Двутавровые балки металлические и деревянные: особенности и характеристики
Содержание:
- Таблица — Размеры двутавров, вес
- Виды и описание изделия
- Основные характерные особенности продукции
- Виды двутавров
- Технические характеристики двутавров
- Железобетонные перекрытия по металлическим балкам
- Технические показатели, размер и вес двутавра 20
- Основные характеристики и разновидности балок для опалубки
- Выбор материалов для несущей конструкции
- Применение
- Коротко о двутавре и его сортаменте
- Какие бывают балки
Таблица — Размеры двутавров, вес
Параметры двутавра | Размер двутавровой балки, мм | Площадь сечения | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Номер № | масса, кг | h | b | s | t | r | см2 |
10 Б1 | 8,1 | 100 | 55 | 4,1 | 5,7 | 7 | 10,32 |
12 Б1 | 8,7 | 117,6 | 64 | 3,8 | 5,1 | 7 | 11,03 |
12 Б2 | 10,4 | 120 | 64 | 4,4 | 6,3 | 7 | 13,21 |
14 Б1 | 10,5 | 137,4 | 73 | 3,8 | 5,6 | 7 | 13,39 |
14 Б2 | 12,9 | 140 | 73 | 4,7 | 6,9 | 7 | 16,43 |
16 Б1 | 12,7 | 157 | 82 | 4 | 5,9 | 9 | 16,18 |
16 Б2 | 15,8 | 160 | 82 | 5 | 7,4 | 9 | 20,09 |
18 Б1 | 15,4 | 177 | 91 | 4,3 | 6,5 | 9 | 19,58 |
18 Б2 | 18,8 | 180 | 91 | 5,3 | 8 | 9 | 23,95 |
20 Б1 | 22,4 | 200 | 100 | 5,6 | 8,5 | 12 | 28,49 |
23 Б1 | 25,8 | 230 | 110 | 5,6 | 9 | 12 | 32,91 |
26 Б1 | 28 | 258 | 120 | 5,8 | 8,5 | 12 | 35,62 |
26 Б2 | 31,2 | 261 | 120 | 6 | 10 | 12 | 39,7 |
30 Б1 | 32,9 | 296 | 140 | 5,8 | 8,5 | 15 | 41,92 |
30 Б2 | 36,6 | 299 | 140 | 6 | 10 | 15 | 46,67 |
35 Б1 | 38,9 | 346 | 155 | 6,2 | 8,5 | 18 | 49,53 |
35 Б2 | 43,3 | 349 | 155 | 6,5 | 10 | 18 | 55,17 |
40 Б1 | 48,1 | 392 | 165 | 7 | 9,5 | 21 | 61,25 |
40 Б2 | 54,7 | 396 | 165 | 7,5 | 11,5 | 21 | 60,72 |
45 Б1 | 59,8 | 443 | 180 | 7,8 | 11 | 21 | 76,23 |
45 Б2 | 67,5 | 447 | 180 | 8,4 | 13 | 21 | 85,96 |
50 Б1 | 73 | 429 | 200 | 8,8 | 12 | 21 | 92,98 |
50 Б2 | 80,7 | 496 | 200 | 9,2 | 14 | 21 | 102,8 |
55 Б1 | 89 | 543 | 220 | 9,5 | 13,5 | 24 | 113,37 |
55 Б2 | 97,9 | 547 | 220 | 10 | 15,5 | 24 | 124,75 |
60 Б1 | 106,2 | 593 | 230 | 10,5 | 15,5 | 24 | 135,26 |
60 Б2 | 115,6 | 597 | 230 | 11 | 17,5 | 24 | 147,3 |
70 Б1 | 129,3 | 691 | 260 | 12 | 15,5 | 24 | 164,7 |
70 Б2 | 144,2 | 697 | 260 | 12,5 | 18,5 | 24 | 183,6 |
80 Б1 | 159,5 | 791 | 280 | 13,5 | 17 | 26 | 203,2 |
80 Б2 | 177,9 | 798 | 280 | 14 | 20,5 | 26 | 226,6 |
90 Б1 | 194 | 898 | 300 | 15 | 18,5 | 30 | 247,1 |
90 Б2 | 213,8 | 900 | 300 | 15,5 | 22 | 30 | 272,4 |
100 Б1 | 230,6 | 990 | 320 | 16 | 21 | 30 | 293,82 |
100 Б2 | 258,2 | 998 | 320 | 17 | 25 | 309 | 328,9 |
100 Б3 | 285,7 | 1006 | 320 | 18 | 29 | 30 | 364 |
100 Б4 | 314,5 | 1013 | 320 | 19,5 | 32,5 | 30 | 400,6 |
Масса погонного метра двутавровой балки представленный в таблице — теоретическая масса двутавра. Вес фактический может отличаться на 3-5%. Отклонения по массе 1 м двутавра не должны превышать плюс 3, минус 5 %. По согласованию изготовителя с потребителем отклонение по массе не должно превышать плюс 3, минус 3 % для двутавров до № 16 и плюс 2,5, минус 2,5 % для балок свыше 16. Размеры и геометрическую форму контролируют на расстоянии не менее 500 мм от торца.
Для быстрого расчета массы балки двутавровой воспользуйтесь «Калькулулятором металла» в разделе сайта «Сортамент металлопроката»
Калькулятор расчета массы двутавра считает вес для разных марок сталей, что важно, если Вам нужно посчитать массу тавра, изготовленного из марочной стали. Металлокалькулятор двутавра рассчитывает вес стальной балки (по размерам сечения и длины заготовок), и длину двутавров (по общему весу стальных балок и размерам двутаврового сечения)
Виды и описание изделия
Представленный материал может быть различного вида, каждый из которых характеризуется положительными и отрицательными свойствами. Первый вид балок перекрытия – это непрерывный массив.
Балки двутавровые размеры и другие данные указаны в описании.
Для выполнения межэтажного перегораживания при помощи этого природного материала, могут быть задействованы только цельные изделия, а длина пролета не должна быть большой (до 5 м). Только так вы сможете достичь положительного эффекта и высоких прочностных показателей.
О том как произвести расчет деревянных двутавровых балок перекрытия можно узнать из данной статьи.
Если использовать клееные балки перекрытия, то они позволяют вести установки, не обращая внимание на длину, ведь их уникальная технология изготовления позволяет получать изделия большой длины. По причине высоких показателей прочности клееные балки используют только в тех случаях, когда на перекрытие возлагается высокая нагрузка
Доски обрезные хвойных пород размеры и другие данные указаны в описании.
К положительным свойствам таких балок можно отнести:
- высокие прочностные показатели;
- возможность осуществлять перекрытие больших пролетов;
- простота установки;
- малый вес;
- продолжительный срок эксплуатации.
На видео рассказывается о размерах деревянных балок перекрытия:
Доска дубовая обрезная цена за куб указана в статье.
Предельная длина деревянной балки перекрытия клееного типа может достигать до 20 погонных метров. Для клееных балок характерна гладкая поверхность, поэтому их не нужно зашивать снизу, а ставить открытыми. В результате этого вам удастся создать в помещении стильный дизайн интерьера.
Основные характерные особенности продукции
Если рассматривать профили балок в исторической перспективе, то стоит отметить тот факт, что использовать их начали еще со времен Средневековья. В те времена двутавры использовались в основном в военных целях, в частности, в оружейном искусстве.
Но сколько бы столетий не прошло, они до сих пор активно применяются, правда, немного сменив область своего применения, и в настоящее время используются, исключительно, в строительных целях.
Промышленность выпускает разнообразные виды и типы двутавров. В продаже можно встретить как сортамент двутавров балочных, так и сортамент двутавров колонных. Если судить об их прочностных или иных характеристиках, то, в большинстве случаев, они могут быть достаточно выигрышным вариантом при строительстве, заменяя балки квадратного типа.
Двутавровые перекрытия имеют очень большие запасы прочности, поэтому их можно без проблем использовать в качестве несущих конструкций зданий.
Продукция двутавров из металла, имеет два вида:
- сортамент широкополочных двутавров;
- сортамент двутавров, у которых есть уклон полочных граней (по-другому их еще называют мостовыми двутаврами);
Разные виды двутавров могут быть представлены и в разных размерах. Например, горячекатаные двутавры чаще всего встречаются с размерами от 4 до 12 метров по длине. А если брать другой вид, например, прокатную балку, то его длинна может быть гораздо больше и в некоторых случаях доходить до 19 метров.
Двутавры, которые имеют параллельные грани полок, разделяют на типы:
- нормальные – Б (например, балка 25Б1);
- широкополочные – Ш (например, балка 20Ш1, двутавр 25Ш1);;
- колонные – К (например, балка 25К1);.
Согласно стандарту балки данного вида должны быть высотой от 100 и до 1000 мм, с шириной полок от 55 и до 400 мм. Такие балки часто используют при укреплении шахтных стволов и сооружении подвесных дорог.
Балки нормальные бывают десяти видов:
От 20Б; 25Б; 30Б; 35Б; 40Б; 45Б; 50Б; 55Б; 60Б; 70Б.
Балки широкополочные бывают двенадцати видов:
20Ш; 25Ш; 30Ш; 35Ш; 40Ш; 45Ш; 50Ш; 60Ш; 70Ш; 80Ш; 90Ш; 100Ш.
Балки колонные бывают пяти видов:
20К; 25К; 30К; 35К; 40К.
Наиболее популярными считаются горячекатаные стальные двутавры, имеющие уклон внутренних граней полок. Благодаря своей прочности и способности выдерживать большие нагрузки, их часто используют в роли перекрытий при строительстве зданий, при возведении мостов, а также многих других конструкций.
Параметры двутавровых балок
Двутавры с небольшим уклоном (от 6 до 12% по ГОСТу 8239-89) относят к обычным (например, двутавр 27):
10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 24; 27; 30; 33; 36; 40; 45; 50; 55; 60.
Двутавры специальные соответствуют ГОСТу 19425-74 и обозначаются буквами М и С (например, двутавр 24М).
Балки с маркировкой М (уклон не более 12%) предназначаются для подвесных путей:
18М; 24М; 30М; 36М; 45М.
Балки с маркировкой С (уклон не более 16%) используются для армировки шахтных стволов:
14С; 20С; 20Са; 22С; 27С; 27Са; 36С.
Каждый производитель, который изготавливает данный вид продукции, имеет и свои специальные таблицы двутавров. Таблица сортамента двутавра содержит основные необходимые параметры продукции, такие как способ производства, толщина стенок, технические характеристики, вес, марка металла, из которого он изготовлен.
Виды двутавров
Современная промышленность представляет огромное многообразие двутавров. В зависимости от формы сечения их подразделяют на следующие категории:
- Горячекатаный стальной двутавр ГОСТ 8239-89. Представляет собой Н-образный профиль, полки которого образует со стенкой угол 8-12 градусов. Наиболее часто употребляется как опорная кран-балка для тельферных линий.
- Двутавры нормальные. Их сортамент полностью представлен в таблице ГОСТа 26020-83. От предыдущего типа профиля его отличает параллельность граней полок между собой. Это упрощает процесс изготовления с одной стороны, а с другой, хотя и незначительно, снижает сопротивляемость деформации профилем. В конструкторской документации его принято обозначать буквой «Б».
- Двутавр широкополочный ГОСТ 26020-83. Ширина полок в данном профиле увеличена почти в 1,5 раза по сравнению с вышепредставленными видами двутаврого сортамента. Такое увеличение формы сечения положительно сказывается на прочности, жесткости и долговечности балки. В среднем она способна выдержать на 40% большей нагрузки по сравнению с нормальным двутавром. Маркируется буквой «Ш».
- Колонные двутавры отличаются еще большей шириной полок. Толщина стенки также увеличена. Точные размеры двутавра приведены в ГОСТ 26020-83. Такая модификация позволяет повысить значение прочности почти на 100%. Употребляется в особо ответственных конструкциях. Обозначается буквой «К».
Помимо формы сечения сортамент прокатного профиля включает в себя различную номенклатуру материалов, из которых изготавливают двутавровые балки. Наиболее применяемыми из них являются:
- Углеродистые стали обыкновенного качества. Механические свойства и химический состав соответствуют ГОСТ 380-2005. По степени раскисления подразделяются на спокойные, кипящие и полуспокойные. Восемьдесят процентов рынка представлены именно этими сталями в силу их оптимального соотношения цены, технологических и прочностных характеристик.
- Строительные стали ГОСТ 27772-88. Отличаются более высокими требованиями по отношению к содержанию вредных примесей. Основной сортамент данных сталей представлен такими марками как С235, С245 и С255.
- Низколегированные прокатные стали. Полный список механических характеристик размещен в основной таблице ГОСТа 19281-89. Данные стальные сплавы дополнительно легированы марганцем, кремнием и алюминием, что делает их более устойчивыми по отношению к динамическим нагрузкам.
- Стали для мостостроения ГОСТ 4784-97. Еще более прочный сплав. Обладает повышенным сопротивлением к воздействию циклических нагрузок. Применяется в особо ответственных конструкциях.
- Алюминиевые сплавы ГОСТ 4784-97. Сюда входят различные их марки: Амг5, Д16 и прочие. Применяются в тех случаях, когда приоритетом для конструкции является легкость. Также сортамент двутавров из данного материала отличается более высокими эстетическими и коррозионностойкими свойствами.
Параметры
Как уже было указано ранее, на значение жесткости двутавра наибольшее влияние оказывает размер и форма сечения, которые характеризуются такими параметрами как:
- Высота и толщина стенки;
- Ширина и толщина полки;
- Момент сопротивления и момент инерции – величины, которые показывают сопротивляемость геометрии формы к деформации. Их значение можно найти в таблице справочника по весам материалов или другой технической литературе;
- Радиус скругления.
Величина данных параметров подбирается исходя из следующих технических условий:
- Расстояние между опорными концами;
- Тип нагрузки;
- Усилие на балку сконцентрировано в одной точке или распределено по ее поверхности;
- Значение нагрузки;
- Тип материала, из которого изготовлена балка.
Область применения
Главной отраслью потребления двутавра до сих пор остается строительство. В основном его применяют в качестве пролетных балок в промышленных и гражданских помещениях
Двутавр является важной частью арочных перекрытий, мостовых и козловых кранов
Также балка активно используется при строении мостов и в производстве некоторой специальной техники: экскаваторы, землекопы и прочие. В автомобилестроении двутавры применяются как элемент каркасов большегрузных машин – грузовиков. А также они служат опорной частью железнодорожных вагонов.
Технические характеристики двутавров
При проектировании и расчете металлоконструкций не обойтись без справочной информации, характеризующей размеры и вес двутавровых балок.
Металлические двутавры: размеры и вес
Горячекатаные двутавровые балки с параллельными гранями полок ГОСТ 26020-83
Обозначение двутавра | Размеры, мм | Масса
1 м балки, кг |
|||
h | b | S | t | ||
Нормальные двутавры | |||||
10Б1 | 100 | 55 | 4,1 | 5,7 | 8,104 |
12Б1 | 117,6 | 64 | 3,8 | 5,1 | 8,658 |
12Б2 | 120 | 64 | 4,4 | 6,3 | 10,37 |
14Б1 | 137,4 | 73 | 3,8 | 5,6 | 10,51 |
14Б2 | 140 | 73 | 4,7 | 6,9 | 12,89 |
16Б1 | 157 | 82 | 4 | 5,9 | 12,70 |
16Б2 | 160 | 82 | 5 | 7,4 | 15,77 |
18Б1 | 177 | 91 | 4,3 | 6,5 | 15,37 |
18Б2 | 180 | 91 | 5,3 | 8 | 18,80 |
20Б1 | 200 | 100 | 5,6 | 8,5 | 22,36 |
23Б1 | 230 | 110 | 5,6 | 9 | 25,83 |
26Б1 | 258 | 120 | 5,8 | 8,5 | 27,96 |
26Б2 | 261 | 120 | 6 | 10 | 31,16 |
30Б1 | 296 | 140 | 5,8 | 8,5 | 32,90 |
30Б2 | 299 | 140 | 6 | 10 | 36,64 |
35Б1 | 346 | 155 | 6,2 | 8,5 | 38,88 |
35Б2 | 349 | 155 | 6,5 | 10 | 43,31 |
40Б1 | 392 | 165 | 7 | 9,5 | 48,08 |
40Б2 | 396 | 165 | 7,5 | 11,5 | 54,72 |
45Б1 | 443 | 180 | 7,8 | 11 | 59,84 |
45Б2 | 447 | 180 | 8,4 | 13 | 67,47 |
50Б1 | 492 | 200 | 8,8 | 12 | 72,98 |
50Б2 | 496 | 200 | 9,2 | 14 | 80,73 |
55Б1 | 543 | 220 | 9,5 | 13,5 | 88,99 |
55Б2 | 547 | 220 | 10 | 15,5 | 97,92 |
60Б1 | 593 | 230 | 10,5 | 15,5 | 106,2 |
60Б2 | 597 | 230 | 11 | 17,5 | 115,6 |
70Б1 | 691 | 260 | 12 | 15,5 | 129,3 |
70Б2 | 697 | 260 | 12,5 | 18,5 | 144,2 |
80Б1 | 791 | 280 | 13,5 | 17 | 159,5 |
80Б2 | 798 | 280 | 14 | 20,5 | 177,9 |
90Б1 | 893 | 300 | 15 | 18,5 | 194,0 |
90Б2 | 900 | 300 | 15,5 | 22 | 213,8 |
100Б1 | 990 | 320 | 16 | 21 | 230,6 |
100Б2 | 998 | 320 | 17 | 25 | 258,2 |
100Б3 | 1006 | 320 | 18 | 29 | 285,7 |
100Б4 | 1013 | 320 | 19,5 | 32,5 | 314,5 |
Деревянные двутавры: размеры и вес
Благодаря небольшому удельному весу и высокой несущей способности, деревянные двутавры получили самое широкое распространение, особенно часто изделия применяются в частном строительстве. Размеры и вес деревянных двутавровых балок «BALKI DOMMA» приведены в таблице.
Наименование балки | Размер бруса, axh, мм | Высота балки, мм | Масса 1 м балки, кг |
Серия DJS | |||
DJS-240 | 64х40 | 240 | 3,7 |
DJS-300 | 300 | 4 | |
DJS-360 | 360 | 4,8 | |
Серия DJU | |||
DJU-360 | 90х40 | 360 | 6,1 |
DJU-400 | 400 | 6,3 | |
DJU-460 | 460 | 7,9 | |
Серия DJН | |||
DJН-400 | 90х39 | 400 | 6,5 |
DJН-460 | 460 | 8,3 | |
Примечание:
балки серии DJН полностью изготовлены из композитных материалов |
Железобетонные перекрытия по металлическим балкам
В некоторых случаях в качестве балок перекрытия, на которые укладываются бетонные плиты, используется стальной прокат: швеллер и двутавр. Это заслуживающее на жизнь решение, если нет возможности приобрести цельные или сборные железобетонные балки перекрытия.
Например, цена новой бетонной балки сечением 220х180 мм длиной 6 000 мм на момент написания статьи составляет 9 000 рублей. В то же время цена бывшей в употреблении двутавровой балки №18 длиной 6000 мм, аналогичной несущей способности составляет 39 500 рублей. При всех прочих равных условиях, разница в цене на порядок выше. Данные по стоимости изделий взяты из открытых источников. Это обстоятельство следует учитывать при проектировании и возведении зданий.
Технические показатели, размер и вес двутавра 20
Двутавр № 20 – это профиль, выполненный таким же горячекатаным способом, как и другие балки этого типа. Он имеет форму в виде перевернутой буквы «Н». Двутавровый профиль № 20 производится согласно положению ГОСТа 26020-83, регламентирующего размер и вес двутавра 20, а также в соответствии с госстандартом 19425-74 и 8239-89.
Полная высота профиля составляет 200 мм, показатель его ширины – 100 мм. Стенка профиля имеет толщину 5, 2 мм, а перемычка – 8, 4 мм. Вес 1 метра двутавра 20 равен 21, 04 кг.
Как вариант такой двутавр может быть изготовлен из сварных балок
Важно отметить, что он имеет более широкую сферу применения
Двутавровая балка № 20 предназначена для строительно-монтажных работ и укрепления секций корпуса здания
Классификация профилей и возможные размеры двутавровой балки 20
Двутавры № 20 могут различаться расположением граней полки. Есть профили с уклоном и параллельные. Грани с уклоном бывают обычные (с углом 6-12%), т.е. без дополнительной маркировки, и с особым расположением. Второй вариант различается по типу маркировки: М и С. Маркировка «М» предполагает использование изделия при устройстве навесных систем сложного типа. Профиль, обозначенный буквой «С», используется при возведении сооружений сложной геометрии или при формировании специфических конструкций.
Статья по теме:
Двутавровый профиль, у которого грани параллельны, маркируется как «Б», «К» или «Ш». Выше упоминалось, что маркировка с буквой Б – это обычный профиль. К данному виду относится двутавр 20б1, размеры которого следующие: общая ширина балки – 100 мм и полная высота профиля – 200 мм. Стенки такой конструкции по толщине составляют 5, 6 мм, а его полка — 8, 5 мм. Весит погонный метр профиля 20Б1 22,4 кг.
Балки можно крепить болтами, заклёпками или сваривать сварочным аппаратом
Отметка «К» обозначает колонный профиль, подразумевает использование в ситуациях, когда невозможно применение железобетонных колонн. Профиль с маркировкой «Ш» вполне может выступить самостоятельным компонентом в строительстве. Так, размеры двутавра 20ш1 по ГОСТу следующие: высота – 193 мм, а его ширина равна 150 мм. Показатель толщины стенки балки составляет 6 мм, перемычки – 9 мм. Метровая двутавровая балка этого типа имеет массу 30,6 кг.
Возможные размеры и вес двутавровой балки – таблица
Размеры двутавра 20 в длину могут варьироваться от 4 м до 12 м. Размер бывает мерный, немерный, кратный мерному и мерный с остатком, где остаток – это профиль длиной, превышающей 3 м.
Таблица позволяет наглядно сравнить размерные характеристики каждого варианта двутавра:
Вид профиля | Ширина, мм | Высота, мм | Толщина полки, мм | Толщина стенки, мм | Вес 1 м длины, кг |
20Б1 | 100 | 200 | 8,5 | 5,6 | 22,4 |
20Ш1 | 150 | 193 | 9 | 6,0 | 30,6 |
20К1 | 200 | 195 | 10 | 6,5 | 41,5 |
Основные характеристики и разновидности балок для опалубки
В настоящее время актуальны несколько разновидностей балок. В числе наиболее востребованных можно отметить балку отечественного производства – БДК-1. Данный элемент выполнен из бруса, окрашенного и обработанного защитными смесями. В стандартном исполнении балка обладает следующими параметрами:
- длиной от 1,5 до 4,5м;
- шириной — 8 см;
- высотой – 20 см.
На каждой балке имеется полка толщиной в 4 см и шириной плеча до 2,7 см. Благодаря конструкционным особенностям и используемому материалу, готовая конструкция из балок способна выдержать нагрузку, превышающую 400 кН.
Балка для опалубки перекрытий БДК-1
Изготавливается балка БДК-1 из LVL бруса и древесины хвойных пород, склеенных и обработанных синтетическими составами, блокирующими действие факторов среды и паразитарную активность. Классическую модель указанного типа можно узнать по характерной желтой окраске и соответствующей маркировке. Согласно ГОСТу балка БДК-1 должна обладать высокой плотностью (не ниже 450 кг/м3), показатель влажности не должен превышать 13%, а вес варьироваться в районе 6 кг/пог.м. Для того, чтобы готовая система соответствовала всем требованиям, собирая ее, следует выдерживать максимальный интервал между балками, который не должен превышать 1,5 метров.
Равноценным аналогом отечественной БДК-1 является балка Н-20, изготовленная из хвойного бруса и имеющая фанерную (ФСФ) сердцевину. Размеры балки для опалубки данной модификации колеблются в диапазоне от 1,8 до 4,5 метров, опалубки, собранные на её основе выдерживают нагрузку до 500 Н/пог.м. Качественная балка данной модификации должна отвечать требованиям ГОСТ 20850-84.
ГОСТ 20850-84 Конструкции деревянные клееные
Различают балки и по материалу, из которого они изготовлены, кроме деревянных – классических балок, встречаются балки из алюминия и пластика. Возможно разделение и по эксплуатационным признакам. В данном случае можно отметить выравнивающие, несущие, формирующие, вспомогательные балки и т.д. Каждая разновидность обладает своими собственными параметрами, зависящими от размера, исполнения и материала.
Выбор материалов для несущей конструкции
С материалом, идущим на устройство деревянных перекрытий, связано множество требований и ограничений, касающихся и качества древесины, и предельных нагрузок, и способов монтажа.
Требования к материалам
Устраиваются такие перекрытия по деревянным балкам, которые принимают на себя всю основную нагрузку и являются несущими элементами, от прочности которых зависит надёжность всей конструкции. Поэтому балки перекрытий должны отвечать следующим требованиям:
- быть изготовленными из лиственницы, сосны или древесины других хвойных пород, обладающих высокой прочностью на изгиб;
- иметь влажность не выше 14%, что достигается камерной сушкой либо в сухом проветриваемом месте в течение года после изготовления;
- не иметь явных дефектов в виде больших глубоких трещин, множества сучков, свилеватости, косослоя и следов гнили.
Такие дефекты негативно сказываются на прочности балокИсточник metasold.com
Определение оптимального сечения
Балки или лаги для перекрытий делают из бруса, брёвен или толстых досок, установленных на ребро. Несущая способность каждой балки напрямую зависит от площади поперечного сечения, а всей конструкции – от длины пролётов без опор и шага между соседними балками. Все эти величины связаны между собой. Например, чем больше длина пролёта, тем больше должно быть сечение и меньше расстояние между горизонтальными опорами.
Для определения этих параметров нужно знать суммарную нагрузку, складывающуюся из веса самого перекрытия, отделочных материалов, установленной на этаже мебели и проживающих людей. Конечно, точно рассчитать её невозможно, поэтому при проектировании руководствуются значениями, указанными в строительных нормах и правилах (СНиП 2.01.07-85):
- цокольное и межэтажное перекрытие по деревянным балкам рассчитывается на суммарную нагрузку 350-400 кг/кв.м;
- перекрытия между жилым этажом и мансардой – на 250 кг/кв.м;
- чердачные перекрытия – на 130-150 кг/кв.м.
Нагрузка на конструкцию зависит от её вида и использованияИсточник cf.ppt-online.org
В любом случае длина пролёта не должна превышать 6 метров. В противном случае при отсутствии опор в виде несущих стен и перегородок под лаги устанавливают опорные колонны.
Сечение балок в миллиметрах при самостоятельных расчётах подбирается по таблицам. Для межэтажных перекрытий с нагрузкой 400 кг/кв.м. рекомендованы следующие минимальные размеры бруса и бревна:
Сечение бруса
Шаг между балками из бруса, см | Длина безопорного пролёта, см | ||||
200 | 300 | 400 | 500 | 600 | |
60 | 100х75 | 200х75 | 200х100 | 200х150 | 225х150 |
100 | 150х75 | 175х100 | 200х125 | 225х150 | 250х175 |
Диаметр бревна
Шаг между балками из бревна, см | Длина безопорного пролёта, см | ||||
200 | 300 | 400 | 500 | 600 | |
60 | 110 | 140 | 170 | 200 | 230 |
100 | 130 | 170 | 210 | 240 | 270 |
Применение
Двутавровая балка широко используется при возведении гражданских, промышленных и общественных зданий. Для строительства крупнопанельных зданий, а также частных домов высокой и малой этажности. Профиль выступает в качестве несущего элемента во многих сооружениях:
- эстакады и мосты;
- шахты и метро;
- тоннели для железнодорожного и обычного транспорта;
- конструкции котлованов и устройств укрепления береговой линии;
- производственные цеха, склады;
- грузовые платформы, железнодорожные вагоны и транспортные суда.
Помимо этого строительный элемент довольно популярен при устройстве мансардных помещений. Успешно применяется в стропильных системах и при монтаже кровли.
Двутавры применяют при пролетах, ширина которых достаточно большая для того, чтобы задействовать бетонные конструкции. Перекрытие в таком случае, в отличие от балки, не сможет выдержать предполагаемую нагрузку.
Независимо от материала двутавры представляют собой надежные строительные. К тому же профили, за исключением некоторых видов, имеют незначительный вес, что позволяет их легко транспортировать на место строительства. Работа с двутаврами не представляет особой сложности: монтаж осуществляется с помощью сварки, а также заклепок и болтов.
Коротко о двутавре и его сортаменте
Таблица с параметрами двутавров
Двутавровые балки являются наиболее распространенным видом стальных балок. Они крайне широко используются как в промышленном, так и в гражданском строительстве. Вот поэтому совсем неудивительно, что современные производителями предлагают такой огромный сортамент двутавров. Отличительная черта двутавра — поперечное сечение, которое состоит из двух полок и стенки, располагающейся между ними. Такой тип сечения позволяет двутавровым балкам создавать повышенный уровень механической жесткости. Благодаря этому, двутавровые балки – идеальный конструктивный элемент для решения различных задач, где необходима значительная устойчивость к изгибам и нагрузкам. Например, двутавры применяют при строительстве перекрытий, мостов, колонн металлоконструкций и прочих сложных элементов. Обширная сфера применения обусловила наличие широкого ассортимента двутавровых балок.
Сортамент двутавра очень строго регулируется со стороны государства и является единым для всех изготовителей. То есть независимо от завода-производителя балки должны соответствовать определенным установленным требованиям, а ее параметры должны находиться в пределах существующих нормативных значений.
Какие бывают балки
Существует несколько признаков, по которым проводят классификацию деревянных балок перекрытий: по размерам, материалу, типу сечения. Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас на опирание с двух сторон. Оптимально нужно предусмотреть по 200—250 мм.
По материалу элементы разделяют на следующие виды:
- из цельного бруса или доски;
- из клееного бруса.
Из клееного бруса изготавливают гнутые балки
Последние стоят существенно дороже. Но зато такой материал подойдет для перекрытия больших пролетов. Обычная балка может работать на 4—6 м, в то время как клееная хорошо справляется с расстояниями 6—9 м. Клееный брус практически не дает усадки, пожаробезопасен и устойчив к действию влаги. Можно изготовить не только линейные элементы, но и гнутые. Существенным недостатком такого материала будет наличие ненатуральных компонентов (клей).
Сечение балок может быть следующих типов:
- квадратное;
- прямоугольное;
- двутавровое.
Последнее имеет уширенные элементы в верхней и в нижней части. В середине сечения оно уменьшено до максимально возможных размеров. Такой вариант позволяет рационально использовать древесину и сократить ее расход. Но изготовить такой элемент непросто. По этой причине двутавр не так часто применяют в строительстве.
Чаще всего применяют брус прямоугольной формы
Оптимальным вариантом станет прямоугольник. При этом длинная сторона располагается вертикально, а короткая — горизонтально. Это обусловлен тем, что увеличение высоты лучше влияет на прочность, чем ширины. Устанавливать балку из доски плашмя практически бесполезно.
Самым невыгодным из представленных может считаться квадратное сечение. Оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.
Также для перекрытия можно использовать бревна. Но этот вариант не получил популярности. Сечение из доски намного выгоднее и удобнее в монтаже, поэтому используется намного чаще.