Такие универсальные элементы представляют собой конструкцию из двух полок – верхней и нижней, соединённых стенкой из ориентированно-стружечной плиты
В отличие от массивного бруса, который принимает на себя все виды нагрузок одновременно, в двутавре усилия на изгиб и растяжение распределены между разными элементами. Именно это конструктивное решение обеспечивает балке повышенную прочность и надёжность, а по жёсткости она в десятки раз превосходит брусья из массива с аналогичной площадью сечения.
Стабильность геометрии – одно из ключевых качеств деревянного двутавра. Такую балку не «ведёт» при перепадах температуры и влажности, она не прогибается, а значит, полы по ней не скрипят и не передают ударный шум в нижние помещения. Физико-технические характеристики остаются неизменными с течением времени, что выгодно отличает двутавр от обычного пиломатериала. Профиль балки упрощает устройство утепляющего контура в «пироге» перекрытия, причём для теплоизоляции подходит как плитный материал, так и задуваемая эковата.
Сфера применения двутавровых балок не ограничивается перекрытиями с длиной прогона до 12-14 метров. Их используют в стеновых каркасах, стропильных системах и даже при устройстве опалубки, для чего выпускаются специализированные серии. Лёгкость изделий – в среднем 4-5 килограммов на погонный метр – позволяет монтировать их без подъёмной техники, что особенно ценно при реконструкции старых зданий. Малая нагрузка на фундамент даёт возможность экономить на его устройстве при новом строительстве или обходиться без усиления существующего основания.
Технические требования и стандарты качества
При производстве деревянного двутавра российские предприятия руководствуются комплексом нормативных документов, включая ГОСТ 8486, ГОСТ 30244-94, ГОСТ 29850, СНиП II-25-80 и СНиП 2.08.01-89. Базовой документацией служат технические условия, разработанные на основе канадской технологии: ТУ 5366-001-49828710-2001 и ТУ 5366-002-96226217-2008. Наличие у производителя сертификата качества и протоколов технических испытаний – обязательное условие при покупке, отсутствие этих документов должно стать серьёзным поводом для отказа от приобретения материала.
Полки двутавра изготавливают из массива хвойных пород – ели, сосны или лиственницы, а также из клееного или LVL-бруса. Цельная древесина обязательно проходит камерную сушку до влажности 13-16 процентов. Стандартные размеры брусков составляют 64 на 89 миллиметров при ширине 38 миллиметров для усиленных широкополочных серий БДКУ и БДКШ, либо 38 на 64 миллиметра для серии БДК, предназначенной для укороченных пролётов и устройства обвязочного контура. Стенку изготавливают из 10-миллиметровых плит ОСП-3, хотя некоторые производители используют берёзовую фанеру или клееный брус, но в этом случае расчётные толщины должны обеспечивать требуемые прочностные показатели.
Для соединения деталей в полках фрезеруют конусообразные канавки глубиной 12-13 миллиметров, наносят водо- и термостойкий меламиновый или феноло-резорцино-формальдегидный клей высокой прочности и вклинивают края стенки. До полного высыхания клеевого состава конструкцию выдерживают под обжимом, а для дополнительной механической фиксации детали сшивают шпильками с помощью пневматического инструмента. Высота готовых балок находится в диапазоне 241-457 миллиметров, допустимые отклонения по геометрии не превышают ±2 миллиметров, а по массе – ±10 процентов.
Обработка древесины огнебиозащитными составами обязательна для предохранения от порчи и повышения огнестойкости. Некоторые производители предлагают выполнять такую пропитку в заводских условиях за дополнительную плату – около 15 рублей за погонный метр. Шаг установки балок подбирают индивидуально в зависимости от их параметров, длины перекрываемого пролёта и расчётных нагрузок, что требует профессионального подхода на этапе проектирования.
Альтернативные конструкции: деревянно-металлические балки
Наряду с классическим деревянным двутавром существует вариант HTS-балок, схожих по конструкции и физико-механическим характеристикам. Их верхняя и нижняя полки также выполнены из деревянных брусков, но стенкой служит непрерывный лист легированной оцинкованной стали толщиной 0,5 миллиметра с полимерным покрытием. Лист имеет волнистый профиль, создающий дополнительные рёбра жёсткости для повышения несущей способности и стабильности размеров.
