ограждения. Верхние балки выполняют функцию основы кровельного покрытия.

Арки раскрепляют поперечными связями (брусом или досками). Проемы между арками и торцы сооружений снаружи заполняют стеновым ограждением (доской, вагонкой или полиэтиленовой пленкой). Устанавливают окна и двери. Верхние балки покрывают досками и мягкой кровлей.

Изнутри пространство между двутаврами заполняют теплоизоляцией. Стены и потолок обшивают доской или вагонкой.

Размеры

Производители придерживаются стандартных размеров ДДБ, ориентированных на сложившийся спрос. Изготовитель может произвести изделия по индивидуальному заказу. В таблице приведены наиболее применяемые размеры деревянных двутавровых балок в миллиметрах.

Как сделать ДДБ

При наличии домашней мастерской изготовление самодельных балок не вызовет особых сложностей. Подготавливают необходимый инструмент и материалы.

Инструмент

• циркулярная пила;
• фрезер;
• пневматический степлер;
• резиновый молоток;
• верстак с деревянными планками.

Материалы

• клееный брус 42х65 длиной 6 м;
• листы OSB;
• клей «Момент»;
• морилка.

Изготовление деревянной двутавровой балки высотой 280 мм и длиной 6 м

1. Брус выбирают без сучков, ровный по всей длине, и пропитывают его морилкой.
2. Точно по центру бруса фрезером делают продольный пропил шириной 20 мм и глубиной 12 мм. Листы OSB толщиной 20 мм разрезают на полосы шириной 220 мм.
3. Пазы в брусьях заполняют клеем «Момент».
4. В пропил нижнего бруса вставляют стенку из фанеры или ОСП.
5. Легкими ударами резинового молотка сверху утапливают фанеру в пропил, сбивают отрезки стойки сбоку для устранения зазоров.
6. На стойку двутавра устанавливают верхнюю полку, которую тоже пробивают молотком.
7. Балку вплотную укладывают на верстак между накладками.
8. Пневматическим степлером вбивают скобы в боковую поверхность бруса, сшивая стенку с полкой. Скобы нужны через каждые 30–50 мм.
9. То же делают, перевернув изделие на другой бок.
10. Готовую продукцию выдерживают в течение суток на складе.

Изготовление ДДБ возможно из цельного бруса и строительной фанеры, других древесных материалов. Нужно точно выдерживать размеры и центровку сечения деревянной конструкции, иначе будет нарушаться равномерное распределение нагрузки на элементы балки, а это может привести к ее разрушению.

Хранение

Хранить ДДБ нужно в сухом, хорошо проветриваемом помещении. Балки складывают вплотную друг к другу при вертикальном положении стенок двутавров. Если конструкции приходится складировать на открытом месте, то нужно накрыть рулонным материалом, чтобы защитить от ультрафиолетовых лучей и атмосферных осадков. При длительном хранении грунтовое основание склада застилают гидроизоляцией – листами рубероида или ПВХ пленкой.

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.

Источник: derevo-s.ru