Деревянные балки – это элементы, которые используются для создания перекрытий, а также других конструкций. Они могут отличаться формой, размером и другими характеристиками. Особой популярностью в малоэтажном и многоэтажном строительстве пользуются двутавровые балки. Их применяют для конструирования стропильной системы, а также создания перекрытий между этажами. Рассмотрим подробнее особенности использования двутавровых деревянных балок, преимущества и недостатки данных элементов.
Содержание статьи
- 1 Преимущества и недостатки двутавровых балок из дерева
- 2 Область применения балок
- 3 Характеристики перекрытия из двутавровых балок
- 4 Технология производства двутавровых балок перекрытия
- 5 Выбор материалов для несущей конструкции
- 6 Техническая документация и выбор сечения балок
- 7 Деревянные балки перекрытия
- 8 Какая древесина используется для изготовления
Преимущества и недостатки двутавровых балок из дерева
Двутавровая балка — это деталь строительной конструкции, который имеет форму, напоминающую перевернутую букву «Н», с двумя выступающими горизонтальными полками и вертикальным элементом, соединяющим их.
В целом, балки из дерева обладают такими достоинствами: экологичность, практичность монтажа, долговечность, высокое качество, универсальность. Чаще всего используются для создания перекрытий и кровли. О преимуществах для разных конструкций расскажем подробнее.
Для межэтажных перекрытий домов
К достоинствам можно отнести:
- Высокая удельная прочность. Благодаря этому такие балки можно использовать для создания перекрытий большого размера (для прямых пролетов большой длины);
- Бесшумность. При грамотной установке балок можно избежать скрипа и других неприятных звуков во время передвижения по полу;
- Удобство. Двутавровые деревянные балки легко поддаются обработке, а также их можно быстро и без проблем установить;
- Высокое качество. Оно достигается за счет того, что балки изготавливаются на производствах с применением высокотехнологичного современного оборудования;
- Экологичность. Древесина – это материал, который в процессе эксплуатации не выделяет вредных для человека веществ;
- Небольшой вес. Он позволяет быстро доставить балки на место работы, а также установить их. Техника для работы не требуется;
- Есть возможность делать стяжку по перекрытию в деревянном доме;
- Применение таких балок существенно позволяет сэкономить на строительстве здания;
- Длительный срок эксплуатации межэтажных перекрытий.
Преимущества для кровли
Также деревянные двутавровые балки активно используются для конструирования кровли. В таком случае можно выделить такие их достоинства:
- Высокая несущая способность, позволяющая создать качественную и долговечную кровлю;
- Отличная устойчивость к нагрузкам и другим негативным воздействиям со стороны;
- Долговечность (срок эксплуатации стропильной системы может составлять более 100 лет);
- Отличная жесткость изделия;
- Эффективность, безопасность и высокое качество изделия даже при повышенных нагрузках;
- Устойчивость к биологическим влияниям;
- Легкость работы с материалом;
- Длина стропил может быть достаточно большой (достигать 12,5 метров);
- На 1 кв. метр конструкция может выдерживать вес, нагрузку в 200 кг;
- Стойкость к химическим воздействиям.
Важно! Стропильная система из деревянных двутавровых балок выдерживает до 9 метров черепицы в пролете.
Область применения балок
Чаще всего двутавровые балки из дерева используются для создания межэтажных перекрытий и стропильной системы для кровли. Обратите внимание, что балки активно применяю как в коммерческом, так и в жилом строительстве.
Деревянные двутавровые балки — это уникальное решение, которое находит применение и в других сферах строительства и дизайна. Их уникальность заключается в сочетании прочности и натуральной красоты дерева, что позволяет использовать их для разнообразных задач. Вот несколько интересных примеров применения деревянных двутавровых балок:
- Строительство домов и коттеджей: Деревянные двутавровые балки могут использоваться в качестве несущих элементов в строительстве каркаса домов. Они обеспечивают надежную поддержку и могут быть интегрированы в дизайн интерьера, добавляя неповторимый природный шарм.
- Ремонт и реставрация: При восстановлении старых зданий и мостов, деревянные двутавровые балки могут использоваться для сохранения аутентичности и воссоздания исторического внешнего вида.
- Коммерческие и общественные помещения: В ресторанах, кафе и магазинах деревянные двутавровые балки создают уютную атмосферу и делают интерьер более привлекательным для посетителей.
- Беседки и патио: В частных и общественных садах и парках деревянные двутавровые балки могут использоваться для создания красивых беседок, павильонов и патио, предоставляя удобное пространство для отдыха и развлечений на свежем воздухе;
- Мосты и пешеходные переходы: В городской инфраструктуре деревянные двутавровые балки могут служить не только как несущие элементы мостов, но и как декоративные элементы, придающие городскому ландшафту уникальный характер.
Важно! Деревянные двутавровые балки могут быть использованы как декоративные элементы внутри помещений, создавая стильные перегородки, арки, балюстрады и даже поддерживающие элементы для потолков.
Характеристики перекрытия из двутавровых балок
Балки перекрытия могут отличаться размерами, а также материалом изготовления. Обычно для производства таких элементов выбирают дерево, влажность которого не более 8%. Компании, занимающиеся изготовлением балок, чаще всего выбирают листы ОСБ-3, толщина которых составляет около 10 мм. Плиты соединяются между собой высокопрочным, экологически чистым клеем (специальная марка D4). Также для производства может использоваться клееный шпон.
Можно выделить такие основные характеристики:
- Идеальная геометрия конструкции, позволяющая улучшить качество строения;
- Высокая ударная прочность, позволяющая использовать балки даже в пролетах большой длины;
- Точность размеров и отсутствие изгибов конструкции;
- Быстрый и простой монтаж перекрытий.
Важно! Характеристики, плюсы и минусы перекрытия из двутавровых балок зависят от конструктивных параметров балок, их размеров, материала и нагрузок, которым они подвергаются.
Технология производства двутавровых балок перекрытия
С развитием современных технологий и инженерных решений производство двутавровых балок перекрытия стало более эффективным и экологически чистым процессом. Вот некоторые из ключевых инноваций, которые сделали двутавровые балки еще более привлекательными для строителей:
- Использование высокопрочных материалов: Современная строительная продукция производятся из высококачественного дерева, которые обеспечивают высокую прочность и устойчивость к нагрузкам.
- Точность и автоматизация производства: Современные заводы используют компьютерное управление и автоматизированные системы для точной обработки и формовки сырья. Это позволяет создавать балки с высокой точностью и повышенной однородностью, что важно для обеспечения надежности конструкции.
- Экологически чистое производство. Строительство все больше ориентировано на устойчивость и экологичность.
- Специализированные конструкции: с развитием компьютерного моделирования и инженерных технологий, производители могут создавать специализированные конструкции двутавровых балок, учитывая уникальные требования каждого проекта.
В целом, можно выделить несколько этапов изготовления деревянных двутавровых балок:
- Подготовка материала:
- Выбор древесины. Для изготовления используются высококачественные древесные породы, такие как сосна, ель или лиственница.
- Высушивание древесины. Для уменьшения влажности и устранения деформаций древесину высушивают в специальных сушильных камерах.
- Обработка древесины:
- Строгание. С помощью станков древесину строгают до необходимой формы, чтобы получить бруски с плоскими лицевыми сторонами.
- Фрезерование. Фрезерование выполняется для создания пазов и шпунтов на боках брусков, которые затем будут соединяться, образуя двутавровую форму.
- Склейка балок:
- Сборка. Бруски склеивают в соответствии с заданными размерами и формой двутавра. Для этой цели используют клей и гидравлические прессы.
- Тепловая обработка:
- Термомеханическая обработка. Для устранения влажности и обеспечения долговечности балок, они подвергаются термомеханической обработке при высокой температуре и давлении.
- Обработка поверхности:
- Шлифовка. Для получения гладкой и ровной поверхности ее шлифуют.
- Защитное покрытие:
- Пропитка. Для защиты от влаги, гниения и насекомых балки обрабатывают специальными антисептическими и антигрибковыми средствами.
- Конечная обработка:
- Резка до нужной длины. Балки режутся на необходимую длину, чтобы соответствовать проектным требованиям.
Выбор материалов для несущей конструкции
Как уже было сказано, для создания балок из дерева выбирают разные варианты материалов. Можно выделить два основных варианта: фанерно-цельнобрусовые и на основе клееного бруса. Фанерно-цельнобрусовые изготавливается на основе хвойных сортов дерева. Например, сосны или ели. Главное преимущество данной древесины в том, что она отлично справляется с высокой влажностью, а также обладает высокой прочностью и надежностью. Чтобы избежать коробления, элемент обязательно подвергается сушке. Если уровень влажности будет высокий, то это может негативно сказаться на качестве изделия, его долговечности и параметрах. Длина фанерно-цельнобрусовых изделий может достигать не более 6 метров. Это нужно учитывать во время выбора, ориентируясь на параметры своей конструкции (согласно чертежам).
Важно! Если нужны фанерно-цельнобрусовые двутавры длиной больше 6 метров, то в таком случае нужно приобрести специальные накладки. Они фиксируются на гайки или шайбы.
Балки из клееного бруса также изготавливаются из хвойных пород дерева. Только в данном случае используются тонкие ламели, которые склеиваются специальным составом. Этот материал может достигать в длину 12 метров, поэтому для длинных и сложных конструкций лучше всего выбрать именно этот вариант. После установки такие балки не меняют своих размеров, благодаря чему могут прослужить не один десяток лет.
Совет! Чтобы выбрать подходящий материал для несущей конструкции, нужно учитывать климатические условия, параметры конструкции, нагрузку на нее.
Техническая документация и выбор сечения балок
Чтобы узнать все правила и нормы, связанные с изготовлением и эксплуатацией двутавровых балок, нужно ориентироваться на такие нормативные документы и акты:
- ГОСТ 4981–87;
- СНиП II-25–80;
- ГОСТ 16588–91 (ИСО 4470–81);
- ГОСТ 2140–81;
- ГОСТ 20850–84;
- ГОСТ 2695–83;
- ГОСТ 8486–86.
Можно выделить такие основные виды сечения балок:
- Прямоугольные. Их часто называют универсальными, так как они подходят для создания практически всех видов конструкций. Прочностные качества изделия и их длина во многом зависит от типа материала (клееный он, или же цельный. В данном случае балка обычно устанавливается на ребро, что позволяет повысить прочность, жесткость и надежность конструкции в целом;
- Круглые и овальные. Используются реже. Обычно такие балки изготавливаются из профилированных или оцилиндрованных бревен. Диаметр может быть разных. Обычно изделия с таким сечением выбирают для оформления чердачных или мансардных перекрытий в частных и загородных домах.
Важно! Обратите внимание, что для создания перекрытий лучше всего не использовать квадратные варианты сечения. Они меньше всего подходят для подобных конструкций.
Деревянные балки перекрытия
Деревянные балки обязательно должны отвечать следующим требования: прочность, жесткость, долговечность, стойкость к воздействиям со стороны. Во время выбора крайне важно изучить основные их разновидности.
Виды деревянных балок перекрытий
По виду сечения можно выделить такие разновидности элементов:
- Квадратные;
- Прямоугольные;
- Двутавровые;
- Овальные или круглые.
Для создания перекрытий специалисты рекомендуют отдавать предпочтение именно балкам прямоугольного вида. Их короткая сторона располагается горизонтальным образом, а длинная – вертикальным.
Также отлично подойдут двутавровые варианты перекрытий. Основной минус их в том, что они сложны в изготовлении за счет своей особой формы, а также отличаются высокой ценой. Главная особенность двутавровых балок в том, что в нижней и верхней части элементы расширены, а середине уменьшены до минимальных показателей. Благодаря особой форме балки можно существенно сэкономить на строительстве.
Применение досок и цельного бруса в балочной конструкции
Обычная доска или цельный брус не так часто применяют для конструирования перекрытий. Это связано с ограничениями по длине. Она может составлять от 4 до 6 метров. Это почти в раза меньше показатель, чем может иметь клееный брус.
Для того, чтобы увеличить размер балок, а также повысить их практичность и прочность, большинство строителей уже на площадке занимаются соединением бруса. Сделать это можно достаточно быстро и просто при помощи специальных крепежей (болтов с гайками и резиновыми шайбами или из пластика).
Клееный брус
Главное преимущество клееного бруса заключается в том, что он обладает повышенной прочностью, а также длиной. Для соединения ламелей применяется специальный экологически чистый клей. Максимально возможная длина составляет 12 метров. Обратите внимание, что после склеивания материала, он остается таким же прочным, качественным и податливым в обработке.
Какая древесина используется для изготовления
Практически все производители деревянных двутавровых балок выбирают для изготовления хвойные сорта дерева. Например, ель или сосну. Это связано с такими свойствами материалов как:
- Стойкость к низким и высоким температурам;
- Минимальный процент усыхания в процессе экслуатации;
- Высокий уровень прочности;
- Экологичность;
- Приемлемая цена.
Но также могут использоваться и другие сорта древесины. Это акация, клен, дуб и так далее. Такие балки распространены там, где хвойные деревья практически не прорастают. Но важно учесть, что при этом влажность дерева после обработки не должна превышать 12%.
Итак, деревянная двутавровая балка – это элементы, которые чаще всего используются для возведения перекрытий и стропильной системы. Отличаются прочностью, высоким качеством и долговечностью.