В краях стальной стенки выштамповывают крепёжные зубья S-образной формы и запрессовывают их в древесину на глубину 20 миллиметров. Для усиления опоры и повышения сопротивления изгибу между брусками могут устанавливать две стальные стенки на расстоянии 15-20 миллиметров друг от друга. Высота деревянно-металлических балок составляет 180-490 миллиметров, длина достигает 24 метров, а масса варьируется от 7 до 27 килограммов на погонный метр.
Монтаж перекрытий и узлы соединений
Двутавровые балки подходят для устройства перекрытий в зданиях из кирпича, блочного и монолитного бетона, а также в бревенчатых, брусовых и каркасных постройках. При возведении каркасного дома целесообразно заказывать полный стройкомплект, в котором уже предусмотрены все конструкционные связи перекрытий с нижней обвязкой, стеновыми стойками и карнизным свесом. В каменных и деревянных домах применяют два основных способа поперечного соединения балок со стенами – опорное или с использованием монтажных кронштейнов.
При опорном соединении балки могут быть сплошными, сращёнными со связью из блока-перемычки в месте опирания на стену, либо заделанными торцевой частью в толщу кладки, сруба или бетона минимум на 100 миллиметров для наружных стен и на 50 миллиметров для внутренних. Торцы балок обязательно обрабатывают антисептиком. Кронштейны подбирают для каждого типа двутавра отдельно, они позволяют устанавливать балку не только строго перпендикулярно, но и под нужным углом к несущей конструкции, а выбор крепежа – гвоздей или саморезов – зависит от материала стен.
В кирпичных и блочных постройках пустоты вокруг балок заполняют кладочным раствором, в стенах из бруса или бревна прокладывают утеплителем, но монтажную пену для этой цели использовать нельзя. В бетонных конструкциях замоноличивание выполняют, применяя двутавровые балки обвязки в качестве внешней опалубки. Балки нижнего перекрытия крепят торцами к непрерывной окантовочной балке, установленной поверх бруса обвязки, который укладывают на верхнюю плоскость ленточного фундамента либо на специально отлитую в нём полку-уступ.
Для сращивания двутавров применяют накладки из фанеры или ОСП, которые крепят на стык балок. Такие же накладки и специальные блоки-вставки, играющие роль прослойки между стенками в сдвоенных балках, служат для усиления ответственных узлов – угловых и торцевых соединений, консольных выносов и других конструктивных элементов. Проектирование и монтаж должны выполняться с учётом всех требований к надёжности узлов сопряжения.
Прокладка коммуникаций и технологические отверстия
Удобство прокладки коммуникаций – одно из важных преимуществ двутавровых балок. В стенках балок можно проделывать отверстия для водяных и вентиляционных труб, кабелей и других инженерных систем. Разметку и высверливание проходов рекомендуется выполнять «на земле», до укладки перекрытия, чтобы обеспечить точность и избежать повреждения уже смонтированной конструкции.
Производители разрабатывают специальные руководства, в которых для каждого типа балок с учётом предполагаемых нагрузок и длины пролёта указаны допустимые размеры, форма и расположение технологических отверстий. Круглые пропилы диаметром до 38 миллиметров могут находиться в любом месте стенки, но не над узлом опирания балки на несущие конструкции. Промежуток между круглыми отверстиями должен составлять минимум 2,5 диаметра большего из них, а между прямоугольными – не меньше их пятикратной ширины.
Длинная сторона прямоугольного отверстия не может превышать его высоту более чем в 1,5 раза. Отверстия любой формы обязательно центрируют, а между их краями и полками балки выдерживают зазоры не менее 6,5 миллиметров. Соблюдение этих правил предотвращает ослабление конструкции и гарантирует сохранение несущей способности двутавра на всём протяжении срока эксплуатации.
Экономическая целесообразность и выбор производителя
Доступная цена – ещё один весомый аргумент в пользу двутавровых балок. Продукция отечественного производства, изготовленная из качественного сырья на высокотехнологичном оборудовании, стоит порядка 300-550 рублей за погонный метр. Перекрытие из досок обойдётся дешевле, но дополнительные опорные стойки и устранение неизбежных дефектов – прогибов, деформаций обшивки пола и потолка – в результате сводят такую экономию к нулю.
При выборе поставщика следует убедиться, что производитель имеет сертификаты качества и протоколы технических испытаний образцов. Отсутствие этих документов говорит о полукустарном способе изготовления, при котором невозможно гарантировать заявленные характеристики. Ответственный подход к выбору материала и соблюдение технологии монтажа обеспечат долговечность и надёжность деревянных двутавровых балок в любом типе конструкций.
ВИДЕО:
Подписывайтесь на За-Строй.РФ в МАХ 
При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!