Утепление металлического перекрытия из двутавровых. Железобетонные ребра жесткости для дома. Преимущества и недостатки использования Н-профиля

Если планируется строительство, реконструкция дома, коттеджа или бани, в которых предусматриваются деревянные перекрытия, то наверняка понадобятся двутавровые балки. Они используются также при ремонте крыш, устройстве мансард и перекрытия цокольных этажей дома. Двутавровые балки соответствуют строительным нормам (СНиП) и позволяют значительно сократить срок строительства. С их помощью делается настил пола и перекрытия кровли дома, это отличная замена тяжеловесным железобетонным конструкциям.

В первые месяцы лечения наблюдалось значительное увеличение дополнительного изгиба. После 72 дней загрязнения вода была осушена и наблюдалась прогрессирующая боковая деформация. Этап отмены длился около 13 дней, и в конце можно было определить значения постоянных необратимых деформаций.

Из графика видно, что после 72 дней непрерывного поселения увеличивается 45% его мгновенного значения. На более поздней стадии добавление дополнительных складок было менее серьезным. К концу эксперимента, то есть 414 дней спустя, отклонение было сформировано в среднем на 26, 2 мм. Из-за этого ползучесть составляла 10, 7 мм, что составляло до 50% от общей складки.

В целом использование двутавровых балок из дерева является оптимальным вариантом, поскольку снижаются расходы, качество конструкций выше, а срок проводимых работ меньше. Монтаж их несложен, срок службы очень длинный, а экология натурального дерева бесспорна. В этой статье приведем описание типов двутавровых балок из дерева, их назначение и плюсы эксплуатации.

Фактор дефрагментации зависит от материала и класса использования. Эксперимент проводился в пространстве, соответствующем классу использования. Если измеренное значение мгновенного изгиба достигает отношения, то окончательная сгиб будет 27, 2 мм. Измеренное усредненное значение конечного изгиба было небольшим, поэтому желательно, чтобы измеренные изгибы соответствовали действующим правилам проектирования деревянных конструкций.

Проще говоря, при выполнении долгосрочного задания его следует учитывать с двойным значением мгновенной складки. Во время эксперимента опоры были удалены впервые после 72 дней, а вторая перед экспериментом. Хотя полное удаление пучков также потребовало бы удаления поверхности, величина отклонения в таком состоянии не измерялась. Значение отклонения в таком отклоненном состоянии рассчитывалось из направления прямого отклонения в измеренную деформацию.

Технология производства и сферы применения

Для изготовления двутавровых балок, в соответствии со СНиП, используются хорошо просушенные брусья и ориентированно-стружечные плиты, называемые ОСБ или в латинской транскрипции OSB. Размеры сечения конструкции варьируются от 140 до 450 мм, выпускаются двутавры разной длины. Для изготовления применяется хвойное дерево, тщательно высушенное и отбракованное. получаются высокопрочные, сравнимые с железобетонными, и имеют длительный срок службы.

Таким образом, после первого удаления было установлено значение сгиба 8, 8 мм и значение 13 мм после второй ничьей. Величина обратной деформации зависит от продолжительности ее продолжительности. После первых 72 дней загрузки это значение составляло около 60% от общей деформации, после 414 точек всего лишь на 50%. Можно заключить, что длительная длительность уменьшения уменьшает величину распространения распространенной деформации. Скорость необратимой пластической деформации возрастает. В эксперименте пластическая деформация составляла 50% от общей складки.

Используются двутавры из дерева при проведении следующих работ:

c ооружение перекрытия по деревянным балкам цоколей и между этажами дома;
строительство крыш – в стропильных системах;
строительство мансард;
сборка каркасного дома;
настил пола.

Сопротивление носителей после длительного износа

В конце эксперимента носители снова были переименованы в нарушенные. Цель состояла в том, чтобы выяснить, как долго будет оказывать долгосрочное сопротивление несущих грузов. Долговечность обработанных опор была на 26% выше, чем долгосрочная устойчивость, чем сопротивление, полученное из кратковременных фракций.

Исходя из характера ущерба обработанным носителям, можно сделать вывод, что первичная ошибка не возникает в лесу. Тонкая конструкция созвездия начнется с тонкого листа стали. Поэтому повышение безопасности сокращенного элемента является потенциальным увеличением использования стальных листов с механической обработкой.

Применение двутавровых деревянных балок перекрытия

Двутавровые деревянные балки имеют особое специальное сечение в виде буквы «Н», положенной на бок. Как правило, они производятся на современном импортном оборудовании с использованием высокотехнологичных процессов и материалов. Сухой и проклеенный брус используется для изготовления поясов – верхней и нижней плоскости балки. Для перемычки, называемой стойкой, используется, как было упомянуто выше, прессованная плита ОСБ. Пропитанная специальным клеем ОСБ основа придает балкам огнеупорность и водооталкиваемость, в соответствии со СНиП.

Рис. 7 Характер дефектов основы из обычной древесины. Экспериментальная проверка характеристик плотин стальными листами с прессованными пальцами подтвердила безопасность строительных элементов даже после долговременного покрытия. Результаты исследования указывают на значительное значение дополнительных деформаций. Записанные дополнительные изгибы соответствуют действующим правилам проектирования деревянных конструкций. По статической оценке, только с распространенным искажением не представляется возможным, так как после долговременного исследования возникающая деформация может быть почти удвоена.

Балка в разрезе

Настил пола отлично проводится с использованием двутавровых балок, а изделия для сборки домовых каркасов имеют высокое качество и не деформируются за весь срок службы. Деревянные конструкции не подвержены коррозии, в отличие от металлических аналогов. Подбор изделий необходимой конфигурации и длины, как правило, происходит во время заказа двутавровых балок у производителя. Завод-изготовитель проверяет соответствие изделий сертификации, СНиП и заявленным размерам.

Значительная часть общей деформации создает постоянную необратимую деформацию, которая составляет около 50% от общей деформации. «Всепроникающее» обстоятельство заключается в том, что решающим фактором при проектировании ферм не является сгиб. Общее отклонение ползучести по-прежнему имеет критический критерий для полезного состояния. Отклонение отклонения может повлиять на целостность подструктур или функциональность слоев крыши в случае плоских крыш.

Время 1-1: Общие - Общие правила и правила для зданий. . Вклад включает в себя результаты исследования деревянных блоков со стальными ребрами жесткости с прессованными оправами. Этот тип в настоящее время является самым важным видом деревянных блоков. Основным преимуществом вклада является оценка результатов исследования фактического эффекта подстановочных носителей на основе длительных экспериментальных измерений в течение 414 дней. Тем не менее, существует ряд работ, основанных на теоретическом и экспериментальном анализе на предмет поведения типа носителей этого типа, но вопрос о их долгосрочных последствиях требует приобретения дополнительных знаний, особенно при работе с резервными носителями, которые используются на практике.

Балки перекрытия двутавровые

Преимущества

Перекрытия по деревянным балкам , собранные из двутавров из-за своего небольшого веса не оказывают значительную нагрузку на опоры, при этом сами имеют высокую нагрузочную способность. Легкие и прочные деревянные изделия, в отличие от железобетонных, не требуют применения тяжелой грузоподъемной техники. Использовать их можно при любых климатических условиях. Конструкции, возведенные из деревянных двутавров, выдерживают сильные шквалистые ветра и сейсмические волны. Полностью отвечают СНиП. Настил пола, например, с их помощью делается намного быстрее, полы не пружинят и не скрипят.

Он просто отвечает этим требованиям. Вклад сосредоточен на важных вопросах в области строительных конструкций, то есть их реальном эффекте при долгосрочном смягчении. Заключение обратной связи содержит критическое понимание оценки предельного состояния использования резервных операторов. Корм очень хорошо обработан. Собранные графы искусственно документируют выведение носителей в ходе экспериментального тестирования.

Реология долгосрочных экспериментов для деревянных ферм

В работе представлены результаты исключительных экспериментов, в которых основное внимание уделяется долгосрочной загрузке металлических пластин, соединенных деревянными фермами. Уникальность исследовательского проекта определяется реальными размерами образцов длинных пролетов и сроком загрузки более года. Целями долгосрочных экспериментов были обнаружение двух основных параметров. Величина дополнительных прогибов и время действия нагрузки, необходимые для их развития. В статье приводятся ссылки на производителей металлических пластин, прикрепленных к деревянным конструкциям и инженерам-конструкторам.

Двутавровые балки перекрытия

Другие плюсы двутавровых балок:

экологичные;
огнеупорные;
имеют длительный срок службы;
повышенная прочность позволяет использовать на больших пролетах;
отсутствие изменений геометрических параметров: скручивания, деформации, усыхания;
полностью заменяет металлические элементы, обеспечивая ровный настил пола или перекрытие потолка;
универсальное, многофункциональное использование;
легкость и быстрота при монтаже;
небольшой срок проведения работ, экономия за счет этого трудозатрат;
возможность использования для настила пола без бетонной стяжки.

Целью этого исследовательского проекта является повышение безопасности и надежности несущих конструкций древесины. Чистые материалы, такие как древесные и древесные материалы, содержат определенное количество воды. Это зависит от температуры, влажности и атмосферного давления. Это физически связанная вода. Это может содержаться как в клеточной, так и в клеточной полостях. В некоторых случаях мы показываем чрезмерное содержание влаги в строительных элементах в зданиях, включая влажность периметра и внутренние стены.

Состояние, в котором водоемы насыщены водой, а клеточные полости свободны от воды, определяется как точка насыщения. Значения точки насыщения баланса различаются в зависимости от типа древесины и находятся в диапазоне 25 часов 35%. Если есть дерево или дерево. в течение определенного периода времени, помещенного в комнату с определенной температурой и влажностью, ее влажность устанавливается на значение так называемой равновесной влажности. В практике строительства равновесная влажность может быть в значительной степени.

Деревянные двутавровые балки

Двутавровые деревянные балки без труда распиливаются, не требуя специальных пил. Уникальная прочность двутавров, тем не менее, позволяет проделывать необходимые отверстия, а конструкция удобна для прокладки внутренних коммуникаций.

Важно!
Деревянное перекрытие из двутавров строго выдерживает заданные размеры, не поддаваясь воздействию природных осадков и перепадов температур в течение всего срока эксплуатации.
В качестве иллюстрации содержание влаги в древесине, помещенной в экструдированную внутреннюю часть, может составлять приблизительно от 8 часов до 12%; в недорогом и защищенном интерьере, против прямого воздействия знойной воды, равновесная влажность может двигаться примерно в течение 12 часов 18%.

Влажность строительных компонентов в зданиях
Более подробное обсуждение проблемы влажности древесины, значения точки насыщения и равновесной влажности можно найти в соответствующей литературе. В общем, можно констатировать, что вес воды, содержащейся в строительных элементах зданий, которые состоят из пористых материалов, по-прежнему намного превышает вес воды, конденсированной внутри элементов в следующий период во время применения здания из-за диффузного водяного пара. Это происходит в начальный период после завершения строительства из-за влажного процесса реализации.

Стоимость балок невысока и зависит от их длины и высоты в сечении. Чтобы возвести чердачное перекрытие по деревянным балкам, лучше использовать деревянные двутавры, это обезопасит ваш дом от усадки, трещин и продлит срок его службы.

Следовательно, содержание влаги в структуре постепенно уменьшается, поскольку оно основано на значении так называемой равновесной влаги. Таким образом, значения равновесной влажности выше значений влажности из-за внутренней конденсации водяного пара в травильных материалах.

В зависимости от структуры соответствующей структуры в некоторых случаях она может в какой-то момент испаряться со встроенной водой. Если какой-либо слой с высокой влажностью закрыт между другими слоями с высокими резистивными сопротивлениями, последующее испарение воды во время применения здания никогда не произойдет. В случае структуры периметра содержание влаги увеличивается в результате диффузионного водяного пара. В случае с иностранными элементами этот факт приводит к серьезным негативным последствиям - к нападению на некоторые из биологических бурь и, следовательно, на их разрушение.

Деревянные балки перекрытия дома

Сравнительные характеристики

Для наглядности приведем сравнительную таблицу по основным параметрам с аналогичными металлическими и железобетонными изделиями, рассчитанным для площади в 200 квадратных метров. Из таблицы видно, что даст замена тяжелых металлических и железобетонных конструкций на двутавровые балки:

В случае деревянных конструкций в зданиях в зданиях, если они имеют равновесные значения влажности, это обычно не является проблемой в этом отношении. Проблемы возникают при увеличении влажности. Причины увеличения содержания влаги в структурных компонентах могут быть следующими.

Конкретные причины повреждения влаги деревянными конструкциями

Влажность древесины отрицательно влияет на ее свойства, а также на его практическое использование. Это очень неудобное свойство, и его необходимо использовать с использованием дерева. В случае нерегулируемого или повторяющегося разряда трещины могут быть созданы снизу, чтобы уменьшить мощность соответствующего элемента устройства, тем самым ограничивая его использование.

С увеличением влажности древесины его прочность и гибкость снижаются.
Повышение влажности увеличивает риск вторжения биологическими клетками.
Рис. 1, а изменение влажности создает формы длительной формы радуги.

Деревянные конструкции в зданиях находятся под угрозой воздействия воды или водяного пара.

Характеристика	Двутавр деревянный	Доска или брус	Металлический двутавр	Монолитная железобетонная балка
Цена установки перекрытия за кв.м, euro	20	30	60	50
Срок монтажа перекрытий на площади, в днях	4	8	5	18
Требуемое количество людей	4	4	5	5
Потребность в грузоподъемных механизмах	Нет	Нет	Да	Да
Потребность мокрого процесса	Нет	Нет	Нет	Да
Геометрия элементов	Отсутствие усадок, скручивания, скрипов	Возможна усадка, ссыхаемость, растрескивание, скрипы	Отсутствие изменений	Отсутствие изменений
Вес конструкции, кг	45	55	310	370
Требование к проведению подготовительных доп. работ	Нет	Нет	Заделать швы, выровнять углы, оштукатуривание	Выровнять углы, оштукатуривание
Прокладка коммуникационных сетей в перекрытиях	Да	Затрудненно	Нет	Нет

Распространенные виды двутавров

Каждый из производителей выпускает свои разновидности и типы двутавровых балок из дерева.

Двутавровая деревянная балка опалубки

Основные, соответствующие СНиП, разновидности представлены ниже:

Причины чрезмерной сырости деревянных строительных элементов в жилых домах

Это приводит к увеличению их влажности. Практический эффект избыточной влажности на строительных элементах в зданиях - их атака биологическими дождевыми водами. Причиной чрезмерной влажности деревянных элементов может быть, например.

Вклад касается причин чрезмерной сырости деревянных конструкций в объектах гражданского строительства. Это касается, например, вопроса о конденсации воды на поверхности деревянных элементов и внутри конструкций, содержащих деревянные элементы, неправильной конструкции, конструкций с деревянными элементами и утечки воды в местах с деревянными элементами.

Двутавровое изделие серии БП. Применяется в конструкциях межэтажных перекрытий при возведении зданий с пролетами до 9,0 м. Высота варьируется от 190 до 460 мм. Пояс (брус наверху и внизу конструкции) 40×90 мм. Стойка из ОСБ толщиной 12 мм. Предельная длина 9000 мм.
Двутавровое изделие серии БС. Применяется в качестве стропил. Диапазон высот выпускаемых изделий 190-410 мм, пояс 40×60, стойка 9.5мм, максимальная длина 8500мм.
Стенная стойка серии СС. Применяется для строительства каркасных домов по «канадской» технологии. Играют роль основной стойки для монтажа наружной стены и внутренних перегородок. Выпускаются изделия с высотой от 130 до 250 мм, пояс 40×45, стойка - 9.6 мм, максимальная длина 8500мм.

Строительство дома на двутавровых деревянных балках

Расчет высоты сечения балок

Требования к межэтажным перекрытиям верхних этажей с мансардами изложены в СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». Для того чтобы правильно подобрать деревянные двутавровые балки по высоте, в соответствии с заданным назначением, необходимо знать величину расчетных нагрузок.

Схема каркаса строения из двутавровых балок

Согласно СНиП, для использования балок в качестве перекрытий такая нагрузка составляет 400 кг на кв. метр, а для двутавров стропил– 220 кг на кв. метр. Одновременно, требования по относительному прогибу двутавров равняются 1/260, превышать которые не следует.

Совет!
Высоту двутавров и дистанцию между ними необходимо подбирать, отталкиваясь от длины пролетов, при устройстве перекрытий.

Пролетом считается расстояние между двух точек опоры. Настил пола допускает меньшие нагрузки по СНиП, поскольку площадь опирания больше. На многих строительных сайтах существуют специальные калькуляторы, которые помогу рассчитать параметры для двутавровых балок.

Деревянные двутавровые балки

Устройство полов деревянными двутаврами

Весьма эффективно использование деревянных двутавровых балок при устройстве полов. На качество полов существенно влияет правильный подбор балок и их опирание, вместе с грамотным монтажом несущих конструкций и сопутствующих элементов в соответствии со СНиП.

Настил пола двутаврами делается за меньший срок, узлы конструкции получаются жесткими, а пол не скрипучим. Для устройства чернового пола рекомендуется использовать толстую половую доску, это повысит качество и снизит вибрацию. К двутаврам легко прибиваются все элементы настила, а их конструкция улучшает характеристику полов в доме и срок их эксплуатации.

Основание пола из двутавровых балок

При использовании двутавровых балок с шагом один метр встает проблема чернового пола ОСБ. Плита и аналогичные ей материалы не подходят из-за вероятности слома или больших прогибов. Настил будет пружинить и раскачиваться. Для расстояний между балками в 1 метр лучше изготавливать обрешетку из толстой доски или бруса. Другой вариант усиления настила устройства - несколько слоев перекрытий, что значительно удорожает работы.

Совет!
Наиболее оптимальным для полов с двутавровыми балками считается расстояние между ними в 400-600 мм. Тогда возможна замена на двутавры с меньшей высотой сечения.

Применение деревянной двутавровой балки при строительстве дома

Крепление к двутавровой балке

Не рекомендуется использование саморезов, особенно черных, для крепления настила или других элементов к двутавровым балкам. Сталь, используемая для изготовления саморезов, не выдерживает нагрузок срезания и скалывания. Для фиксации чернового пола и прочих элементов специалисты рекомендуют гвозди и шурупы, желательно оцинкованные, они обеспечат длительный срок службы. Рассверливание балок не требуется, соединения пояса со стойкой надежные и жесткие, прибить или прикрутить к двутаврам элементы пола несложно.

Крепление двутавровых балок

В заключение еще несколько слов о защите двутавров от огня, влаги и насекомых. Как правило, основная обработка происходит при изготовлении двутавровых балок. Биозащитными и огнеупорными составами хороший производитель, имеющие специальные службы, пропитывает изделия во время производства. От воздействия влажности и гниения рекомендуется дополнительно покрывать деревянные элементы краской или лаком, особенно, если двутавры используются во внешних конструкциях, не защищенных гидро- и пароизоляцией.

Каркасное деревянное строительство из двутавровых балок

Двутавровые балки из дерева

Двутавр – это металлический профиль, изготовленный из углеродистой и низкогированных сталей, деревянная или стеклопластиковая балка с сечением в виде буквы Н. Двутавры применяют в строительной индустрии, мосто- и судостроении. При строительстве жилых и промышленных зданий он нужен для монтажа балок потолочного перекрытия. Как выбрать профиль и что учесть при его установке, чтобы получить прочную конструкцию?

Конструкционная форма двутавра

Разновидности двутавровых балок и их основные характеристики

Ввиду большого спроса на двутавровые изделия с самыми различными характеристиками налажено их производство не только из стали, но и прочих материалов – дерева, алюминия, железобетона, стеклопластика. В частном домостроении, в том числе многоэтажном, наиболее часто применяется фасонный металлопрокат, сварные и деревянные двутавры.

Разобравшись, что такое двутавр, несложно понять, что за счет своей формы он обладает высокой несущей способностью и жесткостью при малом удельном весе (в 30 раз больше, чем у квадратной балки с аналогичной площадью). Его горизонтальные поверхности – полки – являются несущими и служат опорными площадками, распределяющими нагрузку и не дающими балке перекоситься или опрокинуться.

Перекрытия, изготовленные из двутавровых элементов, отличаются прочностью, особенно важной для дальнейшего монтажа кровельного или полового основания.

Примечательно, что прочность расположенных рядом двутавровых элементов суммируется, а уложенных друг на друга – учетверяется.

Важными параметрами, по которым определяется необходимый вид двутавра, являются:

габариты и площадь сечения;
вес погонного метра;
осевой момент сопротивления и инерции;
статический момент и радиус инерции.

Двутавр как балка потолочного перекрытия

Тонкости выбора двутавровых балок из металла

Как правило, металлический двутавр производится из углеродистой и низколегированной стали, марка которой указывается в обозначении. Металлургические производства обязаны изготавливать его согласно нормативным документам, в которых прописаны основные требования к химическому составу материала, геометрическим параметрам и допускаемым отклонениям от нормы. Разделение металлопроката на различные по характеристикам подвиды позволяет его использовать максимально широко и рационально.

Сортамент металлических балок – размеры и маркировка

По ГОСТ 8239-89 типоразмер двутавра определяется высотой его стенки: например, профиль под номером 10 имеет расстояние между полками 100 мм, а 60-й типоразмер – 600 мм.

Кроме номера, обозначаемого в маркировке материала, существует еще несколько типов двутавровых профилей. Так, их различают:

по расположению полок – с уклоном внутренних граней и с параллельными полками;
по способу производства – изготовленные методом горячего проката (горячекатаные) и сваренные из стальных листов (сварные);
точности изготовления – повышенной точности (маркируются литерой Б) и обычной точности (литера В).

Сортамент двутавра

Металлический двутавр, уклон внутренних граней которого составляет от 6 до 12%, считается классическим и, в свою очередь, классифицируется по назначению на обычный и специальный металлопрокат. Сортамент специальных двутавровых балок регламентируется ГОСТом 19425–74 и распространяется на балки для подвесных путей (серия М) и для армирования шахтных стволов (серия С).

Двутавры с параллельным расположением внутренних граней полок изготавливаются согласно действующему ГОСТу 26020-83 либо техническим условиям крупного завода-изготовителя СТО АСЧМ 20-93. В зависимости от особенностей конструкции существуют следующие виды балок:

нормальные балочные «Б» (характеризуются высотой до 1000 мм, шириной полок до 320 мм);
широкополочные «Ш» (высота – до 1000 мм, ширина – до 400 мм);
колонные «К» (отличаются шириной полки, приблизительно равной высоте профиля).

Длина стандартного металлопрофиля составляет от 4 до 12 м (двутавры с параллельными полками могут быть и 13-метровыми), однако по согласованию с заказчиком допускается их изготовление большей длины.

Особенности сварного двутаврового профиля

Поскольку производители выпускают горячекатаный прокат размером не более 60Б, для конструкций, требующих исключительно высоких показателей жесткости и несущей способности, используют сварной двутавр. Согласно ТУ У 01412851.001-95 их также маркируют по высоте стенки двутавра, поэтому существуют типоразмеры от 45БС (высота 445 мм) до 200БС (высота 2010 мм). Литерная маркировка для горячекатаных изделий распространяется и на сварные.

Производство сварной балки

Технология их производства из листового металла более экономична, чем прокатывание стального сляба, однако представляет собой достаточно сложный процесс. Качество и надежность сварной двутавровой балки во многом зависит от используемого оборудования и неукоснительного соблюдения всех операций:

заготовки требуемой толщины должны быть раскроены на станках с ЧПУ либо на оборудовании термической резки;
элементы будущего двутавра на современных заводах свариваются на автоматизированных линиях с применением гидравлических прижимных элементов;
готовое изделие подлежит обязательной правке, устраняющей термическую деформацию, после которой оно приобретает четко соблюденную геометрию.

Производство заготовок из малоуглеродистой стали, использование устаревшего оборудования, нарушение технологических приемов, низкая квалификация сварщика приводят к тому, что двутавры, изготовленные кустарным методом, имеют заниженные эксплуатационные возможности.

Выбирая материал, следует обращаться к надежным поставщикам, продукция которых по механическим свойствам не уступает горячекатаным аналогам.

В то же время, сваркой можно производить разнополочные двутавры и балки переменного сечения. Это позволяет подобрать оптимальную площадь сечения и уменьшить чрезмерный запас прочности конструкций. Также сварные изделия могут быть выполнены определенной длины, с заданными вырезами и отверстиями, с применением различных марок стали (бистальные балки), благодаря чему заказчик получает более технологичную и экономичную форму опор.

Сварные двутавровые балки переменного сечения и с перфорацией

Преимущества и недостатки использования Н-профиля

Только в России и странах СНГ существует более 20 металлургических заводов, многие из которых являются гигантами, производящими миллионы тонн проката в год. Двутавровые балки занимают львиную долю этого объема, поскольку отличаются универсальными характеристиками:

наиболее рациональной с точки зрения расхода металла формой для балочных элементов;
отличными показателями по износостойкости и прочности изготовленных из них конструкций;
наличием госстандартов и технических условий, диктующих качественные параметры изделий;
монолитностью и отсутствием сварных швов у горячекатаных двутавров – для особо ответственных металлоконструкций;
разнообразием характеристик и свойств у сварных двутавров – для облегчения балочных конструкций, уменьшения нагрузки на фундамент и снижения стоимости строительного проекта.

Плюсов у сварной и горячекатаной металлопродукции много, однако есть и условные недостатки, которые необходимо учитывать их на этапе проектирования:

малая устойчивость Н-образной балки к скручиванию (в 400 раз меньше, чем у балки круглого сечения);
дефицит горячекатаных двутавров больших типоразмеров и вынужденная их замена сварным профилем;
необходимость дополнительного армирования сварных двутавров, используемых в качестве нагруженных элементов;
неоправданно высокая металлоемкость и большое количество отходов при использовании балки длины и толщины, определенных ГОСТом, а не заказчиком.

Приобрести прокатные балки можно сразу у торгующих металлопрокатом посредников либо производителей, а сварные изделия чаще всего необходимо заказывать заблаговременно.

Применение двутаврового металлопроката

Интенсивное развитие строительной промышленности вызвало необходимость совершенствования и рационализации способов изготовления металлических двутавровых балок, благодаря чему сфера их применения заметно расширилась. Сегодня двутавр используется как в малоэтажном частном строительстве, так и в крупных проектах коммерческой и промышленной направленности, а также в тяжелом машиностроении.

Двутавр в виде кровельной фермы ангара

Где применяется Н-образный стальной прокат

В ходе теоретических и экспериментальных исследований было доказано, что двутавровые балки оптимально воспринимают нагрузки на изгиб, следовательно, их целесообразно использовать в виде несущих элементов:

металлических балок перекрытия зданий;
колонных металлоконструкций;
мостовых сооружений;
подвесных путей;
рамных конструкций вагонов, автомобилей, экскаваторов и пр.;
арматурного каркаса стен шахт.

Широкополочный двутавр допустимо использовать для балок, колонн и стержней средненагруженных ферм, тогда как колонный ставится только при больших пролетах и существенных нагрузках (на фото – двутавровая балка колонного типа).

Колонный двутавр

Расчет стального двутавра – что важно учесть

Чтобы минимизировать отходы, облегчить конструкцию, тем самым снизив трудовые и материальные расходы без ущерба для прочности здания, необходим профессиональный расчет двутавровых балок. Такую услугу предоставляют архитектурные и конструкторские бюро или строительные фирмы.

В несложных случаях калькуляцию можно провести самостоятельно, однако рекомендуется проверить ее результаты у специалиста.

Исходными данными для решения задачи по выбору профиля согласно несущей способности служат несколько показателей:

расстояние между внутренними гранями более коротких стен (длина пролета);
нормативная и расчетная нагрузка (нормативные данные берутся из таблиц соответствующего ГОСТа, а расчетные определяются путем их умножения на шаг балки (от 0,8 до 1,2 м));
количество двутавров, соединенных в одной балке (в том случае, если она составная), и их ориентация относительно нагрузки;
расчетное сопротивление (параметр, зависящий от марки стали, обычно берется усредненное значение Ry=210 Мпа).

Вычислив требуемый момент осевого сопротивления, можно точно определить номер двутавра (это также делается по таблицам).

Монтаж перекрытия по металлическим двутавровым балкам

Вне зависимости от того, ведется ли строительство нового здания либо реконструируется старое, монтаж перекрытия должен вестись по чертежу поверхности, дающему подробное представление о будущей конструкции. Запрещено увеличивать шаг между двутаврами на расстояние более расчетного, так как экономия на этом этапе чревата негативными последствиями.

Преимущества перекрытий из двутавра

Опорами для двутавра служат металлические, железобетонные либо кирпичные колонны и несущие стены. При установке обязательно надо использовать строительный уровень – это поможет избежать проблем при монтаже опалубки. Также важно обеспечить достаточную площадь опор – для этого балки должны заходить на стену более чем на 20 см.

На опорных поверхностях требуется закрепить фанерный лист расчетной толщины для опалубки под заливку монолитной бетонной плиты. Необходимо, чтобы ее толщина составляла не менее 1/35 шагового расстояния. После установки поддерживающей системы (ее обычно изготавливают из металлических распорок или деревянных балок по 1–2 шт. на кв. м.) важно проверить прочность балочного перекрытия собственным весом, стараясь выявить малейшие колебания поверхности.

При обустройстве больших пролетов иногда возникает необходимость в стыковке двутавров – ГОСТа как такового для этой операции не существует, однако есть соответственное требование в СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции».

Согласно ему стыковку допускается производить одним из трех способов:

сваркой встык фрезерованных торцов;
на накладках со сварными или сварными соединениями;
с помощью фланцев, воспринимающих растягивающее усилие болтами, тогда как сжимающее – через прижатие фланцевых поверхностей.

Варианты выполнения монтажных стыков

Узел крепления двутавра с колонной с помощью накладок и болтового соединения

Следует помнить, что металлические балки подвержены коррозии, поэтому их требуется защищать лакокрасочными покрытиями.

Деревянные балки-двутавры – сортамент и практическое применение

Целесообразность применения двутавровых балок из дерева вызывает немало сомнений. В частности, многие недоумевают, чем они отличаются от простых деревянных брусьев. Ответ на эти сомнения кроется опять-таки в особой конструкции двутавра, который в данном случае состоит из двух деревянных полок и фанерной стенки – за счет этого он способен выдержать изгибающую нагрузку, в несколько раз большую, чем монолитная балка с простым сечением.

Деревянные двутавры – новинка на рынке стройматериалов

Виды и типоразмеры деревянных профилей

Ассортимент этого стройматериала достаточно хорошо проработан и позволяет его применять как несущий элемент не только перекрытий и стропильных систем, но и каркасов стен и крыш. Так, различают следующие серии деревянных двутавров:

клееная (БДК) – балка склеивается из конструктивных элементов синтетическими смолами под высоким давлением и предназначена для использования в коротких пролетах;
клееная усиленная (БДКУ, БДКУ-Л) – благодаря увеличенной ширине полки (64 мм) балки этой серии имеют достаточную площадь для гвоздевого крепления и могут быть применены на длинных пролетах;
клееная широкая (БДКШ, БДКШ-Л) – отличаются еще более широкой полкой (89 мм), поэтому серия предназначена для использования в конструкциях, испытывающих крайне высокую нагрузку, стропильных системах или на сверхдлинных пролетах;
стеновая усиленная (СДКУ, СДКУ-Л) – этот вид балок используется в каркасе стен в качестве его основы;
стеновая широкая (СДКШ, СДКШ-Л) – стойки с такой маркировкой применяются для изготовления стеновых панелей.

Литера Л в конце маркировки означает, что балка изготовлена из высокопрочного бруса LVL, что придает ей прочность, превышающую обычную в 1,25–1,5 раза. Стандартная длина балок – 6 м, тогда как серии БДКУ-Л и БДКШ-Л выпускаются в длинах от 6,5 до 8 м. Их высотный ряд выглядит таким образом: 241 мм, 302 мм, 356 мм, 406 мм, 457 мм.

Каркасное здание из двутавровых балок

Монтаж перекрытия их двутавров

Достоинства двутавровой балки из дерева

Конечно, система двутавровых деревянных конструкций не может в полном объеме заменить металл и железобетон, однако они остаются лидером среди современных и надежных стройматериалов благодаря целому ряду технических и эксплуатационных характеристик:

универсальность применения – такие двутавры пригодны для строительства каркасных, кирпичных, блочных и деревянных домов;
малая масса опорного стержня (6-метровая балка весит в среднем около 40 кг), позволяющая вести монтаж без привлечения спецтехники;
высокая скорость монтажа и его простота – опытный монтажник за день может перекрыть весь дом с помощью простого плотницкого инструмента;
широкий выбор производственных серий и солидная номенклатура размеров;
низкая теплопроводность и водоустойчивость (при условии достаточной просушки древесины).

К условным минусам деревянного двутавра следует отнести зависимость его надежности от условий производства: качества и сорта древесины, из которой изготовлены опорные части и стойки балки, термостойкости и пластичности клеящей массы, точности геометрических размеров и сборки элементов.

Кроме того, дерево считается относительно нестабильным материалом, прочность которого может изменяться в течение всего эксплуатационного периода.

Варианты расчета и монтаж материала

Так же, как и в случае с металлическими двутаврами, подбор размеров деревянного двутавра ведется исходя из расчетной и нормативной нагрузки, условий эксплуатации, шага балок и длины пролета. В отдельных случаях допустимо воспользоваться табличными данными, предлагающими готовые технические решения. Однако ввиду особой ответственности перекрывающих и стропильных конструкций, эти параметры рекомендуется сверить у профессионального архитектора.

Таблица 1: Подбор типоразмера деревянного двутавра при устройстве перекрытия

Таблица 2: Подбор типоразмера деревянной двутавровой балки при устройстве наклонных стропил

Установку двутавров производят с помощью временных крепежных элементов, которые в дальнейшем заменяются стационарными.

Эксплуатировать поверхность до того времени, как смонтирована обвязка и не установлены постоянные закрепления, запрещено. Тщательно рассчитанные и грамотно собранные конструкции из двутавров отличаются надежностью, долговечностью и высокой несущей способностью.