Деревянные балки перекрытия – из чего делают, характеристики, особенности разных видов

В современном строительстве деревянные балки перекрытия используются наравне с железобетонными или металлическими деталями. Независимо от разновидности они должны соответствовать своему назначению, надежно распределять нагрузку от крыши, стен, расположенных выше предметов мебели, коммуникаций.

Из чего делают деревянные балки перекрытия?

Для данной цели преимущественно применяют древесину хвойной породы. Лучше всего подходит лиственница, сосна или ель. Оптимальная величина влажности материала – до 14%. Пиломатериалы с большим количеством сучков выбраковывают. Балки перекрытия из дерева распространенных лиственных пород обладают меньшей прочностью и долговечностью. Волокна древесины должны располагаться вдоль длины. Перед монтажом обязательно деревянные элементы обрабатывают огнестойкими составами и антисептиками.

Характеристики деревянных балок перекрытия

При неправильном выборе деревянные балки для перекрытия могут прогибаться или разрушиться в точках заделки. Хорошо высушенная древесина хвойных пород обладает приемлемыми характеристиками для использования в качестве элементов перекрытия:

1. При нормальных режимах эксплуатации плотность древесины составляет 500 кг/м³, для улицы и влажных помещений – 600 кг/м³.
2. Предел прочности хвойных пород на изгиб – около 75 МПа.
3. Деревянные балки просты в использовании.
4. Благодаря небольшому весу конструкции из древесины оказывают меньшую нагрузку на основание дома.
5. Возможность самостоятельной установки без применения дополнительных дорогих материалов.
6. Мелкий ремонт можно производить в процессе эксплуатации.
7. Меньшая стоимость в сравнении с железобетонными плитами.
8. Хорошая ремонтопригодность.
9. Отлично подходят для возведения частных коттеджей с небольшой величиной пролета.
10. Дерево – экологически чистый материал.

Минусы деревянных балок перекрытия:

1. Нужна обязательная обработка антисептиками против воздействия грибков и плесени.
2. Дерево – горючий материал, поэтому требует обязательной пропитки огнеупорными составами.
3. Не подходят для зданий с большими пролетами.
4. Уступают по допустимой нагрузке железобетонным конструкциям.
5. Лиственные породы плохо подходят для использования в качестве балок перекрытия.
6. Перепады температуры могут приводить к деформации деревянных элементов.
7. При влажности более 14% повышается риск критического прогиба.

Размеры деревянных балок перекрытия

Выбор сечения зависит непосредственно от шага установки и длины пролета. Если планируете производить перекрытие по балкам из древесины, то минимальные размеры можно выбирать из таблицы в зависимости от расчетной нагрузки. Размеры прямоугольных брусьев по ширине – 4-20 см, по высоте – 10-30 см. Диаметр оцилиндрованного бревна выбирают в пределах от 11 до 30 см.

Размеры допустимой нагрузки на перекрытия:

1. Для не нагруженного чердачного помещения – 130-150 кг/м².
2. Используемое чердачное помещение – до 250 кг/м².
3. Межэтажные перекрытия – 350-400 кг/м².

Размеры деревянных двутавровых балок:

1. Поперечные габариты – от 65х200 мм до 85х280 мм.
2. Высота балок ДДБ – от 200 до 320 мм.
3. Сечение бруса – 42х85 мм.
4. Длина – до 6 м.

Виды деревянных балок перекрытия

В общей смете на строительство стоимость данных работ доходит до 15-20%. Чердачное перекрытие по деревянным балкам разрешает сократить расходы, уменьшить трудозатраты, отказаться от использования аренды грузоподъемных механизмов. Для монтажа быстровозводимых зданий в частном секторе отлично подходят брусья и бревна из хвойных пород. Можно использовать их современные аналоги из клееного материала и OSB-плит, прочных и долговечных металлодеревянных изделий.

Доска для перекрытия

Размеры и характеристики используемого материала следует подбирать, исходя из длины пролета и расчетной нагрузки. Возводя перекрытие первого этажа по деревянным балкам, нужно помнить, что на прочностные характеристики и жесткость большее влияние оказывает высота сечения, а не его ширина. При длине до 4 м разрешается применение толстой качественной доски ходовых размеров – 50х200 мм, 50х100 мм. При длине пролетов от 6 м лучше приобретать более подходящие конструкции из железобетона.

Двутавровая балка перекрытия

Двутавры производятся из клееного сухого бруса (влажность до 8%) и OSB-плит. Материалы сращиваются под прессом при помощи клея (D4 или аналогов). Далее конструкция для крепости усиливается метизами, обрабатывается огнезащитными составами и антисептиками. Балки на перекрытия данного типа стоят дороже природного обработанного бруса, но обладают следующими плюсами:

1. Сравнительно легкий вес.
2. Двутавровые деревянные балки перекрытия имеют высокую прочность и надежность.
3. Отличная точность размеров.
4. Низкая теплопроводность.
5. Деревянные балки из OSB-плит имеют огнебиозащитное покрытие первой степени.
6. Экологичность в пределах нормы.

