Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и цены

При строительстве или реконструкции любого дома часто используются деревянные двутавровые балки перекрытия. При этом они увеличивают надежность строения, понижают расходы и время монтажных работ. В этой статье будут рассмотрены преимущества этих изделий, их самостоятельное изготовление, характерные особенности и сфера применения таких деревянных балок.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и ценыДвутавровые балки из дерева

Что собой представляют деревянные двутавровые балки перекрытия

На рынок постоянно поступает большой ассортимент качественных стройматериалов, в ряду которого достойное место заняли двутавровые балки. В чем же популярность этой продукции? Балки обладают необычной формой сечения, где основным элементом, создающим жесткость конструкции, является плита OSP, OSB (ориентировочно-стружечная плита). А также она может быть выполнена из толстой фанеры.

Внешне опоры похожи на рельсы, в которых между брусьями врезано ребро жесткости в виде влагостойкой плиты. Благодаря этому изделия выдерживают большие нагрузки, полностью сохраняют свою форму и целостность после установки.

Двутавровые балки перекрытия из дерева своими руками

При изготовлении элементов для опорной балки лучше всего применять клееный брус, поскольку такая заготовка соответствует правильным геометрическим формам. При этом она лишена деформации, скручиванию и изгибу. Но можно применять брус и из любых хвойных деревьев, нужно лишь соблюдать главное условие при этом – качественное просушивание древесины.

Для самостоятельного изготовления двутавровых опор, кроме бруса, понадобятся следующие материалы и инструменты:

  • Циркулярная пила;
  • Клей по дереву;
  • Рулетка;
  • ОСП (ориентировочно-стружечная плита);
  • Швеллер для равномерного сжатия заготовки;
  • Хомуты.

Порядок изготовления

При изготовлении двутавровой балки из древесины своими руками, необходимо:

Шаг №1. Сделать расчет и подготовить 2 бруса нужного размера. Чем больше высота балки, тем больше по сечению должны быть заготовки, но в любом случае сечение может составлять не менее 40×60 мм.

Шаг №2. В середине изделий изготовить паз по ширине, равной толщине плиты, а глубиной – равной 10-15% от размера бруса. В домашних условиях сделать такое углубление можно на циркулярной пиле дисковой фрезой соответствующей толщины.

Шаг №3. Убедиться, что паз не имеет внутренних дефектов в виде «ершистости», искривлений, сколов.

Нанести клей по всей поверхности канавки.

Шаг №4. Вставить плиту в пазы верхнего и нижнего бруса.

Шаг №5. Сжать всю конструкцию через подготовленные швеллера (уголки) с помощью хомутов.

Шаг №6. Оставить в таком виде всю конструкцию на несколько часов до полного высыхания.

После приобретения должного опыта такие деревянные двутавровые балки можно будет изготавливать своими руками с хорошим качеством, и применять их во всевозможных перекрытиях.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и ценыИзготовление балки своими руками

Цены

Двутавровые балки изготавливаются в определенный размер и с применением сухого бруса из дерева определенной серии (БП, LVL или W). А также при этом применяется особый клеевой состав, имеющий повышенную пожаробезопасность и влагостойкость. При этом стоимость изделия будет зависеть от длины, категории и пропитки, нанесенной на поверхность двутавра.

Рассмотрим цены двутавровой опоры длиной 6 метров категории W.

Высота в мм. Брус строганый в мм. Цена за 1 м. пог. в руб. Цена с биозащитой в руб.
245 45×65 295 315
300 45×65 310 335
355 45×65 320 340
400 45×65 335 355

Стоимость траверсы за один погонный метр

Сфера применения

Такие опорные балки все чаще заменяют громоздкие металлические конструкции. Они используются как несущий элемент при строительстве домов для монтажа стропильной системы, межэтажных перекрытий, а также в качестве каркаса пола, крыш и стен. Двутавровые изделия применяются как в малоэтажном строительстве, так и в проектах промышленной и коммерческой деятельности.

ГОСТы и СНиП на двутавровые балки

Использование опорных изделий в строительстве регламентируется государственными стандартами и нормативами.

