Двутавровые балки перекрытия – все про «Н»-образный прокат

Преимущества использования деревянных двутавровых балок

1. Отличные прочностные характеристики и меньшая степень изгиба при нагрузке делают этот материал идеальным для несущих балок при строительстве.
2. Уменьшение веса здания, а соответственно, и фундамент можно делать со значительной экономией материалов и трудозатрат.
3. Сокращение сроков строительства.
4. Соответствие экологическим стандартам.
5. Отсутствие необходимости привлечения специальной строительной техники и значительного количества людей.
6. Прокладка инженерных коммуникаций не составит проблем, без вреда для несущей способности стен.
7. Низкая теплопроводность материала обеспечит дополнительную экономию теплоносителей.
8. Влагостойкость благодаря специальным пропиткам.
9. Широкий ассортимент стандартных размеров.
10. Сохранение первоначальных габаритов даже при длительной эксплуатации.
11. Пропитка антисептиком, огнезащитным составом и дополнительной защитой от образования плесени и порчи насекомыми.
12. Значительный гарантийный срок эксплуатации.

Недостатком деревянных двутавровых балок является значительная стоимость, особенно если учесть, что строительство подразумевает использование довольно значительного количества таких балок. Это можно исправить, если изготавливать балки самостоятельно, в этом случае, затраты на материалы будут несравнимо меньше покупки готовой продукции.

Первое знакомство с двутавром

Что собой представляет двутавр? Это профиль, сечение которого по форме напоминает букву «Н». Такое решение самым благоприятным образом отразилось на характеристиках изделия. Например, если сравнивать двутавр со стандартными конструкциями квадратного сечения, то его жесткость и прочность выше в 30 и 7 раз соответственно. Наиболее распространенными считаются металлические изделия, однако такие конструкции также изготавливают и из дерева.

Профиль с сечением по форме буквы «Н»

Этот профиль очень часто используется при монтаже перекрытия и возведении мостовых сооружений. Кроме того, встретить двутавровые балки можно в автомобильной промышленности, вагоностроении, еще они незаменимы, если речь идет об армировании шахтных стволов. Основными характеристиками этого вида металлопроката считают высоту самого двутавра, ширину, среднюю толщину, а также радиус закругления полок. Еще учитывается и радиус внутреннего закругления. Все эти показатели и определяют дальнейшее применение элемента. Например, для поверхностных путей используют балки серии М с уклоном внутренних граней полок равным 12°. Если речь идет о прокате серии С, применяемом для армирования шахтных стволов, то этот параметр увеличивается и составляет 16°.

Инженерные особенности двутавровой балки

Применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач.

Применение двутавровой балки из металла определяется ее габаритами и способом изготовления, но спектр использования того инженерного элемента чрезвычайно широк — от строительства жилищного, до крепления шахтных тоннелей, строительства мостов, колонн, даже космических пусковых установок.

Двутавр обладает высочайшей прочностью на изгиб, кручение и сжатие, благодаря чему может выдерживать огромные нагрузки как вертикальные, так и горизонтальные.

Огромные возможность каркасного жилищного домостроения позволили наладить устройство недорогих и надежных домов, выполненных полностью из дерева и древесных материалов. Но двутавровая балка и здесь нашла себе место, правда уже не в металле, а в дереве. Практика и расчеты показали, что двутавр имеет большую стойкость к кручению, чем брус прямоугольного или квадратного сечения, а к тому же позволяет экономить дорогую древесину. Но при этом здание остается таким же экологически чистым, а двутавровая деревянная балка легкой, прочной и доступной.

Нормативные документы, строение и свойства деревянных двутавровых балок

Единственным нормативным документом, требования которого регламентируют промышленное производство несущих конструкций из древесных материалов, являются ТУ 5366-001-49828710-2001. Полки двутавров в соответствии с техническими условиями должны изготавливаться из деревянных брусьев различных сечений, а стенка — из OSB (в русской транслитерации ОСП) или фанеры.

Использование фанеры в производстве деревянных несущих элементов — абсолютно российская адаптация. Лидеры мирового производства несущих элементов из дерева для изготовления стенок используют исключительно влагостойкие модификации OSB (компании GP и Nascor) либо разновидности древесноволокнистых плит высокой плотности HDF (компания Steico).

Основным достоинством, которым обладает деревянный несущий элемент, произведенный в соответствии с ТУ 5366-001-49828710-2001, является соразмерность его прочностных характеристик и жесткости требованиям ГОСТ 20850, СНиП II-25-80, приложению 10 к СНиП Соразмерность показателей прочности и жесткости с элементами стальных и железобетонных несущих конструкций обуславливает расширение строительных сфер, в которых применяются деревянные балки.

Устройство и свойства профильных несущих элементов из древесных материалов

Двутавровый профиль несущих конструктивных элементов вне зависимости от материала, из которого они изготовлены, имеет сечение, аналогичное букве «Н» повернутой на 90°. На этом сходство, которое деревянная двутавровая конструкция имеет со стальными балками, заканчивается. Инсинуации на тему аналогичности железнодорожным рельсам несостоятельны, их следует отнести к некомпетентности авторов, которые такие аналогии проводят.

Основное различие деревянных и стальных балок заключено в целостности физической структуры. Стальные двутавры представляют собой изготовленную горячей прокаткой цельную морфологическую структуру. Двутавры из древесных материалов — структура составная, отдельные элементы которой соединены между собой с применением клеящих компаундов. Техническими условиями в качестве адгезионных материалов предусмотрены фенолрезорциноловые либо аналогичные им по свойствам смолы.

Полки двутавров изготавливаются из брусков хвойных пород дерева с сортностью не ниже второго. Для заказной балочной продукции производитель может использовать отборные сорта древесины и брусья, произведенные по клеевой технологии. При использовании любого древесного полуфабриката влажность его должна быть не более 16%. Готовое изделие не может иметь влажность, превышающую 18%.

Стенка двутавра из дерева — полоса фанеры либо ОСП. Физико-технические параметры листового древесного материала должны находиться в соответствии с нижним допустимым уровнем качественных показателей для такого типа изделий. Понятно, что отслоения, вспученность, грибковые и плесневые проявления не допускаются.

Соединенные в единый комплекс полки и стенка образуют жесткую и прочную конструкцию, которая в 30 раз по жесткости и в 7 раз по прочности превосходит цельную балку равнозначного по площади сечения. Цена составных конструкций, превосходящая иногда стоимость балок для перекрытий из массива, нивелируется их малым весом, простотой в производстве монтажных работ.

Качественная деревянная двутавровая балка своими руками

Время не стоит на месте, поэтому на смену старым технологиям приходят новые — легкие, практичные и экологически чистые. Деревянная балка была популярна всегда, но лишь в XXI веке пришли к изготовлению двутавра из древесины, что позволило существенно доработать каркасное строительство.

Схема двутавровой балки.

Основные параметры изделия

С каждым новым сезоном этот материал повышает свою популярность. Используется он обычно для каркасного строительства, монтажа полов, перекрытий и перегородок, а также кровли. Специфический вид латинской буквы «I» с брусьями вверху и внизу позволяет осуществлять монтаж достаточно просто и быстро.

Есть несколько преимуществ, благодаря которым двутавровая балка приобрела свою популярность: не гнется, износостойкость, отсутствие реакции на влагу (не гниет), низкая масса и при этом сравнительно невысокая цена, обусловленная пониженным расходом древесины.

Если рассмотреть изделие детально, то можно увидеть, что оно не цельное, а состоит из нескольких элементов. За основу берется ОСП (ориентировано-стружечная плита) либо фанера, блоки снизу и сверху делаются из клееного бруса, а соединено все это при помощи клея по дереву на водной основе. В клееном брусе есть специальные углубления нужной ширины, которые позволяют погрузить в них ОСП, благодаря чему конструкция и приобретает свою высочайшую надежность.

Чертеж двутавровой балки.

В фабричных условиях для такого процесса используется 4 станка:

1. Фрезеровочный. На таком станке в брусе не только делается продольная траншея, но и производится шлифовка, чтобы потом не ранить кожу при эксплуатации.
2. Резка ОСП. Работает параллельно фрезеровочному, чтобы к сроку нарезать нужное количество плиты с идеально точными параметрами. Срезы делаются под углом в 45°.
3. Склейка. На дно траншеи в брусках наносится тонкий слой клея, после чего между 2 брусками вставляется плита, и вся конструкция на выходе прижимается.
4. Пресс. В зависимости от используемого клея станок удерживает заготовку (0,5-2 мин.) под давлением, после чего прокатывает дальше на окончательную сушку.

Работа проходит с очень большой скоростью, но приобретать такие изделия решаются не все, т. к. при ручном изготовлении цена получается в 1,5-3 раза ниже.

Собственноручная проработка

Инструменты и материалы:

• брус;
• рулетка;
• циркулярная пила;
• ОСП;
• клей по дереву;
• швеллер;
• хомуты;
• наждачная бумага.

Тут весь процесс проходит гораздо медленнее, зато и цена существенно падает. Двутавровая балка своими руками изготавливается поэтапно:

Двутавровые балки изготавливаются из из бруса, ОСП и швеллера.

1. Выбираются бруски. Сечение зависит от предпочтений мастера, но не меньше 35*25 мм. Чем крупнее брусок, тем надежнее конструкция, но и шаг на 2 двутавра при работе придется значительно повышать.
2. Тут следует выбрать, что использовать — электропилу, бензопилу или стационарную циркулярку. Преимущество цепных пил в том, что они изначально могут проделать траншею в 10-12 мм, но их нужно дополнительно закреплять. К тому же их работа стоит гораздо дороже, чем у циркулярки. При особом желании можно найти фрезы нужной толщины и для циркулярной пилы (стоят немного дороже обычных), после чего можно продолжать работу.
3. Выставляется глубина борозды (10% от суммарной длины ОСП). При суммарной потере 1\5 длины можно добиться идеальной фиксации.
4. Нарезаются брусья. На этом же этапе их нужно зашлифовать при помощи шлифмашинки или наждачной бумаги.
5. На дно траншеи наносится клей, после чего в нее погружается плита. Тут же аналогичный процесс проделывается с еще 1 бруском, и можно прессовать двутавр.
6. Далеко не в каждом доме есть гидравлический пресс, поэтому можно воспользоваться швеллером, который стягивается при помощи 2 ремней и карабинов (импровизированные хомуты). Такая стяжка двутавра не менее эффективная, чем пресс, хоть и более хлопотная.

Суммарно на изготовление 1 двутавра уходит до 30 мин. но если делать на поток, то скорость возрастет в несколько раз. Т. е. сначала нарезается, к примеру, 100 балок, которые шлифуются, затем нарезается 50 плит, после чего все это подлежит склеиванию. При такой работе средняя скорость изготовления 1 двутавра может упасть до 8-10 мин. но ни в коем случае не стоит торопиться, чтобы не допустить ошибку.

Подобную работу сможет проделать любой желающий, если есть специальная техника и базовые навыки работы с ней.

Очень важно не забывать про ТБ, чтобы потом экономия на стройматериалах не превратилась в больничные расходы.

Характеристики деревянных двутавровых балок для опалубки

Балочные опалубки перекрытий удобны в монтаже, кроме того, они позволяют получить идеально ровную бетонную поверхность (например, в составе балочно-ригельной опалубки «PSK-Classic» можно формировать идеально гладкие, в отличие от щитовой опалубки, стены). При монолитном строительстве, предполагающем многократные заливки бетона в формы, критически важен параметр «оборачиваемости», различный для разных видов двутавровых балок.

Если элементы TECH гарантирую возможность многократного использования в течение 30-40 раз, то стандартные БДУ-балки (BDU beams) гарантируют лишь 10-20 использований. Специальные защитные составы, используемые при производстве, могут существенно продлевать срок эксплуатации деревянных конструкций. При соблюдении рекомендаций по эксплуатации можно снизить износ балки и сделать использование опалубочных систем более эффективным и выгодным. Чтобы минимизировать износ элементов, необходимо соблюдать ряд рекомендаций:

• Своевременно очищать конструкции от бетонного раствора или других агрессивных жидкостей, процедуру необходимо проводить после каждого цикла использования, а также использовать смазки для опалубки.
• Хранить деревянные элементы необходимо только с соблюдением надлежащей влажности, температуры.
• Монтаж/демонтаж необходимо осуществлять с соблюдением техники, чтобы избежать раскола бруса.
• Необходимо использовать изделия только в тех условиях, на которые они рассчитаны. Чрезмерная нагрузка может повредить их, что приведёт к возникновению трещин.

Стандартная балка для опалубки имеет размер 80х40х200, где 80 мм — это ширина полки, 40 мм — толщина полки, 200 мм — высота всего двутавра (для H20). Длина при этом может быть от 2,5 до 5,9 м в стандартном исполнении или до 6,2 м при изготовлении на заказ.

Достоинства

Преимущества конструкций:

• 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.

Особенности производства двутавровой деревянной балки

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

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

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

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

Назначение

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

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

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

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

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

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

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками — пошаговая инструкция

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.

Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.

Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:

• Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
• Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?

Немаловажен и вопрос о породе. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.

Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.

3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

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

И только после этого деревянную балку-двутавр  можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

Описание процесса изготовления ДДБ

Из цельной древесины

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

• Из сухих обрезных и строганых досок, согласно чертежам, путем распила и сращивания формируют стойки, верхние и нижние пояса двутавра.
• В горизонтальных элементах фрезером выпиливают продольные пазы по толщине стойки.
• Пазы заполняют клеевым составом.
• Ширина пазов и толщина вертикальной стенки должны быть такими, чтобы стойка входила в пропил полки с небольшим усилием.
• Стойку вставляют в нижний паз, а затем сверху прижимают верхний пояс.
• Специальным прессом пояса балки сжимают и оставляют их на время застывания клея в сушильной камере.
• 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.

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

В зависимости от условий строительства, применяют обе разновидности балок.

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками — пошаговая инструкция

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.

Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.

Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:

• Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
• Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?

Немаловажен и вопрос о породе. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.

Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.

3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

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

И только после этого деревянную балку-двутавр  можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

Качественная деревянная двутавровая балка своими руками

Время не стоит на месте, поэтому на смену старым технологиям приходят новые – легкие, практичные и экологически чистые. Деревянная балка была популярна всегда, но лишь в XXI веке пришли к изготовлению двутавра из древесины, что позволило существенно доработать каркасное строительство.

Схема двутавровой балки.

Основные параметры изделия

С каждым новым сезоном этот материал повышает свою популярность. Используется он обычно для каркасного строительства, монтажа полов, перекрытий и перегородок, а также кровли. Специфический вид латинской буквы «I» с брусьями вверху и внизу позволяет осуществлять монтаж достаточно просто и быстро.

Есть несколько преимуществ, благодаря которым двутавровая балка приобрела свою популярность: не гнется, износостойкость, отсутствие реакции на влагу (не гниет), низкая масса и при этом сравнительно невысокая цена, обусловленная пониженным расходом древесины.

Если рассмотреть изделие детально, то можно увидеть, что оно не цельное, а состоит из нескольких элементов. За основу берется ОСП (ориентировано-стружечная плита) либо фанера, блоки снизу и сверху делаются из клееного бруса, а соединено все это при помощи клея по дереву на водной основе. В клееном брусе есть специальные углубления нужной ширины, которые позволяют погрузить в них ОСП, благодаря чему конструкция и приобретает свою высочайшую надежность.

Чертеж двутавровой балки.

В фабричных условиях для такого процесса используется 4 станка:

1. Фрезеровочный. На таком станке в брусе не только делается продольная траншея, но и производится шлифовка, чтобы потом не ранить кожу при эксплуатации.
2. Резка ОСП. Работает параллельно фрезеровочному, чтобы к сроку нарезать нужное количество плиты с идеально точными параметрами. Срезы делаются под углом в 45°.
3. Склейка. На дно траншеи в брусках наносится тонкий слой клея, после чего между 2 брусками вставляется плита, и вся конструкция на выходе прижимается.
4. Пресс. В зависимости от используемого клея станок удерживает заготовку (0,5-2 мин.) под давлением, после чего прокатывает дальше на окончательную сушку.

Работа проходит с очень большой скоростью, но приобретать такие изделия решаются не все, т. к. при ручном изготовлении цена получается в 1,5-3 раза ниже.

Собственноручная проработка

Инструменты и материалы:

• брус;
• рулетка;
• циркулярная пила;
• ОСП;
• клей по дереву;
• швеллер;
• хомуты;
• наждачная бумага.

Тут весь процесс проходит гораздо медленнее, зато и цена существенно падает. Двутавровая балка своими руками изготавливается поэтапно:

Двутавровые балки изготавливаются из из бруса, ОСП и швеллера.

1. Выбираются бруски. Сечение зависит от предпочтений мастера, но не меньше 35*25 мм. Чем крупнее брусок, тем надежнее конструкция, но и шаг на 2 двутавра при работе придется значительно повышать.
2. Тут следует выбрать, что использовать – электропилу, бензопилу или стационарную циркулярку. Преимущество цепных пил в том, что они изначально могут проделать траншею в 10-12 мм, но их нужно дополнительно закреплять. К тому же их работа стоит гораздо дороже, чем у циркулярки. При особом желании можно найти фрезы нужной толщины и для циркулярной пилы (стоят немного дороже обычных), после чего можно продолжать работу.
3. Выставляется глубина борозды (10% от суммарной длины ОСП). При суммарной потере 15 длины можно добиться идеальной фиксации.
4. Нарезаются брусья. На этом же этапе их нужно зашлифовать при помощи шлифмашинки или наждачной бумаги.
5. На дно траншеи наносится клей, после чего в нее погружается плита. Тут же аналогичный процесс проделывается с еще 1 бруском, и можно прессовать двутавр.
6. Далеко не в каждом доме есть гидравлический пресс, поэтому можно воспользоваться швеллером, который стягивается при помощи 2 ремней и карабинов (импровизированные хомуты). Такая стяжка двутавра не менее эффективная, чем пресс, хоть и более хлопотная.

Суммарно на изготовление 1 двутавра уходит до 30 мин. но если делать на поток, то скорость возрастет в несколько раз. Т. е. сначала нарезается, к примеру, 100 балок, которые шлифуются, затем нарезается 50 плит, после чего все это подлежит склеиванию. При такой работе средняя скорость изготовления 1 двутавра может упасть до 8-10 мин. но ни в коем случае не стоит торопиться, чтобы не допустить ошибку.

Подобную работу сможет проделать любой желающий, если есть специальная техника и базовые навыки работы с ней.

Очень важно не забывать про ТБ, чтобы потом экономия на стройматериалах не превратилась в больничные расходы.

Преимущества и отличия деревянных двутавровых балок в перекрытиях

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

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

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

Сравнение двутавровых балок с обычными системами

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

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

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

Плюсы и минусы деревянных двутавровых балок

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

Их применение освобождает строителей от влияния таких факторов как:

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

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

Деревянные балки-двутавры – сортамент и практическое применение

Целесообразность применения двутавровых балок из дерева вызывает немало сомнений. В частности, многие недоумевают, чем они отличаются от простых деревянных брусьев. Ответ на эти сомнения кроется опять-таки в особой конструкции двутавра, который в данном случае состоит из двух деревянных полок и фанерной стенки – за счет этого он способен выдержать изгибающую нагрузку, в несколько раз большую, чем монолитная балка с простым сечением.

Деревянные двутавры – новинка на рынке стройматериалов

Виды и типоразмеры деревянных профилей

Ассортимент этого стройматериала достаточно хорошо проработан и позволяет его применять как несущий элемент не только перекрытий и стропильных систем, но и каркасов стен и крыш. Так, различают следующие серии деревянных двутавров:

• клееная (БДК) – балка склеивается из конструктивных элементов синтетическими смолами под высоким давлением и предназначена для использования в коротких пролетах;
• клееная усиленная (БДКУ, БДКУ-Л) – благодаря увеличенной ширине полки (64 мм) балки этой серии имеют достаточную площадь для гвоздевого крепления и могут быть применены на длинных пролетах;
• клееная широкая (БДКШ, БДКШ-Л) – отличаются еще более широкой полкой (89 мм), поэтому серия предназначена для использования в конструкциях, испытывающих крайне высокую нагрузку, стропильных системах или на сверхдлинных пролетах;
• стеновая усиленная (СДКУ, СДКУ-Л) – этот вид балок используется в каркасе стен в качестве его основы;
• стеновая широкая (СДКШ, СДКШ-Л) – стойки с такой маркировкой применяются для изготовления стеновых панелей.

Литера Л в конце маркировки означает, что балка изготовлена из высокопрочного бруса LVL, что придает ей прочность, превышающую обычную в 1,25–1,5 раза. Стандартная длина балок – 6 м, тогда как серии БДКУ-Л и БДКШ-Л выпускаются в длинах от 6,5 до 8 м. Их высотный ряд выглядит таким образом: 241 мм, 302 мм, 356 мм, 406 мм, 457 мм.

