Балки двутавровые деревянные для перекрытий: устройство, преимущества и применение

В последние годы с появлением балок двутавровых деревянной морфологии ситуация в обустройстве перекрытий изменилась кардинально. Особенно это касается частного малоэтажного строительства. Двутавровые балки вообще в представлении не нуждаются: они давно применяется при возведении строительных конструкций. Однако применение их ограничивалось в основном сферой промышленного строительства, где двутавровому металлопрокату практически не находилось альтернативы.

Эволюция технологии и методов, по которым производятся деревянные балки двутаврового сечения, позволила получить элемент строительных конструкций с универсальными свойствами. Именно благодаря своей универсальности деревянные балки, имеющие в сечении двутавровую схему, получили распространение при возведении каркасных домов малой этажности. Незаменимы они при строительстве стояночных боксов, гаражей, бань и других построек хозяйственного назначения. С легкостью деревянные двутавровые балки интегрируются в конструкции из кирпича, газобетонных и пеноблоков, дерева.

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 2.01.07-85. 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.

Применение двутавровых деревянных балок

Свойства, которые имеет балка двутавровая из древесных материалов, предопределили ее применение при обустройстве практически всех перекрытий в малоэтажном и хозяйственном строительстве.

Неполный перечень применимости элементов несущих конструкций из древесных материалов содержит:

Строительство сооружений каркасного типа. Перспективная технология строительства с применением каркасов как никакая другая требует внимательного отношения к несущим элементам. Двутавры из древесных материалов отвечают всем требованиям, которые к таким элементам предъявляются. Они могут выступать в роли формообразующих стоек, элементов перекрытий над оконными и дверными проемами.
Выполнение перекрытий. Под перекрытиями в данном случае следует понимать чердачные, межэтажные и лаговые конструкции, на которые закрепляются черновые настилы. К примеру, потолочные поверхности могут быть выполнены из гипсокартонных листов, ОСП, досок. Поверхности, на которых планируется обустроить чистовой пол, выполняются в большинстве случаев из пиломатериалов хвойных пород. Балки перекрытия и двутавровые лаги должны быть рассчитаны с учетом всех изгибающих нагрузок, включая материалы для тепло- и звукоизоляции, декоративно-отделочные.
Устройство стропильных систем. Жесткость, которую имеет двутавровая деревянная составная конструкция, обеспечивает суммарную прочность крыши, способную противостоять весьма значительным снеговым и ветровым нагрузкам. Монтаж легких элементов не требует применения грузоподъемной техники, а обусловленные конструкцией изделия строгие геометрические параметры обеспечивают беспроблемное обустройство сплошной либо разреженной обрешетки.
Реконструкционные, восстановительные и ремонтные процессы. Двутавры из дерева при проведении такого рода мероприятий находят свое применение при замене лаговых систем, реставрации крышных конструкций. Большие преимущества деревянные двутавры имеют при строительстве мансард и пристроек к существующим сооружениям.

Нередко умельцы применяют при строительстве двутавры из дерева, сделанные своими руками. Понятно, что такие варианты имеют право на жизнь, но использовать их следует лишь в строениях, которые не имеют жилого либо другого важного назначения.

Преимущества составных деревянных двутавров

Отлаженные технологические приемы, применение кондиционных древесных полуфабрикатов и соответствующих клеевых компаундов обуславливают основные конкурентные преимущества деревянных двутавровых балок:

Достаточную для обеспечения стойкости строительных конструкций прочность и жесткость.
Отсутствие временных деформаций в виде прогибов, коробления, скручивания и вздутий.
Небольшую, по сравнению с аналогичными по прочности балками, монтажную массу. Помимо возможности монтажа без привлечения грузоподъемных механизмов, применение деревянных двутавров снижает нагрузку на фундамент сооружения.

Грамотно рассчитанные геометрические размеры балок с учетом максимально допускаемых нагрузок, тщательная предмонтажная подготовка элементов конструкции — залог длительной, беспроблемной эксплуатации любого сооружения. Потенциал деревянных элементов несущих конструкций зданий и сооружений еще далеко не исчерпан. Появление новых технологий обработки древесины, комплексное использование полимеров и компаундов в сочетании с натуральными материалами сулит много интересных конструкционных решений.