При этом разработаны и применяются следующие документы:

ГОСТ 30244-94. «Стройматериалы и комплектующие изделия».

СНиП 2.08.01-89. «Дома для проживания».

ГОСТ 8486-86Е. «ТУ на материалы пород из хвойных деревьев».

СНиП II-25-80. «Конструкции из дерева».

При изготовлении деревянных балок применяются материалы из пород хвойных деревьев по ГОСТу 8486.

ГОСТ 8486. Изготовление черепных заготовок из хвойного материала.

ГОСТ 2695. 1.3.2. Брус из лиственных пород (ольхи, осины).

СНиП II-25. Расчетные параметры древесины балок, при этом она должна быть не ниже 2-го сорта. Для черепных брусков допускается применять древесину 3-го сорта.

Изготовление и габариты траверсы

Деревянные двутавры изготавливается совершенно по другой технологии, чем аналогичные металлические конструкции, хотя общее сходство у них есть.

И деревянные и металлические двутавровые балки имеют три основных элемента:

  • Верхнюю полку;
  • Нижнюю полку;
  • Перегородку.

Но в отличие от железных изделий, у деревянных перекрытий каждый из составляющих элементов изготавливается отдельно, и затем происходит сборка всей конструкции.

Стенкой может быть ОСП или толстая фанера, а полки выполняются либо из цельного дерева, или из клееного бруса. Связываются между собой они с помощью пазов и крепятся посредством клеевого соединения.

Обычно применяются габариты балок следующие: 200×80 и перегородка толщиной 27 мм.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и ценыСтандартные габариты двутавровой деревянной балки

В зависимости от нагрузки, разработаны различные технологии изготовления деревянных двутавров, при этом материал и размеры у них будут различные. Более наглядно это можно увидеть из ниже приведенной схемы:

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и цены

На производстве при изготовлении деревянных перекрытий, как правило, используется специальное оборудование (станки фрезерные, циркулярные, установки для склеивания, пресса и др.)

Преимущества использования двутавровых опор в строительстве

Такая конструкция пришла к нам из-за рубежа, где балки используются для перекрытий в коттеджном малоэтажном строительстве уже более 30 лет. В основном такое же применение нашли они и у нас.

Главными достоинствами в применении двутавровых балок являются:

  1. Прочность. Даже при длительной эксплуатации траверсы остаются в первоначальном состоянии.
  2. Легкий вес. В отличие от металлических аналогов балки сравнительно легко монтировать, при этом они могут нести на себе большие нагрузки.
  3. Независимость от ширины строения. Длину опорной траверсы можно регулировать с помощью вставок (до 13 метров), при сохранении нагрузочной способности и надежности изделия.
  4. Бюджетная стоимость. Цена на деревянные двутавровые изделия значительно ниже, чем на другие подобные перекрытия. Экономический эффект у них достигает от 30 до 200% по сравнению с другими аналогичными материалами.

Эти перекрытия, обработанные пропиточными биозащитными средствами, не теряют своих качеств под действием влаги и от перепадов температуры.

Достоинства двутавровых балок

Несомненно, плюсов у опорных изделий подобного вида достаточно для того, чтобы сделать выбор в их пользу. А они следующие:

  1. Благодаря сравнительно малой высоте деревянного двутавра, можно наиболее экономно расходовать древесный материал.
  2. Эти перекрытия не подвержены скручиванию, деформации и изменению размеров, как их цельные «собратья», которые используются для тех же целей. (Такой пиломатериал в виде бруса или бревен при сушке теряет влагу, и от этого происходят изменения в линейных размерах и геометрической форме).
  3. При монтаже двутавровых балок в них можно прокладывать скрытые коммуникации: кабеля, водопроводные трубы, воздуховод.

К тому же, балки – простые при монтаже перекрытий. Строителям не нужно владеть специальными навыками, благодаря чему значительно сокращается время на установку.

Сборка двутавровой балки

Сама процедура изготовления опор своими руками, когда соблюдается технология, много времени не занимает:

  • Промазывание клеем поверхности паза;
  • Соединение плиты из фанеры или ОСП с верхним и нижним брусом;
  • Прижим, выравнивание и фиксация.

