Дерево досі користується величезною популярністю в будівництві будинків, адже не дарма. Деревина має такі унікальні якості як міцність, надійність, довговічність, екологічна чистота, а хвойні породи, завдяки наявності у складі смол, збагачують повітря, дезінфікують його, створюють сприятливий мікроклімат у приміщенні.
Матеріал застосовується для облаштування перекриттів у житлових будинках, а для правильного розрахунку дерев’яної балки багато хто користується онлайн калькулятором, або послугами професіоналів. Розрахунки необхідно проводити обов’язково, це забезпечує тривалий термін експлуатації.

Для будівництва дерев’яного будинку спеціалісти здійснюють розрахунок навантаження на дерев’яні балки. Крім того, у будівельній сфері є поняття визначення прогину дощок.

Дерев’яні балки перекриттів – загальна інформація

Найчастішедерев’яні балки перекриттіввикористовуються у будівництві житлових будинків. Відмінною особливістю таких будівель є те, що вони будуються за каркасною технологією. З назви елемента можна будувати висновки про тому, що балки йдуть виконання перекриттів між поверхами і горищного перекриття.

У своїй масі виготовляються такі балки з хвойних порід дерева. Після просушування та виготовлення елемент покривається антисептичним матеріалом. Балки виготовляються з різними перерізами різною довгою і висотою, залежно від потреби будівельників.

До переваг елемента можна віднести:

• простий монтажта невелика вага;
• широка поширеністьматеріалу, з якого балка виготовляється;
• при використанні дерев’янихбалок у приміщенні чудова звуконепроникність;
• швидшене дуже добре горять;
• невисокавартість;
• детальпіддається ремонту;
• швидшезовні виглядають дуже гарно;
• збіркавиконується протягом дня.

Завдяки цим перевагам дерев’яну балку можна придбати будь-якої миті без попереднього замовлення.

Втім, недоліки у деталі також є:

• немає просочення від горіннята її необхідно виконувати додатково;
• у порівнянні з металевимиелементами такого ж типу, балки з дерева менш міцні;
• деталь більше схильна до вологита впливу комах, ніж металеві вироби;
• внаслідок температурного перепадубалки можуть зазнати незначної деформації.

При виготовленні елемента необхідно врахувати такі вимоги:

1. Міцність матеріалу– балка має витримувати серйозні навантаження.
2. Жорсткість– Елемент не повинен втрачати форму.
3. Шумоізоляціята захист від високих температур.
4. Пожежна безпека– Деталь необхідно просочувати спеціальним негорючим складом.

Подібні вимоги необхідні тому, що перекриття – один з найважливіших елементів у всій будові та найменша деформація призведе до руйнування всього будинку. Балки покликані розподіляти навантаження рівномірно і дати цьому відбутися.

Формули розрахунку перерізу балок дерев’яного перекриття

Найчастіше верхні перекриття, а також несучі частини, які роблять між поверхами – це балки, в них один проліт і спирання на стінку, що несе.

Вони приймають вигини, що виходять від ваги основного перекриття, а також від тимчасових навантажень, наприклад тих самих меблевих предметів, людей і т.п. Під час розрахунків визначають важливі розміри. Береться умова певної жорсткості та міцності всіх деталей.

Щоб визначити навантаження на балки, густину деревини хвойних порід беруть за 500 кг на куб. м. Якщо конструкція знаходиться на вулиці, або саме приміщення досить вологе, щільність береться 600 кг на куб. м.

Максимальна міцність хвойних порід дерева, що працюють на вигин – 75 МПа. Показниками жорсткості визначаються можливості деформування у моменти різних навантажень.

У разі навантажень та нормальних умов експлуатації:

· Е = 10 тисяч М / па – вздовж волокон

· А при волокнах – поперек, Е менше в п’ятдесят разів!

Температура грає важливу роль надійність деревини. І якщо вона підвищиться, відповідно зменшаться модуль пружності, а крихкість деревини збільшиться. Такі ж наслідки будуть і за низьких температур.

Щоб зробити розрахунки споруд, слід визначити розрахункові та нормативні типи навантажень.

Міцність балок слід визначити найбільшими вигинами за формулою:

σ = М / Wр ≤ Rі,

• де σ – напруга, що є в балці;
• Wр -опір (розраховується);
• Rі – опір за вигином (для хвойної деревини = 13 М/па).

Ну а перетин можна дізнатися: Wтр = М/Rі.

Якщо балки по висоті будуть більшими, ніж ширина, для якісного вигину – нічого не може бути і краще.

Види та типи дерев’яних балок перекриття

Розподіл балок із дерева відбувається як за типами, так і за видами.

Виглядає воно так:

1. За призначенням:
   Перекриття у підвалі та цокольному поверсі– Елемент особливої ​​міцності, оскільки на ньому надалі стоятиме весь будинок. Крім цього, дане перекриття буде підставою для покриття для підлоги, що теж стане додатковим навантаженням.
2. Горищне перекриття– тут у балок великого навантаження не буде і краще використовувати невеликі елементи, щоб конструкція не чинила занадто великого тиску на нижні балки. Також необхідно зберегти доступ до даних деталей, оскільки вони часто піддаватимуться впливу вологого середовища та вітру і рано чи пізно вимагатимуть ремонту.
3. Міжповерхове перекриття– особливості такого елемента конструкції полягають у тому, що балки одночасно можуть бути підлоговими перекриттями та стелею. Для того, щоб підвищити звукоізоляцію та збільшити теплоізоляцію приміщення, необхідно утеплити будову спеціальними матеріалами та зашити зверху дошкою та гіпсокартоном.
4. На вигляд:
   Клеєні– Виготовляються з декількох деталей шляхом склеювання. Здатні витримувати підвищене навантаження і не мають обмежень по довжині. Термін служби таких елементів дуже великий. Балки мають високу міцність, легкість і стійкість до загорянь.
5. Цілісномасивні– Виготовляються з дерева твердих порід і виконані з цілої колоди. Використовуються для прольотів до 5 метрів.

1. Збір навантаженьЩоб порахувати перетин дерев’яної балки, необхідно зібрати навантаження, що діє на балку. Залежно від тривалості дії навантаження поділяють на постійні та тимчасові.

До постійних навантажень відносяться:

• власна вага дерев’яної балки;
• власна вага перекриття, горищного перекриття тощо;

До тимчасових навантажень відносяться:

• тривале навантаження (корисне навантаження, що приймається залежно від призначення будівлі);
• короткочасне навантаження (снігове навантаження, приймається залежно від географічного розташування будівлі);
• особливе навантаження (сейсмічна, вибухова і т.д. У рамках даного калькулятора не враховується);

Навантаження на балку поділяють на два типи: розрахункові та нормативні. Розрахункові навантаження застосовуються для розрахунку балки на міцність та стійкість (1 граничний стан). Нормативні навантаження встановлюються нормами та застосовується для розрахунку балки на прогин (2 граничний стан). Розрахункові навантаження визначають множенням нормативного навантаження на коефіцієнт навантаження за надійністю. У межах даного калькулятора розрахункове навантаження застосовується щодо прогину балки в запас.

Навантаження можна зібрати на нашому сайті.

Після того, як зібрали поверхневе навантаження на перекриття, що вимірюється в кг/м2, необхідно порахувати скільки з цього поверхневого навантаження на себе бере балка. Для цього треба поверхневе навантаження помножити на крок балок (так звана вантажна смуга).

Наприклад: Ми порахували, що сумарне навантаження вийшло Qповерхн. = 400кг/м2, а крок балок 0,6м. Тоді розподілене навантаження на дерев’яну балку буде: Qраспр. = 400кг/м2 * 0,6 м = 240кг/м. Це навантаження вноситься до калькулятора
2. Вибір граничного прогину
Залежно від призначення балки та її прольоту задаємо вертикальний граничний прогин за таблицею 19 із СНиП 2.01.07-85* (Навантаження та впливи) Пункт2.а. Сенс вертикального прогину полягає в наступному: наприклад, прогин l/250 означає, що для балки довжиною 4м граничний вертикальний прогин дорівнює fult = 4м / 250 = 0,016м = 16мм у місці максимального прогину для балки. Для балки на двох опорах завантаженої рівномірно або із зосередженим навантаженням посередині балки – максимальний прогин будепосередині прольоту. Для консольної балки максимальний прогин – на вільному кінці балки.
3. Завдання ширини перетину балки.
Залежно від конструктивних вимог задаємо ширину перерізу балки. Розрахунок дерев’яної балки зводиться до того, що необхідно підібрати необхідну висоту hтр перерізу дерев’яної балки, який здатний витримати задане навантаження і не перевищити заданий граничний прогин.

Вимоги до перекриття з дерева

Для того, щоб збудований будинок простояв довго років і не завдав своїм господарям жодного клопоту потрібно враховувати кілька вимог, якимповинні відповідати балки перекриттів:

1. 
   Насамперед, сам брус

   , З якого виконується балка, повинен бути виконаний з твердої породи дерева, яка має підвищену жорсткість і не піддається деформуванню. Це необхідно для того, щоб будівництво могло надалі витримувати великі навантаження у вигляді верхніх поверхів, покрівлі.

2. Вага балки можеперевищуватиме 350 кг на квадратний метр.
3. Допустимий розмірбалки – 7 метрів.
4. При утепленнітовщина матеріалів не повинна перевищувати 25 см при перекритті поверхів з різним температурним режимом та 10 см, якщо утеплюються балки між поверхами з однаковим температурним режимом.
5. Матеріал, з якого елемент виготовлено, повинен бути максимально просушений та містити вологи не більше 20%. За потреби використовується гідроізоляція перекриття шляхом застосування спеціальної плівки.

Перекриття між дерев’яними двотавровими балками.

Доброї доби друзі! Вибачте за те, що давно не писав, багато справ навалилося напередодні нового року. Але зараз видалася вільна хвилинка і я вирішив таки розповісти вам про перекриття з дерев’яних двотаврових балок. Та й у принципі, що це і з чим їдять.

Спочатку в своєму будинку я планував звичайне дерев’яне перекриття з дошки 50х200 зрощеною в два або навіть три шари (залежно від довжини прольоту, що перекривається). У моєму випадку у мене між трьома несучими стінами два великі прольоти — 3,9 і 4,9 метра. За розрахунками через доступні в інтернеті калькулятори, наскільки я пам’ятаю на проліт 4,9 метра потрібно було 3 зрощені дошки (виходила балка загальним перетином 150х200), при цьому крок між ними 400мм. Я думаю ви можете уявити яку кількість лісу, понадобилося виготовлення такого перекриття. Можна було б купити і цілісний брус, але тут велика ймовірність, що його покрутить, розтріскається і тд (за умови, що він буде природною вологістю, а я впевнений, що він такий і буде, коли ви вирішите купувати його собі на перекриття).

Так ось, повертаючись до наших баранів. Натрапив у ютубі на відео про перекриття із двотаврових балок. Щоправда, там йшлося про балку LVL. Але суті це не змінює. На той момент мене вразило те, що там такою балкою перекривали проліт в районі 7 метрів, а загальна довжина балки була 13 метрів (вона цільна лягала на весь будинок). Я просто загорівся! Почав вивчати «матчастину» на відомих форумах, читати відгуки, шукати вузли для правильного монтажу (що б оцінити трудовитрати). Загалом оцінити всі за і протів дійшов таких висновків:

ПЛЮСИ:

• можливість перекривати великі прольоти (за допомогою балки з брусів – 5 метрів сміливо)
• значно менша вага двотаврової балки в порівнянні з цільною дерев’яною балкою яка б пішла на такий проліт (дуже спрощує монтаж, а також швидкість складання перекриття)
• міцніше, краще працює на опір прогину (тримає більше навантаження порівняно з аналогом із цільного бруса)
• мінімальні містки холоду (шуму)
• ідеально точні геометричні розміри незалежно від довжини балки (перевірено на своїй шкурі, у мене були 8,9 метрів)

МІНУСИ:

• судячи на думку більшості користувачів популярних форумів, бояться вологи, проте це безпосередньо залежить від матеріалу з якого виробляються балки та якості сполучних компонентів (насамперед за стійкість балки до атмосферних опадів відповідає якість ОСБ, у другу клей за допомогою якого пов’язували всі елементи балки)
• ціна, але і тут не все так сумно як здається, тому що на своєму ж будинку, обрахувавши всі витрати на перекриття з дошки з урахуванням усіх металовиробів і великого об’єму дерева я побачив, що різниця настільки мінімальна, що з цього приводу й думати нема чого…

Тепер трохи про монтаж. Погодні умови не дають можливості на жаль записати повноцінне відео, є лише фотографії, зроблені у перервах чи в моменти, коли погода дозволяла. На їхньому прикладі і спробую вам описати деякі моменти.

Балки замовлялися цілісним на всю ширину будинку – 8,9 метра.

Ширина будинку 9 метрів, 8,9 замовляла, щоб по периметру поставити дошку на торець. Навіть дві дошки, оскільки балки висотою 300мм. Отже, спочатку ставив 200ку, зверху на неї 100ку. В ідеалі пропонується по периметру встановлювати таку саму двотаврову балку. Це простіше, все той же місток холоду менше ну і бла бла бла