Брус или двутавровая балка – что лучше использовать в каркасном доме?

Постройки

Дата публикации: 13.06.2019

2183

• Использование двутавровых балок в каркасном строительстве
• Технология строительства двутавровых каркасных домов
• Область применения двутавра
• Преимущества и недостатки
• Как сделать двутавр своими руками

Каркасный дом имеет немало преимуществ: он простой и дешевый в строительстве, прочный и долговечный. При его возведении может использоваться двутавровая балка, которую можно сделать и самостоятельно.

Двутавровая конструкция

Устройство деревянной двутавровой балки

В малоэтажном строительстве металлические двутавровые балки редко используются. Им на замену пришли деревянные двутавровые балки. Они успешно заменяют классические деревянные перекрытия из бруса, брус в стойках каркаса и в устройстве полов, стропила из бруса в кровле каркасного дома.

Двутавровая балка из дерева представляет собой две деревянные полки, соединенные между собой стойкой из ОСП, ЛВЛ или фанеры.

ЛВЛ – это пиломатериал, изготовленный путем склейки нескольких слоев древесных листов хвойных пород дерева.

В России более широко используют в качестве стоек ОСП и фанеру, так как ЛВЛ производят пока только два завода в городах Торжок и Нягань.

Область применения двутавра

Значительное использование балок при строительстве каркасного дома объясняется широтой применения элементов. Они хороши для многих процессов:

1. Полы. Минимальный прогиб обеспечит бесшумность напольного покрытия, кроме того, двутавр обеспечит дополнительную жесткость лаговым элементам.
2. Стены. Огромный размерный ряд, прочность и практичность балок позволят сохранить форму строения в течение долгого времени, выстраивание панелей разного вида: от малого до большого формата.
3. Потолки. Стропила для крыши из двутавра – идеальное решение всех проблем. Надежные, прочные и долговечные балки выдержат любую кровлю в течение сколько угодно долгого времени.
4. Опалубка и бетонирование. Применение двутавра обеспечит высокое качество бетонных конструкций и продлит срок службы.

Применение двутавровых балок в каркасном строительстве – возможность значительно расширить вариабельность форм постройки. Например, длинные балки хороши для строений, где предусматривается большая комната, танцевальный зал. Посредством обычной доски выполнить прочные перекрытия не получится, а двутавр справится идеально. Кроме того, двойная прочность на изгиб – это гарантия сохранения формы всего дома. Некоторые опасения о том, что двутавр горит намного быстрее обычной доски, минимизируются применением огнестойких пропиток. В любом случае, дерево нужно обрабатывать, будь это брус, доска или двутавровая балка, а вот качество балок намного выше, чем у любого другого штучного продукта. И, главное, балки можно сделать самостоятельно, а это поможет значительно сократить расходы и выстроить дом, который обойдется минимум на 25-30% дешевле, чем даже самый недорогой каркасный проект.

Брус или двутавровая балка

Для каркасного домостроения отлично подходят и брус, и двутавровая балка. Каждый из этих строительных материалов имеет свою эффективную сферу применения, и оба используются при возведении каркасных домов.

Двутавровые балки в каркасном строительстве домов под ключ используют при монтаже полов и перекрытий – это их эффективная сфера применения. Для монтажа каркаса в качестве стоек используют равнозначно брус и двутавровую балку. Для монтажа кровли предпочтительно использовать брус, поскольку диагональный срез двутавровой балки на оконцовке стропил ухудшает ее прочностные характеристики, чего не происходит с брусом. Обвязка по фундаменту делается из бруса или доски, но пол лучше монтировать из деревянного двутавра – это исключает скручивание и усадку. Плюс не будет скрипа полов при эксплуатации.

Как сделать двутавр своими руками

Чтобы построить долговечный каркасный двутавровый дом, нужно использовать качественный материал. Не все производители двутавровых балок являются ответственными и выпускают надежную продукцию. Чтобы избежать покупки недоброкачественного двутавра, можно попытаться смастерить такое изделие своими руками.

Двутавр создается по такому алгоритму:

1. Подготовить брусья. Сделать в них выпилы для монтажа стойки.
2. Осмотреть плиты на наличие дефектов.
3. Промазать выпилы в брусьях тонким слоем клея.
4. Собрать элементы изделия. Выровнять и прижать детали.
5. На собранный двутавр наложить металлические элементы и зафиксировать хомутами.

Самостоятельное изготовление двутавровой балки может значительно снизить себестоимость строительства (на 20% и более). Но для создания таких изделий нужны навыки и опыт. Если нет уверенности в своих силах, то стоит обращаться к специалистам.

На нашем сайте представлен перечень надежных компаний Москвы и других городов РФ, которые оказывают услуги по строительству каркасных домов из двутавра.

Технические характеристики обычного бруса и деревянной двутавровой балки

В каркасном домостроении используется четырехкантный брус, имеющий стороны не менее 100 мм. Меньший размер именуется бруском, который используется для изготовления стоек, стропил, обрешетки и других элементов каркасного дома.

Размеры бруса нормируются ГОСТами и ТУ. Самым ходовым размером является брус сечением 150х150 мм и длиной 3 или 6 метров из деревьев хвойных пород. На рынке продается брус 1, 2, 3 и 4 сортов. Для каркасного строительства используется брус 1 и 2 сорта.

Технические характеристики бруса зависят от вида древесины, ее возраста и влажности. Брус естественной влажности обладает более низкой теплозащитой и менее устойчив к грибковым поражениям древесины. У просушенного бруса выше прочность при сжатии вдоль волокон и превышает уровень 450 кг/ см², плотность достигает 900 кг/м³, момент упругости Е бруса 150х150 мм составляет 6000 -7000 МПа . Благодаря этим показателям брус используется в каркасном домостроении для изготовления каркаса и перекрытий.

Намного лучшими характеристиками обладает клееный брус, его готовят из тонких пластинок древесины хвойных пород (ламелей).

При изготовлении такого бруса предварительно пропитанные антисептиками и антипиренами ламели склеиваются и обрезаются по необходимому размеру. Такой брус может иметь длину до 12 метров с отличными характеристиками для создания перекрытий зданий с большими пролетами.

Двутавровая деревянная балка не подвержена прогибу, скручиванию и усадке. Ее длина может достигать 12-13 метров с нормативной величиной прогиба, а момент упругости Е у двутавровой балки в среднем равняется 12000 Мпа при ее весе в два раза меньше по сравнению с брусом.

Какие сведения нам нужно предоставить для расчета стоимости домокомплекта?

1. Архитектурный проект здания или хотя бы поэтажный план, планировки фасадов и кровли. В случае отсутствия указанной документации можно ограничиться эскизами, сделанными от руки, вместе с подробными текстовыми описаниями.
2. В идеале проект фундамента. Но если такая документация отсутствует, хотя бы указать технологию его изготовления и точные размеры. Сведения о толщине используемого утеплителя для стен, цоколя, перекрытий, кровли. Если трудно сделать самостоятельные выводы, мы вас сориентируем и поможем правильно подобрать размер сечения каждого из элементов утепления.
3. Информацию об особых технологических и применяемых условиях: вид стяжки на полу, план расстановки ванной, джакузи, бильярдного стола и прочих утяжеляющих внутренних элементов строения. Сообщить тип кровельного настила: черепица натуральная/композитная, профнастил и т.д.

Деревянная двутавровая балка или ЛВЛ брус

Лучшими характеристиками обладает ЛВЛ брус, который изготавливается из лущеного шпона (древесных пластин) толщиной 2-3 мм хвойных пород. При изготовлении несущих конструкций слои шпона направлены одинаково и склеиваются между собой фенолформальдегидным клеем. Он сравним по своим техническим характеристикам с двутавровой деревянной балкой. Например, модуль упругости вдоль волокон Е у бруса ЛВЛ, выпускаемого в Торжке, колеблется в зависимости от марки бруса от 11000 до 14000 МПа. Плотность ЛВЛ бруса составляет 480 кг/м³.

Вес балки ЛВЛ ниже, чем у двутавровой балки. Поэтому для межэтажных и чердачных перекрытий очевидно преимущество ЛВЛ бруса.

Главным препятствием при выборе несущих элементов перекрытия в пользу двутавровой деревянной балки является ее высота: двутавровая балка «съедает» полезное пространство дома в гораздо большей мере, нежели брус ЛВЛ или обычный брус. Это утверждение справедливо при использовании бруса на пролетах в 2 — 4 метра, при больших пролетах обычный брус просто нельзя использовать. Брус ЛВЛ используют в пролетах зданий до 10 м, деревянную двутавровую балку в пролетах до 13 м. Высота двутавровой балки в этом случае достигает 40 см.

Что входит в комплект JOYST HOUSE?

Набор включает в себя следующие узлы:

Цокольное перекрытие

Включает в себя компоненты фундамента:

• ленточный фундамент,
• монолитную плиту,
• утепленную шведскую плиту,
• винтовые и буро-набивные сваи,
• забивные сваи с ростверком.

Руководствуясь схемой фундамента, мы обеспечиваем:

• подбор оптимальной высоты и типа двутавровых балок,
• расчет расположения стен 1 этажа,
• подбор элементов для усиления участков на стыках стен и перекрытия.

1 этаж – стены

Если вы выбрали метод Joyst House, значит, для сборки главных силовых элементов каркаса наружных стен обязательно будут применены деревянные двутавровые балки.

Межэтажное перекрытие

Чтобы достичь идеально ровного перекрытия, балки, на которых будет держаться следующий этаж, необходимо подобрать, полагаясь на результаты вычислений максимальной нагрузки в местах прогибов в комнатах с самой большой площадью. На данном этапе важно правильно определить серию, рекомендуемый шаг и максимальный пролет между рядом стоящими опорами. Грамотная расстановка исключает возможные прогибы, шатания, скрипы при гравитационной нагрузке в процессе эксплуатации жилья.

2 этаж – стены.

Принцип подбора балок аналогичный, как и для первого этажа. В случае с мансардной надстройкой могут быть отличия в элементах сборки примыкающих соединений в местах стыков внутренних перегородок и наружных стен, а также угловых соединений. Для стандартных стен высотой от 1,0 до 3,2 м особых рекомендаций не требуется, а вот выше 3,2 м – уже необходим расчет на прочность или предусмотреть использование балок с большей толщиной.

Стропильная система

Двутавры рекомендуется использовать для плоских, односкатных, двускатных и четырехскатных кровель. В этих случаях стропильная система должна состоять из деревянных двутавровых балок при условии, что длина стропильных ног не превышает 5 метров. Для кровлей со сложными геометрическими формами (многоярусные, ломанные) нужно делать индивидуальный расчёт.

Преимущества и недостатки балок из бруса и двутавровой балки

Достоинства обычного бруса

Главным достоинством обычного бруса является его экологическая чистота и низкая стоимость в сравнении с остальными упомянутыми материалами. При возведении небольших домов в качестве основы чердачных перекрытий используют исключительно обычный брус. Нецелесообразно использовать в таких строениях клееный брус из ламелей и ЛВЛ брус из-за их дороговизны.

Недостатки обычного бруса

1. Брус из хвойных пород подвержен усадке.
2. Брус гигроскопичен – впитывая влагу, он изменяет свои характеристики теплосопротивления.
3. Брус может изменять свою геометрию, растрескиваться и скручиваться.
4. Брус подвержен гниению и заражению грибком.
5. В брусе могут поселиться короеды и другие вредители древесины.
6. Брус в пожарном смысле более опасен, чем двутавровая деревянная балка. Все элементы двутавровой балки обрабатываются антисептиками и антипиренами в процессе производства. Брус, если и проходит обработку этими веществами, то лишь поверхностную обработку.

Достоинства двутавровой деревянной балки

Преимущества двутавровой балки проистекают из его технических характеристик:

• малого веса;
• способности противостоять влаге, гниению, насекомым;
• более высокой огнестойкости, чем обычный брус;
• двутавровая балка обладает меньшей теплопроводностью, чем обычный брус;
• длительный срок службы;
• в двутавровой балке можно сверлить отдельные коммуникационные отверстия, без потери ее прочности.

Недостатки двутавровой деревянной балки

К недостаткам балки относится пластичность смол, которыми склеена балка. Со временем характеристики клеевых смол меняются, в результате чего может произойти изменение геометрии балки. Практического подтверждения этого недостатка нет, поскольку время такого изменения характеристик смол еще не наступило.

Применение этих смол вызывает нарекания к экологическим параметрам двутавровой деревянной балки, как и к ЛВЛ брусу.

К недостаткам можно отнести систему монтажа двутавровых балок. Для крепления балок разработана и производится специальная оснастка, с помощью которой происходит их надежная установка.

Недостатком является дефицит этой оснастки на рынке. В то время как брус монтируется обычными гвоздями и анкерными болтами.

Главным недостатком является высокая стоимость двутавровой деревянной балки в сравнении с обычным брусом.

Выводы

Целесообразность использования того или иного материала обосновывается не только их техническими характеристиками, но и стоимостью материала. Этот вывод полностью относится к областям использования бруса и двутавровой деревянной балки.

Двутавровая балка – более современный и более качественный материал, появившийся в результате технического прогресса в производстве строительных материалов. Как правило, в начале появления нового материала цена на него достаточно высока, но со временем процесс производства нового материала совершенствуется, технология производства удешевляется, и цены на него приходят в соответствии с его качеством. Оптимальное соотношение цена-качество материала делает материал востребованным на рынке. Это сейчас и происходит с деревянной двутавровой балкой.