Собирая двутавр, нужно добиться не только плотного соединения, но и не допустить перекоса в конструкции. Для этого можно использовать два металлических швеллера по всей длине изделий, которые после наложения сверху и снизу, следует закрепить хомутами.

Как собрать балку поэтапно, можно посмотреть по видео:

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и ценыДвутавровая опора перекрытия

Особенности двутавра из дерева

Нагрузки от массы строения приходятся на межэтажные, цокольные и чердачные перекрытия.

Основной задачей несущих элементов является удерживание нагрузок, которые представляют собой вес дома, принадлежности в нем, а также людей.

Двутавровая балка обладает высокой прочностью на кручение, изгиб и сжатие, из-за чего может выдерживать большие нагрузки как горизонтальные – в качестве перекрытия для пола, так и вертикальные – для стен.

Читайте также:  Как подарить свою долю квартиры супругу(е), если она куплена в браке и в совместной собственности

Крепление к двутавровой балке

Чтобы прикрепить настил или другие элементы к опоре, следует применять гвозди или оцинкованные шурупы. Не следует использовать черные саморезы, так как они не выдерживают боковой нагрузки.

Усиленная и облегченная балка, их плюсы

Деревянные двутавровые балки имеют много достоинств перед другими несущими перекрытиями. Прежде всего, они не подвержены изгибу и скручиванию. Никакая усушка не влияет на размеры и конфигурацию изделия.

Благодаря этому, полы всегда бывают ровными и без всякого скрипа, а кровельное покрытие не подвергается деформации. Если они используются в качестве межэтажных перекрытий, то потолки будут идеально ровными.

Применяя в строительстве деревянный двутавр, можно решить сразу несколько задач, так как им можно манипулировать.

Другими словами, использовать балку можно соответственно конструкции: там, где требуется выдерживать большую нагрузку, применяется усиленный двутавр.

А если при расчетах выяснится, что можно применить облегченную двутавровую опору, то это будет неплохим решением для экономического эффекта. Такой подход при возведении перекрытий в результате может сберечь как пиломатериалы, так и определенную сумму денег.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и ценыВарианты облегченных балок

Балки из ОСБ своими руками

Чтобы изготовить двутавр своими руками, где ребром жесткости будет ориентировочно стружечная плита OSB, прежде всего, нужно сделать правильный расчет предполагаемой нагрузки. Изготавливается самостоятельно опора в несколько этапов:

  • В верхнем и нижнем брусе по центру делается паз по толщине плиты.
  • Затем в зависимости от высоты опоры, выпиливается плита определенного размера и тщательно обрабатывается срез, при этом не допускается на материале сколов, срезов и других дефектов.
  • Наносится клей на поверхность канавки, плита вставляется в пазы бруса.
  • Сжимается под прессом и выдерживается некоторое время.

Более подробно самостоятельное изготовление двутавра из дерева можно посмотреть по видео:

Деревянная двутавровая балка своими руками из досок

Из досок можно сделать любой сборочный элемент и даже построить дом, не говоря уже о такой конструкции, как двутавровая балка. Что собой представляет такой двутавр?

Это всем известное сечение элементов, которое по форме напоминает литер «Н». Расчеты показывают, что при создании такой геометрической фигуры из досок, создается жесткость несущей опоры намного больше, чем у изделий прямоугольного или квадратного сечения из бруса.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и цены

Каркасный дом из двутавровых балок

Применение двутавров в домостроении позволяет в четыре раза увеличить прочную конструкцию стен, по сравнению с простыми каркасными строениями. В итоге здание, выстроенное по канадской технологии из этого материала, получается надежным и облегченным, а возведение дома – сравнительно недорогим и с сокращенными сроками.

Достоинства такого строения:

  • Ровные стены внутри и снаружи дома;
  • Увеличенная прочность и устойчивость остова;
  • Отсутствие прогиба, кручения и гниения перекрытия;
  • Длительный срок службы;
  • Сравнительно невысокая стоимость строительства здания из двутавровых балок.

