Опора для балки своими руками

Виды опор бруса

Одним из наиболее ответственных элементов креплений, входящих в состав любого деревянного сооружения, является опора бруса. Он монтируется в зонах стыка отдельных составляющих строительных конструкций, обеспечивая их надежное крепление. При правильно выбранной и грамотно смонтированной опоре бруса возводимое строение отличается высокой прочностью и завидной долговечностью.

Сущность монтажа опор

Основной материал, применяемый при постройке деревянных зданий, – классический брус.

Традиционно он востребован при изготовлении следующих элементов возводимого сооружения:

• деревянных лаг, используемых при укладке (настилке) полов;
• балок перекрытий;
• элементов каркасно-щитовых конструкций.

Материал с давних пор используется при возведении домов. При любом варианте его применение возможно лишь при наличии специальных закладных опор для бруса. Детали обычно выполняются в виде перфорированных крепежных стальных заготовок.

При сооружении уличных навесов, как правило, применяются бетонные основания. В процессе их обустройства закладные опорные детали предварительно заливаются бетоном и лишь после этого используются по своему назначению.

Преимущества и недостатки

К преимуществам использования стальных опор для заготовок бруса относится:

• повышенная прочность образуемых соединений и малый расход исходного материала;
• невысокая стоимость используемого металла;
• универсальность применения крепежных заготовок;
• наличие специального покрытия из оцинковки, надежно защищающего строительные элементы от ржавчины и заметно продлевающего сроки службы.

К числу недостатков опорных конструкций следует отнести усложнение схемы сборки, снижающее скорость монтажа. В этом случае потребуются подходящие по размеру метизы.

Виды опор

Известно несколько видов опорных сочленений для бруса из древесины, отличающихся способом монтажа (открытый тип или закрытый). Их различие проявляется в форме стальных скоб, имеющих боковые пластины, выгнутые наружу или вовнутрь.

Открытые

Открытое исполнение крепления деревянных опор применяется для соединения бруса с металлической балкой или боковой плоскостью схожей заготовки. Крепежные болты располагаются с наружной части стыка двух составляющих конструкции.

Специальная перфорация наносится на боковые стенки крепежа, примыкающие непосредственно к продольным деревянным поверхностям. Изготавливаются конструкции на основе стальных заготовок (с добавкой небольшого количества цинка).

Дополнительная информация. Толщина стенок опор, как правило, не превышает двух миллиметров.

Оцинкованное покрытие существенно улучшает антикоррозийные свойства деталей, благодаря чему срок их эксплуатации увеличивается до 50 лет. Детали открытого типа могут применяться и при монтаже фундаментных опорных столбиков.

Закрытые

При закрытом исполнении боковые пластины выгнуты вовнутрь сочленения бруса со швеллером или двух древесных заготовок. Форма крепления применяется только при оформлении торцевых стыков (брус в брус).

Перфорация опорных конструкций в этом случае ничем не отличается от ситуации, рассмотренной ранее для открытого способа фиксации.

Скользящие

Так называемые скользящие опоры востребованы при необходимости сопряжения стропил и мауэрлата. Благодаря элементам удается компенсировать усадку дома из-за усушки древесины, а также изменять углы наклона кровли. Согласно оценке специалистов, они необходимы для того, чтобы кровельная конструкция не распирала стены здания.

Важно! В процессе монтажа необходимо следить за тем, чтобы скользящая опора своей направляющей располагалась параллельно стропилам.

Сам уголок крепления фиксируется перпендикулярно ей, что обеспечивает возможность усадки материала. Строители считают, что перфорированные опоры этого типа могут применяться и при реставрации ветхих строений.

Элементы креплений выпускаются в самых различных исполнениях, отличающихся своими размерами. Одно из наиболее часто применяемых и широко востребованных стальных изделий – опора для бруса 100 х 100 миллиметров.

Закладные и забивные

Помимо трех перечисленных видов опор, встречаются закладные и забивные разновидности. Первые используются при сооружении конструкций с опорным креплением на бетонных основаниях. Монтаж элементов сводится к установке их в обустраиваемую подложку непосредственно перед ее заливкой.

За основу конструкции берется металлический уголок или профиль толщиной не менее двух миллиметров. На опорных полках имеются крепежные отверстия, посредством которых она может фиксироваться на кирпиче, бетонном основании или венцах бруса.

Одна из известных разновидностей закладной системы, позволяющая изменять зазоры в стыке, – винтовая опорная конструкция. Она чаще всего используется в качестве компенсирующего элемента при осадке сооружения.

Так называемые забивные (они же – забиваемые) опорные конструкции по своему устройству очень напоминают закладные детали. В отличие от них этот вид опор забивается непосредственно в грунт, то есть используется с целью невозвратной фиксации оголовка бруса.

Дополнительная информация. Забивные изделия востребованы при изготовлении опор вертикального типа, применяемых при возведении навесов или ограждений.

Независимо от вида и способа монтажа большинства опорных элементов, их поверхность должна покрываться защитным слоем оцинковки.

Все рассмотренные виды опорных деталей и конструкций широко применяются при возведении самых различных построек из бруса. Помимо капитальных сооружений (жилых домов), изделия востребованы и при обустройстве легких построек типа навесов

Источник

Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.

Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки

Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.

У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.

И подобный случай далеко не единственный.

Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.

Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.

Чтобы рассчитать нагрузку на балки перекрытия, нужно сложить:

1. Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
2. Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.

За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

• Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.

• Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.

Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.

Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Как высчитать расстояние между двутавровыми балками

Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.

Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.

Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки

Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По виду поперечного сечения длинная балка может быть:

Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.

Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.

Какую доску использовать для балок

По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).

Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей.

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.

Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.

Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174 вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.

На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.

Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно:

1. Недопустимо использовать в клееных конструкциях свежеспиленную и непросушенную доску, т.к. невозможно предугадать, как поведёт себя такая балка в долгосрочной перспективе.
2. Нельзя использовать в качестве клея эпоксидную смолу.

Эпоксидные смолы имеют слабую адгезию к древесине. Также уходит много времени, пока они затвердеют. Несущие конструкции клеятся на меламине, резорцине или полиуретане. Эти клеи не только не горят, но и являются термореактивными. Т.е., чем выше температура, тем крепче становится соединение.

1. Фрезеровка паза под установку ОСП. Балки заводского изготовления фрезеруются так, что паз получается зауженным книзу – т.н. клин. Лист ОСП вклеивается в «полку» в натяг. Это увеличивает плотность прилегания плиты и дерева.
2. Нетехнологичность работ, что приводит как к увеличению времени на изготовление одной балки, так и её конечной себестоимости.

Для изготовления балки не нужно использовать стеклоткань, прогревать клеевой шов. Всё просто: фрезеруем паз, наносим меламиновый клей, вставляем в паз ОСП, зажимаем струбциной и забиваем под 45 градусов гвоздь. Отступаем на 20 см и повторяем операцию. Гвоздь выполняет функцию временного фиксатора. На всё про всё уходит 2 часа. А через шесть часов балку можно уже устанавливать.

Несмотря на отступление от традиционной технологии, двутавровая балка, изготовленная форумчанином, подверглась серьёзному испытанию на прочность клеевого шва и выдержала его.

Вот испытание, которому подверглись деревянные балки перекрытия 7 метров:

Я закрепил концы балки на двух опорах на семи метровом расстоянии и нагрузил её грузом общей массой более полутонны. Было слышно, как сначала потрескивает шов, но потом звук прекратился. Балка (от горизонтали) прогнулась всего на 20-24 мм.

В реальных условиях одна балка не подвергнется такой сосредоточенной в одном месте нагрузке, поэтому самостоятельный опыт изготовления двутавра можно признать удачным. По мнению форумчанина, это оптимальный вариант, чтобы перекрыть расстояние более 6 метров и сделать свободную планировку в доме. Тем более, что, не смотря на «металлическую прочность» такой конструкции, поднять и смонтировать ее можно и одному человеку.

На FORUMHOUSE вы сможете узнать, в каких случаях и как можно сделать металлические балки перекрытия для пролета 4 метра и 6 метров, и в чем особенности стальной конструкции.

Источник