Каркасное здание из двутавровых балок

Монтаж перекрытия их двутавров

Достоинства двутавровой балки из дерева

Конечно, система двутавровых деревянных конструкций не может в полном объеме заменить металл и железобетон, однако они остаются лидером среди современных и надежных стройматериалов благодаря целому ряду технических и эксплуатационных характеристик:

• универсальность применения – такие двутавры пригодны для строительства каркасных, кирпичных, блочных и деревянных домов;
• малая масса опорного стержня (6-метровая балка весит в среднем около 40 кг), позволяющая вести монтаж без привлечения спецтехники;
• высокая скорость монтажа и его простота – опытный монтажник за день может перекрыть весь дом с помощью простого плотницкого инструмента;
• широкий выбор производственных серий и солидная номенклатура размеров;
• низкая теплопроводность и водоустойчивость (при условии достаточной просушки древесины).

К условным минусам деревянного двутавра следует отнести зависимость его надежности от условий производства: качества и сорта древесины, из которой изготовлены опорные части и стойки балки, термостойкости и пластичности клеящей массы, точности геометрических размеров и сборки элементов.

Кроме того, дерево считается относительно нестабильным материалом, прочность которого может изменяться в течение всего эксплуатационного периода.

Варианты расчета и монтаж материала

Так же, как и в случае с металлическими двутаврами, подбор размеров деревянного двутавра ведется исходя из расчетной и нормативной нагрузки, условий эксплуатации, шага балок и длины пролета. В отдельных случаях допустимо воспользоваться табличными данными, предлагающими готовые технические решения. Однако ввиду особой ответственности перекрывающих и стропильных конструкций, эти параметры рекомендуется сверить у профессионального архитектора.

Таблица 1: Подбор типоразмера деревянного двутавра при устройстве перекрытия

Таблица 2: Подбор типоразмера деревянной двутавровой балки при устройстве наклонных стропил

Установку двутавров производят с помощью временных крепежных элементов, которые в дальнейшем заменяются стационарными.

Эксплуатировать поверхность до того времени, как смонтирована обвязка и не установлены постоянные закрепления, запрещено. Тщательно рассчитанные и грамотно собранные конструкции из двутавров отличаются надежностью, долговечностью и высокой несущей способностью.

Преимущества двутавровых балок

У двутавровых балок есть множество преимуществ. Их можно использовать для того, чтобы перекрыть большие пролёты. Для этого даже не понадобится строить несущую стену. Они устойчивы и могут выдержать вертикальные и горизонтальные серьезные нагрузки.

Двутавры устойчивы к погодным перепадам и коррозии, невоспламеняемые. Их использование значительно ускоряет построение здания. Эти и многие другие причины определяют популярность двутавровых балок в промышленном и частном строительстве.

Явные недостатки можно заметить только у прокатных двутавров. Максимальный размер таких — двенадцать метров. Если же нужно длиннее, найти такую не получится, ведь часто заводы не имеют подходящих станков. Возможности сделать прокаты по индивидуальному заказу нет, а разнообразие изделий на строительном рынке оставляет желать лучшего. Из-за таких проблем потребители чаще используют стыковые балки.

Составная двутавровая применяется чаще, чем прокатная по нескольким причинам. Такая балка имеет большую прочность при меньшем весе конструкции. Цены на сварочное изделие ниже, так как изготавливают его из сплава разных видов стали. Создание проката требует использование только заготовок из одного типа стали.

Расчеты

Расчет деревянных балок перекрытия требуется при возведении различных строений, где нужно перекрыть какую-либо площадь, например чердак либо несколько этажей. Только при правильных расчетах можно быть уверенным в надежности и долговечности конструкции.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Деревянные балки должны отвечать ряду требований:

• быть стойкими к воздействию огня;
• иметь хорошую прочность и жесткость;
• не иметь больших дефектов и повреждений в структуре древесины;
• сечение должно соответствовать параметрам перекрытия.

К тому же есть требования, которые предъявляются непосредственно к материалу балок. Для рассматриваемых целей предпочтительнее использовать древесину хвойных пород. В ней содержится большое количество смолы, что улучшает стойкость к воздействию различных микроорганизмов. Важным моментом является регион выращивания и время заготовки древесины.

Основные исходные положения для расчета размеров

Поскольку на элементы рассматриваемой конструкции возлагаются несущие функции, то, чтобы выяснить количество и размер бруса для перекрытия, следует придерживаться следующей последовательности действий:

• замеряют пролет, который предполагается перекрывать;
• определяются со способом, которым лаги будут фиксироваться к стене;
• рассчитывают нагрузку, прилагаемую к несущему элементу во время эксплуатации;
• подбирают межбалочное расстояние и сечение согласно табличным данным.

Расчет нагрузки на перекрытие

В течение всего периода эксплуатации лаги должны иметь способность выдерживать не только собственный вес, но и вес пола, расположенную на нем мебель, людей и пр. Поскольку нагрузка на балку определяется типом перекрытия, все расчеты должны быть проведены заранее еще на этапе планирования.

Сперва необходимо учесть вес самих балок. Если взять, например, чердак, для утепления которого будет задействована минеральная вата, то конструкция должна выдерживать нагрузки минимум 50 кг на 1 м² (Рсобств). Для точного расчета нагрузки следует обратиться к нормативным документам.

Определение сечения и шага деревянных балок

Расчет шага укладки бруса на перекрытие можно провести посредством изменения длины балок. Поскольку сечение и длина взаимосвязаны между собой, они и рассчитываются одинаково. Во многих случаях высота лаги зависит от толщины используемого теплоизолятора. Высота может составлять 100-300 мм, а ширина 40-200 мм. Применяя круглое бревно как элемент перекрытия, его диаметр выбирают от 110 до 300 мм.

Что касается шага установки балки, размеры минимального параметра должны составлять 300 мм, максимального – 120 см. В процессе расчета не стоит забывать о ширине теплоизолятора и подшивки. При необходимости совершают подгонку для более простого монтажа. Если возводится каркасное сооружение, то шаг установки балок берут таким же, как промежуток между стойками каркаса дома.

Длина деревянных балок

Длина балок перекрытия определяется характеристиками будущего строения

При проведении вычислений следует принимать во внимание, что длина лаг должна выбираться согласно ширине пролета, который предполагается перекрывать. Поскольку балки входят в стену на определенную длину, для их надежного закрепления к расчетной длине нужно прибавить дополнительную с учетом стеновых материалов:

1. В кирпичную стену лаги заводят на 150 мм.
2. В домах из дерева их углубляют на 70 мм.

Длина бруса может быть такой же, как сам пролет, при условии использования специального крепежа. В этом случае на металлические элементы возлагается весь вес несущей системы и общей нагрузки. Оптимально нужно предусмотреть запас по 200-250 мм для опирания с двух сторон. Исходя из предполагаемой конструкции перекрытия определяют, будут ли лаги выступать через стены наружу. Если это так, то к ним крепят стропила, образуя таким образом скат крыши. При монтаже такой конструкции лаги должны выходить за стену на 300-500 мм.

Устройство

Сразу надо отметить, что принципы и технология изготовления строительной двутавровой балки формировались долгое время, и в середине 20 века сборка осуществлялась на основе тех же монолитных брусков и промежуточной разделяющей планки. Однако способ компоновки принципиально не изменился. Это та же система, которая складывается из центральной стенки и двух силовых перекладин. Сегодня же двутавровая деревянная ригель-балка для устройства перекрытий изготавливается из ориентированно-стружечной OSB-панели и LVL-брусков (клееный брус). С одной стороны, высокие технико-эксплуатационные качества двутавра обеспечиваются уникальным сочетанием физических свойств двух современных материалов, а с другой – самой компоновкой, в которой оптимизируется несущая способность с сохранением оптимальных размерных и весовых показателей, что также исключает перегрузки относительно каркаса здания.

Двутавровая деревянная балка для перекрытия

Деревянное строительство становится популярнее год от года и все чаще инженеры-строители применяют в разработках именно деревянную двутавровую балку. Она отлично вписывается в технические требования по прочности, а по легкости и стабильности ей равных практически нет. По крайней мере, среди натуральных материалов. Применяют деревянный профиль во многих случаях, но по ряду причин самыми популярными стали:

1. Деревянная балка для опалубки.
2. Деревянный двутавр для устройства кровли.
3. Для устройства перегородок и полов.
4. Балки для устройства перекрытий.

В принципе, конструктивно эти виды балок мало чем отличаются, разница только в размерах и, как следствие, в принимаемой нагрузке. Двутавровые балки для устройства перекрытий имеют самое большое сечение, поскольку им предстоит выдерживать довольно высокие нагрузки. Принцип изготовления фасонного деревянного силового элемента всегда один, и сейчас мы коснемся некоторых особенностей изготовления и технологий, по которым изготавливается деревянная двутавровая балка своими руками.