Энергоэффективный каркасный дом из двутавровых деревянных балок (Часть 2: нюансы)

Дата публикации: 13.06.2019

0

1697

• Использование двутавровых балок в каркасном строительстве
• Технология строительства двутавровых каркасных домов
• Область применения двутавра
• Преимущества и недостатки
• Как сделать двутавр своими руками

Каркасный дом имеет немало преимуществ: он простой и дешевый в строительстве, прочный и долговечный. При его возведении может использоваться двутавровая балка, которую можно сделать и самостоятельно.

Двутавровая конструкция

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.

Особенности балки — двутавра

Благодаря природным качествам дерева, межэтажные перекрытия из двутавровых балок обладают низкой теплопроводностью, что обеспечивает дополнительную экономию теплоносителей в период отопления помещения. Специальные пропитки повышают сопротивляемость дерева влаге, возгоранию, защищают от вредителей и плесени. В ассортименте двутавров, представленных на нашем сайте, вы найдёте достаточное разнообразие форм и размеров. По желанию клиента, балки могут быть изготовлены под заказ, согласно заданных заказчиком параметров.

Купить деревянные двутавровые балки может каждый желающий. Вас наверняка приятно удивит относительно низкая стоимость нашей продукции, её отменное качество и высокие эксплуатационные характеристики. При правильном монтаже дом, выполненный с применением деревянных балок, прослужит несколько десятилетий.

Для производства наша компания использует тщательно отобранные древесные породы, современное производственное оборудование. Все сотрудники нашей – высококвалифицированные специалисты, обладающие солидным стажем в области малоэтажного строительства. Мы ручаемся за качество каждой единицы товара, представленного с нашего собственного производства!

Особенности применения двутавровой балки из дерева в строительстве

1. Использование специальной деревянной двутавровой балки в качестве основных несущих конструкций позволяет значительно снизить вес здания. Это позволит сократить трудозатраты на установку, как и общие затраты на материалы для фундамента. Для такого типа дома будет достаточно фундамента на винтовых сваях.
2. Такие перекрытия отличаются высокой прочностью и соответствуют строительным нормативам. Использование даже на довольно значительных площадях, позволит избежать характерных проблем (изгиб, трещины и усадка) для такого типа строительства.
3. Межэтажное перекрытие по деревянным балкам также гарантирует высокую прочность и безотказность перекрытия. Гарантия сохраняется на весь срок эксплуатации дома при условии квалифицированного монтажа.

Применение двутавров

Широкое применение в строительстве каркасных конструкций балка БДК-1 получила благодаря прочности, универсальности, небольшому весу и приемлемой цене. Используется она в качестве основания пола, несущих стеновых конструкций и потолочных перекрытий. Изменяя высоту стенки балки БДК-1, можно увеличить толщину слоя утеплителя, тем самым снизить теплопотери помещения. Двутавр не коробится и не растрескивается в процессе эксплуатации. Вес балки БДК-1 составляет 5-7 кг погонного метра. Это значительно уменьшает суммарную массу здания, что позволяет использовать легкий фундамент из винтовых свай и отказаться от изготовления дорогостоящего ленточного железобетонного основания.

Перед началом монтажа двутавра необходимо рассчитать шаг установки. Изделия одного типоразмера, но выполняющие разные функции, могут устанавливаться с различной частотой. Зная допустимую нагрузку стандартной балки БДК-1 и предполагаемый вес поддерживаемой конструкции, не очень сложно вычислить необходимое количество материала. Если возникли трудности с расчетами, то необходимо обратиться к специалисту, который выполнит эту работу профессионально.

Балка двутавровая клееная также используется в строительстве индивидуальных домов из блоков и кирпича в качестве несущих конструкций, при монтаже межэтажных перекрытий и стропил, при изготовлении крыши дома. Двутавровые изделия не подвергаются скручиванию и растрескиванию. Устраивая обрешетку крыши, доски устанавливают на абсолютно ровную поверхность, что позволяет значительно экономить время на этой операции.

