Клееные двутавровые балки в каркасных домах. Особенности и перспективы использования
Главная » Статьи » Двутавровые балки
Одной из тенденций каркасного домостроения сегодня является использование разнообразных новых и относительно новых материалов, в том числе деревянных двутавровых балок и клееных балок. Деревянные двутавровые балки представляют из себя составную клееную конструкцию – как правило, клееные, из LVL-бруска, полки и связующий центральный элемент из тонкой древесины, как правило, OSB. Такое клееное изделие оптимизировано под работу на изгиб, то есть при использовании в качестве несущей балки при малом весе достигается довольно высокая прочность. При этом отсутствует «лишний» материал: в центральной части балки древесина работает не так эффективно и её лучше распределить ближе к низу или верху. Однако сдерживающим фактором применения клееных двутавровых балок является их высокая стоимость. Клееные изделия всегда будут дороже обычного пиломатериала в силу большей сложности и количества технологических операций. Так, клееная двутавровая балка высотой 200 мм и с полками, допустим, 100 см, будет значительно дороже аналогичного бруса 200*100 естественной влажности, будет легче его, но несколько уступит в прочности. Именно по этой причине применение деревянных клееных двутавровых балок нецелесообразно при малой высоте, они проигрывают конкуренцию.
Но есть сегмент, в котором такие балки практически незаменимы. Речь идет о больших пролетах потолка или перекрытия, когда требуется повышенная жесткость и несущая способность. Клееные двутавровые балки легко могут быть и 30 см высотой, и 40, и 45. В принципе, для них возможна почти любая высота. И именно высота профиля в первую очередь влияет на несущую способность балки. Трудно себе представить пиломатериала высотой 40 или 50 см; 25 же и 30-сантиметровые по ширине доски изготавливаются, но только под заказ и обходятся заказчику дороже, чем обычный пиломатериал. Также значительно увеличиваются сроки поставки таких досок. Стандартная длина обрезных досок 6 м или слегка больше. На заказ могут делаться и 7-ми метровые доски. Двутавровые же балки лишены всех этих недостатков и могут изготавливаться почти любой длины, высота, сечения. Именно в сегменте больших пролетов клееный двутавр находит свое логичное и обоснованное применение. При малых пролетах и нагрузках обычно применяется стандартный обрезной пиломатериал.
Похожая ситуация наблюдается и с клееными балками, имеющими в сечении обычную форму обрезной доски, то есть вытянутого прямоугольника, расположенного вертикально, ребром. Так же как и клееный брус, такие балки состоят из нескольких слоев тонко пиленных досок, склеенных специальным составом под прессом. Клееные балки не имеют преимуществ по прочности перед обрезным пиломатериалом аналогичного сечения, но в отличие от последних могут изготавливаться почти любых размеров. Клееные балки так же, как и деревянные двутавровые, применяются при больших пролетах, имеют схожую цену, более высокую по сравнению с обрезным пиломатериалом, но двутавр оказывается несколько легче по весу.
Если говорить про применение клееных и двутавровых балок в каркасных домах, то это безусловно имеет место, но опять же преимущественно в проектах с длинными пролетами. Больше это характерно для потолков 2 этажа или же одноэтажных каркасных домов. Дело в том, что наибольшую прочность и несущую способность, как уже было сказано, балки имеют при большой высоте, которую легко можно спрятать в чердачном пространстве в случае с холодным чердаком и полноценными горизонтальными потолками. Применить же, скажем, 45-сантиметровые по высоте балки в межэтажном перекрытии можно, но тогда значительно увеличится толщина самого перекрытия, будет потеряно пространство внутри дома, либо же увеличатся внешние габариты дома, а с ними и затраты на внешнюю отделку. В крышах также возможно применение двутавровых клееных балок, но следует учитывать, что ни в коем случае нельзя нарушать их целостность, спиливая верх, низ или край под острым углом. Если нарушить целостность LVL-брусков, то не будет работать ни зона сжатия, ни зона растяжения, двутавр потеряет форму и перестанет быть двутавром, а оставшаяся OSB-плита центральной зоны сама по себе несущей способностью почти не обладает. Так что в случае с узкими лобовыми досками, узкими кончиками крыши, не удастся, спилив край под углом, сделать на основе двутаврового выпуска карнизный свес.
Также интерес представляет самостоятельное применение ОСП-плит или фанеры для создания некого подобия клееного двутавра. Речь идет о том, чтобы, поставив фрагмент плиты ребром вертикально, прикрутить или приклеить к нему верхнюю и нижнюю зоны утолщения, они же зоны растяжения и сжатия. Длина таких конструкций вряд ли может превысить 6 м, то есть длину пиломатериала, т.к. зоны сжатия или растяжения лучше делать сплошными и бесшовными. Также можно локально усилить карнизный вынос, элемент фермы, какие-то детали каркаса, прикрутив сбоку плитный материал. Тут следует прежде всего помнить про необходимость плотно, часто и прочно прикрепить бруски к OSB или фанере, про непрерывность брусков, отсутствие изъянов в виде больших сучок и т.п., а также про жесткую фиксацию верхней и нижней зон в пространстве, чтобы не было кручения конструкции. В остальном же метод хорош, если не возлагать на OSB слишком больших надежд и помнить про главнейшее влияние именно высоты профиля на прочность. Просто прикрутить плиту сбоку не очень высокой конструкции, той же обычно 200-ой доски, не имеет особого смысла.
КаркасКомплект. Деревянные двутавровые балки перекрытия и стропильной системы
Наша компания выпускает два вида деревянных двутавровых балок:
Первый вид применяется с использованием сухого бруса в качестве полки. Две полки из бруса соединяются OSB плитой, шириной 10 миллиметров. Их прессуют вместе на специальном станке, используя двухкомпонентный, меламиновый клей Akzo Nobel. Хотим вас заверить, что несмотря на внешний вид балки, конструкция по прочности, несущей способности и жесткости превосходит доску или брус.
Второй вариант деревянной двутавровой балки это, когда вместо обычного сухого бруса используется ЛВЛ брус, это высокопрочный брус из многослойного клееного шпона Ultralam — строительный материал из древесины для сооружения несущих конструкций. Помимо того, что он прочнее обычно дерева почти в 1,25 – 1,50 раза, его использование позволяет делать балки длиной до 12 метров включительно, а так же перекрывать длинные пролеты без использования опор и без опасений прогиба балки.пролетами.
Двутавровые деревянные балки
Компания «Каркас Комплект» предлагает двутавровые балки с цельно-деревянной и клееной полкой следующих серий:
Двутавровые балки СЕРИИ БДК
Балки серии БДК специально спроектированы для использования в строениях с короткими пролётами. Серия БДК может быть использована как обвязочная балка. Балки данной серии являются отличным заменителем балок из строительных пиломатериалов размером 200х50 мм, 240х50 мм и 250х50 мм.
Двутавровые балки СЕРИИ БДКУ, БДКУ-Л
Балки БДКУ используются в основном в проектах по жилищному и коммерческому строительству. Благодаря своим широким полкам, балки серии БДКУ имеют большую площадь зоны для гвоздевого крепления и обладают высокой прочностью.
Двутавровые балки СЕРИИ БДКШ, БДКШ-Л
Балки серии БДКШ используются в строениях, имеющих крайне высокую нагрузку или сверх длинные пролёты. Такие балки используются большей частью при строительстве коммерческих проектов и идеально подходят для использования в качестве стропил.
Стойки двутавровые серии СДКУ
Стойка двутавровая клееная, усиленная, является основой стенового каркаса.
Стойки двутавровые серии СДКШ
Стойка двутавровая клееная, широкая, применяется для изготовления стеновых панелей
* Балки c полками из сухого строганного бруса выпускаются длиной 6 м
* Балки c полками из LVL бруса выпускаются длиной до 12 м
БРУС ИЛИ ДЕРЕВЯННАЯ БАЛКА
Брус или двутавровая балка в доме
Основным конструктивным элементов в каркасном доме является брус, но в последние годы конкурентом брусу стала деревянная двутавровая балка. Конструктивно деревянная двутавровая балка повторяет профиль балки из металла.
Профиль металлической двутавровой балки обеспечивает максимальное сопротивление балки на изгиб – качество, которое в строительстве широко используют при устройстве перекрытий зданий и сооружений.
Устройство деревянной двутавровой балки
В малоэтажном строительстве металлические двутавровые балки практически никогда не используются. Им на замену пришли деревянные двутавровые балки. Они заменяют классические деревянные брусья в стойках каркаса и в устройстве полов, стропила из бруса в кровле каркасного дома. Двутавровая балка из дерева представляет собой две деревянные полки, соединенные между собой стойкой из ОСП, ЛВЛ или фанеры.
ЛВЛ – это пиломатериал, изготовленный путем склейки нескольких слоев древесных листов хвойных пород дерева.
В России более широко используют в качестве стоек ОСП.
Брус или двутавровая балка
Для каркасного домостроения подходят и брус, и двутавровая балка. Каждый из этих строительных материалов имеет ряд особенностей, оба используются при возведении каркасных домов. Двутавровые балки в каркасном строительстве используют для монтажа каркаса в качестве стоек равнозначно брусу. Для монтажа кровли предпочтительно использовать брус, поскольку диагональный срез двутавровой балки на оконцовке стропил ухудшает ее прочностные характеристики, чего не происходит с брусом. Обвязка по фундаменту делается из бруса или доски, пол лучше монтировать из клееного бруса (но это очень дорого) или деревянного двутавра (также дорого) или спаренной доски – это исключает скручивани. Плюс не будет скрипа полов при эксплуатации.
Технические характеристики обычного бруса и деревянной двутавровой балки
В каркасном домостроении используется для изготовления стоек, стропил, обрешетки и других элементов каркасного дома.
Размеры бруса нормируются ГОСТами и ТУ. Самым ходовым размером является брус сечением 150х150 мм и длиной 3 или 6 метров из деревьев хвойных пород. На рынке продается брус 1, 2, 3 и 4 сортов. Для каркасного строительства используется брус 1 и 2 сорта. Технические характеристики бруса зависят от вида древесины, ее возраста. У бруса выше прочность при сжатии вдоль волокон и превышает уровень 450 кг/ см², плотность достигает 900 кг/м³, момент упругости Е бруса 150х150 мм составляет 6000 -7000 МПа . Благодаря этим показателям брус используется в каркасном домостроении для изготовления каркаса и перекрытий. Лучшими характеристиками обладает клееный брус, его готовят из тонких пластинок древесины хвойных пород (ламелей).
При изготовлении такого бруса предварительно пропитанные антисептиками и антипиренами ламели склеиваются и обрезаются по необходимому размеру. Такой брус может иметь длину до 12 метров с отличными характеристиками для создания перекрытий зданий с большими пролетами.
Качественная, сертифицированная двутавровая деревянная балка не подвержена прогибу и усадке. Ее длина может достигать 12 метров с нормативной величиной прогиба, а момент упругости Е у двутавровой балки в среднем равняется 8000 Мпа при ее весе в два раза меньше по сравнению с брусом.
Преимущества и недостатки балок из бруса и двутавровой балки
Достоинства обычного бруса
1. Главным достоинством обычного бруса является его экологическая чистота и низкая стоимость в сравнении с остальными упомянутыми материалами. При возведении небольших домов в качестве основы чердачных перекрытий используют исключительно обычный брус. Нецелесообразно использовать в таких строениях клееный брус из-за их дороговизны.
2. Жизненным опытом доказано, что деревянный брус при правильной обработке, монтаже и использовании — самый долговечный и самое важное — природный материал, аналогов которому нет.
3. Для монтажа кровли предпочтительно использовать брус, поскольку диагональный срез двутавровой балки на оконцовке стропил ухудшает ее прочностные характеристики, чего не происходит с брусом.
4. Стоимость бруса в 2, а то и в 3 раза дешевле двутавровой деревянной балки.
Недостатки обычного бруса
Брус подвержен кручению. Это неблагоприятно сказывается при отделке дома сразу же после завершения его монтажа. Поэтому часто в последнее время его заменяют спаркой из двух соответствующих досок. Таким образом скручивание полностью парируется.
Брус необходимо в обязательном порядке обработать качественной огнебиозащитой.
Достоинства двутавровой деревянной балки
1. Малый вес.
2. Двутавровая балка обладает меньшей теплопроводностью, чем обычный брус;
3. Легкость монтажа – работы с двутавровой балкой.
Недостатки двутавровой деревянной балки
1. К недостаткам балки относится пластичность смол, которыми склеена балка. Со временем характеристики клеевых смол меняются, в результате чего может произойти изменение геометрии балки. Практического подтверждения этого недостатка нет, поскольку время такого изменения характеристик смол еще не наступило. Применение этих смол вызывает нарекания к экологическим параметрам двутавровой деревянной балки.
2. Система монтажа двутавровых балок. Для крепления балок разработана и производится специальная оснастка, с помощью которой происходит их надежная установка. Недостатком является дефицит качественной этой оснастки на рынке.
3. Главным недостатком является высокая стоимость качественной, «правильной» двутавровой деревянной балки в сравнении с обычным брусом. В 2-3 раза.
4. Более низкая огнестойкость, чем у обычного бруса.
5. Опытным путем еще не подтвержден срок службы двутавровой балки.
6. Заполнение двутавра зачастую производится монтажной пеной либо пенополистиролом. В таком виде предпочтительнее брус в силу своих природных качеств.
7. ОСБ, входящая в состав двутавровой балки хуже выдерживает нагрузки по кручению в отличии от бруса.
8. ОСБ, входящая в состав двутавровой балки будет определенно длиной 2,5 или 2,8 м. Это максимальные длины ОСБ производителей заводов. То есть других величин на нашем рынке нет. Соответсвенно двутавровая балка большей чем 2,5 или 2,8 метра длины будет включать в себя несколько ОСБ по 2,5 или 2,8 м соответственно. А это не лучшим образом сказывается на целостности балки.
Вывод.
Целесообразность использования того или иного материала обосновывается не только их техническими характеристиками, но и стоимостью материала. Этот вывод полностью относится к областям использования бруса и двутавровой деревянной балки. Двутавровая балка – современный материал, появившийся производстве строительных материалов. Только стоимость двутавровой деревянной балки на порядок выше стоимости бруса. А долговечность, стоимость в разы ниже, экологичность и природное происхождение бруса делают его более применимым в категории «ЦЕНА-КАЧЕСТВО».
Производство деревянной двутавровой балки в домашних условиях
Производство деревянных двутавровых балок своими руками – очень выгодный и прибыльный бизнес, начать который под силу каждому! Деревянную двутавровую балку в первую очередь используют для изготовления перекрытий, создавая очень прочное и качественное основание для будущего полового настила.
Этот вид балки появился сравнительно недавно, но уже успел завоевать расположение и популярность среди строителей. Двутавр успешно применяется в каркасной технологии строительства загородных домов, помогая не только ускорить, но и удешевить возведение дома.
Деревянная двутавровая балка технические характеристики нагрузки
Какую нагрузку может выдержать двутавровая балка? По своим техническим характеристикам, деревянная двутавровая балка ничем не уступает металлическим и бетонным конструкциям, но при этом стоит в разы меньше.
Стоит так же отметить о том, как с помощью размещения двутавров можно увеличивать прочность перекрытий. Например:
Расположенные рядом (по горизонтали) 2 двутавровые балки суммируют свою прочность к нагрузкам. То есть если одна балка выдерживает 300 кг, то в паре с такой же балкой перекрытие будет выдерживать 600кг.
Расположенные балки одна на другую (по вертикали) способны выдерживать в 4 раза большую нагрузку. То есть если положить одну балку с прочностью в 300 кг, а сверху такую же и закрепить их между собой, то в паре они уже выдерживают вес в 1200кг.
Нагрузка на двутавровую балку таблица:
Размер пролета
Расстояние между балками
Сечение балки (высота x ширина) в мм.
3м.
1м. 0,5 м.
150×10 150×50
4м.
1 м. 0,5 м.
200×100 150×100
5м.
1 м. 0,5 м.
250×150 200×150
6м.
1 м. 0,5 м.
250×180 200×150
7м.
1 м. 0,5 м.
300×200 250×150
Примечание. Все данные приведены из расчета нагрузки на перекрытие около 400 кг/м2.
Конечно, при расчетах нужно еще учитывать:
качество материалов;
частота укладки балок;
отклонения размеров.
Если вы хотите несколько сэкономить на строительстве собственного дома или же заняться бизнесом по продаже двутавровых балок, тогда следует помнить, что ничего особо сложного в изготовлении этого вида перекрытий в домашних условиях нет. Деревянные двутавровые балки для междуэтажного и чердачного перекрытия позволяют выполнить весь процесс своими руками. Ведь перекрытия по деревянным балкам выполняется без использования подъемных кранов и другого вспомогательного оборудования. Весь процесс может выполнить один мастер самостоятельно. Такое перекроите – не скрепит и имеет массу других преимуществ.
Виды деревянных двутавровых балок
Для начала ознакомимся с разнообразием ассортимента этого стройматериала. Различают следующие серии двутавровых балок:
БДК (балка двутавровая клееная). Используется в строительстве домов с короткими пролетами.
БДКУ, БДКУ-Л. Такие балки имеют широкие ребра жесткости, отличаются высокой прочностью и наличием большой площади для гвоздевых креплений.
СДКУ, СДКУ-Л. Эта двутавровая стойка является основой каркаса стен.
БДКШ, БДКШ-Л. Широкая балка применяется в постройках с очень длинными пролетами. Также ее можно использовать в качестве стропил.
СДКШ, СДКШ-Л. Балка применима для изготовления стеновых панелей.
Деревянная двутавровая балка своими руками
Для успешного старта нужна рулетка, циркулярная пила, клей по дереву, швеллера, хомуты и шлифовальная машинка. Основными материалами для изготовления послужат клееный брус и фанера, которую можно заменить на ОСП (Ориентированно-Стружечная Плита).
Клееный брус легко достать в любых строительных магазинах. Он отличается повышенной легкостью, надежностью и прочностью, податлив в обработке, поэтому для изготовления деревянных двутавровых балок подойдет идеально.
Прочная фанера или ОСП понадобится для изготовления центрального ребра жесткости, которое с двух сторон будет вставляться в подготовленный клееный брус.
Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками:
В нижнем и верхнем клееном брусе, предварительно нарезанном на одинаковые отрезки нужной длины, выпиливаем паз соответствующей глубины. Так получается основание нашей балки.
Затем подготавливается ребро жесткости. Позаботьтесь, чтобы на его гранях не было никаких дефектов или неровностей. При их наличии либо зашкурьте ребро, либо замените на новое.
Последним этапом идет фиксирование ребра жесткости в выпиленных в брусе пазах. Для этого используется специальный клей, обеспечивающий надежное крепление элементов друг с другом.
После этого проконтролируйте, чтобы балки во время высыхания пребывали в полнейшем покое. Двигать и переносить их в это время категорически запрещено!
В процессе изготовления будет достаточно много опилок, чтобы параллельно заняться производством топливных брикетов.
Двутавровые балки – один из главнейших элементов будущего дома, на который оказывается постоянная нагрузка, поэтому к изготовлению следует подходить с максимальной ответственностью.
Рентабельность бизнес-идеи
В среднем на изготовление одной двутавровой балки уходит порядка 30 минут. Но если делать много деталей одновременно, тогда количество затраченного времени значительно уменьшается. К примеру, изготавливая 20 двутавров за раз. Сначала нарезают 40 клееных балок, затем вырезаются и шлифуются 20 ребер жесткости, а потом все это последовательно клеится. Здесь вам понадобится порядка 3-4 часов, в то время как при поштучном изготовлении вы затратили бы 10 часов и более.
Средняя продуктивность при самостоятельном изготовлении 5-ти метровых двутавровых балок без посторонней помощи составляет около 70 штук в день. Как мы уже отмечали, спешить никуда не следует, чтобы предотвратить допущение малейших просчетов.
Розничная цена деревянной двутавровой балки составляет 4,8$ за погонный метр (высота 200мм, сечение бруса 42×85, вес 5кг/м.п.). А себестоимость метра погонного метра ниже 3,5$. Следовательно, рентабельность у этого дела – довольно высокая, что делает производство двутавровых балок еще более привлекательным. Берем для наглядности в расчетах среднюю длину в 5 метров и получаем 25$ дохода с одной балки. Не сложно посчитать, что при активных продажах можно выйти на 2000$ в месяц.
При этом позаботьтесь о наличии большой мастерской. Но если объем продукции вырастет, тогда можно обойтись собственным гаражом. Также позаботьтесь о приобретении профессиональной циркулярной плиты. Расходы на ее покупку колеблются в пределах 700$.
Этот вид строительных материалов пользуется стабильно высоким спросом у потребителей.
