Сравнение двутавровой балки и доски по нагрузке
Обновлено: 24.04.2024
В данной статье - расчет и выбор изделий выполняются в полном соответствии с учебной дисциплиной о механике твердого тела (раздел: сопротивление материалов).
В предыдущей статье о деревянных балках - я получил много критики в комментариях, что, мол, 21 ВЕК на дворе, полным-полно он-лайн калькуляторов и готовых таблиц в интернете.
Конечно, можно довериться он-лайн калькуляторам, но поверьте, уделив 30-40 минут и вникнув самостоятельно - можно перепроверить любой калькулятор и спать спокойнее, потому что все выкладки производятся самостоятельно и результат налицо! А что касается таблиц, то любая из них, взятая из интернета - неизвестного происхождения, и велика вероятность взять недостоверные данные.
Итак, далее приведены выборки горячекатаных стальных изделий согласно соответствующих ГОСТов, по которым в зависимости от итогового расчета - мы выберем подходящую нам балку и её сечение (форму):
Для примера, в расчете берётся заводская длина стального изделия - 6 м., а также выбирается шаг балок - 0,6 м. (соответственно, данные параметры будут у каждого разные в зависимости от ситуации).
Имея чертеж, проект или набросок размеров комнат на бумаге, нужно определиться с расчетными длинами. Расстояние в свету (Lсв) - это длина перекрываемого пролета. Зная эту длину и минимальное опирание балки на стену Lоп = 120 мм., получаем длину балки (по нашему примеру L= 6 м.).
Для дальнейшего расчета, требуется знать расстояние между центрами опорных длин (Lo) - это главная величина, участвующая в расчете (см.рисунок выше).
Для начала, перед самим расчетом, требуется определиться с функцией помещения. Для жилого помещения - по нормативу, временная нагрузка от пребывания людей составляет 1,5 кПа или 150 кг./м2 . (Р1).
По правилам расчета, закладываем запас надежности - 20%, поэтому далее используем коэффициент K1 = 1,2
После определения функции помещения и временной нагрузки, нам требуется посчитать собственный вес квадратного метра пола в сборе (весь пирог), а именно: вес балок, настил пола, потолок, шумоизоляция и т.п. В качестве примера, для расчета берем собственный вес - 150 кг./кв.м., таким образом Р2 = 150 кг./кв.м . Но, по правилам, уже нужно намеренно завысить надежность на 30%, соответственно К2 = 1,3 .
Определяем основные параметры для расчета
Расчет
Итак, считаем требуемый момент сопротивления W = M/(Yc*Ry),
W = 9.72 / (0.9*240) = 45 куб.см.
Получив момент сопротивления, возвращаемся к таблицам характеристик изделий (иллюстрации в самом начале). В данных таблицах, ГОСТом уже определены значения моментов для различных сечений, исходя из которых и выбираем балку, округляя W в большую сторону:
Для полученного момента 45 см3 подходит двутавр №12 со значением W=58.4 или швеллер №12, где W=50.6. Для нашего же примера - выбираем двутавр и далее проводим проверку на прогиб.
Важно сделать оговорку, что если Вас не устраивают балочные двутавры, существуют широкополочные или колонные двутавры, у которых при той же высоте - характеристики будут выше. Тем самым, вы сможете за счет более лучшей несущей способности уменьшить толщину всего перекрытия:
После того, как выбор стальной балки произведен, из таблички по соответствующей строке выписываем все характеристики выбранного изделия:
- Статический момент: S = 33,7 см3;
- Момент инерции: I = 350 см4;
- Толщина стенки: d = 4.8 мм.
Производим проверку на прогиб. В случае большого провиса по центру конструкции, нам потребуется взять двутавр, следующий за №12.
В расчете нам потребуется главная жесткостная характеристика материала - это модуль упругости, для стали он равен:
Е = 206 000 МПа.
Определяем прогиб по стандартной сопроматовской формуле:
Итак, вычисленный прогиб по центру - 3,89 см.
Его необходимо сравнить с эстетико-психологическими параметрами по СНиП (таблица Е.1)
Почему эстетико-психологических? Дело в том, что несмотря на надежность конструкции - провис балки будет "давить на психику", в связи с чем СНиПом предусматриваются допустимые величины прогибов.
Согласитесь, что не хочется нам в доме ловить взглядом выгнутый в дугу потолок и будет казаться, что он вот-вот треснет и свалится на голову.
Согласно таблице, у нас есть предельные прогибы по вертикали для балок: L/ххх. Для того, чтобы сравнить полученное значение с этой характеристикой, требуется рассчитать параметр предельно допустимых величин:
При вычислении, как пример - мы брали балку заводской длины - 6 м., поэтому ищем строку L=6м.:
Двутавровая балка или обрезная доска: проблема выбора
При планировании строительства каркасного дома многие владельцы всерьез озадачиваются важным вопросом: какой материал предпочесть при возведении стен, полов и перекрытий? Остановиться ли на привычной всем обрезной доске или же обратиться к новым, более современным и технологичным решениям? В последнем случае речь идет о деревянной двутавровой балке – этот оригинальный конструктивный элемент, несомненно, заслуживает самого пристального внимания застройщиков. Стоит ли предпочесть инновационный двутавр стандартной, хорошо всем знакомой доске? Попробуем разобраться вместе.
Деревянная двутавровая балка – уникальный продукт, предназначенный для решения многих проблем в строительстве, возникающих при использовании простой обрезной доски. Это удивительное изобретение инженерной мысли обладает невероятной прочностью и долговечностью (особенно если учитывать его вес и размеры). Еще одним явным отличием по сравнению с обычными пиломатериалами, помимо внешнего вида, является то, что двутавровые балки (или I-joist по-английски) намного проще и удобнее перевозить на дальние расстояния, поскольку они более легкие и компактные.
Деревянная двутавровая балка: интересные факты
Итак, что же такое двутавр? Эта балка, напоминающая в поперечном разрезе две зеркально стоящие буквы «Т», за что она и получила свое русскоязычное название, состоит из стенки и двух поясов полок – верхнего и нижнего. Пояса изготавливаются из клееного бруса или цельного деревянного бруска. На одной их стороне прорезается углубление, в которое вставляется стенка. Сделана она из современного и надежного материала – ориентированно-стружечной плиты, то есть OSB.
После подгонки стенки и поясов под требуемую длину и ширину они скрепляются водостойким клеем, при этом стенка вплотную загоняется в пазы верхнего и нижнего поясов. Затем деревянная двутавровая балка подвергается окончательной отделке и высыхает при комнатной температуре Размеры полученных балок могут быть самыми различными и зависят от их предназначения. Наиболее распространенная длина – 6 метров. Используются они преимущественно для пола, стен, стропил в жилой и коммерческой застройке.
Преимущества деревянных двутавровых балок
В чем преимущество двутавра перед обычной обрезной доской?
- Экономит время и, соответственно, деньги застройщика.
- Для работы с деревянной двутавровой балкой необходим стандартный набор инструментов.
- Двутавровая балка из дерева легче по весу, чем обычная обрезная доска или деревянный брус.
- Двутавр позволяет ощутимо ускорить проведение строительных работ, благодаря чему любое здание возводится намного быстрее, а монтаж занимает минимум времени.
- Двутавр требует меньше опорных точек для каркаса, а соответственно, позволяет создавать более открытое и светлое жилое пространство.
- Снижаются затраты на оплату труда работников, выполняющих сборку каркаса.
- Стабильность формы: деревянные двутавровые балки не деформируются и не выгибаются, не идут трещинами, не дают усадки.
- Исключена возможность скрипов и шумов полов (при профессиональной установке).
- Деревянный двутавр практически не впитывает влагу, а значит, даже во влажной среде собственный вес балки остается почти неизменным.
- В случае залива водой полки для двутавровой балки просушить намного быстрее и проще , чем цельную обрезную доску.
- Благодаря уникальной конструкции двутавра в стенке любой балки рассчитываются и с легкостью прорезаются отверстия, предназначенные для электропроводки, прохождения водо-, газо- или воздуховода, систем отопления и сантехнических труб. К тому же, что важно, в месте прокладки коммуникаций не происходит ни малейшего ослабления конструкции.
- При производстве двутавра используется примерно на 50% меньше древесного волокна, что позволяет назвать двутавровую балку максимально экологичным решением по сравнению с обрезной доской и наиболее эффективно применять природные ресурсы.
- Нагрузочная способность двутавра – выше, чем у обычной обрезной доски, при этом двутавровая балка дает меньшую нагрузку на фундамент за счет своего более легкого веса.
- Двутавр, в отличие от доски, максимально пожаробезопасен и соответствует самым строгим нормативам.
- Конструкции из двутавра долговечны и даже со временем не теряют привлекательности, чего нельзя сказать об изделиях из доски.
- Двутавровые балки можно использовать как составную часть интерьера, что дает широкое поле деятельности для архитекторов и дизайнеров.
Для удобства представим сравнительную таблицу, позволяющую проанализировать наиболее яркие отличия двутавра от обрезной доски в ходе строительства и последующей эксплуатации.