Дома из двутавровых изделий теплые, комфортные и имеют привлекательный дизайн. Времени на возведение такого здания требуется гораздо меньше, чем на постройку кирпичного. Как известно, коммуникации в каркасном доме прокладывают между обшивкой стен. Просверлить отверстие в полке двутавра гораздо проще, чем в балке или толстой доске. Мостики холода в таких конструкциях практически отсутствуют, благодаря тонким полкам изделия.

Купить двутавровые балки можно как в торговой сети, так и непосредственно у производителя. Фирмы, специализирующиеся на сборке каркасных конструкций, обычно имеют прямые поставки материалов от производителя. Замена деревянных балок на двутавры позволяет уменьшить физические затраты на сборку дома и снизить суммарное время строительства.

Самостоятельное изготовление деревянной двутавровой балки

Изготовить деревянную двутавровую балку своими руками не столь сложно, чем может показаться. При наличии минимальных столярных навыков и необходимого оборудования, можно реально сэкономить на покупке необходимых стройматериалов.

По расчетам специалистов, таким образом можно снизить себестоимость строительства до 20%. Область применения не ограничивается кровельными работами, таким образом можно выполнять все плиты перекрытия в доме, включая межэтажное перекрытие по деревянным балкам.

Видео с процессом изготовления деревянной двутавровой балки своими руками:

Преимущества и недостатки

Любое строительное изделие имеет свои положительные и отрицательные черты. Преимущества двутавровых балок:

• влагостойкость;
• небольшой вес;
• не подвержены порче насекомыми-вредителями;
• долговечность;
• огнестойкость;
• оперативность монтажа (двутавровый каркасный дом можно возвести за 4 месяца);
• не подвержены гниению;
• более низкая, чем у обыкновенного бруса, теплопроводность;
• возможность создания коммуникационных отверстий (прочностные параметры изделия от этого не ухудшаются);
• сооружение из двутавра не деформируется и не растрескивается со временем;
• отсутствие усадки;
• энергоэффективность (двутавровые каркасные постройки защищены от мостиков холода).

Двутавровые каркасные дома получаются более легкими. Поэтому они не нуждаются в крепком фундаменте. Это позволяет сэкономить финансовые средства на строительстве.

Двутавровый каркасный дом имеет такие недостатки:

• по мнению некоторых специалистов, смолы, которыми склеена балка, содержат вредные вещества;
• для крепления балок нужна специальная оснастка. Без нее создать надежную установку не получится. Такая оснастка находится в дефиците на рынке;
• цена двутавровых деревянных балок выше, чем стоимость обычного бруса.

Балка для каркаса своими руками

Технология самостоятельного изготовления деревянной двутавровой балки

1. Основной материал балки — бруски необходимого сечения (минимум 25×35 мм), расчет сечения производится исходя из нагрузки на деревянную балку.
2. Материал перемычки — плиты OSB, ОСП или обычной фанеры, в зависимости от назначения.
3. Фрезерный станок, циркулярная пила или обычная электрическая пила используются для выреза паза в брусьях. При больших объемах производства желательно все-таки иметь под рукой фрезерный станок, так будет легче вырабатывать необходимый объем.
4. Край фанеры или плиты обрабатывают, придавая ему форму трапеции.
5. При помощи киянки плита аккуратно совмещается с пазом бруска. Предварительно на всю длину паза наносится клей нужного состава (для фанерных плит). Детали совмещаются и устанавливаются в струбцины или тиски до полного высыхания клея.
6. После процедура повторяется для второй стороны.
7. Готовое изделие проверяют на соответствие размеров и нарезают при необходимости.

Как видно, технологический процесс изготовления деревянной двутавровой балки не так сложен, а результат довольно существенно поможет сэкономить при строительстве дома.

ДЕлаем правильный расчет балки каркасного дома по СНип и СП

Тут нас ждет небольшая загвоздка. Если мы откроем СП 31-105-2002, то заметим, что ширина балок, указанная в нем, равняется 38 мм. Но в РФ используются балки шириной 50мм. Почему такой парадокс? Дело в том, что этот СП многое взял из канадской нормативной документации. А стандарты канадцев и наши в некоторых моментах не схожу. Но это даже лучше, чем шире балка, тем больше нагрузку сможет выдержать. Конечно, она стоит гораздо дороже, но тут нечего не поделать!

Поэтому, увы, придется делать расчет вручную и сложными формулами, пользуясь дополнительными документами СНиП. Для тех, кому уже не терпится узнать результат, советуем заглянуть в конец пункта. Ну а кто любит обстоятельность и пошаговый расчет, тем советуем остаться с нами. : )

В соответствии со СНиП Нагрузки и воздействия (табличка ниже) нормативная нагрузка на перекрытие в жилых домах равна 1,5 кПа (это 150 кг). Речь идет о нагрузке, распределенной на всю площадь перекрытия. К ней мы добавим вес самого перекрытия, чернового и чистового пола, утеплителя и подшивки. Для примера, прибавим 90 кг на 1 м2. Этого будет более чем достаточно, так как древесина у нас сухая, да и что-то тяжелое вроде песка для утеплителя мы не используем. Итак, складываем 150 и получаем 240 кг.

Снова открываем СНиП Нагрузки и воздействия. В главе 8.2 пункт 8.2.2 говорится, что для расчета перекрытия на прочность нам необходимо умножить суммарный вес перекрытия на коэффициент надежности, а именно на 1,3 (30%), т.е. 240*1,3. Получаем запас прочности на 1 м2 перекрытия в 312 кг.

Далее определим, какова нагрузка на 1 метр отдельно взятой балки. Для этого нам нужно 312 кг (наш запас прочности) умножить на 0,6 м (шаг балки). Итак, нагрузка на 1 метр балки равна 187,2 кг. Но и это еще не все.

Исходя из того, что нагрузка, действующая на балку, будет больше прогибать ее в центре, нам нужно найти максимальный изгибающий момент. Для этого воспользуемся формулой M max=Q* l *I / 8, где Q – нагрузка на 1 метр балки, l – длина балки (она же длина пролета), возведенная в квадрат.

В качестве значения l (длины балки) возьмем 3,7 м, а Q, как уже нам известно, равно 187,2 кг. Подставляем все в формулу и получаем: 187,2 кг * 3,7 м, возведенные в квадрат / 8 = 320 кг. Это и есть наш максимальный прогиб на центральную часть балки. Другими словами, при равномерной нагрузке в 187,2 кг при шаге балки в 0,6 м нагрузка на ее центр будет равна 320 кг.

Осталось совсем немного. Нам нужно открыть СП Деревянные конструкции, чтобы узнать расчетное сопротивление дерева (табличка ниже).

Видим, что расчетное сопротивление балки зависит от сорта древесины. Ранее мы выяснили, что по стандартам древесина для балки должна быть не ниже 2-го сорта. В таблице находим, что расчетное сопротивление для 2-го сорта равно 13 МПа (130 кг на 1м2). Теперь поделим максимальный прогиб балки на сопротивление: 320/130 = 2,46 м3.

ВСЕ, по этому значению в таблице нужно подобрать сечение балки

В итоге наблюдаем, что нам лучше всего подходит балка 50*200 мм. Это значит, что для пролета в 0,6 м с балками, изготовленными из 2-го сорта хвойных пород и имеющими длину 3,7 м нам необходимо сечение 50*200 мм. Балка такого сечения выдержит все нормативные нагрузки!

Область использования деревянной двутавровой балки

Как уже говорилось выше, сама концепция каркасной технологии строительства малоэтажных деревянных домов предусматривает значительное использование деревянной двутавровой балки для выполнения различных видов перекрытий.

• Для полов: прогиб деревянной балки по всей плоскости незначительный, что обеспечит бесшумность напольного покрытия. Физические параметры двутавровых балок придают лагам пола дополнительную жесткость.
• Для стен: успешно применяется для стеновых перекрытий, прочностные характеристики обеспечивают длительную комфортную эксплуатацию, а ассортимент размеров — универсальность применения для различных видов панелей.
• Для потолка: используется в качестве стропильной системы при монтаже крыши. Низкая степень деформации данного типа строительного материала обеспечивает надежность и долговечность конструкции.
• Для опалубки при бетонировании: дополнительное использование в качестве монолитной опалубки обеспечивает высокое качество бетонных конструкций и удобство пользования. Срок службы таких вспомогательных приспособлений также значительно выше, чем у обычного варианта.

Видео о том как устанавливать деревянные двутавровые балки: