Двутавр из дерева своими руками. Балка двутавровая деревянная

Прочная и надёжная крыша — это важный элемент любого здания. Без него невозможно комфортное проживание внутри дома. Огромную роль в надёжности всей конструкции играет крепление стропил к балкам перекрытия. Это та основа, на которой держится вся кровля.

Использование двутавровых балок в каркасном строительстве

В малоэтажном каркасном строительстве металлические балки используют редко. Обычно специалисты применяют деревянные двутавровые изделия. Они представляют собой две полки из дерева, которые соединены стойкой из фанеры, ЛВЛ либо ОСП. Такие балки заменяют классические деревянные перекрытия из бруса. Они позволяют существенно увеличить вариабельность форм постройки. Например, двутавровые балки применяются при возведении зданий, в которых предусматривается создание большой комнаты. При помощи обычных досок сделать надежное перекрытие в подобных домах не получится. Используются двутавровые балки в каркасном строительстве не только при создании перекрытий, но и при монтаже пола, каркаса.

Преимущества использования деревянных двутавровых балок

  1. Отличные прочностные характеристики и меньшая степень изгиба при нагрузке делают этот материал идеальным для несущих балок при строительстве.
  2. Уменьшение веса здания, а соответственно, и фундамент можно делать со значительной экономией материалов и трудозатрат.
  3. Сокращение сроков строительства.
  4. Соответствие экологическим стандартам.
  5. Отсутствие необходимости привлечения специальной строительной техники и значительного количества людей.
  6. Прокладка инженерных коммуникаций не составит проблем, без вреда для несущей способности стен.
  7. Низкая теплопроводность материала обеспечит дополнительную экономию теплоносителей.
  8. Влагостойкость благодаря специальным пропиткам.
  9. Широкий ассортимент стандартных размеров.
  10. Сохранение первоначальных габаритов даже при длительной эксплуатации.
  11. Пропитка антисептиком, огнезащитным составом и дополнительной защитой от образования плесени и порчи насекомыми.
  12. Значительный гарантийный срок эксплуатации.

Недостатком деревянных двутавровых балок является значительная стоимость , особенно если учесть, что строительство подразумевает использование довольно значительного количества таких балок. Это можно исправить, если изготавливать балки самостоятельно, в этом случае, затраты на материалы будут несравнимо меньше покупки готовой продукции.

Устройство

Плоская кровля представляет собой многослойное покрытие из битумных, полимерных или битумно-полимерных кровельных материалов, уложенных один на другой в особом порядке. Крыша такого типа сооружается методом наплавления или заливки. Если представить себе вертикальный разрез покрытия, то можно увидеть, что устройство кровли состоит из следующих слоев:

Устройство плоской кровли

  1. Основание. Основанием для настила кровельного материала на плоской крыше являются бетонные перекрытия или деревянные балки. В многоквартирных, высотных домах большой площади используют бетонное основание, так как на него ложится значительная нагрузка. В частных жилых и хозяйственных постройках плоская кровля настилается по деревянным балкам, которые дешевле, меньше весят и не перегружают фундамент.
  2. Термоизоляционный материал. Так как, согласно принципу конвекции, теплый воздух поднимается вверх, крыша в отапливаемых домах становится основным местом, через которое происходят теплопотери. Чтобы снизить затраты на поддержания в помещениях оптимальной температуры, производят термоизоляцию плоской кровли. Устройство изоляционного слоя выполняют с помощью стекловаты, пенополистирола, базальтового волокна или засыпных видов утеплителей.
  3. Гидроизоляционный материал. Устройство каждой плоской кровли включает в себя 3-7 слоев гидроизоляции из кровельных материалов на основе битума, полимерных смол или синтетического каучука. Эти покрытия могут быть наплавляемыми, самоклеящимися или жидкими. Гидроизоляцию укладывают в несколько слоев, чтобы создать долговечное, надежное покрытие, не допускающее протечек. Срок эксплуатации 1 слоя кровельного рубероида составляет не 2-3 года, тогда как в составе многослойной конструкции он может прослужить более 15 лет.
  4. Водосточная система. Плоская крыша оснащается внутренним водостоком, состоящим из труб и водоулавливающих воронок. Чтобы талая и дождевая вода попадали в эти элементы водосточной системы и переносились в ливневую канализацию, кровле придают небольшой уклон 2-3 градуса в нужную сторону. Если жидкость скапливается на поверхности кровельного покрытия, гидроизоляционные материалы разрушаются быстрее, а утеплитель отсыревает, теряя термоизоляционные качества.
  5. Разуклонка плоской крыши

Важно! Особенность плоской кровли, укладываемой на деревянное основание, в том, что древесина – горючий материал, поэтому на него нельзя наплавать кровельные материалы с помощью газовой горелки. Чтобы закрепить первый слой на обрешетке, используют гвозди или применяют самоклеящиеся покрытия.

Ремонт стропильной системы

Как правильно залить крышу гаража бетоном

Варианты ремонта стропильной системы

В процессе эксплуатации дома может возникнуть ситуация, когда будет необходимо произвести ремонт стропил.

Поскольку разрушение стропильной системы крыши грозит серьезными последствиями, желательно, регулярно контролировать состояние элементов и, при обнаружении каких-то проблем, срочно предпринимать меры.

Если обнаружено, что конец стропильной ноги, которая опирается на мауэрлат, начал загнивать, то поступают следующим образом:

  • На чердачное перекрытие укладывают бревно, которое должно упираться на 2-3 балки.
  • Устанавливают подкосы под ремонтируемую стропильную ногу с упором в бревно. Расстояние от крайнего подкоса до загнившего места должно быть не меньше20 см.
  • Поврежденный участок выпиливается, на его место устанавливается заранее подготовленный вкладыш.

Если гниение древесины обнаружено в середине стропильной ноги, то для усиления конструкции с двух сторон поврежденной детали прибивают накладки, изготовленные из досок, толщина которых составляет 50-60 мм.

Гвозди забивают в неповрежденную часть стропила по краям накладок.

Если гнилью поврежден мауэрлат, то при незначительной длине пораженного участка рекомендуется установить подкосы, к которым при помощи скоб прикреплена стропильная нога. Подкосы устанавливают с опорой на мауэрлат, прикрепляя к его неповрежденной части.

Если мауэрлат поврежден на значительном протяжении, то к стропильной ноге нужно прибить накладку из досок, которые будут укреплены в новый мауэрлат, установленный дополнительно, несколько ниже поврежденного. Укрепляют дополнительный мауэрлат, забивая его штырями в стену.

Если в результате появления трещины в стропильной ноге наблюдается прогиб кровли, то действуют по следующему плану:

  • Заготавливают две крепких доски, одна из которых будет служить отжимной стойкой, а вторая – опорой для нее.
  • Опорную доску укладывают так, чтобы она располагалась перпендикулярно несущим балкам чердачного перекрытия.
  • Отжимную стойку ставят на опорную доску, подводя ее под прогиб стропильной ноги;
  • Между опорной доской и концом отжимной стойки забивают два клина, располагая их навстречу друг другу.
  • Клинья продолжают забивать до тех пор, пока не будет устранен прогиб стропильной ноги;
  • Затем на место трещины на стропильной ноге накладывают две накладки из досок, длина которых не меньше чем на метр превышает длину поврежденного участка. Закрепляют накладки при помощи болтов.
  • После закрепления подкладок выбивают клинья и убирают временную стойку и опорную доску.

Укладка балок перекрытий в стену

Укладка балок перекрытий в стену не менее важный процесс, чем расчет самих конструкций и от того насколько все будет сделано правильно зависит не только целостность всего дома, но порой и жизнь его обитателей.

Причем это касается как деревянных балок перекрытия, так и металлических: и те, и другие подвержены в местах стыковок выпадению конденсата, образования плесени и грибков (для деревянных балок), усиленной коррозии в торцах балок из металла.

Все это способствует ослаблению материала и может привести к его разрушению, повлекшее за собой обвал межэтажного перекрытия дома. Поэтому все действия по защите торцов балок перекрытий, включая и балки (лаги) при устройстве пола, сводятся к тому чтобы защитить эти части от конденсата и пагубного влияния жучков-паразитов (для деревянных балок).

Укладка деревянных балок перекрытий в стену

В большинстве случаев деревянные балки заводятся в стену в специально подготовленные для этого гнезда, которые сооружаются в процессе кладки. Размер опорных участков балок должен быть не менее 150 мм. Концы, опирающиеся на стены, срезаются по углом в 60º, обжигаются, обрабатываются антисептиком и оборачиваются в два слоя рубероидом.

Крепление деревянных балок перекрытия к стене

Однако, торцы балок оставляют обязательно оставляют открытыми для того чтобы они постоянно обтекались потоками воздуха, предотвращая таким образом образования конденсата на поверхности торцов.

Кроме того, концы балок должны находиться в гнездах чтобы со всех сторон между стеной и балкой оставалось свободное пространство в 40–50 мм, которое по окончанию монтажа заполняется утеплителем, например, минеральной ватой.

Диффузия водяного пара в деревянной балке

В домах из сруба или оцилиндрованного бревна концы балок заводят в гнезда на размер не менее 70 см для чего в стенах вырезаются специальные пазы. Во избежание скрипов в места укладки балок перекрытий в стену закладывается гидроизоляционный материал.

Следует отметить, что в случае подрубки концов балок допускается уменьшение размера на одну четвертую высоты балки, иначе под нагрузкой в этом месте могут образоваться трещины что существенно ослабит прочность перекрытия.

В случае с каркасными домами концы балок крепятся к брусу обвязки с помощью гвоздей или металлических скоб.

Укладка металлических балок перекрытий в стену

В отличие от деревянных балок концы металлических балок перед заделкой их в стену покрывают горячим битумом или суриком после чего их (концы) оборачивают минеральной ватой или войлоком, защитив их таким образом от промерзания.

При возведении стен из керамического кирпича, дойдя до уровня балок, определяют места и укладывают опорные подушки, установку которых проверяют по уровню или нивелиру.

Концы металлических балок после укладки крепят металлическими анкерами Т-образной формы.

Опирание металлических балок

В качестве опорных подушек используют листовой металл толщиной около 20 мм или крупный уголок величиной 160 х 160 х 12. Не исключено применение опорных подушек сверху и снизу конца металлической балки. В принципе конструкций опорных подушек может быть много, но предназначение во всех одинаковое: уложить и надежно закрепить металлическую балку (балки) перекрытий в стену.

Как соединить стропила на коньке крыши

На сегодняшний день при возведении стропильных крыш чаще всего используют два основных способа соединения стропил в верхней (коньковой) части крыши. Это соединение встык и крепление к коньковому прогону. Соединение стропил встык выполняется путем обрезания верхней части стропил под углом и соединения с противолежащей стропильной ногой непосредственно упирая одно стропило в другое. Для выполнения такого соединения удобно использовать шаблон, чтобы соблюсти величину угла при опиливании. Также можно распил производить при монтаже стропил, соединив два стропила в верхней части и сделав пропил сразу по двум брускам.

Для надежного скрепления при таком способе соединения используют различные деревянные и металлические накладки, монтируемые на гвозди, шурупы или саморезы.

Крепление стропил к коньковому прогону несколько усложняет конструкцию каркаса, но также используется достаточно часто. При этом стропила опираются не друг на друга, а на деревянный брус, называемый коньковым прогоном.

Прогон при этом опирается на стойки, устанавливающиеся на лежень, который укладывается с верхней стороны чердачного перекрытия.

Как закрепить стропила на балках перекрытия

Kikimora 7903 0 4

Ещё один вариант, как закрепить балку, не трогая потолок – уложить её торцами на консоли, закрепленные на стене на нужной высоте.

Деревянные консоли подчеркивают выбранный стиль

Последние два способа единственно возможные для легких подвесных гипсокартонных или натяжных потолков, если вы заранее не подумали о закладных элементах. Но их можно использовать только для цельных, не сращенных по длине балок. Да и сами они не должны быть очень длинными, иначе со временем провиснут, не будучи зафиксированы по всей протяженности.

Если взять длинный и тяжелый брус, то единственным способом, как исправить прогиб балки, будет установка под него подпорок. Но их можно обыграть, превратив в декоративные колонны или стойки с полками.

Вот так, например

Деревянные фальшбалки можно купить или сделать своими руками. Для этого понадобятся хорошо высушенные обрезные доски. Если взять сырые, то даже при идеальной подгонке стыков они со временем станут заметны, так как древесина будет усыхать.

Погружная пила с направляющей шиной

  • Берем три доски, намечаем размеры и отпиливаем по длине и ширине. На этом этапе можно сразу провести предварительную декоративную отделку каждой дощечки. Например, состарить поверхность, удалив из верхнего слоя мягкие волокна с помощью металлической щетки или насадки на дрель.

Браширование древесины

  • Затем погружной пилой срезаем у боковых дощечек одну продольную сторону, а у лицевой – две.

После среза подгоняем, если надо – шлифуем срезы наждачкой

  • Смазываем стыки клеем – столярным, ПВА или специальным мебельным, прижимаем их друг к другу и закрепляем стык финишными гвоздиками или просто тоненькими гвоздиками с откушенными шляпками.

Вид изнутри

  • Когда конструкция схватится, шлифуем внешние углы наждачной бумагой, если есть щели – заделываем их шпаклевкой, после высыхания которой, шлифуем ещё раз и покрываем всю деталь декоративным составом – лаком, пропиткой, краской.

Здесь видно гвоздик. Чтобы добиться более естественного вида балки, гвозди желательно вбивать не по прямой линии и с разным шагом

Теперь о том, как сделать подобную фальшбалку, если нечем аккуратно срезать торцы. Для этого после обрезания и шлифовки заготовок к боковым частям изнутри прикручиваются небольшие бруски такой же длины. Саморезы должны войти в тело доски, но не выйти наружу.

Затем в каждом бруске на смежных гранях между точками крепления просверливаются отверстия для фиксации лицевой панели.

Схема изготовления

Прежде чем прикрутить лицевую планку, на нижние грани брусков тоже нужно нанести клей. Дальше – та же обработка, что и в предыдущем варианте.

Шаг крепления – не более 50 см

Осталось надеть фальшбалку на бруски и зафиксировать её саморезами, утопив шляпки и заделав углубления шпаклевкой. Если короб сравнительно легкий, можно сделать это финишными гвоздиками почаще – вряд ли они будут заметны на такой высоте.

Построить дом своими руками не так сложно, как кажется с первого взгляда. Единственным элементом, при возведении которого у неопытных строителей могут возникнуть затруднения, является крыша. От нее зависит степень комфорта при проживании в доме. Разберемся с таким моментом, как крепление стропил к балкам перекрытия.

Советы и рекомендации

Чтобы двутавровая балка из дерева своими руками выполняла свои задачи и прослужила долго, нужно выполнять такие рекомендации:

  • при изготовлении своими руками заменять фанеру или плиту OSB доской нельзя, это снижает ее прочность и увеличивает риск деформации;
  • перед сборкой материал обязательно нужно высушить, показатель влажности не должен превышать 12%;
  • при работах внутри дома стоит использовать клей на водной основе;
  • если в помещении предполагается высокая влажность, балки перекрытия оставляют открытыми;
  • хранят изделия под навесом или на закрытом складе, оставлять под открытым небом деревянные двутавровые балки нельзя, так как древесина впитывает влагу.

В домашних условиях изготавливают двутавры небольшого сечения. При возведении длинных перекрытий требуется продукция промышленного изготовления.

Прочностной расчет деревянной двутавровой балки

Сравнение несущих способностей, цены и свойств. Сравним несущие способности 2-х видов балок: деревянная двутавровая балка, деревянный брус.

Расчет будет по предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и по прогибам). Важным и определяющим будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет критерием сравнения.

Условия для расчета:

  • Расчетная длина по расстоянию между соседними опорами — 5,8 м
  • Нагрузка на 1 м2 перекрытия 400 кг
  • Шаг балок 0,4 м
  • Нагрузка на балки 400кг/м2 х 0,4 = 160 кг

ДЕРЕВЯННАЯ ДВУТАВРОВАЯ БАЛКА 300

Характеристики

Момент инерции 9 476,5 см4

Момент сопротивления 631,8 см3

Модуль упругости 12 000 МПа

Расчетное сопротивление 22,0 МПа

Цена за : 260 р Вес : 3,95 кг Качество: высокое Изготовение: 2-3 дня

СУХОЙ БРУС СЕЧЕНИЕМ 100Х240

Характеристики

Прочностной расчет деревянной двутавровой балки

Момент инерции 11 520,0 см4

Момент сопротивления 960,0 см3

Модуль упругости 9 000 МПа

Расчетное сопротивление 14,0 МПа

Цена за : 336 р (розница 14 400 р/м3) Вес : 10,8 кг Качество: низкое Изготовение: неизвестно

Прочностной расчет деревянной двутавровой балки

Производство двутавровой балки предполагает использование древесины хвойных пород и плит OSB. Этот вид перекрытия имеет высокую износоустойчивость, прочность и нагрузочную способность. Небольшой вес деревянных балок и перекрытий позволяет проводить строительные работы без применения специализированной подъемной техники и механизмов. С их помощью можно возводить дома даже в труднодоступных районах со сложными климатическими условиями. Построенные с использованием данных материалов здания, ветроустойчивы и способны выдерживать сейсмику в 9 баллов.

Монтаж обрешетки под профлисты

Важным этапом в монтаже кровли из профнастила является организация гидро- и пароизоляции для защиты металла от коррозии при попадании паров воды.

Делают это двумя способами:

  • уложив пароизоляцию на стропила под обрешеткой и гидроизоляцию (рубероид) поверх обрешетки под профнастил;
  • организацией вентилируемой кровли, создав вентилируемое пространство между слоем гидроизоляции и кровельным материалом. Для этого вдоль стропильных ног устанавливают по гидроизоляции ложные стропила из брусков, по ним делают обрешетку, получится слоеный пирог: стропила, гидроизоляция, ложные стропила, обрешетка, профлист.
Монтаж обрешетки под профлисты

Важно! Все элементы обрешетки обязательно следует пропитать со всех сторон антисептическим составом для дерева. Это продлит срок службы кровли.

Доски обрешетки укладывают с шагом 0,5–1,0 м прикрепляя их гвоздями или саморезами к стропилам. Чем более толстый и прочный профнастил используется, тем большее расстояние между досками обрешетки. Так, например, для профлиста марки СН35 шаг обрешетки 0,5–0,6 м, для СН44 — 0,65–0,75 м. Расстояние больше 1 м между досками делать не следует.

Сделав обрешетку, нужно проверить диагонали ската и выровнять скат по вертикалям, горизонталям, диагоналям. Это значительно облегчит работы по укладке профнастила на обрешетку.

Читайте также:  Какой марки бетон нужен для фундамента дома из пеноблоков?