Изготовление двутавровых деревянных балок своими руками: Балка двутавровая деревянная для перекрытий: как сделать своими руками

Балка двутавровая деревянная для перекрытий: как сделать своими руками

В строительстве зачастую требуется не столько создать довольно прочную опору для конструкций, сколько скрепить последнюю и сделать ее более жесткой. Для этого нередко применяют балочную конструкцию с сечением в форме буквы «H». Такие изделия выполняются из металла, дерева и железобетона. Деревянная двутавровая балка для перекрытий применяется при сооружении цокольных межэтажных чердачных перекрытий в деревянных и кирпичных домах. Изготовить ее можно своими руками.

Что такое двутавр

Двутавр – стандартный конструктивный элемент, в сечении напоминающий букву «Н». Столь необычная форма является результатом длительных инженерных экспериментов, направленных на получение опорной балки, способной выдерживать очень высокие нагрузки, но не столь массивной и дорогостоящей, как цельнометаллическое изделие.

Двутавровая балка в 7 раз прочнее и в 30 раз жестче, чем цельный металлический профиль квадратного сечения такого же размера.

Но при этом металла для нее требуется намного меньше. То же самое относится и к деревянным конструкциям. На фото представлена двутавровая деревянная балка.

Оптимальной формой для балки является прямоугольное сечение. При укладке длинную сторону размещают вертикально, а короткую горизонтально, так как для увеличения прочности важнее увеличение высоты, а не ширины. На этом наблюдении и основана форма двутавра. Более широкие элементы в нижней и верхней части создают достаточную опору – ширину, а должную высоту обеспечивает средний элемент, который при большой высоте можно сделать максимально тонким.

Производство деревянной двутавровой балки – процесс довольно сложный, поэтому такое изделие на рынке встречается редко. В то же время в частном строительстве деревянный двутавр является прекрасной альтернативой железобетонным конструкциям, так как намного легче и проще в монтаже.

Виды деревянных двутавровых балок

Для изготовления двутавровой балки используется брус, а для перегородки – плиты OSB или фанера. Детали изделия склеивают специальным клеящим раствором для несущих конструкций. В зависимости от характера используемого материала различают следующие виды изделий:

1. Двутавровые балки из фанеры и цельного бруса – для них в основном применяют древесину хвойных пород, так как она более устойчива к гниению и грибкам. Брус обязательно высушивают, так как влажная древесина со временем сильно деформируется. Доска, как правило, не достигает длины более 4–6 м. Однако прямо на месте строительства можно удлинять элементы, скрепляя двутавры между собой на болты с гайками.
   
2. Двутавровые фанеродеревянные клееные балки выполняются из клееного бруса. Преимущество этого материала состоит в полном отсутствии усадки. Такую доску склеивают из фрагментов, уложенных в разном направлении. Это не позволяет изделию отводить влагу, как цельный брус, но зато обеспечивает сохранность формы и точность геометрических размеров. Кроме того, длина готового изделия для перекрытия может достигать 12 м. Сохраняют все свойства древесного материала: балки прекрасно подвергаются резке, распилу, обеспечивают надежное крепление.
   

Помимо материала, пользовательские характеристики деревянных двутавровых балок обеспечивают и размеры, и конструкция. По этим признакам изделия разделяют на несколько серий:

• серия БДК – клееные деревянные двутавровые балки, используются при сооружении коротких пролетов;
• БДКУ – усиленная конструкция для перекрытий, здесь используется более широкая полочка, балка выдерживает более высокие нагрузки и используется на длинных пролетах;
• БДКШ – это деревянные двутавровые балки перекрытия и стропильной системы с очень длинными пролетами, в изделии ширина полки достигает 89 мм, что обеспечивает способность выдерживать очень высокие нагрузки;
• СДКУ – усиленная стойка, она используется не для перекрытий, а для сооружения стенового каркаса;
• СДКШ – стойка с более широкой полкой, двутавровую конструкцию применяют для стеновых панелей.

Все варианты относятся к конструктивным материалам, то есть могут быть использованы для строительства несущих конструкций. Чаще всего они находят применение при сооружении каркасных домов, где важно не увеличивать нагрузку на стены и фундамент.

Плюсы и минусы двутавровых балок из дерева

Главное достоинство изделия – сочетание небольшое веса с прочностью. Эта комбинация обеспечивает преимущества использования двутавровых балок для перекрытий:

1. Вес деревянной конструкции длиной до 6 м составляет всего 8 кг. Монтаж такой балки не требует специального оборудования и не занимает много времени, а это сокращает расходы на строительство.
2. Малый вес полученного перекрытия не создает большой нагрузки на фундамент и стены, что тоже снижает расходы.
3. К плюсам относится и простота транспортировки. Перевозка двутавровой деревянной балки обойдется намного дешевле.
4. При легкости материала он обладает высокой прочностью и используется для перекрытия с прогонами до 6 до 12 м. Использовать промежуточные элементы нет нужды.
5. Конструкция двутавра позволяет использовать деревянную балку как своего рода нишу при прокладке коммуникаций.
6. Дерево обладает низкой теплопроводностью, что исключает создание холодовых мостиков и позволяет экономить на отоплении дома.
7. Двутавровые конструкции из дерева сохраняют геометрическую форму и свойства на протяжении всего срока эксплуатации. Но только в том случае, если для их изготовления использовался качественный материал.
8. Выпускаются деревянные двутавры для перекрытий в очень широком ассортименте, что позволяет расширить область применения.

Недостатки у конструкций следующие:

• велик риск приобрести некачественные изделия, невысушенная древесина деформируется, «садится», что приводит к перекосам перекрытия;
• древесину пропитывают антипиренами, однако это не делает материал пожаростойким.

Деревянные двутавры не рекомендуется использовать в случаях, когда нужно выполнить частую обрешетку или когда каркасная конструкция нуждается в усилении большим числом опорных элементов. В этом случае экономия на стоимости материала будет ничтожной.

Характеристики деревянных двутавровых балок

Технические характеристики двутавра для перекрытий обеспечиваются материалом изготовления и формой. Сочетание дерева и стружечной плиты исключает такие недостатки древесины как склонность к усадке, но при этом обеспечивает прочность, превышающую жесткость и прочность цельного бруса такого же размера.

Конструкционные особенности изделий следующие:

1. Перегородки двутавровой балки выполняются из многослойной фанеры. Этот материал стоек к влаге и температурным воздействиям. Кроме этого, он же обеспечивает неизменную высоту балки, так как при изготовлении фанеры ее составляющие наклеивают так, чтобы волокна были перпендикулярны друг другу. Толщина перегородки варьируется от 24 до 27 мм.
2. Полки балки выполняют из древесины, обработанной антисептическими пропитками. Это гарантирует неподверженность гниению и грибкам.
3. Перегородка устанавливается в пазы, сделанные в полках. Такое крепление обеспечивает механическую прочность основания.
4. Все детали склеивают клеем – водостойким и термостойким. Деревянные двутавровые балки перекрытий очень долговечны, так как нечувствительны к высокой влажности или нагреву.
5. Готовую деревянную балку обрабатывают водоотталкивающей краской, чтобы увеличить ее стойкость к действию воды.

Важно! Стойкость к нагрузке определяется толщиной перегородки и шириной полки. Эти сведения приводятся в описании двутавра для перекрытий.

Размеры деревянных двутавровых балок

Размеры и вес деревянной двутавровой балки регламентируются ГОСТ 30244-94 и 8486-86Е, а также некоторыми нормативами СНиП. К нормируемым показателям относится высота изделия, толщина и ширина полки и толщина перегородки;

• высота деревянной двутавровой балки варьируется от 117,6 до 1013 мм;
• ширина полки находится в диапазоне 64-320 мм;
• толщина стенки варьируется от 3,8 до 19,5 мм;
• вес изделия колеблется от 8,7 до 314,5 кг.

Важно! По нормам ГОСТ при изготовлении двутавра для перекрытия можно использовать доски хвойных пород не ниже 2 сорта.

Расчет нагрузки на деревянные двутавровые балки

Определять сечение двутавровой балки для перекрытия приблизительно недопустимо. Рекомендуется для расчетов обратиться к специалисту. Полагаться на готовую документацию не следует: она включает множество поправок и обновлений, которые далеко не всегда имеются в свободном доступе.

Рассчитать самостоятельно габариты разрешается только в том случае, когда речь идет, например, о деревянной двутавровой балке для опалубки или перекрытия подсобного помещения, причем небольшой площади. В этих случаях риск обрушения и деформации невелик.

При этом нужно выполнять следующие рекомендации:

• если речь идет о нежилом чердаке, то постоянную нагрузку определяют в пределах 50 кг/кв. м, а эксплуатационную – в пределах 90 кг/кв, отсюда общая нагрузка на перекрытие составляет порядка 130 кг/кв. м, а учитывая необходимый запас прочности, ее увеличивают до 150 кг/кв. м;
• если чердак будет часто использоваться, например, в качестве мастерской, то эксплуатационная нагрузка перекрытия возрастает до 195 кг/кв. м, а общая достигает 245 кг/кв. м, с учетом запаса прочности – до 250 кг/кв. м;
• если чердак преобразуется в мансарду, это предполагает больший вес пола и перегородок за счет отделки, кроме этого, в жилой комнате появляется мебель, соответственно, суммарная нагрузка увеличивается до 300 кг/кв. м;
• если речь идет о межэтажном перекрытии, нагрузку для него считают максимальную – не менее 420 кг/кв. м.

Затем следует определить длину балки для перекрытия и необходимую частоту расположения. Как правило, для межэтажного перекрытия или чердачного показатель составляет 50 см. В таблице подбора сечения двутавровой балки находят величину пролета и выбирают изделие допустимого сечения.

Важно! Такое определение является приблизительным, так как таблица не учитывает особенностей конкретного здания и используемых материалов.

Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками

Деревянные двутавровые балки можно сделать своими руками. Материалы для изготовления вполне доступны: брус хвойных пород, фанера или плита OSB толщиной в 24–27 мм, а также казеиновый или полиуретановый клей. Из инструментов понадобится циркулярная пила, измерительные инструменты, хомуты и швеллер. В идеале следует использовать гидравлический пресс, но если его нет, то его и заменяет швеллер.

1. Выбирают сухой брус, обрабатывают антисептиком. Размечают пазы с максимальной точностью.
   
2. По разметке с помощью пилы или даже на фрезерном станке делают углубление. Ширина и глубина паза составляет около 10%. Паз должен выполняться точно по осевой линии.
   
3. Перед сборкой двутавровой деревянной балки своими руками из досок кромки плиты или фанеры обтесывают с тем, чтобы обеспечить максимально плотное соединение. Паз промазывают выбранным клеем. Затем вставляют в него перегородку и выполняют прессовку на гидравлическом прессе. Вместо последнего можно использовать хомуты и швеллер. Изделие удерживают под прессом до полного высыхания клея.
   

Важно! Следует избегать малейших перекосов. Если перегородка не будет идеально вертикальной, прочностные качества двутавровой балки заметно ухудшатся.

Монтаж двутавровой деревянной балки

Перед монтажом изделие обрабатывают антипиренами и антисептиком. Для установки двутавра в перекрытиях подсобных построек особым умением обладать не нужно. Если же предполагается строительство деревянного здания в несколько этажей, лучше обратиться к специалистам.

Монтаж двутавровых балок имеет некоторые особенности:

• для заведения балки в стену в ней нужно сделать отверстия – в деревянных или бревенчатых стенах их вырубают, в кирпичных или бетонных во время кладки образуют специальные ниши для них;
• ниши выстилают рубероидом, чтобы обеспечить гидроизоляцию, балку при укладке в гнездо обмазывают любым водоотталкивающим составом – битумной мастикой, например;
• опорные концы балки для перекрытий должны составлять не менее 150 мм, это нужно учитывать при вычислении длины изделия;
• монтаж начинают от края одной стены, лишь затем закрепляют промежуточные двутавры;
• важно добиться получения горизонтальной поверхности для выравнивания двутавровых балок допускается использовать деревянные плашки, которые подкладывают в ниши при монтаже;
• каждый третий двутавр фиксируют анкерами или распорками;
• свободное пространство в нишах утепляют минватой или заливают цементным составом.

Потолочные балки после возведения крыши подшивают гипсокартоном, вагонкой, досками. Форма двутавра очень удобная для крепления утеплителя.

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.

Заключение

Деревянная двутавровая балка для перекрытий – отличная альтернатива металлическому изделию. Такой вариант намного легче и проще в монтаже, поэтому часто используется при сооружении легких каркасных зданий. Кроме того, двутавры небольшого сечения вполне можно изготовить своими руками.

Отзывы о деревянных двутавровых балках

Александр Нечипоренко, 43 года, г. Брянск.

Деревянные двутавровые балки использовали при сооружении небольших гостиниц. Здания строились на склонах, так что нужно было максимально уменьшить вес. Стены первого этажа возводили из камня, а два следующих – из дерева. Двутавры отлично себя показали.

Олег Налимов, 35 лет, г. Москва.

Строили дачу. Думали, что жить здесь будем только летом. По совету соседей посмотрели здание из двутавров. Отличная идея оказалась. Свой дом тоже из двутавров собрали и третий год в нем живем.

Ольга Каримова, 38 лет, г. Белгород.

Дом с мансардной строили на склоне. В качестве материала для каркаса использовали деревянные двутавры. Здание получилось легким, так что обустроили простой столбчатый фундамент. Дом добротный, а затраты минимальные.

Двутавровая балка своими руками | Строительный портал

В последнее время в строительной отрасли достаточно популярными стали постройки, возведенные по методу каркасной технологии. Подобный вид строительства считается относительно недорогим и позволяет сократить сроки возведения за счет использования  отдельных каркасных элементов, изготовленных в заводских условиях и доставленных на объект строительства уже в готовом виде.

Будучи незаменимым помощником в строительстве зданий и сооружений различного назначения, двутавровая балка или двутавр получила свое название за свой специфический профиль в виде 2 соединенных букв «т». Отсюда Т-образный профиль носит название тавр, а балка считается двутавровой.

 

Содержание 

1. Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции
2. Классификация деревянных двутавровых балок
3. Несколько советов при создании полового покрытия с использование двутавровых балок
4. Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции
5. Классификация металлических двутавровых балок
6. Технология изготовления двутавровой балки

Деревянные двутавровые балки: характеристика и особенности конструкции

      Деревянная каркасная технология предполагает использование двутавровых балок перекрытия из клееного бруса с повышенными характеристиками к несущим нагрузкам. Благодаря относительно малой высоте сечения, Вы можете более экономно расходовать древесные ресурсы. Применение двутавровых балок, к примеру, для изготовления перекрытий позволяет увеличить нагрузку на конструкцию и существенно сократить сроки возведения. Если Вам предстоит перекрыть пролеты более 5 м, то оптимальным вариантом станет использование подобных  двутавровых балок.

      Что представляет собой двутавровая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из ОСБ или фанеры, выступающая в роли ребра жесткости, вклеенной между брусками, в которых заранее отфрезерован паз. Высота балки определяется величиной максимальной нагрузки и может варьироваться от 140 мм до 470 мм.

Чем еще привлекательны двутавровые балки из дерева?

      Помимо повышенной прочности при эксплуатации двутавровые балки превосходно сохраняют свою первоначальную геометрию и не гнутся при изменении влажности воздуха, а их особое строение позволяет производить монтаж даже в условиях отрицательных температур.

      В качестве основы изготовления балок используются калиброванные сухие материалы. Следует отметить, что правильное хранение полностью исключает возникновение в заготовках «вертолетов» и «сабель», столь часто встречающихся при изготовлении перекрытий из бруса или досок.

В чем преимущество балок от пиломатериалов?

      Прежде всего, отсутствием растрескиваний и кручений, которые могут быть вызваны усушкой пиломатериалов из-за высокого содержания в них влаги. В дальнейшем это приведет к появлению неровностей пола и раздражающим скрипам. Двутавровые балки обладают повышенной нагрузочной способностью и могут быть установлены на достаточно больших площадях без каких-либо возможных дефектов: трещин, усадки, изгибов. Конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия для электропроводки, газа и воды, канализации и вентиляции.

По сравнению с конструкциями из традиционных пиломатериалов, балки имеют следующие преимущества:

1. полное отсутствие изгибов и точные размеры двутавровой балки;
2. прочность – возможность применения балок в пролетах больших дверей;
3. бесшумность – правильная установка обеспечивает полное отсутствие скрипа полов;
4. универсальность – балки можно использовать в конструкциях пола, стен и потолка;
5. стабильность и износоустойчивость – не подвержены усадке и деформации;
6. невысокая стоимость двутавровой балки и экономичность – обеспечивают значительную экономию материальных ресурсов;
7. легкость производства деревянной двутавровой балки с помощью обычных плотницких инструментов;
8. наличие гарантии на весь срок эксплуатации;
9. экологическая безопасность.

 

Классификация деревянных двутавровых балок

     Специалисты различают 2 типа двутавровых балок.

1. Балки опалубки.

      Выступают в качестве элемента перекрытий опалубки и предназначены для оптимального распределения  нагрузки от бетона и арматуры на стойки. В данном случае поверх накладывается  палуба из фанеры ламинированной. Балка опалубки может быть изготовлена из березовой фанеры, ЛВЛ и хвойной древесины, обработанной специальным водонепроницаемым составом, который защищает балку от негативных воздействий внешней среды.

2. Балки перекрытий.

      Используя двутавровые балки, Вы сможете облегчить технологию изготовления «черных» полов, поскольку процесс подшивания черепных брусов к лагам становится излишним, да и правильные формы значительно упрощают работы по настилу для дальнейшего обустройства чистовых полов.

      Сегодня рынок строительных материалов представляет двутавровые деревянные балки длиной до 15 м, при этом некоторые фирмы предоставляют возможность изготовления балок нужной Вам длины под заказ,  ускоряя тем самым сборку перекрытий на строительном объекте. Выбирая подходящую по высоте балку, Вы сумеете заложить необходимую толщину утеплителя.

      Итак, подводя итоги, необходимо отметить, что деревянные двутавровые балки, цена которых весьма конкурентоспособна, считаются современным и наиболее эффективным строительным материалом, поскольку по техническим и эксплуатационным характеристикам во многом превосходят перекрытия из натурального массива, а по конструкционным характеристикам их можно поставить в один ряд с железобетонными и бетонными перекрытиями.

Несколько советов при создании полового покрытия с использованием двутавровых балок

      Чтобы получить качественное половое покрытие следует соблюдать большую высоту деревянных балок при меньшем прогибе и более высокой жесткости полового покрытия. Используя сплошные блокировки в перекрытиях и подшивки потолков, минуя опосредующие элементы, Вы снизите до минимума уровень вибрации пола и улучшите общие характеристики.

На качество пола при использовании балок оказывают влияние следующие факторы:

1. большая высота балки позволяет получить высокую жесткость пола и меньший прогиб;
2. наличие чернового пола, который приклеивается к балкам или прибивается гвоздями, обеспечит Вам более высокую жесткость пола и уменьшит вероятность появления неприятного скрипа;
3. чем больше высота двутавровой балки, тем более оптимальным и в то же время экономичным будет вариант обустройства пола.

 

      Соблюдая все процедуры: верный расчет нагрузки, правильную установку, выбор опоры и рациональное использование крепежных деталей, в том числе и приклеивание, Вы гарантированно получите пол высокого качества.

      Необходимо отметить, что для изготовления двутавровых балок своими руками, Вам придется воспользоваться обыкновенным плотницким инструментом. Относительно небольшой вес двутавровых балок и специфика конструкции позволяют удобно и экономично прокладывать коммуникации, причем это вовсе не повлияет на несущую способность готового сооружения. Поскольку изготовление балок осуществляется в заводских условиях на современном оборудовании, то качество готовой продукции контролируется специалистами и соответствует всем техническим нормам и требованиям.

Видеоролик youtube

      Видеоролик наглядно показывает, что двутавровая балка — это идеальный вариант для создания надежного и долговечного полового покрытия.

Двутавровые балки металлические: сфера применения и особенности конструкции

      Двутавровая балка представляет собой вид фасонного проката в форме горизонтального или наклонного бруса, выполненного из низколегированной или углеродистой стали высокого качества.

      Габариты двутавровой балки определяются исходя из номеров, обозначающих расстояние между внешними гранями, которые могут располагаться под наклоном (У) или параллельно друг другу (П). Значения представлены в сантиметрах.

      Сфера применения металлической двутавровой балки весьма обширна: строительство жилых домов (для армирования лифтовых шахт), промышленных зданий и сооружений, возведение мостов, колонн, тоннелей, шахт – то есть в тех местах, где необходимо противостоять повышенным нагрузкам. Повсеместное использование двутавра позволяет сократить вес несущих конструкций, а значит, снизить общие затраты на строительство объекта. В сфере машиностроения балки применяются для разработки и создания  сложного и тяжёлого оборудования и машин.

      С точки зрения инженерных особенностей, балка успешно перераспределяет вертикальные и горизонтальные нагрузки, работая на изгиб, Этот процесс успешно реализуется, благодаря жёсткости профиля балки. В качестве материала для изготовления металлической балки выступают  различные сорта стали и всевозможные сплавы, в частности нержавеющие, которые достаточно распространены в строительстве зданий в условиях, благоприятных для возникновения коррозии.

Классификация металлических двутавровых балок

      Сортамент двутавровых балок, представленный на рынке металлоконструкций, огромен: кроме многообразия размеров, балки отличаются обозначениями и видами. Для распознавания балки следует пользоваться следующими обозначениями: К1, К2, К3, К4, К5, Б1, Б2, Б3, Ш1, Ш2, Ш3, Ш4.

      Буквой «К» обозначены колонные балки, выдерживающие огромные нагрузки. Если балка предназначена для меньших нагрузок, то лучше использовать широкополочные конструкции, маркируемые литерой «Ш». Для создания несущих конструкций такие балки играют роль опорных направляющих. Все обозначенные выше изделия отличаются наличием параллельно расположенных полок. Технология изготовления двутавровых балок строго регламентируется ГОСТом.

      Балки с наклонными полками подразделяются на традиционные (Б) и специальные (М, С), которые могут применяться для создания подвесных путей и укрепления шахтных стволов. Балки с маркировкой «Б» изготавливаются строго в соответствии с ГОСТом 19425-74.

      Вес балки можно узнать в специальной таблице. Для удобства покупателя указывается вес 1 метра балки.

      Прочность металлического профиля зависит от длины балки, формы поперечного профиля, сырьевой базы и способа изготовления данного вида металлопроката.

      Материалом изготовления сварных балок служит легированный и низколегированный стальной лист. Для получения двутавровой балки может быть сварной или горячекатаный метод изготовления. Для качественной сварки балок посредством сварочных аппаратов используется слой флюса, что позволяет создавать металлические конструкции нестандартной высоты и длины.

Технология изготовления двутавровой балки

      Конструктивно двутавр состоит из двух поясов и стенки, которые присоединяются друг к другу с помощью угловых и стыковых швов. Процесс сварки стыковых швов является сложной и ответственной задачей, которая выполняется в первую очередь, когда отсутствуют закрепления в свариваемых листах. 

     Затем происходит сборка конструкции, согласно выбранного метода сварки поясных швов. Чаще всего она осуществляется с помощью одного или двух автоматов, когда вертикальная стенка расположена в горизонтальном состоянии. Соединив все конструктивные элементы, к балке крепятся ребра жесткости. 

     Для создания балки может быть использован метод ручной сварки поясных швов. Такой способ кардинально меняет последовательность сборки конструкции. К примеру,  после установки вертикальной стенки на нижний пояс следует закрепить ребра жесткости, а затем установить верхний вес и зажать балку хомутами. 

      Значительно упрощают сборку двутавровой балки кондукторы — кантователи, которые избавят Вас от необходимости использовать прихватки,  поскольку в этом случае элементы  монтируются с помощью фиксирующего оборудования быстрого действия.  Такой метод сборки позволяет организовать серийное и массовое производство конструкций.

      Наиболее востребована сварная балка, поскольку она обладает неоспоримыми преимуществами.

      Так, по сравнению с прокатной балкой, ее прочностные параметры значительно выше, а масса ниже на 30% — это достигается благодаря оптимальному расчету сечения, который, впрочем, оказывает влияние и на цену двутавровой балки, — делая ее, безусловно, дороже.

Как сделать деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

Просмотров 3.7k. Обновлено 27.01.2016

Такие опорные элементы широко применяются в строительной сфере, особенно при обустройстве различных перекрытий. В продаже имеется несколько вариантов двутавровых балок, в производстве которых используется «чистая» древесина и материалы на ее основе. Средняя цена – 230 руб/п.м. – довольно приемлемая для большинства индивидуальных застройщиков.

Но есть ряд вопросов, которые наводят на мысль – а не проще ли изготовить деревянный двутавр своими руками? Во-первых, не возникнет проблемы с его транспортировкой, во-вторых, с подгонкой по месту установки. Ведь придется довольствоваться лишь тем, что предлагает рынок.

Как организовать самостоятельное «производство» деревянных двутавровых балок, что учесть – тема предлагаемой статьи.

Объяснять читателю отдельные нюансы изготовления балок двутавровых бессмысленно. Например, как сделать своими руками пазы для установки стоек. У каждого хозяина свой инструмент (цепная пила, фрезы или иное) и методика.

Но несколько замечаний общего плана лишними не будут:

• Даже для перекрытий один и тот же двутавр использовать не стоит. Необходимо сделать точный расчет нагрузок. Деревянные балки имеют небольшой вес, но вот какой они сами способны выдержать? Поэтому если сборка и ведется своими руками, то определение оптимальных параметров двутавровой опоры лучше доверить профессионалу.
• Перед началом «конструирования» все образцы из древесины следует высушить. Еще неизвестно, где и при каких условиях материал хранился до того, как был куплен. Несоблюдение этой рекомендации может привести к тому, что смонтированная двутавровая балка через некоторое время деформируется.

Выбор материала

Понятие древесина – общее. Что именно целесообразно использовать при изготовлении своими руками двутавровых балок?

Брус

Практика показывает, что лучше, если он будет клееный (о его характеристиках и преимуществах читайте здесь). Такие заготовки менее всего подвержены деформации. Если почитать различные описания готовой продукции, то практически все производители уверяют потенциального покупателя, что их строй/материал (наряду с другими достоинствами) не впитывает жидкости, следовательно, не разбухает и не гниет. Хотя даже далекий от этой сферы человек прекрасно понимает, что как ни обрабатывай древесину, полностью исключить влагопоглощение невозможно.

Немаловажен и вопрос о породе. Автор не собирается заниматься агитацией, а предлагает лишь вспомнить, как строили наши предки. Наиболее проблемная часть любого сруба – нижний венец. Его нужно было максимально оградить от воздействия влаги. Поэтому для него всегда брали лиственницу. Это дерево, в отличие от других хвойных пород, содержит не просто смолу, а особую. Она придает материалу уникальные свойства. Например, при намокании древесина становится только прочнее. Ну а что именно использовать – на усмотрение домашнего мастера.

Практика малоэтажного строительства показывает, что наиболее используемые типоразмеры двутавровых балок следующие:

Остается добавить, что минимально допустимое сечение бруса (мм) – 35 х 25. И это лишь для опалубки. Если использовать такой двутавр в качестве перекрытия, то заготовки придется монтировать как можно плотнее, а это – повышенный расход древесины. Следовательно, брус необходимо брать большего сечения.

Стойка

Основных вариантов два – из многослойной фанеры или ОСВ. Хотя в продаже встречаются двутавровые балки и других исполнений, для изготовления своими силами лучше ориентироваться на эти материалы. Предпочтительнее ОСВ, так как они обеспечат большую прочность и долговечность конструкции благодаря особому структурному составу и технологии производства.

Клей

Как правило, на это мало кто обращает внимание. Хотя все клеи отличаются друг от друга, в том числе, и токсичностью. Вот это и следует учесть. При выборе средства нужно ознакомиться с его составом, особенно если предполагается монтаж перекрытий из двутавровых балок в жилом строении. Рекомендация простая – чем меньше «химии», тем лучше.

Особенности изготовления двутавровой деревянной балки

1. После подготовки брусьев в них делаются выпилы для последующей установки стойки. Она должна располагаться строго вертикально, поэтому особое внимание – точности разметки (ведется от продольной оси заготовок).
2. Каждая плита перед использованием тщательно осматривается. Малейший дефект (а он скажется на несущей способности двутавровой балки) – причина для отбраковки. Кромки отобранных плит немного скашиваются, чтобы образцы лучше входили в пазы.
3. Выпилы в брусьях промазываются клеящим составом; в нижний вставляется стойка, после чего накладывается верхний и прижимается.
4. Сборка оставляется в таком положении до полного просыхания клея. Это время указывается в инструкции по применению состава.

Качественную стыковку всех элементов двутавровой балки можно обеспечить отрезками швеллера аналогичной длины. Они накладываются на бруски и стягиваются импровизированными хомутами (веревка, ремни с карабинами и тому подобное), до полного отвердевания клея. И только после этого деревянную балку-двутавр  можно использовать для обустройства перекрытия.

Процесс изготовления опор из древесины, как и выбор материалов, особых сложностей не представляет. Работа, выполненная своими руками, экономит и время, и деньги. Но это оправдано лишь в том случае, если расчеты нагрузок проведены на профессиональном уровне. Если нет полной уверенности, что это получится сделать самостоятельно, рисковать не стоит. Перекрытие – ответственная часть любой конструкции, и никакая экономия не может служить оправданием нарушению проектных параметров.

Деревянные двутавровые балки своими руками – это просто!

Постройки, которые возводятся каркасным методом, становятся все более популярными. Каркасный метод позволяет сэкономить на строительстве, так как считается недорогим. Сроки работы тоже сокращаются. Двутавровая балка или двутавр – это незаменимый помощник в сфере строительства. Благодаря данной статье, вы получите полезную информацию о технологии изготовления, а также узнаете, как сделать балки двутавровые деревянные без посторонней помощи.