Деревянная двутавровая балка и обрезная доска: сравнительная таблица
| Основные параметры сравнения | Деревянная двутавровая балка | Обрезная доска |
|---|---|---|
| Легкий вес | + | – |
| Подверженность деформации | – | + |
| Возможность рассохнуться | – | + |
| Подверженность процессу гниения | – | + |
| Бесшумность | + (при правильной установке скрип исключен) | – (наличие шумов и скрипов) |
| Влагостойкость | Высокая | Низкая |
| Долговечность | Высокая | Низкая |
| Прочность | Высокая (использование в пролетах большой длины) | Низкая |
| Простота установки | Высокая | Высокая |
| Устойчивость к значительным перепадам температур | Высокая | Низкая |
| Огнестойкость | Выше среднего | Низкая |
| Легкость обработки | Высокая | Высокая |
| Возможность монтажа коммуникаций | Возможна при правильном расчете | Невозможна |
| Гарантия на материал в течение всего срока службы строения | + | – |
Благодаря наглядной таблице можно сделать простой вывод: в современных условиях деревянная двутавровая балка, несомненно, по многим параметрам превосходит обычную обрезную доску и является наиболее надежным, технологичным, экономичным и экологичным решением при строительстве как частных, так и коммерческих зданий разнообразной конфигурации.
Стены и перекрытия – основные элементы любого строительства.
Назначение перекрытия – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.
Можно выделить несколько видов перекрытия: металлическое, железобетонное и деревянное.
Более подробно остановимся на деревянных перекрытиях, поскольку именно они получили наибольшее распространение в частном строительстве.
Деревянное балочное перекрытие обладает преимуществами и недостатками
- красивый внешний вид;
- малый вес дерева;
- ремонтопригодность;
- высокая скорость монтажа.
- без специальной защитной пропитки горючи;
- низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими балками;
- подвержены воздействию влаги, грибка и живых организмов;
- могут деформироваться от перепадов температур
Материал для деревянных балок перекрытия должен обладать определенными свойствами и соответствовать требованиям:
- Прочность - материал перекрытия должен выдерживать возможные нагрузки. Следует учитывать воздействие как постоянных нагрузок, так и переменных.
- Жесткость - означает способность материала сопротивляться изгибу.
- Звуко- и теплоизоляция.
- Пожарная безопасность.
Типы и виды деревянных перекрытий
Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам
Основное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.
Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.
Чердачное перекрытие по деревянным балкам
Принцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши - частью стропильной системы.
Первый вариант более рационален и является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.
Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам
Конструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.
Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.
- Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия
Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев. - Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).
- Клееные деревянные балки перекрытия
Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.
За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.
Сечение деревянных балок перекрытия
Как показывает практика, сечение балок деревянного перекрытия оказывает существенное влияние на способность балки выдерживать несущую нагрузку. Поэтому, необходимо предварительно выполнить расчет сечения деревянных балок перекрытия.
Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения
В деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.
Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)
Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).
Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.
Деревянные двутавровые балки перекрытия
Могут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.
Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения
В деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.
Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)
Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).
Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.
Деревянные двутавровые балки перекрытия
Могут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.
Деревянные двутавровые балки перекрытия
Преимущества деревянных двутавровых балок:
- точные размеры;
- возможность использования на длинных пролетах;
- исключена возможность деформирования;
- малый вес;
- уменьшение мостиков холода;
- возможность закрепить коммуникации;
- возможность монтажа своими руками без привлечения специальной техники;
- широкая сфера применения.
- высокая стоимость;
- неудобны для утепления плитами.
Правильный подбор сечения деревянной балки должен быть включен в расчетный план, в противном случае, конструкция перекрытия окажется недостаточно или избыточно жесткой (лишняя статья расходов).
Расчет деревянного перекрытия
Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:
1. Предполагаемыми нагрузками.
Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.
А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.
Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.
2. Жесткостью или нормативной величиной прогиба
Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.
Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам). Относительный прогиб 1/250 (по СНиП "Нагрузки и воздействия"). На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L - расчетная длина балки (расстояние в свету между опорами).
Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е. в данном примере 24 мм - максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия - не будет вибраций, скрипов, ощущения "батута".
Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.
- Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
- Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
- Рекомендуемые шаги - 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий; 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
- Максимальный пролет - расстояние "в свету" между соседними опорами.
- Шаг балок - межосевое расстояние двух соседних балок.
Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия
Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий
| Высота балки, мм | Тип балок / шаг балок | Максимальные пролеты, м | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | ||
| 240 | Балка ICJ-240W | 4,95 | 4,50 | 4,16 | 3,93 |
| 300 | Балка ICJ-300W | 5,80 | 5,35 | 4,96 | 4,70 |
| 360 | Балка ICJ-360W | 5,80 | 5,80 | 5,75 | 5,38 |
| 400 | Балка ICJ-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка ICJ-240L | 5,45 | 4,95 | 4,55 | 4,30 |
| 240 | Балка ICJ-240L с полкой 89 мм | 6,05 | 5,50 | 5,10 | 4,80 |
| 300 | Балка ICJ-300L | 6,50 | 5,90 | 5,45 | 5,15 |
| 300 | Балка ICJ-300L с полкой 89 мм | 7,20 | 6,55 | 6,10 | 5,75 |
| 360 | Балка ICJ-360L | 7,45 | 6,75 | 6,30 | 5,90 |
| 360 | Балка ICJ-360L с полкой 89 мм | 8,30 | 7,50 | 7,00 | 6,60 |
| 400 | Балка ICJ-400L | 8,10 | 7,35 | 6,80 | 6,40 |
| 400 | Балка ICJ-400L с полкой 89 мм | 9,00 | 8,15 | 7,50 | 7,10 |
| 460 | Балка ICJ-460L | 9,00 | 8,15 | 7,50 | 7,10 |
| 460 | Балка ICJ-460L с полкой 89 мм | 10,00 | 9,05 | 8,40 | 7,90 |
| 500 | Балка ICJ-500L | 9,60 | 8,70 | 8,05 | 7,60 |
| 500 | Балка ICJ-500L с полкой 89 мм | 10,60 | 9,60 | 8,95 | 8,40 |
| 600 | Балка ICJ-600L | 11,00 | 9,95 | 9,25 | 8,70 |
| 600 | Балка ICJ-600L с полкой 89 мм | 12,00 | 11,00 | 10,20 | 9,60 |
Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия
Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянные перекрытия от стропильной системы
| Высота балки, мм | Тип балок / шаг балок | Максимальные пролеты, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | ||
| 240 | Балка ICJ-240W | 5,65 | 5,52 | 4,95 | 4,68 | 4,50 |
| 300 | Балка ICJ-300W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,60 | 5,35 |
| 360 | Балка ICJ-360W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 400 | Балка ICJ-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка ICJ-240L | 6,20 | 5,80 | 5,45 | 5,15 | 4,95 |
| 240 | Балка ICJ-240L с полкой 89 мм | 6,90 | 6,45 | 6,05 | 5,75 | 5,50 |
| 300 | Балка ICJ-300L | 7,40 | 6,90 | 6,50 | 6,15 | 5,90 |
| 300 | Балка ICJ-300L с полкой 89 мм | 8,25 | 7,70 | 7,20 | 6,90 | 6,60 |
| 360 | Балка ICJ-360L | 8,50 | 7,90 | 7,50 | 7,10 | 6,80 |
| 360 | Балка ICJ-360L с полкой 89 мм | 9,45 | 8,80 | 8,30 | 7,90 | 7,55 |
| 400 | Балка ICJ-400L | 9,25 | 8,60 | 8,10 | 7,70 | 7,40 |
| 400 | Балка ICJ-400L с полкой 89 мм | 10,25 | 9,55 | 9,00 | 8,50 | 8,15 |
| 460 | Балка ICJ-460L | 10,25 | 9,55 | 9,00 | 8,50 | 8,15 |
| 460 | Балка ICJ-460L с полкой 89 мм | 11,40 | 10,60 | 10,00 | 9,50 | 9,05 |
| 500 | Балка ICJ-500L | 11,00 | 10,15 | 9,55 | 9,10 | 8,65 |
| 500 | Балка ICJ-500L с полкой 89 мм | 12,15 | 11,30 | 10,60 | 10,05 | 9,65 |
| 600 | Балка ICJ-600L | 12,50 | 11,65 | 11,00 | 10,40 | 9,95 |
| 600 | Балка ICJ-600L с полкой 89 мм | 13,30 | 12,90 | 12,15 | 11,55 | 11,05 |
Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия
Расчет для нагрузки 250 кг/м 2 с нагрузкой на перекрытие от стропильной системы
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.
.jpg)
ЛВЛ – это пиломатериал, изготовленный путем склейки нескольких слоев древесных листов хвойных пород дерева.
.jpg)
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.
.jpg)
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).
.jpg)
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
2. Двутавровая балка обладает меньшей теплопроводностью, чем обычный брус;
3. Легкость монтажа – работы с двутавровой балкой.
Недостатки двутавровой деревянной балки
1. К недостатк ам 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.
.jpg)
.jpg)
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».
Читайте также: