Сращивание досок по длине для балок перекрытия: как нарастить, какие способы соединения используются для удлинения?

Что собой представляет удлинение?

Метод соединения балок используется строителями, когда длина выбранных для этой цели досок или брусьев недостаточна для укладки плит.

Поскольку работа по установке стропильной системы начинается после возведения каркаса, в конце остается много кусков древесины, которые также можно использовать в строительстве.

При строительстве бревенчатого или брусового дома балки также сращиваются на каждом этапе, будь то стены, нижний ярус или стропила.

То есть, метод сращивания подходит для любой части дома, имеющей достаточно большое сечение, чтобы сверху не было большой нагрузки, которая могла бы согнуть пиломатериал в дугу.

В каких ситуациях применяют?

Бывают случаи, когда расчеты меняются, ширина колодца увеличивается, а материал уже закуплен и больше не соответствует требуемой длине. В этом случае нет необходимости покупать другие пиломатериалы или тратить больше денег.

Два бревна можно срастить вместе, чтобы получить бревно или брус необходимой длины.

Древесина соединяется 3 способами:

• по длине;
• по ширине;
• под углом.

Последние два метода используются для утолщения балки, а первый метод, продольный, — для увеличения ее длины. Стандартный размер имеющихся в продаже пиломатериалов редко превышает 6м. При этом необходимая длина балок может достигать 10м.

В этом случае удлинение с помощью второй балки того же сечения является правильным решением.

Когда это невозможно?

Каким бы прочным ни был замок на стыке двух брусков, это все равно будет самым уязвимым местом на всем погонном метре. Поскольку нарушается монолитность древесины, она может высохнуть и деформироваться.

Кроме того, необходимо учитывать дополнительный вес с чердака или второго этажа: утеплители, мебель, вес человека и т.д.

В результате со временем стыки могут ослабнуть, и вся конструкция может разрушиться, особенно если используется более одного бруса.

Стык должен находиться на той части перекрытия, которая меньше всего подвержена воздействию, например, там, где перекрытие ближе всего к стене.

Если стык приходится где-то посередине, то такой дом должен иметь внутреннее перекрытие, еще одну комнату. Это наложение внутри помещения будет поддерживать чувствительную точку.

В качестве альтернативы в помещении устанавливается дополнительная колонна или несколько колонн для поддержки потолка. При таком подходе сращиваемые балки будут такими же прочными и надежными, как и монолитные балки.

Также не следует производить сращивание балок с малым сечением. Чем больше ширина дома, тем больше должно быть поперечное сечение. Рассчитайте необходимую толщину балок в соответствии с таблицей:

Ширина пролета, м	Расстояние между балками, м	Поперечное сечение балки, см
2,0	1,0	12×6
2,0	0,6	10×7
2,5	1,0	14×10
2,5	0,6	12×8
3,0	1,0	16×11
3,0	0,6	14×9
3,5	1,0	18×12
3,5	0,6	15×10
4,0	1,0	20×12
4,0	0,6	16×12
4,5	1,0	22×14
4,5	0,6	18×14
5,0	1,0	22×16
5,0	0,6	18×14
5,5	1,0	24×16
5,5	0,6	20×14
6,0	1,0	25×18
6,0	0,6	22×14

Особенности стыковки профилированного бруса

Для строительства деревянного дома необязательно использовать дорогостоящий клееный брус. Можно выбрать более дешевый вариант профилированного бруса. Он строган и не требует отделки.

Профилированный брус характеризуется уникальной формой, благодаря которой каждый ряд здания плотно прилегает друг к другу. В настоящее время используется несколько типов профиля.

Наиболее популярным является вариант «под изоляцию», в котором предусмотрено место для изоляционного материала.

В процессе строительства материал соединяется различными способами:

• по длине;
• в углах;
• с другими материалами.

При удлинении элементов из профилированного бруса необходимо предусмотреть фаски, по которым будет стекать вода, а также уделить больше внимания соединениям с другими материалами (необходимо знание технических характеристик).

Древесина способна расширяться или сжиматься под воздействием различных условий окружающей среды.

Сухая строганная древесина должна быть правильно соединена. Тип соединения выбирается в зависимости от архитектурных особенностей здания. Соединение на углах и по длине выполняется несколькими различными способами.

Отличие каждого соединения заключается в форме шипа или паза.

В углах деревянный брус соединяется:

• с остатком (торец выступает);
• без остатка.

Для Т-образных соединений и увеличения длины используются следующие методы соединения:

• замковые;
• простые.

Бессучковый клееный брус также можно соединять встык с помощью одного из вышеуказанных методов.

Подходящие для этого способы

Существует множество способов соединения балок, отличаются они способами соединения, которых всего 3:

• при помощи вырезания замка;
• с помощью клина;
• при помощи дополнительных досок.

Желательно, чтобы каждый из вышеперечисленных методов включал дополнительное крепление болтами, хомутами, клеем и другими вспомогательными элементами. В противном случае существует риск смещения бруска.

Как состыковать замком?

Этот метод является самым разнообразным из всех, требующим точных расчетов.

Из состыкованных концов 2 брусьев бензопилой или ножовкой выпиливаются замки определеной формы, которые при соединении перехватывают друг друга, превращая 2 малые балки в 1 большую.

Наиболее распространенными методами выпиливания являются:

• притык вполдерева;
• с торцевым гребнем;
• сковороднем;
• в косую накладку;
• косой прирубс зубом и т.д.

Каждый из них имеет свои разновидности. Где-то используется несколько гребней или шипов, где-то один.

Иногда вырубка комбинируется, например, срез вполдерева производится косым. Принцип всегда один и тот же: на каждом брусе со стороны стыка расчерчивают места вырубки, срезают лишнее.

Брус, соединенный встык, должно иметь такой же рисунок, но в зеркальном отображении.

Нарастить с клином

Метод клина чаще всего используется для косого выруба внакладку. Два бруса вырезаются по шаблону, соединяются посередине и вбивается брус по ширине, соответствующий ширине балки.

Этот метод считается самым долговечным, но и самым сложным, так как необходимо поддерживать высокую степень точности одновременно для 3 изделий.

Соединить досками

В этом случае замки не врезаются в балки, и клинья не вбиваются. Они держатся только за счет досок с 2 или 4 сторон, которые прикручиваются к поверхностям соединяемых балок. Эстетика в этом случае страдает.

Однако этот метод позволяет ремонтировать стыки и менять изоляцию. Болты крепятся поочередно, с использованием резиновых шайб.

В некоторых случаях балки просто укладываются одна на другую и крепятся 4-6 шурупами, без использования досок или пазов. В обоих случаях удается избежать смещения на стыке. Этот метод подходит для досок или мелкокалиберного бруса.

Основные требования к сращиванию балок перекрытия

Когда основное строительство домов — возведение капитальных стен — практически завершено, необходимо подумать об организации перекрытий, а также о внутренней и внешней отделке частного дома.

Часто к этому времени основные материальные ресурсы владельцев участка исчерпываются или подходят к концу. А иногда есть много строительных материалов, которые хорошо было бы использовать в строительстве.

Именно в этом случае сращивание балок перекрытия может стать настоящим спасителем.

Балки перекрытия обычно представляют собой деревянные балки прямоугольного сечения

Это означает, что несколько частей одного и того же сечения должны быть соединены вместе, чтобы образовать одну цельную балку.

Конечно, это соединение должно быть прочным, чтобы полученный элемент можно было использовать для реализации перекрытий в частных домах. Конечно, возведение дома — это сложная, длительная работа.

Некоторые владельцы, которые не могут позволить себе возведение сплошных стен, используют вариант возведения каркасных стен. Что это значит? Каркасные стены строятся с помощью толстых несущих балок, деревянных или металлических.

Они крепятся по краям, а также там, где будут установлены перекрытия. Стенки каркаса всегда требуют заполнения.

Как правило, для этого используются сыпучие материалы или минеральная вата.

Что такое перекрытия на самом деле

Существует несколько типов плит перекрытия; например, они делятся на различные типы в зависимости от их расположения:

Перед установкой деревянного бруса его следует обработать антисептическим раствором

• цокольные — обычно располагаются между первым этажом и подвалом дома;
• межэтажные — эти типы перекрытий встречаются между этажами;
• чердачные — отделяют жилые этажи от чердака.

Кроме того, перекрытия также можно разделить по типу строительного материала, из которого они сделаны: балки перекрытия или плиты.

Все перекрытия, какими бы они ни были и из каких бы материалов они ни были сделаны, должны обеспечивать теплоизоляцию, а также звукоизоляцию и гидроизоляцию.

Они могут и должны быть очень прочными, жесткими и огнеупорными. Кроме того, если доски деревянные, их необходимо защитить от гниения или плесени.

Решение о типе перекрытия в деревянном доме должно быть принято задолго до начала строительства, поскольку конструкции перекрытий из балок и плит существенно отличаются друг от друга.

Прямая стыковка

Метод прямого стыкового соединения позволяет наращивать стропила до любой длины за счет использования накладок. Компоненты для изготовления накладок берутся из снесенной опалубки, которая больше не нужна для бетонирования площадки.

Остатки ранее установленных стропил также подходят для изготовления накладных пластин. Вместо доски можно также использовать трехслойную фанеру. Для наращивания стропил выполните следующие действия:

1. Подготовьте ровную поверхность достаточной длины. Положите на нее брус или доску. При распиловке используйте обрезки древесины, подложив их под них так, чтобы циркулярная пила не касалась поверхности бетона.
2. Отрежьте стык под углом 90 градусов. Такой угол обеспечивает идеально ровное соединение и предотвращает прогибание детали под весом обрешетки, крыши и людей, идущих по ней во время обслуживания крыши.

Не допускайте, чтобы доска или брус сломались или раскололись во время распиловки — работа должна выполняться с особой осторожностью. Доска или брус, раскалывающийся при распиловке, не являются прочными и надежными при значительных нагрузках.

3. При необходимости запилите или зашлифуйте торцы бруса или доски — они могут быть разной ширины. Неплотно приложенные накладки являются причиной люфта (болтания) соединения даже при установке проставочных пресс-шайб.

4. Убедитесь, что доска или брус состыкованы. Прикрепите к балке несколько обрезков досок, чтобы они служили накладками. Шпилька для соединения накладок со стропильной доской должна быть не тоньше M12.

Длина накладки в четыре раза больше ширины наращиваемой доски или бруса. При любом заметном уклоне крыши — когда скат (или несколько скатов) не параллелен горизонту — накладки достигают до 10  величинширины доски или бруса.

Несоблюдение этого требования может привести к образованию ряби на крыше без запаса прочности.

Не используйте гвозди в качестве крепежа — без предварительного сверления доска или брус растрескаются и потеряют способность удерживать материал. Опытные мастера используют только дюбели и шурупы.

Гайки закручиваются до тех пор, пока пресс-шайба под давлением не создаст эффект врезания в древесину.

Использование нагелей размером менее 12мм и более 16мм либо не обеспечит достаточной прочности, либо приведет к расслоению слоев древесины — в последнем случае эффект аналогичен растрескиванию от балочных гвоздей.

Для того чтобы во время работы в древесину не забивались другие строительные материалы, такие как гидроизоляция, кровельные листы, в древесине просверливаются несквозные отверстия на глубину под шайбы (включая гайку) с помощью коронки.

Крепежные элементы не должны значительно увеличивать вес всей конструкции — это чревато превышением проектных показателей.

Чтобы накладки не соскальзывали со стропильного деревоматериала, их необходимо предварительно приклеить, и дать клею высохнуть.

Конструкция перекрытия по деревянным балкам, расчет несущей способности. Сращивание, усиление и утепление

 

В этой статье мы узнаем, как производится расчет деревянных балок перекрытия. Кроме того, мы познакомимся с общими принципами устройства утепленных перекрытий и научимся рассчитывать их теплоизолирующую способность.

Деревянное перекрытие — типичное решение для отдельно стоящего дома.

Как все устроено

Хвойная древесина — самый популярный материал для строительства межэтажных и мансардных перекрытий в частном доме. Основная причина очевидна: по сравнению с монолитным железобетоном или сборными плитами цена низкая.

Кроме того: перекрытие из деревянных балок можно собирать без погрузочной техники, что также экономит средства.

Она отличается от монолитной плиты тем, что не требует опалубки.

При использовании деревянных балок для дома необходимо:

1. Убедиться, что они обладают достаточной несущей способностью для рассчитанных длительных нагрузок;
2. Обеспечить эффективную звукоизоляцию между этажами;
3. В случае перекрытия над неотапливаемым подвалом или под неиспользуемым чердаком убедиться, что имеется достаточное количество теплоизоляции, отвечающей требованиям климатической зоны, в которой вы живете.

Первая задача решается путем выбора оптимального сечения и расстояния между балками.

Максимальная длина деревянной балки обычно ограничивается 6 метрами — длиной древесины камерной сушки, которую можно приобрести у производителей; если пролет больше, необходимо возводить промежуточные несущие стены или опорные колонны.

Длина пиломатериала ограничена размерами сушильных камер

Для решения второй и третьей проблем пространство между балками заполняется изоляцией — стеклянной или минеральной ватой, полистиролом, эковатой и другими материалами. Их выбор — тема для отдельного исследования, мы не будем на ней останавливаться.

Типичная конструкция утепленного перекрытия выглядит следующим образом:

• К боковым сторонам балок снизу прибиваются черепные бруски 40×40мм.

Крепление черепных брусков

• Доски толщиной 25 мм укладываются по ним без фиксации.
• По настилу укладывается пароизоляционная пленка. Он наносится как доски настила, так и на балки.
• Между балками укладывается утеплитель.
• На него укладывается влагоизоляционная мембрана (обычно это просто полиэтилен с проклеенными швами между полотнами).
• По гидроизоляции укладывается черновой пол — непосредственно по балкам (если доски пола достаточно толстые) или перпендикулярным им лагам.

В первом случае между балками и настилом набивается контробрешетка — 20-миллиметровая рейка, оставляя под настилом просвет для вентиляции.

Структура утепленного перекрытия

Читайте также: Кровельный профнастил для крыши – какой профлист выбрать для кровли дома, размеры, характеристики + фото-видео

Расчет несущей способности

Как рассчитать деревянные балки перекрытия для известного пролета и шага?

Общая информация

Максимальный пролет уже упоминался: он ограничен длиной поставляемой древесины. Однако оптимальным пролетом для деревянных домкратов считается 2,5 — 4 метра.

Помимо прочего, меньший пролет позволяет использовать меньшее сечение древесины, что удешевляет конструкцию перекрытия.

Для балок оптимально подходит древесина с прямоугольным сечением. Его высота должна соотноситься с шириной как 1,4:1. В этом случае вы получаете максимальную несущую способность при минимальных затратах.

Однако: фактические сечения деревянного бруса заставляют немного отклоняться от оптимального соотношения сторон.

Балка должна опираться на стену на расстоянии не менее 12 сантиметров от края.

Край, примыкающий к стене, герметизируется со всех сторон, кроме торца. Если край заделан непроницаемым материалом, то торцы рано или поздно сгниют из-за отсутствия естественной сушки.

Концы балок обматываются войлоком. Это предотвратит отсыревание древесины при соприкосновении с материалом стены.

При расчете промежуточных этажей обычно используется расчетное значение общей нагрузки 400кгс/м2 (собственный вес перекрытия и приложенная нагрузка). Однако для неэксплуатируемых чердаков это значение может быть снижено.

Холодный чердак нетребователен к прочности перекрытий

Таблицы сечений

Начните с выбора прямоугольного сечения древесины для нагрузки 400кгс/м2 для различных пролетов и расстояний между балками.

Шаг/пролет	200см	300см	400см	500см	600см
60см	7,5×10 см	7,5×20 см	10×20 см	12,5×20 см	15×22,5 см
100см	7,5×10 см	10×17,5 см	12,5×20 см	15×22,5 см	17,5×25 см

Для строительства мансардных этажей под неиспользуемым чердаком расчетная нагрузка может составлять 150 — 350кгс/м2. При метровом расстоянии между балками их сечения в сантиметрах должны быть следующими:

Расчетная нагрузка, кгс/м2 / пролет, см	300	400	500	600
150	5х14	6х18	8х20	10х22
200	5х16	7х18	10х20	14х22
250	6х160	7х20	12х20	16х22
350	7х160	8х20	12х22	20х22

В следующей таблице приведены минимальные диаметры круглых балок (бревен) при нагрузке 400кгс/м2 и расстоянии между ними 1 метр.

Бревенчатое перекрытие

Пролет, см	Диаметр бревна, см
200	13
300	17
400	21
500	24
600	27

Сращивание и усиление

Как соединить деревянную балку, если купленный брус короче необходимого пролета?

Прежде всего, любой способ соединения сделает балку гораздо менее прочной, чем цельная деревянная балка. Идеальным решением было бы возведение дополнительной несущей стены с уменьшенным пролетом.

В качестве альтернативы, подпорные колонны устанавливаются под срезами.

Подпорная колонна в середине пролета резко снижает изгибающую нагрузку

Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху есть неиспользуемый чердак)?

Наиболее надежным способом является соединение двух балок без уменьшения толщины каждой балки.

Элементы просто соединяются с помощью стальных дюбелей с широкими шайбами; соединение может быть дополнительно усилено склеиванием казеиновым клеем, белковым клеем или обычным ПВА.

Сращивание нахлестом

Важно: места сращивания при отсутствии подпорных стенок или каменной кладки располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность плиты будет максимальной.

Другим хорошим решением является изготовление сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25-50мм).

Снова стыковые соединения внутри каждой балки и между соседними балками выполняются в шахматном порядке, доски склеиваются по длине и дополнительно фиксируются штифтами.

Сборные балки из трех тонких досок

Как можно усилить деревянные балки перекрытия, если требования к несущей способности увеличиваются (например, при переоборудовании холодного чердака в мансарду)?

Существует не так много способов:

1. Возведение колонн или подпорных стен с уменьшенным пролетом;
2. Подкрепление каждой балки дополнительной доской или брусом по всей ее длине, от стены до стены.

В последнем случае стоит знать одну тонкость:

• При распиловке древесины одинакового сечения с боковой стороны несущая способность балки увеличивается вдвое.
• Увеличение высоты балки в 2 раза (складывание одной и той же балки под или над) уже увеличит несущую способность в четыре раза.

Нарощенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности

Как же усилить деревянные балки перекрытия, подбив их дополнительными досками или балками?

1. В середине пролета каждая вторая балка опирается на временную деревянную опору, что исключает прогиб плиты перекрытия.
2. Балки без колонн усиливаются деревянными или дощатыми капителями.

Расположение и толщина накладки выбирается в зависимости от расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевое соединение с дополнительной фиксацией дюбелями с широкими шайбами или оцинкованными накладками.

2. Установите подпорные колонны и повторите процедуру с оставшимися балками.

Интересно, что можно значительно увеличить жесткость балок, используя обычную фанеру толщиной 18 — 22 миллиметра.

Она разрезается на полосы шириной, равной высоте балок, и после устранения прогиба потолка через опорные колонны приклеивается к каждой балке с обеих сторон с фиксацией гвоздями или саморезами с интервалом 15-25 сантиметров.

Разумеется, между стыками должен быть зазор — как на каждой отдельной балке, так и между соседними балками.

Балка с фанерным усилением

Какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами

Наиболее распространенными типами деревянных балок являются так называемые стандартные балки: 50×150, 50×200, 100×150 и т.д. Такие балки соответствуют стандартам (после расчета), если пролет потолка планируется не более четырех метров.

Для пролетов перекрытий 6 метров и более они уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

Балки для пролетов 6 метров и более не могут быть изготовлены из дерева или досок тех же размеров.

Принцип: прочность и жесткость перекрытия зависит в основном от высоты балки и в меньшей степени от ее ширины.

На балку перекрытия действует распределенная и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для длинных пролетов проектируются не «заподлицо», а с учетом прочности и допустимого прогиба. Это обеспечивает нормальную и безопасную работу плиты.

Для того чтобы рассчитать нагрузку, которую выдержит плита, необходимо обладать соответствующими знаниями.

Чтобы не углубляться в математические формулы упругости (что, безусловно, излишне при строительстве гаража), среднему строителю достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами для расчета деревянных однопролетных балок.

Независимый строитель чаще всего не является профессиональным планировщиком. Он просто хочет знать, какие балки должны быть установлены в перекрытии, чтобы соответствовать основным требованиям прочности и надежности.

Это то, что могут рассчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторами очень просто. Для расчета необходимых значений достаточно ввести размеры лаг и длину пролета, на который они должны накладываться.

Для упрощения задачи можно также использовать готовые таблицы.

Каких правил следует придерживаться?

Помимо основных расчетов длины балок и пазов, по которым будет происходить стыковка, существуют и другие нюансы, которые необходимо учитывать для качественного удлинения и монтажа доски.

1. Для соединения балок выбирайте древесину той же породы и желательно того же цвета, если только балки не будут скрыты под отделкой. Разные породы древесины ведут себя по-разному, некоторые из них прочнее, другие более склонны к растрескиванию.
2. Процент влаги в материалах не должен превышать 15%. Это должна быть высушенная древесина, которая не рассыхается в процессе эксплуатации, образуя трещину в месте соединения.

Если для двух видов древесины невозможно получить одинаковое значение, разница не должна превышать 3%.

3. Древесина должна быть хорошего качества, без дефектов, синих пятен и гнили. Не рискуйте, пытаясь сэкономить, особенно когда речь идет о мансардном этаже.

4. Перед установкой и соединением балок пиломатериалы должны быть обработаны антисептиком и антипиреном.

5. После склеивания элементов остатки клея необходимо удалить на месте. После высыхания очистить поверхность будет сложнее.

6. Сращивание производится вертикально с лицевой стороны. Это означает, что сам срез должен быть параллелен потоку ветра, чтобы он не дул через стык.

7. Перед стыком укладывается слой теплоизоляции. Древесина не должна соприкасаться друг с другом на стыке. Если деревянные элементы начнут высыхать, изоляция на стыке предотвратит проникновение воздуха.

8. Соединяемые пиломатериалы должны иметь одинаковое поперечное сечение (толщину).

9. Длинные балки не должны быть утолщены на стыке.

10. Балки должны быть расположены на расстоянии друг от друга, а не в одну линию, чтобы не оказывать давление на самую уязвимую часть плиты.

Нюансы, которые присутствуют при устройстве

Основными нюансами при сращивании имеющихся балок являются:

1. Площадь поверхности части балки, подлежащей сращиванию. Чем она больше, тем прочнее и надежнее будет соединение, а это значит, что такую балку можно использовать даже тогда, когда планируется огромная нагрузка.
2. Соединение может осуществляться либо с помощью специального столярного клея, либо с помощью металлических соединителей. Если используется клей, то соединенные концы должны находиться под давлением до полного высыхания клея.

Сочетание столярного клея и металлического крепежа повышает прочность.

Если строительство перекрытия выполняется самим владельцем, то именно он должен оценить, как срастить имеющиеся балки. Однако если все строительные работы выполняют нанятые профессионалы, прислушайтесь к рекомендациям прораба.

Нагельное соединение

Нагели или штифты — это круглые деревянные нагели, которые придают прочность пропилу при соединении двух досок. Нагельные соединения чаще всего встречаются при сборке мебели и ящиков.

• На разделочной доске отмечаются финишные линии, которые впоследствии используются для крепления дюбелей.
• По отмеченным линиям сверлят несколько отверстий с помощью специальной дрели с лезвием или электродрели со спиральным сверлом с центральным сверлом.
• Дюбели вставляются в предварительно просверленные отверстия, и две доски соединяются.

Совет: Чтобы увеличить прочность соединения двух деревянных деталей нагелем, предварительно смочите доски клеем, а затем постучите ими друг о друга в течение некоторого времени.

Инструменты и материалы для работы

Прежде чем приступить к основной работе по выпиливанию замков, важно продумать и подготовить все необходимые инструменты, чтобы они были под рукой, когда придет время.

Что необходимо для работы:

• линейка и угольник;
• маркер;
• топор;
• долото;
• бензопила;
• электродрель;
• хозяйственный нож;
• болты, гайки, гаечные ключи;
• антисептик и антипирен.

Также может потребоваться шлифовальная машинка или наждачная бумага для выравнивания поверхности среза.

Расчеты максимального прогиба

Для рассматриваемого случая при равномерно распределенной нагрузке максимальный прогиб рассчитывается по формуле:

f=-5*q*l^4/384*E*J.

В этой формуле значение E является модулем упругости материала. Для древесины E=100 000кгс/м².

Подставляя полученные ранее значения, получаем, что максимальный прогиб деревянной балки сечением 0,15 х 0,2м и длиной 4м составит 0,83см.

Если принята схема расчета сосредоточенной нагрузки, формула для расчета прогиба будет другой:

f=F*l^3/48*E*J, где:

F — сила, действующая на балку, например, вес печи или другого тяжелого оборудования.

Модуль упругости E различен для разных пород древесины и зависит не только от породы древесины, но и от типа балки — цельные балки, клееные балки или бревна имеют разные модули упругости.

Такие расчеты могут производиться для различных целей. Если вы просто хотите узнать, каковы будут пределы деформации элементов конструкции, то после определения стрелы прогиба дело можно считать законченным.

Однако если вас интересует, соответствуют ли полученные результаты строительным нормам, то необходимо сравнить полученные результаты со значениями, приведенными в соответствующих нормативных документах.

Балка является основным элементом несущей конструкции здания.

Во время строительства важно рассчитать прогиб балки. В реальном строительстве этот элемент подвергается воздействию ветра, нагрузок и вибраций.

Однако, как правило, при расчетах учитывается только поперечная нагрузка или нагрузка, эквивалентная нагрузке сдвига.

В расчетах предполагается, что балка представляет собой жестко закрепленный брус, который закреплен на двух опорах.

Если она установлена на трех и более опорах, то расчет ее прогиба усложняется и практически невозможно выполнить в одиночку.Основная нагрузка рассчитывается как сумма сил, действующих в направлении перпендикулярном сечению конструкции.

Схема расчета требует определения максимальной деформации, которая не должна превышать предельных значений. Это позволит определить оптимальный материал с точки зрения размера, сечения, эластичности и других параметров.

Сращивание стропил по длине: простые способы удлинения пиломатериалов без ущерба для их прочности

Пример использования двух коротких балок для создания длинного, прочного стропила

Часто при строительстве стропильной фермы стандартной длины не хватает пиломатериалов. Сращивание стропил может помочь решить эту проблему. Я покажу вам реальные методы правильного соединения досок и балок.

В конце концов, вы сможете построить прочные стропила нужной длины из имеющихся у вас пиломатериалов.

Изготовление балок перекрытия из досок. Выбор балки для межэтажных перекрытий:

• Балки перекрытия из бруса. Для балок чаще всего используется брус прямоугольного сечения. Высота балки должна составлять 140-240мм, а толщина — 50-160мм. Согласно эмпирическому правилу, толщина балки должна составлять не менее 1/24 ее длины.

Эксперты отмечают, что большая прочность подходит для деревянной балки с соотношением сторон 7:5.

• Балки перекрытия из бревен . Более экономичное решение. Бревно обладает высокой устойчивостью к нагрузкам, но также низкой устойчивостью к изгибу. Бревна пригодны только в том случае, если они выдержаны в сухих условиях не менее года.

• Балки перекрытия из досок. Использование досок приводит к уменьшению количества пиломатериалов, необходимых для изготовления перекрытия. Однако, следует отметить, что в этом случае снижается огнестойкость, долговечность и звукоизоляция пола.

Доска чаще всего используются при строительстве мансардных потолков. Для усиления досок можно использовать технику соединения двух досок вместе по их длине. Тогда общее сечение будет соответствовать уровню нагрузки.

Такая конструкция может выдержать нагрузку в два раза большую, чем брус или две доски, уложенные вплотную друг к другу. В этом случае для крепления следует использовать саморезы или гвозди, закрепленные в шахматном порядке через каждые 20 сантиметров.

Сечение балок деревянного перекрытия

Оно является прямой функцией величины ожидаемой нагрузки на балки. Эта нагрузка делится на постоянную, создаваемую полом, мебелью, и переменную, зависящую от количества людей и предметов, одновременно находящихся на перекрытии.

Разновидности балочных перекрытий из дерева

Все деревянные балочные потолки делятся на категории в зависимости от их назначения и типа используемого материала. По назначению они бывают: межэтажные, чердачные, подвальные и цокольные.

Балки могут быть изготовлены из клееной или цельной древесины.

Деревянные перекрытия в газобетонном доме

Деревянные перекрытия

Межэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Акустические и пароизоляционные наполнители укладываются во внутренний объем между потолком и полом. Потолочная часть покрывается необходимым материалом, а сверху укладывается пол.

Межэтажный пролет

Чердачное перекрытие может быть установлено, как часть конструкции крыши. Его также можно установить, как отдельный, независимый элемент. Оно должно быть изолировано пароизоляцией и теплоизоляцией для сохранения тепла.

Чердачное перекрытие

Плита перекрытия подвала и чердака должна обладать высокой прочностью и способностью выдерживать большие нагрузки. Эти пролеты имеют теплоизоляцию для предотвращения проникновения холода из подвала.

Деревянные плиты перекрытия для подвалов

Балки различаются по типам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Цельные балки изготавливаются из твердых пород дерева.

Основным недостатком цельных деревянных балок является ограничение по длине, которая не должна превышать 5 метров.

Такие деревянные балки часто используются в домах из газобетона.

Цельные деревянные балки

Балки из цельной древесины сочетают в себе высокую прочность и эстетичность. Их использование значительно увеличивает предел длины, который может достигать 20 метров.

Поскольку клееные балки выглядят красиво, они часто не заслоняются потолками и служат элементом дизайна.

Клееные балки

Они обладают рядом других важных преимуществ, к которым относятся:

• Их способность преодолевать большие пролеты;
• Простота их установки;
• Малый вес;
• Их длительный срок службы;
• Их высокий уровень пожарной безопасности;
• Их устойчивость к деформации.

Деревянные части потолочных балок могут быть как прямоугольными в сечении, характерными для бруса или досок, так и круглыми с бревнами.

Перекрытие из цельных бревен

Пошаговая инструкция

Когда все инструменты на месте, а древесина подготовлена и очищена, можно приступать к основной работе — выпиливанию стыков. Это делается следующим образом.

1. Каждый рабочий брус выравнивают по краям. Для этого с помощью уголника измерьте каждую из 4 сторон бруса, проведите контрольную линию и пропилите бензо- или циркулярной пилой по двум широким сторонам.

Если длина диска недостаточна, остаток отпиливается вручную ножовкой.

2. Затем прочерчивают сам рисунок, линии на брусе также со всех 4 сторон.

3. Для выполнения надрезов используется бензопила или ручная пила. Если вы не уверены, что бензопила сделает точный разрез, лучше воспользоваться ручной пилой. В этом случае ошибки сильно повлияют на качество стыков, и исправить их будет очень сложно или даже невозможно.

4. После того как пропилы сделаны, ненужный кусок древесины аккуратно удаляется с помощью стамески и молотка.

5. После удаления лишних частей с обоих брусков, один брус прикладывается к другому для проверки точности соединения. Как правило, в месте стыковки всегда остается небольшой зазор, который не должен превышать 1см. В этом месте будет уложен джут.

6. Затем обе части склеиваются или скрепляются винтами, предварительно просверлив отверстия дрелью. Идеальным вариантом является склеивание досок между собой клеем и соединение болтами.

Доски сращивают внахлест. Поскольку пиломатериалы имеют небольшое сечение, не допускается запиливание и удаление любых, даже мелких частей. Таким образом, доски соединяются с помощью 4-6 болтов.

Длина нахлеста варьируется от 20 до 50см в зависимости от длины самой балки.

При установке готовых балок на бетонные стены, их следует изолировать рубероидом или аналогичным материалом, чтобы доска не соприкасалась с поверхностью другого материала.