Даже с учетом приемлемой цены, многие пользователи задаются вопросом: а не лучше ли изготовить двутавр самостоятельно? Во-первых, вам не нужно будет платить деньги за его транспортировку, во-вторых, с подгонкой в месте установки тоже не возникнет проблем. Давайте подробнее рассмотрим, как выглядит производство деревянных двутавровых балок в домашних условиях.

Какой материал выбрать?

Тот факт, что балки делаются из дерева, известен всем. Но какая именно древесина подойдет? Как показывает практика, лучше всего брать деревянный клееный брус. Он хорош тем, что меньше всего подвержен деформации. Конечно, исключить влагопоглощение невозможно. Однако по сравнению с другими видами деревянных заготовок, брус действительно почти не впитывает жидкость.

Вопрос выбора породы также остается открытым. Чтобы ответить на него, достаточно вспомнить, как сооружали дома наши предки. Особое внимание уделяли нижнему венцу, который нужно было оградить от воздействия влаги. Чаще всего для сруба брали лиственницу. В отличие от других пород (в том числе хвойных), лиственница содержит особую смолу, придающую уникальные свойства материалу. При намокании прочность дерева только повышается.

Стойку можно сделать из осб либо фанеры. В продаже встречается двутавровая деревянная балка в другом исполнении. Но если работы по изготовлению будут проводиться в домашних условиях, ориентируйтесь на указанные выше материалы. ОСБ несколько прочнее и долговечнее, так как имеют особый структурный состав.

Как ни странно, но мало кто обращает внимание на такой материал, как клей. А зря. Разновидности этого вещества отличаются друг от друга не только качеством, но и токсичностью. Обязательно учитывайте этот факт, когда будете покупать клей. Перед приобретением ознакомьтесь с его составом, особенно если монтаж будет проводиться в жилом строении. Чем меньше в составе «химии», тем лучше.

Технология производства балок

В отличие от металлических балок, двутавр выполняется по совершенно другому принципу. Ни сварка, ни литье не применяются. Деревянные балки собираются подобно конструктору из таких элементов: верхняя планка, нижняя планка, стенка. Каждый элемент изготавливается отдельно. Наличие пазов упрощает процесс сборки, для дополнительной фиксации используется клей.

Практически все производители в процессе изготовления используют следующие виды станков и насадок:

1. Фрезеровочный станок. Позволяет выполнить канавку под крепление (до 10% длины балки). Естественно, позволить себе фрезер может далеко не каждый частный пользователь. Заменить его можно циркулярной либо ручной дисковой пилой.
2. Станок для нарезки. Важно не только нарезать заготовки по размерам, но и выполнить максимально точные срезы под углом 45 градусов.
3. Установка для склейки. Упрощает и существенно ускоряет процесс нанесения клея перед сборкой.
4. Пресс для склейки. Когда сборка закончена, готовое изделие сушится под прессом. 5 минут будет вполне достаточно.

Сборка двутавровой балки

Производство начинается с отбраковки и тщательной просушки древесины. Когда материал готов к использованию, можно приступать:

1. Изготовление планок. Пожалуй, важнейший технологический этап. От точности разметки будет зависеть надежность и долговечность балок, их способность выдерживать расчетную нагрузку. Нельзя допускать даже минимального перекоса стенки. Выборка ведется строго по осевой линии заготовки. Этот нюанс нужно учитывать и при разметке деталей под двутавровую балку, независимо от параметров самой планки.

Многие пользователи интересуются: какой должна быть глубина паза? Наш совет – ориентируйтесь на габариты стенки. Рекомендованная выборка – около 10% длины двутавровой балки.

2. Стенка. Поскольку она монтируется в пазы бруса, соответствующие кромки необходимо стесать. Процесс сборки достаточно простой и сводится к промазке пазов клеем, установке в заготовку и накладке бруса сверху. Прижали, выровняли – готово!

В чем особенность работы?

Важно не только добиться прилегания всех элементов друг к другу, но и исключить любые перекосы, пока клей будет подсыхать. Советуем взять любое «железо» с подходящим профилем. Например, швеллер под размер планок. Листовой металл сгибается, ему придается нужная форма. Остается только наложить детали на двутавровую балку снизу, а сверху зафиксировать веревкой или хомутом.

В завершение – несколько практических рекомендаций:

1. Мы специально обошли стороной расчет параметров двутавровой балки. Собрать ее самостоятельно действительно несложно, а вот рассчитать нагрузку под силу только профессионалам. Определить требуемую толщину, ширину сможет только опытный специалист.
2. Всегда выполняйте осушку древесины перед сборкой. Если этого не сделать, после монтажа опорный элемент может «повести», а с ним и всю конструкцию.
3. Использовать доску вместо фанеры или OSB не рекомендуется. Упомянутые выше материалы поддаются горячему прессованию, а значит, они гораздо плотнее.

Таким образом, нет ничего сложного ни в подготовке, ни в сборке двутавровых балок своими руками. Главное – сделать грамотные инженерные расчеты, учесть все особенности эксплуатации.

производство, расчет, как сделать своими руками

Если вы слышали об инновационном методе легкого, и, в то же время, прочного и надежного строительства из балок необычного вида и заинтересовались им, значит, эта статья как раз для вас! Давно используемые за рубежом деревянные двутавровые балки перекрытия пока еще в новинку на отечественном рынке, хотя у них куда больше преимуществ, чем у любого другого материала.

А, самое приятное во всем этом то, что их совершенно реально изготовить прямо в домашних условиях при помощи стандартных подручных инструментов. Строите дом своими силами? Тогда познакомьтесь еще с одной технологией, которая облегчит вам жизнь!

Для начала предлагаем вам посмотреть интересное видео про основные характеристики двутавровых балок:

Двутавровые балки особенно популярны за рубежом: в Канаде и европейских странах, а в России они только набирают свою популярность. Причем в некоторых регионах их даже не найти в продаже! Почему? Если мировой опыт показывает, что такой строительный материал действительно качественный и надежный, как так получилось, что двутавровые балки не заняли лидирующие позиции на отечественном рынке?

Дело в том, что истинная русская душа мастера привыкла работать с крепкими и надежными материалами: массивными, которые тяжело поднять и которые внушают уважение одним своим только видом.

И перекрытие издавна привыкли строить из прочных больших и тяжелых деревянных балок или даже цельных бревен, но уж точно не из «хитрых» инновационных конструкций с тонкой перегородкой. А то, что здесь надежность обеспечивают все те же законы физики, без которых не обойтись ни в строительстве, ни в архитектуре – это уже другой вопрос.

И до сих пор большинство российских застройщиков готовы сделать балки перекрытия даже из металла, чем из двух планок и OSB. Хотя на самом деле такие балки обладают целым рядом преимуществ!

Давайте рассмотрим все преимущества двутавровых балок как материала для строительства перекрытия:

Преимущество №1. Удивительная прочность

Благодаря такой гениально продуманной конструкции довольно хрупкие на вид балки оказываются во много раз прочнее и надежнее обычных. Верхняя часть балки работает на изгиб, а нижняя – на растяжение. Т.е. здесь уже речь идет не об одном монолитном элементе, которому приходится принимать на себя оба вида нагрузки одновременно:

Преимущество №2. Точная геометрия

Второй очень важный момент: идеальная геометрия самих балок. Даже со временем они не прогибаются, не выкручиваются, не рассыхаются и не изменяют свои своих параметров. Как утверждают производители, даже через 100 лет такие балки будут вести себя все также, как через год после постройки.

Что это дает? Для начала – безупречно ровное перекрытие, на которое легко монтировать любое половое покрытие, особенно паркет и ламинат. Дело в том, что когда вы имеете дело с брусьями и обычными деревянными балками, то должны знать, что согласно стандартам нормам их прогиб может достигать 3 см! И, поверьте даже это уже ощутимо: пол будет просто «ходить» под вашими ногами. И подобное точно хорошо не скажется ни на одном половом покрытии (кроме дешевого линолеума, пожалуй).

И это нормально: натуральная древесина – материал живой, и для нее свойственно сжиматься, усыхать или, наоборот, набирать в себя влагу. А вот двутавровые балки уже изготавливается из клееной древесины, с применением особо прочного соединяющего состава, и своих размеров они не изменяют.

Преимущество №3. Комфортный вес

Следующий важный аспект: двутавровые балки достаточно легкие, чтобы поднять одну из них самостоятельно, а потому с подобной работой без проблем справляются два обычных рабочих. Что это дает?

Во-первых, вам не понадобится тяжелая техника, которая должна будет поднимать обычные деревянные балки или металлические.

Во-вторых, работы на высоте станут более безопасными, ведь никому на голову не свалится слишком тяжелая балка.

В-третьих, применение двутавровых балок позволят немало сэкономить на фундаменте, ведь нагрузка на него уже будет на порядок меньше. И, если брать во внимание, что до 50% бюджета строительства обычно идет на надежный, крепкий фундамент, который выдержит не только стены, но и не менее тяжелые балки, тогда экономия получается существенной.

Преимущество №4. Изготовление в домашних условиях

Двутавровые балки вы можете изготовить самостоятельно, если будете знать, какими должны быть их параметры и узлы соединения. И в итоге у вас будет не только уверенность в качестве перекрытия, но и немало сэкономленный бюджет.

Преимущество №5. Практичность в утеплении

И, наконец, последний приятный момент: двутавровые балки особенно удобны для утепления междуэтажного перекрытия и последующей отделки потолка:

Единственный неприятный момент заключается в том, что в России качественные двутавровые балки поставляют единицы компаний, и если уж их приобретать, то важно уметь правильно рассмотреть все технологические недочеты. Речь ведь идет о будущем перекрытии!

Вам наверняка интересно узнать, почему двутавровая балка называется именно так? Дело в том, что она состоит из двух основных элементов, которые напоминают соединенные буквы Т. А балка Т-образной формы, в свою очередь, называется тавром. Вот откуда произошло это необычное название.

Что представляет собой такая балка в разрезе? Прежде всего, это заготовка из OSB или фанеры, которые выступают в роли ребер жесткости. А для этого в балках предварительно фрезеруют паз нужной формы. Высота балки получается от 140 до 470 миллиметров, и на практике та оказывается достаточно жесткой на прогиб. Если говорить о выборе проекта балок для стандартного коттеджного строительства с самыми популярными пролетами до 6 м, наиболее выгодной будет балка высотой 302 мм.

Самыми первыми в России стали выпускаться наскоровские балки, и их обозначениями современные производители пользуются до сих пор. Их делят на серии в зависимости от толщины полок: на тонкие балки и широкополочные:

• Тонкие окантовочные балки серии NJ. Это балки с толщиной полок 38 мм. Такие заготавливают для обустройства периметра внешнего контура перекрытия, там, где необходим проем под лестницу или для других нагруженных мест. Они бывают однослойным и многослойными.
• Широкополочные балки серии NJH и NJU. Это балки с толщиной полок 64 мм или 89 мм, конкретно для несущих пролетов. Как вы понимаете, в таких местах нагрузка на балки наиболее сильна.

Вот как отличаются обе серии:

Отметим такой важный момент. В интернете часто можно встретить опасное заблуждение, согласно которому изготавливают деревянные двутавровые балки перекрытия: расчет производится по старой таблице наскоровских балок. Хотя на самом деле на то время еще не существовало СНиПов для двутавров, и эта таблица предполагала снеговую нагрузку около 90 кг/м, которые соответствуют как раз Ростовской области.

Но сегодня использовать такие данные неправильно, так как вы понимаете, что снеговая нагрузка может быть намного выше в более северных районах РФ. А поэтому руководствуйтесь только такой таблицей, которую составили уже современные производители:

Помните также, что не все виды двутавровых балок, которые сегодня применяются при строительстве, пригодны для устройства перекрытия. Например, двутавровые балки опалубки.

В заводских условиях двутавры изготавливают из ценной древесины хвойных пород: лиственницы или сосны. Если вы решили приобрести готовые двутавровые деревянные балки, дадим вам пару ценных советов:

• Пункт 1. Обратите внимание на шов: должен быть заметен небольшой выход клея. Это нормально.
• Пункт 2. По всей полке вырез должен быть конической формы, а сама OSB должна быть фрезерирована и вставлена правильно.
• Пункт 3. OSB должна быть через каждые полметра пристрелена скобами прямо в полку. Это помогает сохранять давление до того, как полностью застынет клей.
• Пункт 4. Вы имеете право попросить сертификат качества продукта и посмотреть, применяется ли нужный тип клея – тот, который допущен для клееных несущих конструкций.
• Пункт 5. Проверьте, есть ли в сопутствующей документации протокол испытания образцов балок, их номер технических условий и выпуска.

Выглядеть качественные двутавровые балки должны так:

Здесь секрет кроется в том, такие балки предварительно хорошо высушены, тогда как обычная древесина все еще содержит определенный процент влажности. Да и сама конструкция балки позволяет легко прорезать отверстия в перекрытии для проведения канализации, вентиляции газа и воды, а в условиях строительства частного дома или коттеджа это – важный момент.

Что касается клеевого соединения заметим, что некоторые российские застройщики уже давно отказались от заказа сырья от более мелких фирм и приобретают заграничные двутавровые балки, т.к. отечественное производство двутавровых деревянных балок и его итоговое качество не всегда радует. Да и опыта мало, канадская технология пока еще слишком непривычна и не находит в нашей стране большого количества последователей. Вот поэтому порой проще изготовить двутавровую деревянную балку своими руками – здесь нет ничего сложного. А мы расскажем, что и как.

Когда вы приступите к самостоятельному изготовлению заморской балки для строительства своего дома, то у вас уйдет около суток для первого образца, зато на второй день работа пойдет намного быстрее. Все делайте согласно такой пошаговой инструкции:

• Шаг 1. Приобретите листы OSB толщиной 12 мм и нарежьте их на равные части.
• Шаг 2. Далее вам понадобятся доски, в которых нужно сделать фрезу «ласточкин хвост» посередине доски, глубиной около 12-14 мм.
• Шаг 3. Залейте специальный клей в отверстие и вставьте лист OSB.
• Шаг 4. Чтобы быстро просушить участок, достаточно использовать обогреватель.

Главное при этом ни в коем случае не приобретать свежеспиленные или непросушенные доски, так как они могут непрогнозируемо повести себя в долгосрочной перспективе.

Высоту балки рассчитывайте по такому принципу:

• Для листа с размерами 2440 мм оптимальным шагом балок будет 305, 406, 488 и 610 мм.
• Для листа в 2500 мм рациональный шагом будет 312, 417 и 500 мм. А вот двутавровыебалки с шагом более 6 метров уже не применяют.

В заводских условиях двутавровые балки всегда фрезируются так, что прорезь у них получается как бы зауженой книзу, и лист OSB вклеивается в полку внатяг. Так лист и дерево прилегают наиболее плотно.

Для этого используется полиуретановый или меламиновый клей, а сам лист зажимают струбцинами и забивают еще дополнительно под углом 45 градусов по длине через каждые 20 см. На каждую такую балку уходит не более 2 часов, и уже через 6 часов ее можно устанавливать:

Соединяйте балки между собой при помощи специальных блок-вставок:

Вот небольшой видео-урок, как вставлять лист в древесину:

И наконец, самый ответственный этап! Изготавливая деревянные двутавровые балки для строительства своего дома, еще задолго до их монтажа вам нужно точно просчитать пустоты в перекрытиях – для будущей прокладки инженерных коммуникаций. Конечно вы будете проводить сантехнические трубы, электрические кабеля и инженерные системы. И здесь важно определеть все изначально правильно, чтобы потом не допустить ослабление перекрытия.

Сверление отверстий для коммуникаций

А теперь также подойдем вплотную к такому важному вопросу, как правильно сверлить двутавровые деревянные балки. Дело в том, что это необходимо делать еще на земле – до монтажа. И здесь важно соблюсти все правила, иначе даже небольшие отверстия способны ослабить балку по всей длине.  Где именно могут располагаться сквозные отверстия в балках перекрытия зависит от того, по какой технологии они были произведены.

Так, у двутавровых балок отверстия должны быть не более 40 мм. Располагать их разрешено практически в любом месте между таврами, но только не ближе 150 мм к торцу балки или опоры на несущий элемент. Идеально, если такие отверстия будут располагаться прямо по центру относительно полок, а не выше или ниже. А максимально допустимый диаметр отверстия 10 см.

Кроме того следите за тем чтобы расстояние между соседними отверстиями было в 2 раза больше диаметра самого большого из них.

Узлы крепления балок со стеной

Если вы подготовили балки правильно, можете смело приступать их монтажу:

Вот основные узлы крепление двутавровых деревянных балок к стене:

В готовое перекрытие из деревянных двутавров вставьте утеплитель:

А теперь давайте разберем главные ошибки при изготовлении таких балок.

Ошибка №1. Покупка неподготовленной древесины

Если вы беретесь самостоятельно изготовить изготавить такое основание для перекрытия, помните, что в заводских условиях балки готовят по специальной технологии, используя только калиброванный сухой материал. Это позволяет полностью исключить возникновение перекручивания балок так называемым «вертолетом», которое нередко происходит при применении обычных деревянных балок и досок.

Вам наверняка будет интересно посмотреть на сам процесс заводского изготовления таких балок:

Ошибка №2.  Использование неподходящего клеевого состава

Нельзя для склейки элементов двутавровой балки использовать эпоксидную смолу. У нее достаточно слабая адгезия конкретно в древесине, и придется выжидать немало времени, пока она затвердеет. А вот полиуретановый клей как раз подходит хорошо. Главное преимущество его в том, что он не горит и при этом сам термоактивен. Говоря простым языком, чем выше температура, тем крепче становится само изделие.

И уж точно нельзя использовать в качестве клея ПВА, ведь он совершенно не предусмотрен для применения в таких конструкциях.

Ошибка №3. Неправильное сопряжение балок

Речь идет о перерасходе балок. Дело в том, что в отличие от обычных деревянных балок, двутавры не крепятся внахлест. Для их крепления необходимо приложить балки встык и закрепить при помощи перфорированных пластин. Но не перфорированной лентой, применение которой потом приведет к опрокидыванию балки! Причем место установки перфорированных пластин определяется точными инженерными расчетами.

Ошибка №4. Применение не тех крепежных элементов

Еще одна популярная ошибка – это крепление двутавровых балок к стене и заделка их места монтажной пеной. А на самом деле использовать можно исключительно специальные закладные элементы.

Нельзя также применять слабые кронштейны, ведь после этого уже нельзя будет гарантировать несущую способность такого перекрытия и существует риск обрушения всей конструкции.

Не крепят двутавровые балки также обычными саморезами. Ведь сам по себе саморез – это не конструкционный элемент, и он не рассчитан выдерживать повышенную нагрузку, и используется только для крепления легких и не несущих конструкций.

Обратите внимание и на размер кронштейна, достаточность его высоты. Соотношение высоты кронштейна и балки должно стремиться к единице, то есть быть почти одинаковым. Чем меньше кронштейн – тем хуже.

Ошибка №5. Задействование посторонних элементов

Неправильно также использовать дополнительные элементы, которые не были предусмотрены конструкцией. На самом деле стандартное крепление двутавра достаточно жесткое, и еще как-то закреплять его нет необходимости.

Мы подготовили для вас иллюстрацию, которая поможет разобраться с самыми типичными ошибками монтажа таких балок:

Следуйте нашим советам – и у вас все получится!

Производство деревянной двутавровой балки в домашних условиях

Производство деревянных двутавровых балок своими руками – очень выгодный и прибыльный бизнес, начать который под силу каждому! Деревянную двутавровую балку в первую очередь используют для изготовления перекрытий, создавая очень прочное и качественное основание для будущего полового настила.

Этот вид балки появился сравнительно недавно, но уже успел завоевать расположение и популярность среди строителей. Двутавр успешно применяется в каркасной технологии строительства загородных домов, помогая не только ускорить, но и удешевить возведение дома.

Деревянная двутавровая балка технические характеристики нагрузки

Какую нагрузку может выдержать двутавровая балка? По своим техническим характеристикам, деревянная двутавровая балка ничем не уступает металлическим и бетонным конструкциям, но при этом стоит в разы меньше. При этом получить такое качество вполне реально даже при производстве в домашних условиях.

Стоит так же отметить о том, как с помощью размещения двутавров можно увеличивать прочность перекрытий. Например:

1. Расположенные рядом (по горизонтали) 2 двутавровые балки суммируют свою прочность к нагрузкам. То есть если одна балка выдерживает 300 кг, то в паре с такой же балкой перекрытие будет выдерживать 600кг.
2. Расположенные балки одна на другую (по вертикали) способны выдерживать в 4 раза большую нагрузку. То есть если положить одну балку с прочностью в 300 кг, а сверху такую же и закрепить их между собой, то в паре они уже выдерживают вес в 1200кг.

Нагрузка на двутавровую балку таблица:

Размер пролета	Расстояние между балками	Сечение балки (высота x ширина) в мм.
3м.	1м. 0,5 м.	150×10 150×50
4м.	1 м. 0,5 м.	200×100 150×100
5м.	1 м. 0,5 м.	250×150 200×150
6м.	1 м. 0,5 м.	250×180 200×150
7м.	1 м. 0,5 м.	300×200 250×150

Примечание. Все данные приведены из расчета нагрузки на перекрытие около 400 кг/м².

Конечно, при расчетах нужно еще учитывать:

• качество материалов;
• частота укладки балок;
• отклонения размеров.

Если вы хотите несколько сэкономить на строительстве собственного дома или же заняться бизнесом по продаже двутавровых балок, тогда следует помнить, что ничего особо сложного в изготовлении этого вида перекрытий в домашних условиях нет. Деревянные двутавровые балки для междуэтажного и чердачного перекрытия позволяют выполнить весь процесс своими руками. Ведь перекрытия по деревянным балкам выполняется без использования подъемных кранов и другого вспомогательного оборудования. Весь процесс может выполнить один мастер самостоятельно. Такое перекроите – не скрепит и имеет массу других преимуществ.

Виды деревянных двутавровых балок

Для начала ознакомимся с разнообразием ассортимента этого стройматериала. Различают следующие серии двутавровых балок:

1. БДК (балка двутавровая клееная). Используется в строительстве домов с короткими пролетами.
2. БДКУ, БДКУ-Л. Такие балки имеют широкие ребра жесткости, отличаются высокой прочностью и наличием большой площади для гвоздевых креплений.
3. СДКУ, СДКУ-Л. Эта двутавровая стойка является основой каркаса стен.
4. БДКШ, БДКШ-Л. Широкая балка применяется в постройках с очень длинными пролетами. Также ее можно использовать в качестве стропил.
5. СДКШ, СДКШ-Л. Балка применима для изготовления стеновых панелей.

Деревянная двутавровая балка своими руками

Для успешного старта нужна рулетка, циркулярная пила, клей по дереву, швеллера, хомуты и шлифовальная машинка. Основными материалами для изготовления послужат клееный брус и фанера, которую можно заменить на ОСП (Ориентированно-Стружечная Плита).

Клееный брус легко достать в любых строительных магазинах. Он отличается повышенной легкостью, надежностью и прочностью, податлив в обработке, поэтому для изготовления деревянных двутавровых балок подойдет идеально.

Прочная фанера или ОСП понадобится для изготовления центрального ребра жесткости, которое с двух сторон будет вставляться в подготовленный клееный брус.

Как сделать двутавровую деревянную балку своими руками:

1. В нижнем и верхнем клееном брусе, предварительно нарезанном на одинаковые отрезки нужной длины, выпиливаем паз соответствующей глубины. Так получается основание нашей балки.
2. Затем подготавливается ребро жесткости. Позаботьтесь, чтобы на его гранях не было никаких дефектов или неровностей. При их наличии либо зашкурьте ребро, либо замените на новое.
3. Последним этапом идет фиксирование ребра жесткости в выпиленных в брусе пазах. Для этого используется специальный клей, обеспечивающий надежное крепление элементов друг с другом.
4. После этого проконтролируйте, чтобы балки во время высыхания пребывали в полнейшем покое. Двигать и переносить их в это время категорически запрещено!

В процессе изготовления будет достаточно много опилок, чтобы параллельно заняться производством топливных брикетов.

Двутавровые балки – один из главнейших элементов будущего дома, на который оказывается постоянная нагрузка, поэтому к изготовлению следует подходить с максимальной ответственностью.

Рентабельность бизнес-идеи

В среднем на изготовление одной двутавровой балки уходит порядка 30 минут. Но если делать много деталей одновременно, тогда количество затраченного времени значительно уменьшается. К примеру, изготавливая 20 двутавров за раз. Сначала нарезают 40 клееных балок, затем вырезаются и шлифуются 20 ребер жесткости, а потом все это последовательно клеится. Здесь вам понадобится порядка 3-4 часов, в то время как при поштучном изготовлении вы затратили бы 10 часов и более.

Средняя продуктивность при самостоятельном изготовлении 5-ти метровых двутавровых балок без посторонней помощи составляет около 70 штук в день. Как мы уже отмечали, спешить никуда не следует, чтобы предотвратить допущение малейших просчетов.

Розничная цена деревянной двутавровой балки составляет 4,8$ за погонный метр (высота 200мм, сечение бруса 42×85, вес 5кг/м.п.). А себестоимость метра погонного метра ниже 3,5$. Следовательно, рентабельность у этого дела – довольно высокая, что делает производство двутавровых балок еще более привлекательным. Берем для наглядности в расчетах среднюю длину в 5 метров и получаем 25$ дохода с одной балки. Не сложно посчитать, что при активных продажах можно выйти на 2000$ в месяц.

При этом позаботьтесь о наличии большой мастерской. Но если объем продукции вырастет, тогда можно обойтись собственным гаражом. Также позаботьтесь о приобретении профессиональной циркулярной плиты. Расходы на ее покупку колеблются в пределах 700$.

Этот вид строительных материалов пользуется стабильно высоким спросом у потребителей.

Деревянные двутавровые балки перекрытия своими руками

С ростом индивидуального строительства двутавровые балки перекрытия стали обретать все большую популярность в частном секторе. Их преимущества – отдельная тема, но один из плюсов опор этого типа отметить стоит. В отличие от металлических аналогов, двутавровые балки из древесины можно изготовить своими руками. Как это сделать, подробно рассматривается в данной статье.

Сфера применения деревянных двутавров не ограничивается лишь обустройством перекрытий. Они широко используются при возведении каркасных строений, монтаже настилов, перегородок и опалубок. Зная технологию и ряд особенностей промышленного производства таких изделий, можно изготовить образец любого типоразмера, под конкретное использование.

Ведь сделать двутавровую балку своими руками – значит, решить ряд проблем. Во-первых, с транспортировкой габаритной продукции. Во-вторых, с подгонкой ее по месту, так как покупные экземпляры могут в точности и не подойти.

Автор сразу оговаривает, что вникать в такие детали, чем и как сделать выборку древесины для получения пазов в заготовке и ряд других нюансов совершенно бессмысленно. У каждого хозяина свой собственный опыт, возможности и инструмент. Поэтому акцент – на домашнюю технологию сборки двутавровых балок, полный цикл их изготовления своими руками. Примеры заводских опорных образцов – на рисунке.

Это не все, что предлагает рынок, но конструктивные особенности двутавров и их основные типоразмеры понятны.

Выбор материалов

Деревянные балки – понятие обобщенное. Для изготовления двутавра используется не только цельная древесина, но и изделия на ее основе (плитные, листовые, слоеные, прессованные и так далее).

Опорные части балки

Только брус. Благодаря правильной геометрии такие заготовки – один из лучших выборов для производства балок двутавровых. Другое дело – какой именно брус? Так как для опорного элемента первоочередное значение имеет прочность, то лучше ориентироваться не на профилированные заготовки, а на клееные. Разница между ними хорошо изложена здесь.

Отдельно следует остановиться на породе дерева. На эту тему рассуждать можно много, описывая плюсы и минусы той или иной древесины. Автор рекомендует для сборки двутавровой балки использовать лиственницу или изделия, которые изготовлены на ее основе.

Достаточно вспомнить, что именно это дерево всегда применялось для закладки нижних венцов срубов. Причина в том, что частично вбирая влагу, оно становится еще прочнее. Собственно, что и требуется, если думать о надежности и долговечности опорного элемента.

Стойка балки

Если собирать двутавр своими руками, то лучшее решение (хотя и не единственное) – плиты OSB или листы фанеры (многослойной). Здесь необходимо учитывать, о каком именно перекрытии идет речь. Если нагрузка незначительная, то можно обойтись более дешевыми листами ФК. Для возведения массивных конструкций однозначно – плиты ориентировано-стружечные, так как они намного прочнее.

Клей

Рекомендация простая – если речь идет о монтаже перекрытий или иных конструктивных элементов в жилом строении, то при выборе клея для древесины следует обратить пристальное внимание на его компонентный состав. Чем меньше токсичных веществ, тем лучше. Такие клеи имеют в маркировке обозначение ECO.

Порядок изготовления деревянной балки двутавровой

Подразумевается, что материалы просушены, отбракованы и готовы к использованию.

Планки

Наиболее важный технологический этап. От того, насколько точно произведена разметка, зависят долговечность двутавровой балки и ее способность держать расчетную нагрузку. Даже малейший перекос стенки будет иметь самые негативные последствия. Выборка древесины в брусе должна вестись строго по осевой линии заготовки. Это и учитывается при разметке деревянной детали под двутавровую балку. Причем независимо от линейных параметров планки.

Часто встречающийся вопрос – какова глубина паза в брусе? Здесь нужно ориентироваться на габариты стенки. Рекомендуемая выборка дерева – порядка 10% от длины двутавровой балки.

Стенка

Так как она устанавливается в пазы, подготовленные в брусе, соответствующие кромки листа (плиты) следует немного стесать.

Сборка двутавровой балки

Сам процесс изготовления, когда все грамотно организовано, много времени не занимает.

• Промазка клеем пазов в планках.
• Установка в заготовку, которая является нижней, листовой или плитной стенки.
• Накладка бруса сверху, прижим и выравнивание.

Особенность работы

Необходимо не только добиться плотного прилегания всех частей двутавровой балки, но и избежать их перекоса в процессе высыхания клея. Для этого следует использовать любое «железо» с соответствующим профилем. Можно взять готовый швеллер по размерам планок, согнуть листовой металл, придав ему нужную форму. Останется лишь эти детали наложить на собранную двутавровую балку снизу и сверху и зафиксировать хомутами или обмотать веревкой, как кокон.

Практические рекомендации

• Расчет параметров двутавровой балки в зависимости от нагрузки лучше доверить профессионалу. Собрать ее своими руками несложно, а вот самостоятельно определить необходимые параметры (к примеру, толщину, ширину заготовок) сможет лишь специалист в этой области. Сэкономив на оплате его услуг, впоследствии можно потерять значительно больше на капитальном ремонте.
• Не следует использовать изделия, изготовленные по единому шаблону, для разных условий применения. Опять-таки, из-за возможных отличий по предельной нагрузке.
• Покупная древесина, даже промышленной осушки, характеризуется определенным уровнем влажности. Перед тем, как приступать к «конструированию» двутавровых балок и их сборке своими руками, пиломатериалы следует некоторое время выдержать в условиях, где они дополнительно просохнут. В противном случае есть риск, что после установки опорного элемента его поведет, а вместе с ним и всю конструкцию.
• Производительность можно существенно повысить, если правильно организовать работу по изготовлению двутавров. Независимо от размеров балок, все они имеют идентичную конструкцию. Следовательно, целесообразно процесс подготовки разбить на несколько этапов. Например, раскрой материалов, шлифовка образцов, их обработка препаратами (антипирены, антисептики) и так далее. При выполнении однотипных операций экономия времени налицо. В этом случае на изготовление одного двутавра уйдет минут 15, не больше.
• Решение использовать для стенки доску – не совсем правильное. Рекомендованные выше материалы из фрагментов дерева (фанера, OSB) в процессе изготовления подвергаются «горячему» прессованию. Значит, характеризуются большой плотностью. А вот о древесине такого не скажешь. Поэтому доска при сборке двутавровой балки используется крайне редко – при небольшой высоте изделия, и то, по необходимости. Причем берутся только плотные породы, а они стоят довольно дорого. Да и их защита от впитывания влаги потребует более интенсивной обработки. Вывод – такое решение экономически неоправданно.

Собственно, ничего сложного ни на этапе подготовки, ни в процессе сборки двутавровой балки своими руками нет. Если инженерные расчеты сделаны грамотно, с учетом всех особенностей эксплуатации, то самодельный опорный элемент получится ничуть не хуже заводского. А главное – в точности подойдет по месту установки.

Прокатка двутавровых балок своими руками

Крейг Бисгейер

Страница приветствия Страница со ссылками Отправить E-Mail

(Примечание: обязательно прочтите ноябрьский 2003 г. Обновите эту статью, которую можно найти, нажав здесь.)

Вы когда-нибудь смотрели по телевизору эти передачи о ремонте дома? Если да, то у вас наверное видел новый продукт для домостроения, который действительно изящный — Клееный деревянный двутавр для перекрытий.Эти 100% сборные балки потребляют гораздо меньше старовозрастная древесина и меньше весит чем их аналог в стандартных размерных пиломатериалах. И их улучшенная жесткость и прочность может охватывать большие расстояния, чем обычные размерные пиломатериалы того же типа размер.

Применительно к модельному железнодорожному строительству строители крупных макетов могли бы воспользоваться теми же функциями для создания прочных скамей с меньшим количеством опор, меньшими затратами. дерево и более длинные промежутки между ног. Освободившееся пространство может означать лучший доступ под макет, больше места для хранения, даже плавающие секции и консольные концы.А меньше дерева — значит меньше расход.

Но есть некоторые проблемы с этими коммерчески производимыми балками. Они действительно очень большие! Как правило, они слишком тяжелы для наших простых моделей железных дорог — в конце концов, мы не строим дома — и стоят они недешево. Вы дорого платите за эту огромную силу, и вы никогда не будете использовать большую его часть. Еще одна проблема — доставить их домой. Представьте, что вы пытаетесь связать несколько этих 24-футовых младенцев в семейный автомобиль — или доплачивать, чтобы их доставили в лесной магазин. И даже не надо заводить их за поворот лестницы в подвал!

Что ж, не отчаивайтесь! Воспользуйтесь этим новым технологии путем создания собственных двутавровых балок! Изготовляя более легкие и тонкие балки из обычных доступный (и транспортабельный) пиломатериал, можем сэкономить древесину и расчистить много места под нашими макетами. И все же позаботьтесь о наших легких нуждах с большой силой. если ваши длинные рабочие участки будут только около восьми футов в длину, вероятно, не стоит пытаться, но для тех, кому нужно больше пролеты… читайте дальше!

Из чего сделан

При осмотре промышленного деревянного двутавра выясняется, что паутина состоит из из листового пиломатериала толщиной 3/8 дюйма, аналогичного обыкновенной древесно-стружечной плите или OSB.Посмотрите рекламу луч на фото слева. Глубина этого луча примерно 10 «. Фланцы на любой кромки изготовлены из многослойного и клееного древесного композита, как фанера, но с зернистостью в каждый слой идет горизонтально в одном и том же направлении. Фланцы функционально сплошные, без очевидные стыки, но стенки состоят из древесно-стружечной плиты длиной 8 дюймов, соединенных встык и склеенных все вместе. Это делает прочную структурную балку, способную выдержать тысячи фунты.

Для своей планировки (и в качестве примера) я строю двутавры из фанеры. с парой 1х2 в качестве фланцев, между стенкой фанеры 3/8 дюйма. (OSB можно заменить, и это, вероятно, будет даже дешевле). Готовая балка будет иметь полку шириной 1-3 / 4 дюйма и глубиной 1-1 / 2 дюйма на каждом краю, а глубина полотна 8 дюймов, длина пролета до 30 футов. Пример показан на заднем плане фото сравнения. Это должно обеспечить прочность примерно такую ​​же, как у размерного 2х8.Более чем достаточно прочный, чтобы выдержать вес компоновки, но намного легче. И стоимость на фут должен быть значительно меньше, чем у древесины сопоставимых размеров. Фактически материалы обходятся примерно по 0,61 доллара за погонный фут, без винтов и клея. В коммерческие лучи работают примерно до 1,25 доллара за погонный фут. Неплохая экономия.

Теперь, поскольку я ясновидящий, я уже знаю, что некоторые из вас думая: «Эй, насколько сильными могут быть эти балки, когда фанера только 4’x8 ‘ листы? Разве у вас не будут перерывы в сети? Разве это не ослабит лучи? » Да и нет.Будут перерывы в Сети. Но ничего страшного — у профессиональных балок стыки через каждые 8 ​​дюймов. слишком. прочность опоры нашей балки зависит от свойств растяжения и сжатия 1×2 фланец доски, которые очень и очень прочны в габаритных изделиях из дерева. Наши фланцы нельзя ламинировать. 2×3, но приклеенные и прикрученные к балке, они будут более чем достаточно прочными для наших нужд.

Изготовление двутавра

Для изготовления деревянных двутавровых балок вам потребуются следующие материалы:

Делаем разрезы

Если домашний центр не разрезал его, начните с разрезания фанеры по длине полосами размером полное веб-измерение, которое вы хотите создать.Для своих 8-дюймовых балок я вырезал полоски шириной 8 дюймов. и получим из обычного листа фанеры 4х8 шесть пластин-перемычек. Я разрезал свою на настольной пиле, чтобы получить максимально прямые разрезы, но вы можете провести линию на панели и использовать лобзиком или ножовкой, аккуратно разрезая.

Полки на балке будут составлять 1×2 (фактический размер 3/4 «x 1-1 / 2») доски, приклеенные и прикрученные к каждой стороне перемычки, с обеих сторон края. В результате получится балка с двумя полками толщиной 1-1 / 2 дюйма и шириной 1-5 / 8 дюйма, при условии толщины рулонного материала 3/8 дюйма.

Так как вы, вероятно, не найдете полосок длиной 16 футов, вы найдете возможно, используйте 8-дюймовые фланцевые доски для перекрытия каждого стыка в сетчатом материале. Ты хочешь иметь 4 фута фланцевой доски, охватывающей каждый разрыв в стенке. Это критично — если стыки на стенке и фланцах находятся слишком близко к вашей балке мог потерпеть неудачу.

На концах вы необходимо отрезать более короткие отрезки, чтобы компенсировать разницу по обе стороны от основного фланца доска.Например, если вы используете две 8-дюймовые перемычки, вы должны центрировать 8-дюймовые фланцевые доски. равномерно по всей паутине, и вам понадобятся два дополнительных По 4 фута с каждой стороны на концах, чтобы образовать 16 футов. Отметьте 8-дюймовые фланцевые доски в их центре, совместите эту разметку с стыками на веб-панелях. Обрежьте, установите и пометьте все фланцевые доски. прежде чем перейти к следующему шагу.

Собираемся вместе

Положите перегородки для каждой балки на пол встык до конца.(Подсказка: попробуйте прикрутить деревянную планку, чтобы скрепить полотна вместе. временно или скотчем их вместе в центре.) Поместите два 8-дюймовых центра. доски фланца над плитами стенки. Обильно нанесите клей на первую доску полки, Равномерно разложив его, используя кусок картона. Поднимите край пластин и поместите их на панели фланца, тщательно выровняв и убедившись, что пластины стенки встали плотно вместе. (Может быть полезно поддержать задний край каждой перегородки куском лома 1х2, чтобы доски оставались ровными).

Не торопитесь, работайте быстро. Нанесите клей на верхнюю часть полотна. край и уложить вторую отбортовку. На этом этапе вы должны зажать три слои вместе примерно на каждой ступне и убедитесь, что все внешние края совпадают и все стыки стыки тугие. Неровные края и стыковые соединения с заметными промежутками будут деформировать готовая балка, поэтому уделите несколько минут и убедитесь, что все сделано правильно.

Просверлить и зенковать отверстия в фланцевых пластинах примерно через каждые 12 дюймов или около того, оставаясь на расстоянии 3-4 дюймов от каждой фланцевой панели шов (для хранения пиломатериалов от расщепления).Зенковать отверстия примерно на 1/8 дюйма, чтобы винт вошел в отверстие. другая сторона фланца. С помощью отвертки закрутите шурупы для гипсокартона 1-5 / 8 дюймов. во фланец. Будьте осторожны, чтобы не расколоть панели фланца 1×3, ввинчивая винты. слишком далеко. Достаточно плотного прилегания. (Я использую одну из этих раскладушек с сверло и зенковка на одном конце и насадка для отвертки на другом. Вы можете увидеть это на картинке справа. Я очень рекомендую это экономит мне много времени.)

После того, как винты затянуты, можно начинать другой край, повторяя шаги выше. Повторите процесс для каждой последующей добавляемой веб-панели. Когда весь центр были применены фланцевые доски, вернитесь и добавьте вставки на концах, чтобы закончить луч.

Строительство моста

Сейчас же что основные балки сделаны, нам нужно связать их вместе в жесткую конструкцию, которая выдержит нагрузку. Это будет очень похоже на постройку палубной балки. мост.Двутавровые балки могут выдерживать большой вес, но только если они держится вертикально и жестко. Добавляемая связка предохраняет балки от скручивания и падения на бок, а также не допускайте попадания всей сборки в извивается, как танцор хула. Только требуется немного распорок, чтобы сделать действительно прочное основание. Самостоятельно макет Я размещаю балки примерно 24 дюйма для поддержки макета шириной 48 дюймов, два фута декорации в сторону. Для набора из 16 футов балок, я использую три поперечных распорки, расположенных на расстоянии около 8 футов по длине балок, создавая две прямоугольные коробки между двумя балками.

Каждая поперечная скоба просто прямоугольник из фанеры, вырезанный по известным размерам, в данном случае 8 дюймов высотой на примерно 24 дюйма шириной. Приклейте и прикрутите 8-дюймовый кусок шпильки 2×4 к каждой 8-дюймовой край как блок для завинчивания, так как фанера не очень хорошо берет шурупы в свой край. Резать профиль полок балки в конец раскосов лобзиком так, чтобы Края поперечной распорки будут плотно стыковаться со стенкой балки. Затем приклейте и прикрутите распорки к балкам с помощью универсальных винтов 1-5 / 8 «.

Наконец, мы должны установить угловые распорки, чтобы предотвратить повреждение конструкции. покачиваясь посередине. Необходима лишь небольшая фиксация, но это важно. я первоначально использованные металлические крестообразные скобы, которые я спас из какой-то старой ИКЕА. мебель, но они были дорогими и не хватало на работу правильно. С тех пор я заменил их двумя отрезками 4-1 / 2 ‘1×2, которые намного прочнее, и поскольку каждый из них создает форму прямоугольного треугольника без не скрепленные участки, он очень стабилен.Резать их так, чтобы они плотно прилегали к углу поперечной распорки и прилегали к стенке балки в уголок, опирающийся на кромку фланца. Прикрутите их к балкам с шагом 1-5 / 8 «. винты. Выровняйте поперечную распорку и прикрутите другой конец распорки к противоположной стороне. луч. Сделайте это как сверху, так и снизу каждого прямоугольника конструкции, по одной скобе. сверху и снизу.

Леггинсы

С мост построен, мы должны рассмотреть возможность поддержки макет.Моему 16-дюймовому мосту нужно всего четыре опоры, чтобы выдержать весь вес, который я на него возложу. (Чтобы быть уверенным, мы провели стресс-тестирование, поместив нагрузку 340 фунтов в центр ферма. Полное отклонение в центре составляло всего 1/4 дюйма). расположены ноги в дальних углах каждой балки, но вы также можете закрепить конец или концы и поставьте каждую ногу на четыре фута от концов, чтобы равномерно распределить нагрузку. Я бы не стал пытаться хотя консоль больше четырех футов. На балке длиннее 16 футов я был бы удобно расставлять ноги каждые 16 футов или около того, не беспокоясь.Ты может также захотеть обратить особое внимание на распорку в консольной раздел.

Для наращивания ног я рекомендую следующую практику: Во-первых, посмотрите на поперечное сечение слева. Красный представляет двутавровую балку, синий — нога. Сделайте картонный шаблон вашей балки и используйте его, чтобы обвести линии разреза на каждой ножке. Затем прорежьте паз двутавровой балки в верхней части каждой ножки, шпильку 2х4. Хороший лобзик быстро с этим справится.Обрезайте аккуратно и старайтесь, чтобы зазоры были как можно меньше возможно, так как более плотная посадка поможет устойчивости.

Стойка крепится болтами через фланец балки с шагом 1/4 дюйма x 4-дюймовые болты с квадратным подголовком (по одному на каждом фланце) и вкручиваются через стенку балки с помощью Винты 1-5 / 8 «. Такое расположение ( и ) надежно переносит вес разводка от балки до ножек, а затем до пола; и ( b ) предохраняют ногу от скручивания и поломки под весом.Быть Обязательно обрежьте ножки на длину, достаточную для того, чтобы дотянуться от верхней части балки до пола. Вершина ножки должны располагаться заподлицо с верхним фланцем балки, чтобы не мешать любые балки, которые вы прикрепите позже.

В зависимости от того, как далеко вы разнесете лучи, вы можете решить расположите ножки лицом внутрь или снаружи балок. Если ваши лучи 16 дюймов или меньше отдельно, обязательно крепите ножки наружу для устойчивости! В противном случае в любом случае будет работай.Установите ножки друг напротив друга и скрепите их друг с другом, используя хорошие доски 1×3 в крестообразном узоре. Два болта с квадратным подголовком должны исключить необходимость в каких-либо сквозные связи, но, вероятно, их в любом случае целесообразно добавить.

На этот раз ваш опорная конструкция готова, и вы можете приступить к сборке рабочего стола, поддерживающего сама железная дорога. Вы можете уложить балки поперек двутавра, как и на обычную двутавровую балку. конструкции, либо построить сетку прямо поверх двутавровых балок.Если вы хотите, чтобы поверхность была больше прикрепите балки, прикрутите доски 1х4 к вершинам двутавровых балок одним краем заподлицо к краю балки. Теперь у вас есть самые большие L-балки из когда-либо созданных! Мы сделали это в Макет Генри Фримена, и он работает очень хорошо.

Соображения по высоте

Установка максимальной высоты балки дает вам несколько преимущества. Больше свободного пространства под компоновкой, более легкий доступ к находящимся под ним предметам, таким как выключатель машины и электропроводка, а также короткие подступенки из вашей решетки или скамейки с L-образной балкой, что экономит вас $$$ в дополнительной древесине.Чтобы установить высоту балки, начните с нулевой высоты базовой компоновки. (Смоделирована самая низкая точка трека). Вычтите толщину колеи, дорожного полотна и грунтового полотна, а также высота решетки или L-балки, опирающейся на балки. Наконец вычтите лишний дюйм вам понадобится для прокладки проводов, переключений между механизмами и прочими предметами. В высота, которую вы придумаете, будет высотой вашей ноги (помните, что наши двутавровые ножки достигают вершины каждого луча).

Другие вещи, которые вам, возможно, придется принять во внимание, — это скрытая постановка ярдов или дорожек, которые могут опускаться ниже высоты базовой планировки, или пейзажи, такие как овраги или реки, которые опускаются ниже самого низкого уровня трассы.Возможно, вам придется подумать о настройке балки высота ниже для зазора в этих областях. Если ваша скрытая дорожка опускается достаточно низко, вы можете прорежьте в стенке балки отверстие достаточно большого размера, чтобы через него можно было пройти без ослабления пучок многовато. Дополнительная нога для поддержки в этой области может быть хорошей идеей. Однако не врежьте полку балки, так как это ослабит балку. значительно.

Альтернативные методы

Еще один способ построить еще более прочные двутавровые балки — отказаться от изготовлены методом фланцев 1×2 и изготовят собственные сплошные фланцы из обычных 2×4.А большим преимуществом является то, что вы можете легко получить 2×4 длины 16 футов, что делает еще более сильный луч. Однако для этого метода вам действительно понадобится настольная пила и, возможно, маршрутизатор. Этот метод, вероятно, также сэкономит еще несколько центов на линейной стоимости стопы.

Балки двутавровые световые из ДВП

Двутавровая балка, также известная как двутавровая балка, W-балка, двутавровая балка, балка, широкая балка, универсальная балка или двойная Т-образная балка, представляет собой конструкционный опорный материал , распространенный в широком диапазоне жилых и коммерческих зданий. проекты.Их структура, дизайн и конструкция дают им уникальную и исключительную способность выдерживать самые разные нагрузки.

двутавровые балки получили свое название от характерной формы буквы «I». Они состоят из двух горизонтальных плоскостей, известных как «фланцы», которые соединены одним вертикальным компонентом, известным как «стенка» или «сердечник». Части соединяются вместе, образуя балку, поперечное сечение которой выглядит как заглавная буква «I» с дефисами вверху и внизу.

Виды двутавра

Существует много типов двутавровых балок, хотя двутавры из стали являются наиболее распространенным типом.Другие типы двутавровых балок включают алюминиевые балки, деревянные балки и балки из композитного дерева . Сталь предпочтительнее в тяжелом строительстве, например, при строительстве мостов, из-за ее прочного структурного состава и долговечности. Однако стальные двутавровые балки слишком тяжелы для использования в жилых помещениях. Также они очень дороги по сравнению с вариантами из алюминия, дерева и древесных композитов.

Для легких, экономичных и экологичных двутавровых балок с достаточной прочностью на разрыв и долговечностью, почти аналогичной прочности стали, ДВП является альтернативным материалом для двутавровых балок .Большинство двутавровых балок, изготовленных из деревянных изделий, изготавливаются из материалов с высокой прочностью на растяжение, таких как LVL (клееный брус ) или массивные пиломатериалы, составляющие верхние и нижние полки, в то время как конструкционная фанера, OSB (ориентированно-стружечная плита) или оргалит составляют сеть.

ДВП светлый двутавр

Конструкционная фанера и плиты OSB являются хорошими материалами для деревянных двутавровых балок, но ДВП или древесноволокнистая плита высокой плотности еще лучше. Древесноволокнистая плита, также обычно называемая древесноволокнистой плитой высокой плотности, представляет собой экологически чистый продукт, изготовленный из натуральных древесных материалов и спрессованный при очень высоких температурах и давлении для создания древесно-композитного материала с наивысшей плотностью. Секция стенки в двутавровой балке служит средой для передачи напряжения сдвига внутри балки, а оргалит имеет лучшие характеристики сдвига, чем два других материала.

ДВП

HDF создают легкую двутавровую балку , которая одновременно прочна и долговечна, и в то же время гарантирует экологичность элемента каркаса, который легко установить в жилых и легких коммерческих проектах.Его фланцы позволяют балке противостоять изгибу, растяжению и давлению сжатия, опирается на повышенные свойства прочности и жесткости LVL. С другой стороны, полотно служит средой для передачи напряжения сдвига, полагаясь при этом на сдвигающую способность твердого картона и стабильность размеров.

Хотя двутавровые балки из OSB или фанеры могут быть окрашены или обработаны соответствующим образом для улучшения их эстетической привлекательности, ДВП превосходит их по внешнему виду, поскольку на них нет линий клея или стыков.Таким образом, его можно использовать с минимальными требованиями к отделке , , но если требуется отделка, это можно легко сделать или можно заказать плиту HDF с предварительной окраской.

Факторы, которые следует учитывать при выборе двутавра

Балки

I имеют широкий диапазон веса, ширины полки, толщины стенки, глубины сечения и других характеристик в зависимости от желаемого применения. Заказывая световые двутавры, покупатели классифицируют их по марке материала и размерам.

Дополнительно строители также учитывают:

• Вибрация — Определенная масса и жесткость балки определяют, может ли она поглощать вибрации при ее применении.
• Изгиб — Прочность поперечного сечения двутавровой балки должна выдерживать предел текучести.
• Отклонение — Толщина балки должна позволять минимизировать ее деформацию.
• Изгиб — Фланцы должны быть достаточно прочными, чтобы предотвратить изгиб.
• Натяжение — Двутавровая балка должна иметь соответствующую толщину стенки, чтобы избежать коробления или волнистости при растяжении.

Общая конструкция двутавровой балки позволяет ей изгибаться под высоким напряжением вместо потери устойчивости. Это достигается за счет размещения большей части материала в областях вдоль осевых волокон, областях, где испытывается наибольшая нагрузка. Двутавровые балки имеют минимальную площадь поперечного сечения, что позволяет использовать меньше материала при их строительстве, но при этом обеспечивает желаемую форму балки.

Применение и преимущества двутавровых балок из легкого ДВП

Легкие двутавровые балки из ДВП широко применяются в конструкции крыш и перекрытий жилых домов . Они отлично подходят для длинных пролетов, а поскольку они обеспечивают исключительную прямолинейность , строители могут легко поддерживать ровную поверхность каркаса при их использовании.Строители любят их еще и потому, что они легкие в установке с минимальными трудозатратами, в отличие от стальных двутавровых балок. Огромная мощность двутавровых балок устраняет необходимость в многочисленных опорных конструкциях, экономит время, деньги и делает конструкцию более устойчивой.

Большинство деревянных двутавровых балок из композитного материала также имеют заглушки для прокладки проводов и водопровода, чтобы сэкономить время на сверлении. Они также предлагают безграничные возможности индивидуальной настройки с помощью красок или отделки и позволяют человеку повесить на них мебель, что сложно или невозможно со стальными балками. Двутавровые двутавры из ДВП также являются экологически чистыми. потому что они сделаны из 100% древесных плит HDF, таких как Tablex, прочных, высокопрочных, и доступных экологических ДВП производства Betanzos HB.

Если вы заинтересованы в разработке двутавровых балок в Северной Америке, , пожалуйста, свяжитесь с нашим международным отделом продаж . Betanzos HB имеет возможность разработать конструкционные изделия из древесноволокнистых плит по запросу, несмотря на то, что они есть в нашем текущем каталоге Tablex.Поэтому Betanzos HB стремится расширить нашу сеть на коммерческих контактов между импортерами, торговцами древесиной и деревообрабатывающей промышленностью.

В чем разница между балкой и балкой?

Глядя на несущий пол, можно заметить, что каркас состоит как из балок, так и из балок. Эти части кажутся похожими — обе являются длинными горизонтальными элементами конструкции. Так в чем же разница между балкой и балкой?

Балки и балки имеют много общего, но различаются по размеру и роли. .Балки небольшие, многочисленные и опираются на балку. Балки большие, их немного, и они опираются на фундамент, столбы или стену.

Балки предназначены для того, чтобы нести и распределять основные структурные нагрузки системы перекрытий на опоры, стены или колонны ниже. С другой стороны, балки обеспечивают вторичную опору . Их больше, и они расположены ближе друг к другу, чем лучи.

Давайте углубимся немного глубже, чтобы увидеть, в чем они одинаковы и чем они отличаются.

В чем сходство балок и балок

Наиболее очевидное сходство балок и балок состоит в том, что оба являются горизонтальными элементами конструкции . То есть балки и балки представляют собой детали, которые лежат ровно, а не вертикально. Обе простираются на большие расстояния. Нагрузка на балки и балки прикладывается под прямым углом к ​​длине пролета. Другой способ сказать, что балки и балки выдерживают нагрузку, давящую на длинную прямую сторону.

Технически балки являются разновидностью балок.Мы используем два разных имени, потому что они выполняют несколько разные роли. Различные работы означают, что вам нужны разные материалы или конструкции, чтобы получить максимальную производительность от ваших балок и балок. Давайте посмотрим на конкретные задачи, которые они выполняют, чтобы понять разницу.

Что делают балки

Балки несут нагрузку на столбы, стены или фундамент . Основная масса конструкции приходится на балки. Балки переносят нагрузку на вертикальные элементы, которые находятся на земле или в земле.Поскольку балки являются основными носителями веса, они обычно намного более прочны, чем балки. Балки в здании могут быть стальными, деревянными или комбинированными из пиломатериалов.

Стальные балки прочнее деревянных, но и дороже. Стальные балки обычно используются в больших зданиях, спроектированных инженерами или архитекторами. Дерево используется для изготовления балок в домах и небольших конструкциях. Если вы найдете сталь в доме или небольшом строении, это почти всегда будет балка, а не балка.

Комбинированные балки изготавливаются путем соединения нескольких кусков размерной древесины вместе для образования более длинной и прочной балки. Размер деревьев ограничивает размер габаритного бруса для изготовления балок. Когда требуется более прочная или длинная балка, комбинируют пиломатериалы двух размеров. Комбинированные балки обычно делают двойной толщины для дополнительной прочности. Большая длина достигается за счет расположения стыков между более короткими досками так, чтобы каждый стык перекрывался прочной древесиной с другой стороны.

Создание более сильных балок

К сожалению, комбинированные балки тяжелые, и их прочность все же ограничена габаритами бруса. Спроектированные балки должны быть легче и прочнее комбинированных. Деревянные балки получают прочность от своей глубины. То есть балка глубиной шесть дюймов сильнее четырехдюймовой балки. Оба они слабее восьмидюймовой балки. Размерный брус ограничивает глубину балки до двенадцати дюймов.

Балки Flitch — это особый вид комбинированных балок.Они используют лист стали, зажатый между двумя кусками габаритной древесины. Эти балки приобретают прочность за счет стали, а два куска пиломатериала помогают балке сопротивляться изгибу. Фальцевальные балки прочнее комбинированных.

Спроектированные балки

Спроектированные балки могут быть еще глубже и прочнее. Эти балки имеют поперечное сечение в форме заглавной буквы «I» (с засечками). Корпус «И» изготовлен из фанеры. Из фанеры можно делать практически любую глубину, поэтому балка может быть солидной.Толщина фанеры не обязательно должна быть такой же, как у габаритных пиломатериалов. Это создает фанерную балку, которая легче и прочнее, чем сплошная балка.

Проблема с фанерой в том, что она прогибается в тонком направлении. Он более устойчив к вертикальной нагрузке, но может покачиваться по горизонтали. Вот здесь и проявляется размерная древесина. Верх и низ буквы «I» сделаны из досок 2 × 4 с пазами для крепления фанеры. Теперь сгибание фанеры контролируется 2 × 4, при этом она сохраняет свою вертикальную прочность.Эти балки можно сделать намного длиннее габаритных балок из пиломатериалов.

Что делают балки

Балки — это особый вид балок, которые поддерживают широкую плоскую поверхность. Они находятся под полом или под крышей. Балки никогда не бывают одни — их всегда будет много вместе. Расстояние между балками невелико — стандарт в каркасных домах составляет шестнадцать дюймов друг от друга. Балки обычно соединяются с балками с обоих концов. Балки будут либо располагаться сверху балки, либо прикрепляться вдоль балки.

В домостроении балки почти всегда изготавливаются из размерной древесины. Они могут быть того же размера, что и балка, или меньше. Основное правило для каркасных зданий состоит в том, что расстояние, на которое может проехать 2х балка в футах, равно ее глубине в дюймах. То есть 2 × 4 может охватывать четыре фута; 2 × 6 может охватывать шесть футов; 2 × 12 может пролететь до двенадцати футов.

Связывая вместе

После того, как балки выложены, они покрываются обшивкой . Обшивка обычно представляет собой фанеру, которую кладут на балки, чтобы сделать черновой пол или настил крыши.Балки удерживают обшивку, а обшивка укрепляет балки и предохраняет их от прогиба.

Чем они отличаются?

Балки — основные конструктивные элементы. Они выдерживают основной вес стен, полов или крыш. Балки — одни из самых важных частей конструкции. Балки опираются на балку. Они могут быть меньше, да и балок наверняка будет больше. Балки находятся только под значительными элементами, а балки будут разложены под крышей или полом.Вот быстрое сравнение:

Элемент	Балка	Балка
Направление	По горизонтали	По горизонтали
	9065 902 902		Больше		9026
Придерживается	Вертикальный элемент	Балка
Изготовлен из стали	, Габаритные пиломатериалы, Спроектированные пиломатериалы	Габаритные пиломатериалы, сталь

Что насчет других строительных деталей?

Помимо балок и балок, иногда можно услышать о других элементах, поддерживающих крышу или пол.К ним относятся стропила, прогоны и фермы. Чем они отличаются от балок и балок?

Стропила похожи на балки, но расположены под углом. Как и балки, стропила многочисленны и поддерживаются балкой. Балки всегда горизонтальные. Стропила можно найти только в конструкциях крыш, а не под полом.

Прогоны — это перекладины, поддерживаемые стропилами. Они предоставляют больше места для крепления настила крыши. Они также помогают придать жесткости крыше.

Фермы — это комбинированные конструкции, состоящие из балок, стропил, балок и прогонов.Ферма — это название, данное полной сборке элементов, поддерживающих наклонную крышу. Когда строятся новые дома, ферма может быть собрана на месте из размерного бруса, или предварительно собранные фермы могут быть доставлены и установлены наверху здания.

Заключительные ноты

Балки и балки похожи друг на друга, но играют разные роли в здании. Знание разницы поможет вам более ясно говорить о строительстве и поможет понять процесс строительства конструкции.

Разрывные балки — Деятельность — TeachEngineering

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 8 (7-9)

Требуемое время: 45 минут

Расходные материалы на группу: 2,00 доллара США

Размер группы: 2

Зависимость действий: Нет

Тематические области: Физические науки, физика

Ожидаемые характеристики NGSS:

---

Резюме

Студенты узнают о напряжениях и деформациях, проектируя и строя балки из полимерной глины.Они соревнуются, чтобы найти лучшее соотношение прочности балки и веса балки, и узнают о компромиссах, на которые инженеры идут при проектировании конструкции. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Инженеры учитывают силы напряжения и деформации при выборе конструкции и материалов. Инженеры-строители часто используют систему балок и колонн в своих конструктивных решениях, чтобы обезопасить нас в наших домах и школах.Инженеры определяют точные материалы, из которых должны быть изготовлены предметы и конструкции, чтобы стены выдерживали вес крыши, самолеты безопасно летали на большой высоте, колеса не падали, стулья выдерживали вес людей, мосты выдерживали нагрузки, которые перемещаются. продуктовые тележки, детские коляски и так далее.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Распознавайте различные конструкции балок.
• Укажите примеры упругой и пластической деформации.
• Опишите процесс, как инженеры и ученые проводят испытания материалов для определения предела прочности балки на растяжение.
• Выполните сбор и анализ данных (ранжирование). Схема деятельности для стресс-тестирования балок, спроектированных учащимися. Авторское право

  Авторские права © Крис Якацки, Комплексная учебно-методическая лаборатория и программа, Университет Колорадо в Боулдере, 2003.

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными предметами K-12, образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемых TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются Сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика; внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Ожидаемые характеристики NGSS
MS-ETS1-2. Оцените конкурирующие проектные решения, используя систематический процесс, чтобы определить, насколько хорошо они соответствуют критериям и ограничениям проблемы.(6-8 классы) Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другие учебные программы, соответствующие этим ожиданиям от результатов.
В этом упражнении основное внимание уделяется следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Наука и инженерная практика	Основные дисциплинарные идеи	Общие концепции
Оцените конкурирующие проектные решения на основе совместно разработанных и согласованных критериев проектирования. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!	Существуют систематические процессы для оценки решений в отношении того, насколько хорошо они соответствуют критериям и ограничениям проблемы. Соглашение о выравнивании: Спасибо за ваш отзыв!

Общие основные государственные стандарты — математика

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

• Здания обычно содержат множество подсистем.(Оценки 6 — 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

• Проектирование и строительство структур для обслуживания или удобства возникло в результате разработки методов измерения, систем управления и понимания пространственных отношений.(Оценки 6 — 8) Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• веревка или веревка (чтобы несколько раз обернуть балку, примерно 2 фута.)
• гири для подвешивания на тетиве (до 100 фунтов для 7-дюймовой балки).
• Весы для измерения веса балки

Больше подобной учебной программы

Напряженная и деформированная

Студенты знакомятся с концепциями стресса и напряжения с примерами, которые иллюстрируют характеристики и важность этих сил в нашей повседневной жизни. Они исследуют факторы, влияющие на стресс, почему инженеры должны знать о нем и как инженеры описывают силу материи…

Сильнее как самое слабое звено

Чтобы представить два типа напряжений, которым подвергаются материалы — сжатие и растяжение, — учащиеся изучают сжимающие и растягивающие силы и узнают о мостах и ​​небоскребах. Они строят свою собственную строительную конструкцию из зефира и спагетти, чтобы увидеть, какая конструкция выдержит наибольший вес…

Проектирование мостов

Студенты узнают о типах возможных нагрузок, о том, как рассчитать предельные сочетания нагрузок, и исследуют различные размеры балок (балок) и колонн (опор) простой конструкции моста. Кроме того, они изучают шаги, которые инженеры используют для проектирования мостов.

Механика упругого твердого тела

Учащиеся вычисляют напряжение, деформацию и модуль упругости, а также узнают о типичной инженерной диаграмме напряжения-деформации (графике) упругого материала.

Введение / Мотивация

Инженеры используют балки для поддержки веса конструкции.Балки поддерживают полы и стены, плотины и мосты — фактически, почти в каждой конструкции, о которой вы можете подумать, есть балки. Балки обычно являются горизонтальной опорой; колонны или столбы обычно являются вертикальной опорой. Поскольку инженеры очень часто используют балки, они много работают, чтобы выяснить, какой вид балки лучше всего подходит для данной работы. Сплошная прямоугольная опорная балка — это простая и эффективная конструкция. Однако вес массивной балки огромен! Если бы мы попытались построить здания и мосты с помощью этих балок, их вес был бы огромным, и много материалов и денег было бы напрасно потрачено.Итак, инженеры придумали хитроумные конструкции, позволяющие уменьшить вес балки.

Три типа балок: сплошная, полая и двутавровая (слева направо). Полая и двутавровая балки могут выдерживать почти такую ​​же нагрузку, как сплошная балка, но они намного легче. Авторское право

Авторские права © Крис Якацки, Комплексная программа и лаборатория преподавания и обучения, Университет Колорадо в Боулдере, 2003.

Три типа балочные конструкции, представленные на чертеже, имеют одинаковую длину, ширину и высоту. Однако полая прямоугольная балка и двутавровая балка весят вдвое меньше, чем сплошная балка.Несмотря на то, что они весят меньше, они могут выдерживать почти такой же вес, как сплошная балка! Это означает, что у них гораздо более высокое соотношение прочности балки к весу балки (записано, прочность балки: вес балки), и они более эффективны и экономичны для использования в строительных проектах.

Почему полая балка и двутавровая балка работают так же хорошо, как сплошная балка? Благодаря принципам напряжения и деформации наибольшие растягивающие и сжимающие напряжения реализуются на вершинах и основаниях балок, в то время как нейтральная ось (середина балки) не испытывает напряжений.Это позволяет инженерам убирать материал изнутри балки, где напряжения минимальны. В этом упражнении вы спроектируете и построите свою собственную балку, чтобы найти хорошее соотношение прочности балки и веса балки — вы хотите построить легкую балку, способную выдержать большой вес. Создавая дизайн, подумайте о напряжениях и деформациях балки; не забудьте держать материал на верхней и нижней поверхностях, где нагрузки наиболее высоки!

Процедура

Перед мероприятием

• Соберите материалы.
• Разделите 1,75 фунта глины на кубики по 2 унции (размером 1¼), чтобы получить 14 равных кубиков.
• При проведении стресс-тестирования убедитесь, что у вас есть место, например, между двумя ровными столами, столами или стульями, для размещения балок и добавления грузов.
• Если вы хотите вылечить полимерную глину вместе с учениками, разогрейте духовку до 130 ° C (275 ° F).
• Сделайте два длинных тонких отрезка полимерной глины для демонстрации. Выдержите один кусок в духовке, а второй — нет.

Со студентами

1. Попросите учащихся проголосовать поднятием рук по следующему вопросу: «Строят ли инженеры здания из сплошных или полых балок?» Подсчитайте ответы на доске.Скажите им, что они узнают больше о том, чем занимаются инженеры в этой деятельности.
2. Объясните концепции напряжения, деформации и деформации, представленные в этом уроке. Используйте неотвержденный кусок полимерной глины, чтобы продемонстрировать пластическую деформацию , поместив его поперек зазора и продемонстрировав, что он изгибается, но не возвращается в исходную форму после того, как к нему был добавлен и удален груз. Используйте отвержденную длину полимерной глины, чтобы продемонстрировать упругую деформацию , показывая, что полимерная глина возвращается к своей исходной форме после снятия груза.Попросите учеников сконструировать очень прочную, но не очень тяжелую балку.
3. Разделите класс на группы по два ученика в каждой.
4. Дайте каждой команде кубик полимерной глины весом 2 унции, из которого они смогут сделать свою собственную балку. Не следует использовать все 2 унции. Объясните, что использование меньшего количества глины может увеличить соотношение их прочности и веса балки .
5. Попросите учащихся спроектировать 7-дюймовую балку для перекрытия 6-дюймового зазора. Попросите студентов-младших инженеров набросать свои идеи для различных конструкций балок, прежде чем строить ту, которая, по их прогнозам, будет иметь наилучшее соотношение прочности и веса балки .Лучи могут быть квадратными, прямоугольными, круглыми, двутавровыми, треугольными или любой другой формы, которые, по их мнению, будут успешными.
6. Во время строительства балки предложите учащимся использовать острие карандаша, чтобы помочь присоединить любые вертикальные глиняные плиты к любым горизонтальным глиняным плитам (перпендикулярным поверхностям) конструкции балки, например, двутавровой балке на фотографии. Это уменьшает любые зазоры между двумя поверхностями, которые могут ослабить луч.

Используйте карандаш, чтобы соединить поверхности глиняных плит балки.авторское право

Copyright © Крис Якацки, Комплексная программа и лаборатория преподавания и обучения, Университет Колорадо в Боулдере, 2003.

7. Следуйте инструкциям на упаковке, чтобы вылечить глиняные балки учащихся, запекнув их в духовке. Это можно сделать в конце первого дня или на ночь, если хотите. Обычно для отверждения требуется выпекание при 130 ° C (275 ° F) в течение 15 минут для каждой толщины дюйма. Например, для отверждения балки толщиной ½ дюйма требуется 30 минут.
8. Чтобы завершить процесс отверждения, дайте балкам остыть до комнатной температуры.
9. Взвесьте и запишите расчет балок каждой команды.
10. Чтобы проверить прочность балки, установите каждую балку через шестидюймовый зазор (например, между двумя ровными столами, столами или стульями).
11. Обвяжите несколько петель веревки или веревки вокруг балки, чтобы распределить вес и обеспечить место для крепления грузов.
12. Добавляйте вес, пока балка не сломается. Запишите максимальный вес каждой балки (= предел текучести).
13. Вернувшись за свои парты, попросите учеников вычислить соотношение прочности к весу балки , например, 12 унций / 2 унции = 6.Какие балки имели наибольшее соотношение прочности и веса балки ? Это те же три балки, которые выдержали наибольший вес? Какие балки предпочтительнее для строительных целей?
14. Объявить победившим командным проектом балку с наивысшим соотношением прочности к весу балки . Пусть команда-победитель (и занявшая второе место, если позволяет время) представит свою концепцию дизайна остальному классу.

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Голосование: Попросите учащихся проголосовать по следующему вопросу поднятием рук.Подсчитайте ответы на доске.

• Строят ли инженеры здания с цельными или двутавровыми балками? (Ответ: двутавры, потому что соотношение их прочность : вес балки больше.)

Встроенная оценка деятельности

Набросок: Попросите учащихся набросать свои идеи для различных конструкций балок, прежде чем строить ту, которая, по их прогнозам, будет иметь наилучшее соотношение прочности и веса балки.

Расчет / Проверка пар: Попросите группы студентов рассчитать соотношение прочности балки и веса балки для своей балки.Попросите их сверить свои расчеты с соседом, давая всем ученикам время закончить.

Оценка после деятельности

Презентация: Попросите команду-победителя (и занявшую второе место, если позволяет время) представить свой дизайн остальной части класса. Попросите их объяснить, почему, по их мнению, их дизайн сработал лучше всего.

Неформальное обсуждение: Запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы студентов.

• Попросите студентов обсудить, почему соотношение прочности балки и веса балки важно для инженеров.
• Попросите учеников подумать о ситуациях, в которых разные стили балок, сделанные классными группами, могли бы работать лучше, чем другие. (Например, если бригада сделала круглую балку, она могла бы лучше работать в качестве опоры вертикальной колонны для поддержки моста вместо горизонтальной опоры нагрузки для автомобилей, проезжающих по мосту.)
• Попросите учащихся придумать разные типы материалов для балок в разных ситуациях. (Пример: вы бы использовали бетон, чтобы сделать балку на детской игровой площадке? Почему или почему бы и нет?)

Вопросы безопасности

• Затвердевшая глина будет горячей, когда выйдет из духовки.
• НЕ запекайте глину в микроволновой печи.
• НЕ запекайте глину при температуре выше рекомендованной на упаковке.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Во избежание поломки балок перед загрузкой убедитесь, что в глине нет трещин или зазоров перед отверждением.

Некоторыми марками полимерных глин сложно манипулировать из-за их твердости. Более прочные глины также не будут так легко сгибаться / ломаться после обжига. Хорошо работают бренды Sculpey и Fimo Soft.

Полимерная глина фактически не затвердевает полностью, пока не остынет.

Если глина выдерживается слишком долго, она становится хрупкой и легко ломается. Следуйте инструкциям по отверждению глины на упаковке с глиной.

Если невозможно получить большой вес (до 100 фунтов для 7-дюймовой балки), увеличьте требуемую длину балки и зазор, что снизит общую прочность балок, поэтому более легкие веса будут работать так же эффективно.

Расширения деятельности

Предложите учащимся самостоятельно исследовать четыре разных стиля балок и моделировать их из глины.Попросите их:

• Обозначьте силы (напряжения), действующие на каждую балку.
• Назначение ярлыка, для которого обычно используется каждый луч.
• Этикетка из какого материала обычно изготавливается балка.
• Расположите их балки в порядке отношения прочности балки к весу балки. Спросите их, имеет ли этот порядок смысл с точки зрения цели, для которой обычно используется балка.

Масштабирование активности

• Для старших классов предложите учащимся предположить, в какой точке балки возникает наибольшее напряжение и деформация.Как они могут это доказать? Попросите их проявить творческий подход и придумать способ показать, где на балке возникают напряжения и деформации. (Примечание: наибольшее напряжение сжатия и растяжения балки приходится на верх и низ балки.)

использованная литература

Глина Скальпи: http://www.sculpey.com/

авторское право

© 2004 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Бен Хевнер; Крис Якацки; Малинда Шефер Зарске; Дениз Карлсон

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по цифровой библиотеке было разработано за счет гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), U.S. Министерство образования и Национальный научный фонд GK-12, грант № 0338326. Тем не менее, это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны рассчитывать на одобрение со стороны федерального правительства.

Последнее изменение: 3 августа 2021 г.

Вот более простой (и дешевый) способ сделать деревянные балки

Автор: Rev.Дж. Д. Хукер
Выпуск № 43 • Январь / февраль 1997 г.

Я знаю, что существует множество действительно прекрасных продуктов для превращения бревен в пиломатериалы, от ленточнопильных станков до приспособлений для бензопил. Я тоже видел много таких в действии, и большинство из них на самом деле представляют собой потрясающее оборудование, если вы заинтересованы в производстве большого количества габаритных пиломатериалов. Однако, если вам действительно нужно всего лишь несколько хороших прямоугольных лучей, то эти устройства станут скорее пустой тратой ваших кровно заработанных долларов — и к тому же пустой тратой времени — чем любым видом стоящих инвестиций.

1. Найдите и отметьте центр каждого конца бревна.

2. С помощью уровня отметьте вертикальную базовую линию на каждом конце журнала.

3. Используйте квадрат, чтобы отметить размеры балки на каждом конце.

Большинство старых сараев, которые вы обнаружите до сих пор, и большинство других построек из столбов и балок, были возведены без помощи таких машин.Я бы не стал защищать идею производства всех этих балок и бруса с использованием только ручного оборудования, как те старые строители. Но если вы уже являетесь владельцем бензопилы (вероятно, именно так вы и получили все бревна для начала), я не понимаю, где покупка мельницы вообще может ускорить производство балок или пиломатериалов.

Производство бруса и балок из бревен — довольно простой и понятный процесс. Как только вы закончите свой первый пучок, вам нужно будет все исправить.Фактически, вы станете экспертом уже через три или четыре года. Вы можете увидеть, как это делается, взглянув на рисунки в этой статье.

Отделить ненужные плиты снаружи бревна будет немного проще, если вы найдете один из тех старых топоров для рубки, из тех, что использовались для изготовления оригинальных балок сарая, вытесанных вручную. Если вы не можете его найти, не беспокойтесь об этом; любой топор подойдет почти так же. Обычно я использую свой старый двузубый топор, но, честно говоря, я бы рекомендовал использовать одинарный топор из соображений безопасности, если вы уже не являетесь экспертом в области двойного надреза.

4. Сделайте мелки по бокам бревна.

5. Выпилите надрезы до меловой линии на расстоянии шести-восьми дюймов друг от друга с помощью цепной пилы.

Я не сказал, что это упростит работу, но, с другой стороны, использовать для этой задачи даже самые дорогие мельницы тоже нелегко. По сложности работы я бы поставил на галстук. С точки зрения скорости производства годных к употреблению пиломатериалов этот метод имеет небольшое преимущество перед машинами.Однако по экономическим соображениям этот метод является очевидным победителем.

Судя по тому, что я видел, читатели этого журнала в основном состоят из довольно умных людей, большинство из которых не боятся тяжелой работы (при условии, что это продуктивная тяжелая работа), и которые достаточно бережливы, чтобы не бросать потратить свои с трудом заработанные деньги на гаджеты или оборудование, которое им на самом деле не нужно

6. Отколите куски отходов топором или кувалдой.

7.Готовый брус.

Итак, если вам следует рассмотреть возможность использования балок или бруса — возможно, вы рассматриваете полномасштабный дом из столбов и балок или сарай, или достаточно 4×4 и 4×6 для небольшого здания из столбов — почему бы и не попробуйте следовать этим простым иллюстрированным инструкциям по производству деревянных брусьев, используя инструменты, которые у вас, вероятно, уже есть. Попробуйте это, прежде чем отдавать предпочтение денежным затратам, связанным с покупкой одной из фабрик для выполнения этой работы. Уверен, вы останетесь довольны результатом.

DIY Faux Wood Beams

Установка DIY Faux Wood Beams в нашей главной спальне была одним из лучших проектов декора, которые мы когда-либо делали! Я не могу передать вам, насколько невероятно это изменило нашу спальню в новом измерении и заставило наши 9-дюймовые потолки казаться даже выше, чем они есть на самом деле! Ниже приводится краткое руководство о том, как мы справились с этим проектом за 7 простых шагов ! Наслаждаться! Я был бы рад увидеть картинки, если вы тоже решите заняться этим самодельным! Это был, безусловно, один из лучших «конечных результатов» DIY-проектов, которые мы завершили на сегодняшний день! (и мои извинения за некоторые размытые фотографии, я не мог заставить их держаться достаточно долго для фото, смеется) Но здесь никаких жалоб! Любить мои лучи!

Шаг 1: Найдите и отметьте гвоздики в своей комнате.Мой муж использовал лестницу с А-образной рамой, прибор для поиска гвоздей , лазерный нивелир , карандаш и малярную ленту , чтобы отметить шпильки на нашем потолке. Искусственные балки необходимо прикрепить к уже имеющимся стойкам, так как их вес может сорвать их с гипсокартона. Искусственные балки необходимо разместить перпендикулярно стойкам потолка или выровнять с имеющимися стойками. Не пытайтесь крепить балки только к гипсокартону.

Шаг 2: Отмерьте, отрежьте и прикрепите необработанную (и необработанную) сосну размером 1 на 8 дюймов к потолку.Мой муж использовал наш лазерный дальномер , который намного точнее рулетки. Наша комната была примерно 18 футов в поперечнике, поэтому мы использовали две 9-дюймовые секции встык. Это не должно быть красиво … просто должно быть по прямой. Это дерево, к которому вы будете прикреплять свои искусственные балки, и его не будет видно, когда закончите! Мой муж использовал многоцелевые винты со звездообразной звездой / торксом № 8 GRK R4 — 2 1/2 ″ , чтобы прикрепить эти доски к нашим шпилькам. Он использовал их, потому что они не нуждаются в пилотном отверстии и не раскалывают древесину при их ввинчивании.Он вставлял один винт примерно через каждые 12 дюймов.

Кадси был хорошим спортсменом, хотя на самом деле он не очень ждал следующего проекта.

Шаг 3: Начните создавать искусственные лучи. Для каждой секции балки потребуется еще 3 необработанных секции размером 1 ″ x 8 ″, обрезанных до той же длины, что и соответствующая секция, уже прикрепленная к вашему потолку.После резки выложите 1 доску на ровную поверхность. Поставьте две другие доски вертикально вдоль края плоской доски и прикрепите с помощью пистолета для гвоздей (вставьте гвоздь примерно через каждые 6 дюймов, чтобы ваша балка оставалась вместе). Убедитесь, что ваши руки не касаются места, где вы забиваете гвоздь! Когда эти 3 части будут прибиты вместе, у вас получится U-образная балка.

Шаг 4: Слегка отшлифуйте и протрите балки. На внешней стороне вашего U-образного искусственного луча могут быть отпечатки, загрязнения или дефекты.Легкая шлифовка с помощью ручной шлифовальной машины и наждачной бумаги с зернистостью 100 подготовит балки к окрашиванию. После шлифовки вытрите пыль влажной тряпкой или бумажным полотенцем. Я также использовал молоток и некоторые другие инструменты, чтобы сделать отметки на балках, чтобы они выглядели более «изношенными» и «старыми».

Шаг 5: Окрашивайте балки. Я протер пятно Minwax Special Walnut безворсовой тряпкой. Я хотел, чтобы лучи были немного темнее (но не слишком темными), чтобы они выделялись на фоне всех нейтральных и белых тонов в нашей спальне.Мне также понравилось, как цвет пятна вытеснил темную текстуру на наших этажах Mannington (см. Подробности о напольных покрытиях здесь) ! Чтобы окрасить искусственные балки, я перевернул U вверх дном и поставил их на банки с краской в ​​нашем патио. Солнце пустыни мгновенно высушило их!

Шаг 6: Установите искусственную балку. Наденьте U-образную искусственную балку на доску, которую вы уже прикрутили к потолку. Возможно, потребуется немного поддевать, сдвигать и толкать, но они подойдут! Это, вероятно, задача для 2-3 человек, так как 1-2 человека должны удерживать балку на месте и подталкивать ее к потолку, в то время как кто-то другой использует пистолет для гвоздей, чтобы прибить U-образную часть балки к доске на потолке. .Опять же, мой муж вставил один гвоздь примерно через каждые шесть дюймов от конца до конца. Еще один трюк, который нам нужно было использовать с действительно плотно подогнанной, устойчивой балкой (и изогнутым гипсокартоном), — это заставить одну часть нашей балки встать на место с помощью автомобильного домкрата (см. Рис. Ниже)! Не уверен, что могу сказать «попробуйте это дома», но у нас это сработало.

Шаг 7: Закройте зазоры для законченного вида.У нас был шов, в котором встречаются две части одной балки, а также небольшие швы на концах каждой балки, которые я хотел скрыть. Мой муж измерил и нарезал полоски алюминия шириной 1 дюйм (1/8 дюйма) по размеру (с помощью ножовки) и сколотил из них U-образную форму (в тисках), чтобы закрыть концы и средний шов на каждой недавно установленной балке. . Использование тисков позволило ему забить идеальный угол, чтобы он плотно прилегал к искусственной балке. Я хотел, чтобы полосы были темнее балок, поэтому решил покрасить их распылением темной масляной бронзовой отделкой (используя эту аэрозольную краску ) вместо их естественного блестящего серебристого алюминия.Эти стремени также выглядят так, как будто они поддерживают вес балки, хотя они предназначены только для галочки! Мой муж прикрепил алюминиевые полосы, просверлив отверстие в конце каждой полосы, а затем прикрепив ее к балке с помощью черного винта с анкерной головкой .

И все, друзья мои! Созданы и установлены DIY Faux Beams.Нам удалось завершить проект за выходные, и мы очень довольны результатом! Ниже приводится подробный список того, что мы использовали, если вы решите заняться и этим проектом! Удачного DIY!

Использованные материалы / инструменты:

* В посте используются партнерские ссылки.

Представляем двутавровые балки из искусственной стали от Volterra

Автор: Вольтерра 2 июня 2020 г.

Сталь

— это часть истории индустриализации нашей страны, играющая значительную роль в самых выдающихся архитектурных проектах Америки.В то время как сталь исторически использовалась для строительства небоскребов, которые усеивают горизонты городов по всей стране, этот материал стал ценным активом в дизайне интерьера благодаря своему потрясающему современному виду, который хорошо сочетается практически с любым стилем декора.

В современную эпоху середины века домовладельцы и дизайнеры используют сталь и другие металлы в дизайне интерьеров, чтобы заявить о себе как по форме, так и по функциям. Нельзя отрицать эстетику стали, и именно поэтому этот материал идеально подходит для внутренних архитектурных деталей, таких как стальные балки.Однако не ожидайте, что стальные балки будут доступны по доступной цене. Если вам всегда нужны декоративные стальные балки, но вы не хотите испытывать хлопот и финансовых затрат, чтобы установить их в своем доме, Volterra Architectural Products найдет лучшее решение.

Преимущества двутавровых балок из искусственной стали от Volterra Architectural Products

Volterra известна как крупнейший производитель деревянных балок в Америке. Наши балки из искусственного дерева выглядят так же, как потолочные балки из натурального дерева, но изготовлены из высококачественного вспененного материала высокой плотности.Теперь, чтобы удовлетворить потребности помещений, которые имеют минималистский, промышленный или модульный дизайн, мы рады объявить о запуске наших балок из искусственной стали. В отличие от нашей коллекции балок из искусственного дерева, наши декоративные балки из искусственной стали изготовлены из твердой древесины тополя и идеально имитируют стальные балки I.

Уникальный

Балки из искусственной стали

Volterra — единственные в своем роде. Когда дело доходит до декоративных стальных балок, доступных вариантов, которые можно было бы легко включить в дизайн интерьера, было не так уж и много.С помощью этих балок из искусственной стали теперь вы можете добавить классический, культовый и красивый вид стали на вашу кухню, готовый подвал или любое пространство в вашем доме!

Простая установка

Включение настоящих металлических балок в ваш дом, как правило, необходимо делать в процессе проектирования и строительства. Настоящие стальные балки очень тяжелые, и ваш дом должен иметь возможность поддерживать их. К тому же, без сомнения, вы не сможете установить их самостоятельно — вам понадобится команда людей, если вы собираетесь попытаться это сделать.Для сравнения, балки из искусственной стали легче, и лицензированный подрядчик может легко их установить.

Выглядит реально

Внешний вид настоящей стали или металла дополнит натуральные материалы, такие как дерево, и создаст баланс и четкость в любом интерьере. Наши деревянные балки I сделаны и отделаны так, чтобы выглядеть как настоящие стальные балки. Если бы вам пришлось установить потолочную балку из искусственной стали рядом с настоящей, вы бы не заметили разницы, если бы не внимательно изучили каждую балку или не дотронулись до каждой.

Универсальный

Неподвластная времени универсальность декоративных стальных балок сделала их популярными в самых разных стилях современного дизайна интерьера. Поскольку наши балки из искусственной стали легче по сравнению со сталью, они гораздо более универсальны, чем настоящие стальные балки. Вам не нужно беспокоиться о сохранении структурной целостности вашего дома — вы можете установить их где угодно и как хотите, чтобы соответствовать вашему видению.

прочный

Сталь

— очень прочный материал, который выдерживает испытание временем.Наши балки из искусственной стали изготавливаются из древесины лиственных пород тополя, поэтому они более долговечны, чем вы ожидаете. Вам не придется беспокоиться о ржавчине или других проблемах, связанных с настоящими стальными балками. Если вы хотите использовать балки из искусственной стали на кухне или на открытом воздухе, эти балки долговечны и сохраняют свою красоту с течением времени.

Доступный

Как уже говорилось ранее, стоимость балок из искусственной стали значительно ниже настоящих.Стоимость установки одних только стальных балок будет высокой. Поскольку балки из искусственной стали легки, просты в установке и не требуют особого обслуживания, вы можете сэкономить значительную сумму денег, включив их в свой интерьер. Если вы всегда хотели добиться минималистского, индустриального или модульного вида внутри вашего дома с помощью стальных потолочных балок, но у вас никогда не было на это бюджета, вам повезло! Рентабельность искусственных декоративных стальных балок поможет вам получить желаемый вид, сохраняя при этом больше денег в карманах.

Заказать балки из искусственной стали для вашего дома

Учитывая его внешний вид, долговечность и универсальность, неудивительно, почему сталь становится все более популярной в дизайне интерьера. Если вам не терпится найти способ сделать свой дом стальным, эти балки из искусственной стали — идеальное решение. Невероятно универсальные, доступные и уникальные, эти балки из искусственной стали — отличный способ добавить потрясающий современный вид в интерьер вашего дома.