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.
Двутавровые 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.
Выбор материала
Понятие древесина – общее. Что непосредственно рационально применять при производстве собственными руками двутавровых балок?
Практика показывает, что правильнее, если он будет клееный. Подобные заготовки менее всего подвергаются деформации. Если прочесть разнообразные описания готовой продукции, то почти все без исключения изготовители заверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наравне с другими плюсами) не впитывает жидкость, следовательно, не разбухает и не гниет.
Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее применяемые типоразмеры двутавровых балок следующие:
Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и иных исполнений, для производства собственными мощностями правильнее ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они гарантируют значительную надежность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии изготовления.
Как правило, на это мало кто акцентирует внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и необходимо учитывать. При выборе средства необходимо ознакомиться с его составом, особенно если подразумевается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация элементарная – чем меньше «химии», тем правильнее.
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.
Изготовление балки своими руками
Особенности производства двутавровой деревянной балки
- 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).
- 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.
- Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
- 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.
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
Типичные ошибки
Разберемся, что нужно учесть, чтобы не сделать опасные оплошности, и что может пойти не так при производстве балок.
Ошибка №1
Приобретение неподготовленного сырья. Если вы решили самостоятельно сделать двутавровые деревянные балки для перекрытия, то нужно не забывать о том, что в условиях производства все изготавливается по особой технологии, и применяется калиброванная сухая фурнитура, что не дает балкам и доскам перекручиваться и приобретать неправильные формы.
Ошибка №2
Приобретение и использования неподходящего или чересчур дешевого клея. Например, как бы ни был привлекателен выбор смоляного клеевого состава, это абсолютное нет при работе с двутавровыми балками. У эпоксидной смолы очень плохие клеящие свойства, и для ее затвердевания нужно слишком большое количество времени.
Лучшим выбором клея остается полиуретановый. Он термически активный, но сам не возгорается, а при работе с деревом это очень важно.
Конечно же, стоит отметить, что не подойдет клей ПВА, какими бы волшебными клейкими свойствами он ни обладал. Клей «Момент» тоже неуместен в данном случае.
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.
Расчёт сечения деревянных балок
На фото – рисунок межэтажного перекрытия в сборе.
При строительстве большинства частных домов застройщики делают перекрытие второго этажа из бруса. Это относительно недорогой, но при этом достаточно надёжный материал, который используется для подобных целей уже несколько столетий. Единственно необходимым условием является правильный расчёт сечения таких поперечин, устанавливаемых в пролёте в качестве лаг.
Чтобы точнее определить сечение бруса для перекрытия, применяются специальные формулы, в которых, в том числе, учитывается сопротивление используемой древесины и её влажность. Данные параметры определены в СНиП II-25-80, с которым любой застройщик или частный мастер должен быть ознакомлен в обязательном порядке.
Там же можно найти и необходимые формулы и таблицы, при помощи которых определяются параметры балок для конкретных межэтажных конструкций.
При расчёте деревянных перекрытий также необходимо учитывать ширину пролёта, расстояние между балками, форму их сечения. При расчёте каждой укладываемой поперечины необходимо помнить, что величина её прогиба под нагрузкой не должна превышать 1/250 длины пролёта.
Поскольку правильно вычислить параметры лаг по формулам и таблицам технически неподготовленному человеку достаточно сложно, для самостоятельного подбора балок можно воспользоваться специальными калькуляторами. В такую программу достаточно ввести несколько основных величин, и в результате можно подобрать правильные размеры несущих лаг.
Расчёт сечения бруса
На фото – таблица для выбора сечения балки.
В качестве примера, на одном из таких калькуляторов попробуем рассчитать, какой брус использовать для перекрытия 5 метров.
Для ввода данных мы должны знать:
- материал, из которого изготовлена поперечина (рекомендуются только хвойные породы деревьев);
- длину пролёта;
- ширину балки;
- высоту бруса;
- тип материала (бревно или брус).
Для того чтобы сделать правильные расчёты, подставляем к вводимым значениям ширину пролёта равную 5м, а типом балки устанавливаем брус. Высоту и ширину будем подбирать опытным путём в параметрах «размеры бруса для балок перекрытия». Обязательно стоит учитывать и такие значения, как нагрузка на кг\м, и шаг между поперечинами.
Для межэтажных конструкций значение нагрузки не должно быть менее 300 кг\м, поскольку необходимо учитывать не только вес мебели и людей, но и вес самих материалов из которых перекрытие изготавливается. Сюда относятся балки перекрытий, черновой и чистовой пол и, конечно же, утеплитель и звукоизоляция.
Совет. Для нежилых чердачных конструкций значение нагрузки равное 200 кг/м вполне будет достаточным.
Возможные варианты
Фото брусьев разного сечения.
Практически на всех базах, реализующих пиломатериалы, брус для перекрытия продаётся в основном нескольких размеров. Как правило, это балки от 100х100 мм, до 100х250 мм, и от 150х150 мм до150х250 мм. Для того чтобы не тратить лишне время и деньги на поиск лаг с нестандартными размерами, цена которых может быть значительно выше стандартных, подставляем в программу те параметры, которые имеются в продаже.
Для этого вы должны предварительно узнать на базе пиломатериалов, какие размеры они реализуют. Таким образом, получаем, что для межэтажных конструкций минимальный размер бруса должен быть примерно 100х250 мм, а для чердачных вполне будет достаточно 100х200 мм, при шаге между ними равном 60 см.
В случае если вы не доверяете программным калькуляторам и захотите самостоятельно рассчитать размер бруса для перекрытия, то вам придётся воспользоваться формулами и таблицами, приведёнными в соответствующих технических документациях. Или же можно воспользоваться общим правилом, которое гласит, что высота каждой лаги должна равняться 1/24 длины проёма, а её ширина равняется 5/7 высоты поперечины.
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.
Стандартные 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:
На производстве при изготовлении деревянных перекрытий, как правило, используется специальное оборудование (станки фрезерные, циркулярные, установки для склеивания, пресса и др.)
Установка продольных балок потолка.
После установки поперечной балки потолка устанавливаем продольные балки потолка.
Рис 4. Продольная балка потолка
Материалом для продольных балок используем ту же доску, толщиной 50 мм и шириной 150 мм. На концах продольных балок, ложащихся на внешние стены, делаем выпил 50/50 под верхний брусок (виден на рисунке 4). А те концы, что ложатся на поперечную балку, просто крепим между собой с помощью отрезка доски и прикрепляем металлическим уголком к поперечной балке (немного видно на рисунке 5).
Рис 5. Крайние потолочные продольные балки, прикрепленные к бруску
Расстояние между продольными потолочными балками выполнено 1200 мм под размер рулонной теплоизоляции. Эти балки расположим таким образом, чтобы ни одна балка не встала над оконным проемом, для этого шаг в некоторых местах придется сделать чуть меньше, а кое-где чуть больше.
Важно: если будет жилой этаж над потолочным перекрытием, часто ходить по потолочному перекрытию, хранить на чердаке какие-то вещи, то при пролетах как у насв 4 метра и 150 мм толщине доски, шаг нужно сделать меньше – 600 мм либо добавить балок позже.
Крайние продольные балки потолка притягиваются саморезами к бруску сбоку, так чтобы они стали в одной плоскости со стеной. Выступ балок за внешнюю стену предусмотрел в 300 мм, видно на рисунке 6.
Рис 6. Выступ потолочных балок на 300 мм за несущую стену
Потолочные балки у меня являются так же и опорой для стропил, для того и сделан выступ в 300 мм. Для установки на них стропил сверху на концах балок с отступом от края 50 мм поставил брусок 50\50 мм (рисунки 7 и 6).
Рис 7. Брусок для установки стропил
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:
- Прочность. Даже при длительной эксплуатации траверсы остаются в первоначальном состоянии.
- Легкий вес. В отличие от металлических аналогов балки сравнительно легко монтировать, при этом они могут нести на себе большие нагрузки.
- Независимость от ширины строения. Длину опорной траверсы можно регулировать с помощью вставок (до 13 метров), при сохранении нагрузочной способности и надежности изделия.
- 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:
- Благодаря сравнительно малой высоте деревянного двутавра, можно наиболее экономно расходовать древесный материал.
- 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).
- 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.
↑ Что необходимо знать о монтаже балок
Деревянная балка-двутавр готова к монтажу после покрытия антипиреновым и антисептическим составом и полного высыхания. Строителям, обустраивающим несложные перекрытия, необязательно владеть специальными навыками, чего нельзя сказать о возведении дома из деревянных двутавровых балок.
Для гарантии безопасности и надежности каркасное сооружение круглогодичного проживания лучше заказывать профильной компании-застройщику.
Нюансы укладки балок перекрытия ↑
- Для заведения балки в кирпичную или каменную стену еще на этапе ее кладки следует предусмотреть специальные ниши – гнезда.
- Если стены выполнены из бруса либо бревна, эти отверстия в них вырубаются.
- Вне зависимости от стенового материала дно гнезд необходимо устлать двойным слоем рубероида, а края балок (это касается только случая, когда их монтируют в кирпич или камень) обработать любым водоотталкивающим составом, например, битумом.
- Длина опорного конца балки должна быть не меньше 150 мм.
- Начинать установку лучше от края одной из стен, после этого перейти к монтажу промежуточных балок.
- Монтажный шаг выверяется шаблоном, а с целью проверки горизонтальности установки необходимо использовать ватерпас.
- Чтобы добиться горизонтальной поверхности, под опорные концы может потребоваться подложить деревянные плашки.
- Каждую третью балку рекомендуется закреплять анкерами либо деревянными распорками.
- Оставшиеся свободными полости в гнездах можно заполнить паропроницаемым утеплителем, например, минватой, либо залить строительным цементным раствором.
- После того как балки надежно закреплены, их требуется обшить вагонкой, доской или гипсокартоном.
Балки перекрытия в кирпичной стене
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:
Двутавровая опора перекрытия
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.
Варианты облегченных балок
Советы и рекомендации
Чтобы двутавровая балка из дерева своими руками выполняла свои задачи и прослужила долго, нужно выполнять такие рекомендации:
- при изготовлении своими руками заменять фанеру или плиту OSB доской нельзя, это снижает ее прочность и увеличивает риск деформации;
- перед сборкой материал обязательно нужно высушить, показатель влажности не должен превышать 12%;
- при работах внутри дома стоит использовать клей на водной основе;
- если в помещении предполагается высокая влажность, балки перекрытия оставляют открытыми;
- хранят изделия под навесом или на закрытом складе, оставлять под открытым небом деревянные двутавровые балки нельзя, так как древесина впитывает влагу.
В домашних условиях изготавливают двутавры небольшого сечения. При возведении длинных перекрытий требуется продукция промышленного изготовления.
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:
Выбор ОСБ для подшивки потолка
Из всех возможных вариантов на отделку потолка в жилом помещении подойдет ОСБ-2, материал достаточно плотный и качественный, чтобы можно было работать с целыми листами 125х250 см.
Более дорогие плиты OSB-3 используются лишь в местах вероятного появления конденсата или теплого пара на потолке. Четвертая версия применяется только для подшивки потолков во влажных помещениях.
Самые простые плиты ОСБ-1 нередко оказываются недостаточно прочными и устойчивыми к влаге, поэтому они идут на выравнивание сухих изолированных полов под паркет или ламинат.
Толщина ОСБ на потолок
Для облицовки потолочной поверхности материал подбирают исходя из нагрузки и размеров перекрытия. В среде застройщиков принято использовать два типоразмера:
- ОСБ-3 толщиной 9 мм для подшивки потолков в жилых домах и дачах, на террасах и верандах;
- ОСБ-2 и ОСБ-3 толщиной 6 мм используется для квартирных потолков, балконов и лоджий.
Более толстые листы не дают особых преимуществ в монтаже, тем более что вес панели получается слишком большим. При необходимости можно уложить на потолок два слоя ОСБ, так получается и надежнее, и проще в установке.
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.
Балка из досок
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.