К тому же при возведении каркаса дома можно незаметно установить в проемах изделия все коммуникационные магистрали и электропроводку.

Деревянные балки перекрытия и их размеры, виды и свойства

Перед возведением прочного строения требуется выполнить расчет балок перекрытия деревянных, которые задают параметры будущей конструкции.При расчете определяются оптимальные размеры сечения балок и расстояние между ними. Перекрытия из дерева получили широкое распространение при возведении частных домов и могут использоваться для брусовых, бревенчатых или каркасных конструкций.

https://www.youtube.com/watch?v=KlFFsw1YMe8

Основное назначение балок перекрытия — принять на себя и распределить равномерно нагрузку по поверхности. Качественные показатели материала характеризуют прочность и устойчивость будущего дома. При выборе материала нужно учитывать его особенности. Поскольку дерево подвержено воздействию плесени и огня, то балки перед монтажом требуется обработать специальными защитными средствами.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и цены

Виды деревянных балок и их свойства

Прежде всего, стоит выяснить, что же представляет собой перекрытие и для чего оно используется. Перекрытиями принято называть конструкцию, которая разделяет следующие части строения:

  • жилые этажи, в том числе и мансардный этаж;
  • подвал или цокольный этаж от жилых помещений;
  • холодное чердачное помещение от пространства жилых комнат.

В результате верхняя часть перекрытия представляет собой основу, на которой будет монтироваться пол, а нижняя является основой для потолка. Деревянные балки используют при строительстве домов из бруса, поскольку нагрузку от железобетонных плит ни одна деревянная конструкция не выдержит.

Рассматриваемый материал может иметь разные размеры и виды, для него характерны свои плюсы и минусы. В первую очередь следует рассмотреть балки перекрытия из непрерывного массива.

Для монтажа межэтажного перекрытия с применением данного материала используются только цельные изделия при длине пролета не более 6 м.

Так достигаются высокие прочностные характеристики и в целом положительный эффект.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и цены

Если используются клееные балки перекрытия, то с их помощью можно перекрывать большие пролеты, что обусловлено технологией их изготовления. Для такого материала характерна высокая прочность. Используют их в ситуациях, когда на перекрытие будет воздействовать высокая нагрузка. Клееные балки имеют следующие положительные свойства:

  • высокие показатели прочности;
  • возможность перекрывать большие пролеты;
  • простой монтаж;
  • малый вес;
  • длительный срок эксплуатации.

Клееная балка может достигать 20 м погонных в длину. Нет необходимости зашивать их снизу, так как изначально они имеют гладкую поверхность. Это придает особый стиль в дизайне интерьера. Обшивку выполняют только сверху.

Как определить длину деревянных балок?

Размеры, в частности длина балок, зависят от параметров будущего строения. В процессе расчета длина балки соответствует ширине перекрываемого пролета, также учитывается запас для заделки в стены, чтобы можно было закрепить конструкцию.

В зависимости от материалов, которые используются для возведения стен, и от пиломатериалов для перекрытия, будет отличаться и глубина заделки балок в стену. Если стена выполняется из бетона или кирпича, то глубина заделывания балок составляет 100 мм при использовании в качестве перекрытия досок. В случае применения бруса этот параметр увеличивается до 150 мм.

Если планируется перекрывать пролет в деревянном доме, то монтаж балок производится в специальные зарубки в стенах, глубина которых должна составлять минимум 70 мм.

При монтаже балок с применением соответствующих крепежных элементов длина принимается равной ширине перекрываемого пролета.

Для этого потребуется выполнить замер расстояния между двумя противоположными стенами, на которые будет выполняться крепление балок.

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и цены

В зависимости от конструкции, балки могут выходить через стену наружу. К ним выполняют крепление стропильных ног, формируя скат крыши. Балка при такой конструкции может выступать на 300-500 мм. Брусом перекрывают балочный пролет шириной от 2,5 до 4 м. При этом максимально возможная величина перекрытия доской либо брусом составляет 6 м.

Если требуется перекрытие пролетов большей длины (от 6 до 12 м), то применяется клееный брус, который, как уже было отмечено, отличается своей высокой прочностью. Из этого материала можно изготовить прямоугольные либо двутавровые балки. В случае использования обычного бруса либо досок требуется установка дополнительных опор для балок.

Таковыми могут служить стены помещения или колонны.

Как рассчитать нагрузки на перекрытие?

Деревянные балки перекрытия, помимо собственного веса, испытывают нагрузку в процессе эксплуатации, состоящую из веса самого пола, мебели и передвигающихся людей.

Данная нагрузка имеет непосредственную зависимость от типа перекрытия. Исходя из этого, рассчитывают возлагаемые на него нагрузки.

Данный расчет выполняется на этапе проектирования, при этом его можно осуществить как при помощи специалистов, так и своими руками.

В первую очередь следует учесть вес материалов, которые используются для изготовления перекрытия. В качестве примера можно рассмотреть чердачное перекрытие, где в качестве утеплителя будет использоваться минеральная вата: такая конструкция способна выдержать нагрузку от собственного веса в пределах 50 кг/м².

Для вычисления эксплуатационной нагрузки необходимо обратиться к нормативной документации.

Если чердачное перекрытие выполняется при помощи дерева, используется минеральная вата или пенопласт в качестве утеплителя и подшивка, то данный тип нагрузки согласно СНиП 2.01.

07-85 рассчитывается следующим образом: 70*1,3=90 кг/м², где 70 — это нагрузка, соответствующая нормативам, в кг/м², а 1,3 — коэффициент запаса.

Читайте также:  Как взять в аренду землю у государства с последующим правом выкупа, а также условия заключения договора при получении участка

Деревянные балки перекрытия: виды и размеры, характеристики материала из бруса, фанеры, ОСП (ОСБ), досок, расчет длины, определение сечения, монтаж и цены

Чтобы определить общую нагрузку, производят суммирование: 50+90=140 кг/м². Для увеличения надежности значение округляют в большую сторону. В рассмотренном примере следует принять значение общей нагрузки за 150 кг/м².

В случае интенсивной эксплуатации чердачного перекрытия при расчетах необходимо значение нормативной нагрузки увеличить до 150 кг/м². Итоговое значение составит 245 кг/м², округлив, получим 250 кг/м². Если в планах сделать чердачное помещение жилым, следует учесть вес мебели и пола.

При расчетах значение общей нагрузки может составлять 400 кг/м².

Как выбрать сечение и шаг между балками?

Измерив длину балок и ширину пролета, можно выполнять расчет шага укладки и сечения. Поскольку обозначенные величины связаны друг с другом, расчеты производятся при помощи одинаковых математических действий. Форма сечения может быть как прямоугольной, так и круглой. Оптимальной принято считать прямоугольную форму.

Соотношение сторон прямоугольника должно быть следующим: 1:4:1, при этом высота должна быть больших размеров, чем ширина. Высота в большинстве случаев определяется толщиной применяемого утеплителя. Размеры балок по высоте могут находиться в пределах 10-30 см, по ширине — 4-20 см.

Если перекрытия монтируются из круглого бревна, то его диаметр должен быть 11-30 см.

Что касается расстояния между балками, то минимальное значение должно составлять 30 см, максимальное — 1,2 м. При расчетах необходимо учесть ширину подшивки и применяемого утеплителя. Если есть необходимость, выполняют подгонку, чтобы обеспечить более простой монтаж. В случае возведения каркасного дома шаг между балками приравнивают к расстоянию между стойками каркаса.

Итак, расчет балок для перекрытия (деревянных) является важным и ответственным этапом, от правильности которого будет зависеть надежность конструкции. Расчеты должны проводиться с учетом существующих и утвержденных норм.

Если возникают сомнения в точности полученных значений, то их следует округлить в большую сторону. Таким образом удастся избежать аварийных ситуаций при эксплуатации строения. Если есть сомнения в полученных значениях при самостоятельных расчетах, рекомендуется обратиться к специалистам, которые сделают работу правильно и с учетом всех нюансов.