LVL-брус

Этот материал получают путем склеивания нескольких подготовленных листов древесины. Технология разрешает получать изделия большой длины, что помогает возводить перекрытие второго этажа по деревянным балкам с меньшим количеством опор. При этом в финале конструкция будет обладать значительно меньшим весов в сравнении со стропильной системой из природной доски или бруса.

Плюсы LVL-бруса:

1. Балочные перекрытия из LVL-бруса обладают повышенной прочностью.
2. Небольшая масса
3. Однородность структуры.
4. Влагостойкость.
5. Большой спектр размеров (толщина 21-75 мм, ширина 40-1000 мм, длина до 12 м и больше).
6. Возможность получения бруса разной оригинальной формы.
7. Удобство в работе.

Минусы LVL-бруса:

1. Деревянные LVL-балки перекрытия из клееной доски менее экологичны.
2. При использовании некачественного LVL-бруса существует риск расслаивания материала.

Комбинированная балка

Тандем стальных деталей и древесины существенно расширяет спектр использования материалов в строительстве. Стандартное перекрытие по деревянным балкам в газобетонном доме не всегда может удовлетворить заказчика. Металлодеревянные комплектующие являются более универсальными деталями, они обеспечивают легкость и повышенную надежность системы, риск усыхания при этом снижается. Современная МД-балка представляет собой сборную конструкцию из деревянной рамы, скрепленную вместе зубчатыми металлическими пластинами и кронштейнами.

Плюсы МК-балок:

1. Комбинированные деревянные балки перекрытия разрешают возводить пролеты до 10 м без дополнительных перегородок.
2. Исключено провисание.
3. Облегчается скрытый монтаж коммуникаций, процесс утепления и звукоизоляции.
4. Уменьшение количества крепежа.
5. Высокая точность при сборке.

Четырехкантовый брус

Используемые в строительстве несущие балки в зависимости от числа продольных обработанных сторон делятся на двухкантные, трехкантные и четырехкантные брусья. Четырехугольная форма является более универсальной. Обработанные со всех сторон калиброванные заготовки можно использовать в открытых местах, где внешний дизайн играет роль. По ширине и толщине прямоугольного сечения размеры четырехкантного бруса лежат в пределах 100-250 мм. Помимо квадратной формы нередко используются балки 125х150 мм, 150х200мм или другие вариации.

Лафет для крыши

Данный материал представляет собой двухкантный опиленный с двух сторон брус, который укладывается при строительстве в горизонтальной плоскости. Две остальные его стороны имеют округлую форму. Лафет – традиционный элемент несущих конструкций для срубов в скандинавских странах, делают его преимущественно из сосны и лиственницы. Двухкантные брусья являются, по сути, промежуточными звеньями между профилированными заготовками и оцилиндрованным бревном.

Оцилиндрованное бревно

Перед тем как попасть на строительство такие балки перекрытия проходят несколько стадий обработки. Вначале торцуют края, затем в станках при помощи фрезеровочной каретки снимается лишняя древесина для придания заготовке максимально цилиндрической формы. В финале происходит вырезание пазов, облегчающих стыковку деталей, и подгонка детали до требуемой длины. Благодаря правильной геометрической форме и удобным технологическим вырезам оцилиндрованное бревно по свойствам приближается к профилированному брусу.

Устройство перекрытия по деревянным балкам

По прочности и другим показателям опоры из древесины уступают железобетонным конструкциям, но они вполне успешно исполняют свою функцию при соблюдении технологии в зданиях до 4-х этажей. Несущие балки перекрытия делают длиной до 5-6,5 м. Для удобства их укладку осуществляют в каменных домах с шагом, кратным размеру строительного блока. Глубина размера гнезда под опору – 0,6-0,8h (где h является высотой балки). Стандартное значение 180-200 мм, минимальное – 150 мм. Зазор от торца балки до поверхности стены – 3-6 мм.

Существуют следующие виды заделки деревянных балок перекрытия:

• глухая;
• открытая;
• соединения встык;
• соединение вразбежку.

https://www.youtube.com/watch?v=E_xJZ2g2oXo%0D

Усиление деревянных балок перекрытия от прогиба

Дополнительные работы по упрочнению несущих конструкций производятся при ухудшении состояния древесины, появлении прогиба с показателями более 1:300, при перестройке чердаков под мансарду. Перекрытие чердака по деревянным балкам можно усилить следующими способами:

1. Установка деревянных накладок с обеих сторон бруса в поврежденных местах при помощи сквозного крепления болтами.
2. Установка металлических пластин или прутковых протезов, обработанных антикоррозийными растворами.
3. Армирование углеволокном – наклеивание ленты из углепластика в несколько слоев для увеличения жесткости балок.
4. Усиление торцов балки протезами из дерева или древесины в местах стыка. Используются швеллеры, арматура, стальная полоса, прутья.
5. Установка шпренгельных затяжек – использование стержневой конструкции для создания искусственного растягивающего усилия.
6. Установка под проблемные деревянные балки дополнительных опор.
7. Использование дополнительных балок.
8. Уменьшение нагрузки на перекрытие за счет внесения изменений в конструкцию кровли.