Видео: установка деревянных балок

Деревянные двутавровые балки перекрытия расчет

Для того, чтобы определить какое количество деревянных балок и каких размеров потребуется для устройства перекрытия необходимо:

  • замерить пролет, который они будут перекрывать;
  • определиться со способами их закрепления на стенах (на какую глубину они будут заходить в стены);
  • сделать расчет нагрузки, которая будет на них действовать при эксплуатации;
  • с помощью таблиц или программы-калькулятора подобрать подходящие шаг и сечение.

Теперь рассмотрим, как это можно сделать.

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.

В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм.

При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету — расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся.

Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.

Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м. Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать — 6 м.

При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые, а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны).

Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы.

Определение нагрузки, действующей на перекрытие

Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей).

Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации. Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.

Для чердачного деревянного перекрытия, которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса — Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.

Деревянные балки перекрытия: виды, расчет и особенности выбора

Балка – это, в строительстве, не только опора настилов для полов и межэтажных перекрытий, но и элемент, выполняющий функции скрепления всей конструкции строения, придания ей необходимой жёсткости.

В перечне применяемых в строительстве материалов и изделий можно найти много возможных вариантов для изготовления балок перекрытий.

Но к основным и наиболее часто применяемым видам несущих балок относят металлические, железобетонные и деревянные.

Деревянные балки перекрытия

Балки перекрытия из дерева должны соответствовать таким требованиям, как прочность, жесткость, пожарная безопасность. Расчет балки производится в зависимости от выбранного материала.

Балка — это ключевой фрагмент перекрытия, назначение которого – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.

Преимущества балок из древесины:

  • низкая трудоёмкость при монтаже в сравнении с металлическими или железобетонными аналогами;
  • доступность цен на материалы из древесины;
  • быстрый монтаж без применения дорогостоящих механизмов и инструментов;
  • эстетичный внешний вид;
  • малый вес;
  • ремонтопригодность.

Недостатки балок из древесины:

  • без специальной защитной пропитки горючи;
  • низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими балками;
  • подвержены воздействию влаги, грибка и живых организмов;
  • могут деформироваться от перепадов температур.

Виды деревянных балок перекрытий

Деревянные балки перекрытия классифицируют по типу сечения, материалу и размерам.

Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас для опирания на стену — обычно добавляют 200—250 мм с каждой стороны.

По сечению деревянные балки делят на следующие типы:

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

Квадратное сечение балки считается самым невыгодным, поскольку оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Для справки! Эпюры усилий — графическое отображение изменение внутренних усилий по всей длине бруса. Применяются при расчетах допустимых нагрузок.

Наиболее оптимальным вариантом при выборе деревянных перекрытий являются балки с прямоугольным сечением, при этом их короткую сторону располагают горизонтально, а длинную – вертикально, поскольку на прочность лучше влияет увеличение высоты, чем ширины.

Двутавровое сечение балки перекрытия представляет собой уширенные элементы в нижней и верхней частях, а в середине уменьшенное до максимально возможных размеров. Этот вариант сечения существенно сокращает расход древесины и позволяет рационально ее использовать.

Двутавровые деревянные балки купить будет не так просто, поскольку они отличаются сложной технологией изготовления. По этой же причине их в строительстве можно встретить редко.

Деревянные балки круглого или овального сечения используются, как правило, для устройства чердачных перекрытий. В зависимости от диаметра, круглые балки имеют высокую устойчивость на изгиб. Кроме того, обязательно надо учитывать, что балки перекрытия деревянные, размеры имеют достаточно ограниченные. Их максимальная длина составляет 7,5 п. м.

По материалу деревянные балки перекрытия классифицируют на следующие виды:

  • из цельного бруса или доски;
  • из клееного бруса.

Использование досок и цельного бруса в балочной конструкции

Обычная доска или цельный брус могут быть длиной не более чем на 4–6 м, а это почти в два раза меньше расстояния, с которым справляется клееный брус.

Строители часто изготавливают балки из скреплённых между собой досок сразу на объекте. По качеству и прочности они могут намного превосходить цельную балочную конструкцию. Кроме того, можно варьировать толщину балок количеством стягиваемых между собой досок.

Читайте также:  Приспособление для кладки шлакоблока: принцип работы шаблона и как сделать устройство своими руками

Соединения выполняются при помощи болтов с гайками и резиновыми или пластиковыми шайбами. Они предотвратят попадание на металлический крепёж влаги и последующей коррозии и не дадут гайке врезаться в древесину при затягивании.

Клееный брус

Если нужно повысить длину или прочность цельных балок, то их скрепляют между собой и обычно это делается вручную при монтаже перекрытий.

Клееный брус изначально состоит из нескольких еще на предприятии склеенных между собой брусков. Толщина клееного бруса задаётся количеством слоёв склеиваемого под прессом материала.

Таким способом древесине придаются дополнительные прочностные качества, балка из клеенного бруса может быть длиной до 12 метров.

Все качества древесины после склеивания брус сохраняет, то есть прекрасно гвоздится, пилится, режется. Вот только стоят клееные деревянные балки перекрытия гораздо дороже, поэтому перед тем, как остановить на них свой выбор, надо задуматься — оправдывает ли цель средства. Часто такая разновидность балок используется для создания арочного перекрытия.

Древесина для изготовления балок перекрытия

Для несущих балок перекрытий небольших домов и строений используется в подавляющем большинстве случаев древесина хвойных деревьев.

Но категорически отвергать использование местных пород древесины не стоит. Издавна в степных районах, где хвойных деревьев нет, применяются дуб, акация, клён. Главным требованием к ним является влажность с оптимальными показателями 12–14 %.

В чердачных перекрытиях, где всегда по определению должно быть сухо и обеспечена циркуляция воздуха, балки из древесины местных пород с годами становятся лишь прочнее, по рабочим характеристикам не уступая металлическим балкам.

О качестве и прочности деревянных балок перекрытия

Проектировщики в расчётах балок перекрытия закладывают стройматериалы с заданными характеристиками и нормами эксплуатации, опираясь на законы прикладной механики и сопромата. Зная это, возникает вопрос: как обходились без этих знаний строители индивидуальных домов лет сто назад? При этом построенные ими дома здравствуют и поныне.

Объяснение простое: они оставляли намного больший запас прочности используемым материалам. Чуть позже, советские ГОСТы сознательно рассчитывались и утверждались с большими, иногда до 100% запасами прочности.

Это неэкономно, иногда громоздко и вычурно, но надёжность была в приоритете, и всегда останется важнейшим показателем в строительстве.

Сегодня подобная практика заменяется точным расчетом деревянной балки — это позволяет не переплачивать за излишнюю, невостребованную прочность.

Сравнение со старыми способами выглядело бы неуместно в описании балок перекрытий, если бы не одно обстоятельство.

Покупая на рынке брус или балку определённого размера, с предварительно рассчитанными характеристиками, частный застройщик без большого опыта зачастую приобретает не тот материал, который гарантирует надёжность.

Множество на первый взгляд незначительных нюансов могут свести на нет все расчёты:

  • большая влажность;
  • безответственное хранение;
  • скрытые дефекты;
  • пересортица;
  • плохие линейные геометрические параметры;
  • заранее обусловленные болезни древесины.

Вывод и выход здесь один: рынок всегда попытается обмануть начинающего строителя, поэтому лучший способ сэкономить — это доверить работу профессионалу.

Основные исходные положения для расчёта размеров

Перед началом монтажа деревянных балок следует их обрезать до необходимых размеров либо провести сращивание.

Торцы балок заглубляются в стены как минимум на 15 см, с заделкой или без неё.

Толщина несущих стен здания обычно не менее одного кирпича, или 25 см, при использовании стеновых блоков – 20 см. Это означает, что опирающиеся на стены торцы балок будут защищены от внешнего атмосферного воздействия.

Для клееной балки можно уменьшить запуск в стены до 10 см. В крайнем случае, балки могут заходить на глубину 7 см, но материал используемого бруса должен быть самого хорошего качества.

Прогоны, пролёты, шаг, анкеровка: 10 основных понятий и условий монтажа

  • Балки перекрытий являются несущим элементом, это основа прочности всего сооружения.
  • Схема балок с пролётом (длиной балки) 6 м и менее предполагает нагрузку от веса заполнения между балок и пола.
  • Балки укладываются в направлении, параллельном меньшей стороне пролёта. Расстояние между балками, называемое шагом, зависит от материала и сечения.
  • Шаг балок в зависимости от их вида: дощатые – от 60 до 80 см; из бруса – от 60 до 100 см; из бревна и клееного бруса – от 60 до 120 см.
  • Пролёты более 6 м перекрываются балками (прогонами) с крупным сечением.
  • Сечение деревянных балок определяется расчётом, на практике его высота находится в диапазоне 4–5% от длины пролёта.
  • Для скрепления стен и перекрытий концы балок либо анкеруют в стены, либо применяют стальные связи.
  • Возможен шаг анкеров через одну балку, но не реже.
  • В помещениях с высокой влажностью балки потолка должны оставаться открытыми.
  • Для устройства полов по балкам укладываются дощатые либо из бруса лаги, к ним прибиваются доски пола.

Как рассчитать

Чтобы произвести расчет балок перекрытия из дерева, калькулятор онлайн требуется не всегда. Достаточно знать несколько формул и следующие данные:

  • длину деревянной балки перекрытия (расстояние между несущими стенами);
  • расстояние между балками (их шаг);
  • нагрузку на конструкцию.

Расчет балок перекрытия позволит не сомневаться в жесткости и прочности конструкции, определит максимальную длину, допустимую при том или ином сечении.

Для того чтобы узнать нагрузку на конструкцию, необходимо сложить переменное значение и постоянное. Последнее включает в себя предварительную массу самих балок, утепление, подшивку потолка, черновой и чистовой пол. К временной относится масса мебели и людей – примерно 150кг/м2 – согласно нормативным документам жилых помещений.

Для чердака значение временной нагрузки может быть меньшим, но лучше не рисковать, и при расчетах использовать такую же. Так вы обеспечите определенный запас прочности и в будущем при желании сможете оборудовать мансарду в чердачном помещении без реконструкции несущих элементов.

Расчет деревянной балки производят по таким формулам:

  • Mmax = (q*l2)/8;
  • Wтреб = Мmax/130.

q — это нагрузка на кв. м перекрытия, включающая массу конструкций и 150 кг полезного значения. Указанные величины нужно умножить на расстояние между балками, поскольку для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный.

l2 — расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытия. W = b*h2/6. Зная W, составляется уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Это важно! Несмотря на кажущуюся простоту расчетов, лучше не доверять их людям без профильного образования, так как цена ошибки может быть очень высокой.

Балки металлические: традиционная надёжность

Когда у застройщика возникает возможность и запрос на более амбициозное и габаритное строительство, он применяет металлические балки перекрытия различного сечения: уголок с разными размерами полок, швеллер, тавр, двутавр. Если исключить возможность коррозии металла, то по прочности таким балкам нет замены. Но применение металла в индивидуальном жилищном строительстве ограничено и ещё рядом показателей:

  • с металлом тяжело работать на высоте;
  • необходимы специальные механизмы для монтажа;
  • сварка, резка металла и защита его от коррозии – это дополнительные расходы;
  • высокая стоимость материала;
  • балки металлические подлежат утеплению со стороны чердака.

Есть у металлических балок и положительные моменты:

  • они не горят;
  • долговечнее;
  • металлические пролёты можно устраивать длиннее и расстояние между балками перекрытия делать больше;
  • виды балок металлических отличаются большим разнообразием и позволяют создавать практически любые по сложности конструкции.

Расчет металлической балки в любом случае лучше доверить профессионалам.

Заключение

Выбор вида перекрытия, материала для балок, тщательная подготовка проекта, расчёт нагрузок, в том числе и с применением онлайн калькулятора – это всё приятные заботы, которые можно смело переложить на плечи профессионалов. И тогда об этих заботах будет приятно вспомнить через года, наслаждаясь уютом и комфортом в хорошем добротном доме.

Оставьте комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector