Балки из клееного бруса — их место в строительстве домов, расчет сечения и анализ цены
Строительство деревянного дома вызывает много вопросов и подразумевает тонкости монтажа. При этом нужно выполнить ряд точных расчетов, отклонение от которых может привести к разрушению дома. Особый интерес у застройщиков вызывает система перекрытий (стропильная система) выполненная из клееного бруса.
Конечно в качестве перекрытия можно использовать бетонную плиту или бревно из массива. Но бетонная плита дорогой материал, а массив имеет множество недостатков и провисает со временем. Балки перекрытия из клееного бруса выигрывают и в цене, и в механических функциях.
Балки перекрытия из клееного можно найти на рынке строительных материалов, наряду с окнами, дверьми, другими пиломатериалами. В ряде Европейских стран из него делают перекрытия в 80% домов. У нас клееный брус в качестве балок стали использовать не так давно. Подходит ли он в качестве стропильной системы? Какие полюсы и минусы у таких балок? Об этом мы поговорим сегодня.
Применение стропильной системы из клееного бруса
Стропильная система сложная конструкция, которая отвечает за прочность межэтажных соединений, крыши, а значит всего дома. Используют клееный брус в качестве балок перекрытия не только в деревянных домах, но и в кирпичных и бетонных. Это готовый материал удобный в сборке, кроме этого легкодоступный и не дорогой.
Клееный брус для стропил бывает различной длинны, до 12 м. Это очень удобно при выборе к любому типу конструкций. Причем она может быть безупорной при длине перехода превышающего 6 метров. А клееный брус хорошо выдерживает механические нагрузки.
Перекрытия бывают: между чердаком и домом, между этажами. У каждой конструкции есть своя специфика. Меду чердаком и домом перекрытие должно обладать хорошей теплоизоляцией и звукоизоляцией, между этажами достаточно только звукоизоляции, так как температура воздуха в этих помещениях одинаковая. Кроме этого она должна быть прочной, так как крыша и стены следующего этажа тяжелые. Клееный брус сочетает в себе все эти качества.
Балки перекрытия должны выбираться определенного сечения, чтобы в дальнейшем они не прогнулись. Это не произойдет с клееным брусом.
Балки из клееного бруса — за и против
Плюсы клееного бруса в качестве стропильной системы очевидны:
Но судя по отзывам пользователей, которые уже строили перекрытия из клееного бруса, есть ряд своих минусов:
Мы перечислили основные плюсы и минусы перекрытий выполненных клееным брусом. Видно, что преимуществ у такой системы больше, а недостатки связанны с недобросовестным производителем. А значит если выбрать правильно производителя, то такая стропильная система прослужит не один год и подойдет для конструкции из любого материала.
Как правильно рассчитать стропильную систему
Естественная эксплуатационная нагрузка на балки перекрытия подразумевает точный выбор материала. Рассчитать сечение балок перекрытия строящейся конструкции можно в соответствии с СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции».
При расчете, можно взять сечение обычного бруса, но в сложных конструкция необходимо учесть коэффициент для клееных пиломатериалов. По стандарту сечение балки клееного бруса должно ровняться не меньше 1/10 — 1/16 части ширины задуманного пролета. Существует специальная таблица И. Стоянова, которая помогает упростить данные расчеты. К примеру, если пролет равен 6 м, а нагрузка на метр 350 кг, то сечение должно быть не меньше 20х22 см. При меньшем пролете, например 3 м и нагрузке 200 кг не менее 5х16 см. Для удобства читателей представим эту таблицу:
Расчет зависимости ширины сечения клееного бруса от пролета помещения
| Нагрузка, кг/пог. м. | Сечение клееного бруса при длинне пролета, м | ||||||
| 3 | 3,5 | 4 | 4,5 | 5 | 5,5 | 6 | |
| 150 | 50х140 | 50х160 | 60х180 | 80х180 | 80х200 | 100х200 | 100х220 |
| 200 | 50х160 | 50х180 | 70х180 | 70х200 | 100х200 | 120х220 | 140х220 |
| 250 | 60х160 | 60х180 | 70х200 | 100х200 | 120х200 | 140х220 | 160х220 |
| 350 | 70х16 | 70х180 | 80х200 | 100х220 | 120х220 | 160х220 | 200х220 |
Расстояние между стропилами тоже нужно выполнять по ГОСТам. Оно должно ровняться 0,5-1м. Этот проем тоже будет нести определенную нагрузку и делать его больше 1 м не следует.
Монтаж перекрытия
[ads1]Стропилы из клееного бруса перед работой нужно пропитать антисептиками и огнеупорными составами. Конечно, при производстве этого материала уже применялся подобный состав, но неплохо будет сделать это еще раз.
Опорные концы стропил нужно изолировать рубероидом. Монтировать балки следует из расчета нагрузки на конструкцию. Между этажами под них можно проложить войлок или резину, для повышения звукоизоляции.
Для крыши снизу конструкцию устилают утеплителем, например Изоспан и монтируют черновой потолок. Доски для этого можно взять толщиной 20 мм. Потолок можно сделать не сплошным, так как это просто несущее сооружение. Сверху балки укрываются гидроизоляцией. Между этажами можно проложить теплоизолятор, например минвату. Она будет служить еще как звукоизолятор. Крепиться вся конструкция саморезами, сечение которых рассчитывается в зависимости от толщины балок.
https://www.youtube.com/watch?v=6BvE-_JOqTI
Цена на балки из клееного бруса
Балки перекрытия из клееного бруса традиционно делают из ели и сосны. А значит цены на них примерно одинаковые. Но и тут есть свои подводные камни. Цена на балки будет зависеть от:
Мы проанализировали средние цены по России для этой продукции и представляем их вам в виде таблицы:
| Размер балки | Цена за куб, рублей | |||
| Высота, мм | Ширина, мм | Длинна, м | Строганная с двух сторон | Строганная с четырех сторон |
| 85-225 | 95, 145, 195 | 1,0 — 6,0 | 18000-19000 | 19000-20000 |
| 6,0 — 18,0 | 19000-25000 | 20000-24000 | ||
| 80-240 | 1,0 — 6,0 | 30000-33000 | 30000-34000 | |
| 6,0 — 18,0 | 32000-37000 | 33000-38000 | ||
| 1,0 — 6,0 | 35000-37500 | 36000-38000 | ||
| 6,0 — 18,0 | 37500-39000 | 38000-40000 | ||
| 490-1120 | 1,0 — 6,0 | 39500-40000 | 39000-41000 | |
| 6,0 — 18,0 | 40000-42000 | 41000-43000 | ||
Как видно из таблицы приобретать долее длинные балки выгоднее. Производители так же делают скидку покупателям от 5 кубов.
Так же производитель предлагает сделать надпилы на материале за 20-30% от общей стоимости материала.
Сделав вывод, становиться понятно, покупать балки из клееного бруса можно, но только у проверенного производителя. Затраты на покупку такого товара будут меньше, чем на аналогичный товар из другого материала. Кроме этого стропильная система такой конструкции будет быстра в сборке, и вы сэкономите на доставке и работе. А форму балки из клееного бруса при соблюдении всех технологий и точном расчете нагрузки будут держать долгие годы. Конечно, многое будет зависеть от квалификации рабочих, которые будут монтировать стропилы.
Особенности системы стропил из клееного материала
Крыша здания – это сложная инженерная конструкция, в которой присутствует стропильная система и кровля. Ее прочность, герметичность и теплоизолирующие свойства определяют наличие эксплуатационных свойств самого жилища. Поэтому на сегодняшний день в частном строительстве все чаще применяют клееные стропила.
Устройство стропильной системы.
Реже используют применение металлических ферм. Хотя они и имеют значительные преимущества: пожароустойчивость, отсутствуют подвижки при изменении температуры и влажности, исключается биологическое разрушение, большая жесткость, тем не менее, благодаря сложившимся стереотипам, предпочтение отдается деревянным стропильным системам. В частности, это касается выполненных элементов из клееного бруса.
Рекомендации по выбору материала
Качество будущих несущих конструкций крыш во многом зависит от материалов, из которых изготавливаются стропила.
Такие конструкции подвержены нагрузкам:
Все это учитывается при выборе материала для стропильной конструкции. От интенсивности нагрузки зависит и сечение клееного бруса, и требуемый шаг при устройстве стропил, чтобы можно было высчитать необходимое количество древесины.
Брус, из которого изготавливается стропильная часть, выбирается сухой (допустимая влажность не более 12%).
Стропила из клееного материала не подвержены деформации и грибкам.
Основание клееного бруса должно быть ровным, не иметь разводов, темных пятен и сучков.
Преимуществом стропил из этого материала является то, что они практически не подвержены естественной деформации (производятся по особым технологиям, при которых применяют противоположное направление древесного волокна). Помимо того, пропитываются с помощью антигрибковых и огнезащитных составов, что позволяет повысить надежность и долговечность таких систем.
Помимо стропильной системы, клееные изделия используются для изготовления конструкций лоджий и балконов, межэтажных перекрытий и т.п.
Крепежные особенности стропильной системы
Все системы, в том числе и из клееного материала, бывают:
Виды стропильных систем крыш.
При наличии пролетов более 7 метров используются наслонные стропила. Они монтируются и в тех ситуациях, когда имеется наличие внутренних несущих стен или других несущих конструкций (к примеру, столбчатых опор), расположенных на одинаковом расстоянии от наружной стены.
В этих случаях средняя часть стропил опирается на столбчатые опоры, а их концы приходятся на наружные стены (несущие).
Данные системы являются наиболее целесообразными, так как в таких случаях стропила выступают еще и балками, но только работающие на изгиб.
Для перераспределения этих нагрузок требуется наличие специальных затяжек (растяжек), соединяющих между собой стропила. Они выполняются как в нижних частях крыш (совместно с соединениями стропил с несущей стеной), так и выше этих уровней. При этом, чем выше расположение затяжек, тем более мощными они должны быть.
Подведем итог. Схема устройства клееных и обычных стропил практически идентична. Но если вы желаете максимум долговечности, надежности и отсутствия частого ремонта стропильной конструкции, то рекомендуется применять изделия именно из клееного материала.
Как выбрать стропила: учимся выбирать действительно качественный стройматериал
Если вы уже приступаете к возведению крыши, можем вас поздравить: строительство дома подходит к концу! И позади самые сложные этапы: дотошное проектирование, ответственная закладка фундамента, строительство идеально ровных стен и кропотливое создание общей геометрии, где важна каждая мелочь. Обычно на той финишной прямой, когда остается только соорудить стропильную систему крыши, утеплить ее и накрыть красивой кровлей, у многих, к сожалению, уже на нуле энтузиазм и желание затягивать процесс. А еще именно здесь подводит смета: в строительстве любого объекта всегда есть незапланированные расходы и форс-мажоры. И возникает желание приобрести материал подешевле, и побыстрее достроиться. Но подобные уступки в качестве оборачиваются для нового дома серьезными проблемами в будущем.
А поэтому лучше не расслабляться раньше времени, и внимательно отнестись к тому, чтобы приобрести хорошие стропила: как выбрать действительно качественные и как не допустить при этом досадных ошибок, мы сейчас подробно вам расскажем. Почему это так важно? Дело в том, что всего несколько досок с дефектами, недостаточно высушенных или зараженных способны выкрутить буквально за год всю конструкцию. Давайте не допустим этого!
Содержание
Итак, вот для каких основных элементов закупается древесина:
Как выбрать качественный пиломатериал для крыши?
Первым делом подробно разберемся с тем, какие доски подходят для изготовления стропил, а какие использовать нельзя. Выбор досок для стропил будет зависеть от того, какую цель вы поставили при покупке пиломатериалов:
А далее – подробнее о самом качестве пиломатериала.
Бревна или брус: вековые традиции против современной технологии
Долгие века на Руси для стропильной системы задействовали бревна и полубревна. Их долго заготавливали, придавая нужные параметры, и довольно сложно было рассчитать итоговый вес на стены дома. А поэтому строить новый дом дело было привычным после того, как покосился старый (или сгорел, т.к. древесина слишком высохла). К слову, некоторые традиции такого зодчества сохранились до сих пор, но уже в виде специальных услуг строительных фирм.
Сегодня же в качестве стропильных досок для стропил используется прямоугольный брус, который чаще всего делают из хвойных и лиственных пород древесины. Стандартное сечение такого бруса – 50 мм на 150 мм, для более сложных участках – 50 на 200 мм или больше.
И, в отличие от сруба, которого всегда оберегала от гнили и заражения внешняя оболочка – заболонь – у нарезанного бруса никакой подобной защиты нет, а потому любые дефекты делают его непригодным для строительства крыши. Вот почему, если вы используете такую древесину без специальной пропитки и подготовки, со временем вся конструкция разрушится. А поэтому к брусу для стропил есть целый ряд требований.
Вопросы влажности: можно ли сушить стропила прямо на крыше
Главное требование к сырью стропильной системы состоит в том, что доски для стропил должны быть высушены до степени влажности 15-20%, обработанны фунгицидными и противопожарными средствами. Что касается именно влажности досок, здесь есть свои моменты:
Учитывайте, что древесина с влажностью более 30% уже в полтора раза менее прочна, чем древесина с важностью 15-20%. Чем это грозит? Такую стропильную систему может «повести». Вы будете сильно удивлены насколько!
Например, та же лиственница 100х100 см буквально за один сезон может повернуть на 90 градусов, и при этом она покроется сильными трещинами. Поэтому, выбирая доски для стропил естественной влажности, берите всегда с запасом, чем если бы вы забрали сухие. Все равно в строительстве стропильной системы всегда должны быть лишних 10% материала для мелких непродуманных работ.
Причем определить проблему неправильно высушенной древесины вы сможете даже на глаз:
Вот почему в заводских условиях доскам для стропильной системы уделяется столько времени. Там даже существует специальная сушильная камера, внутри которой – высокая температура. И в этом способе подготовки досок есть свое ценное преимущество: при такой температуре погибают личинки насекомых и споры плесени.
Совет: если вам вас угораздило приобрести древесину с превышающей норму влажностью, вы можете высушить ее в естественных условиях. Для этого вам понадобится продержать ее хотя бы год в сухом и прохладном месте.
Тревожные признаки: как приобрести здоровую древесину
А чтобы вам было легче понять, какие должны быть стропила в плане качества, специально для вас мы подготовили подробные иллюстрации. Они помогут вам определить «симптом» нездоровой древесины и избежать такой покупки:
Визуально все эти дефекты выглядят вот так:
Сейчас ваша главная задача – это приобрести качественный пиломатериал для будущих стропил. А это уже зависит не только от размеров и породы дерева, но еще и от тонкостей технологического процесса обработки такой древесины, и даже условий произрастания дерева.
Нередко бывает, что у древесины – много различных пороков развития, которые неопытному глазу не особо заметны, зато усложняют потом обработку таких досок и значительно – прочность готовых стропил. А настоящие профессионалы видят эти пороки еще до рубки дерева! И тогда такое растение уже не трогают, или же определяют, насколько качественным получится сырье, насколько высоко нужно перепилить.
К сожалению, во время рубки лесов не всегда присутствуют такие специалисты, а потому среди продающегося пиломатериала можно встретить что угодно. А ведь та же стволовая гниль может находиться в таком месторасположении, что сама древесина тоже будет выглядеть вполне здоровой. Почему мы и хотим научить вас некоторым важным аспектам.
К примеру, будьте внимательные, если вы заказываете нарезку досок из бревен и замечаете:
Вопросы сорта: можно ли делать элементы стропильной системы разного качества?
И, наконец, поговорим о сорте. Сорт древесины определяет величина и количество пороков, их расположение, а также наклон волокон. Для тех элементов, которые берут на себя всю нагрузку в стропильной системе, вам нужна древесина достаточно прочная, в которой не будут происходить трещины.
Если обобщить все, то изготовления:
Как вы видите, если подойти к вопросу выбора досок для стропил грамотно, можно еще и немало сэкономить бюджет, не потеряв при этом в качестве.
Какой породе древесины отдать предпочтение?
Теперь, надеемся, в предыдущем пункте все понятно. А вот что насчет породы древесины?
Многие домашние мастера на этом этапе задумываются о таком моменте: какие стропила лучше в плане практичности и сметы? Стоит ли отдать предпочтение более прочным лиственным породам, или более гибким и влагостойким сосновым? На самом деле выбор достаточно широкий, и у каждого варианта – свои преимущества. Давайте коротко пройдемся по каждому из них.
Лиственные породы: прочность и надежность
Если в вашей местности дожди – не редкость, и вы переживаете, что ваша кровля не будет идеально защищена от проникновения влаги, тогда выберете в качестве древесины для стропильных досок именно лиственницу. Из всех перечисленных она обладает наименьшей гидрофобностью и отлично противостоит противодействию влаги, если была до этого подвержена правильной сушке:
Благодаря особым свойствам из древесины лиственницы изготавливают также открытые небу стропила, например, для перголы и подобным ей постройкам:
Вот так выглядит изготовление стропил из древесины осины, которая отлично режется, глубоко пропитывается огне- и биозащитой и обладает однородной структурой:
Лиственная древесина березы отличается высокой прочностью и лучше других пород переносит ударные нагрузки. Единственный ее недостаток – совсем слабое противостояние гниению, а потому такие стропила (которые лучше использовать для небольших построек) заранее необходимо качественно обработать и защитить от влаги. Да и использовать такую породу для строительства лучше только в том случае, если доски вам достались даром, и их не жалко:
Древесина бука – самая капризная порода для изготовления стропильных элементов. Она гигроскопична, подвержена гниению и способна даже набухать при отсутствии специальной защиты. Но, с другой стороны, это одна из самых красивых пород, которую даже дополнительно тонируют в розовый цвет в заводских условиях.
И с буком приятно работать в домашних условиях: легко режется и полируется, и при этом практически не образует трещин. Главное – приобрести качественную и сухую древесину бука, тщательным образом подготовленную для строительства крыши:
Хвойные породы: дешевизна и долговечность
Если говорить о выборе хвойной древесины, то отметим, что ели и сосны считаются малопригодными для столярных изделий, ведь качество их строганной поверхности радует не всегда, и есть обилие мелких сучков. Хотя при этом всем такая древесина имеет приятный цвет и хорошо поддается обработке, если сам сучок не выскальзывает, поэтому конкретно для обустройства стропильной системы она подходит.
Но знайте, что стропила можно изготавливать из сосны и ели, если только они – с комлевой части бревна. Для стропил также подойдет хвойная древесина красноватого оттенка – у нее однородная структура, замечательная прочность и легкость.
Если сравнивать ель и сосну в качестве материала для стропильной системы, то отметим такие интересные моменты:
И, наконец, сосновые стропила тяжелее из-за большего содержания смолы. Поэтому сосна больше подходит для строительства крыши малых архитектурных форм:
Ель в качестве древесины также подходит почти идеальна благодаря таким своим свойствам, как способность резонировать, однородность структуры, прочность на изгиб и нагрузки:
Клееные и двутавровые стропила: максимальная выносливость
Также в качестве стропильных досок вы можете использовать клееный брус. Он отличается еще большей прочностью, обладает высокой влагостойкостью и не деформируется. Обычно такой брус изготавливается из древесины третьего сорта, но прочность у него – как у первого.
Неспроста клеенный брус сегодня так популярен и используется для строительства каркасных домов, ведь он отлично противостоит нагрузкам, и его никогда не выкручивает. Знаете, в чем секрет? Между соединенными участками досок находится клей, а он создает особо прочные маленькие нити, которые сами по себе надежнее, чем волокна древесины.
И такое свойство – только плюс для стропильной системы крыши в суровых условиях. Именно из клееной древесины получается изготавливать стропила абсолютно любого размера и длины. Существуют даже балки для крыши с высотой до 60 см!
Обычно для изготовления клеенного бруса для стропил берут хвойные или лиственные ламели толщиной 18-45 мм и соединяют их на резорциновый клей или меламиновую смолу. Это заметно по тому, светлые швы у балки или темные. Далее стропила из клееной древесины обязательно обтесывают, иногда фрезеруют и обрабатывают пропиткой, дополнительно также вскрывают морилкой или лаком. При этом вес у них будет сравнительно небольшой.
Кроме того, доски для стропил из клееного бруса могут быть до десятка метров длиной! Благодаря этому вы сможете проектировать стропильную систему без дополнительных опорных стоек.
И, наконец, еще один вариант хороший досок для стропил – это двутавровые балки, которые состоят из двух брусков, соединенных пластиной, и в разрезе напоминают две буквы «Т» или одну «Н». Обычно сами бруски сделаны из клееной древесины, а стойка – из фанеры или ДСП плиты, а иногда двутавровые стропила полностью состоят из клееной древесины. В итоге такие стропила получается намного легче по весу, чем из массива древесины, и с ними проще работать (например, поднимать на высоту).
Вот интересный репортаж об этих новых технологиях:
Подготовка досок для стропильной системы
Обычно доски для стропил приобретают не сразу после разделки бревна, а уже подготовленные, нарезанные на одинаковые бруски нужных параметров и обработанные специальными составами. С такими вам работать будет легче, ведь все, что остается – только разрезать их по длине и сделать вырезы для соединения с мауэрлатом или балкой. Главное только – найти действительно качественный материал, и здесь есть некоторые тонкости.
Прежде чем купить такие доски, обратите внимание на их поверхность: строганная со всех сторон доска для стропил более стойка к гниению и возгоранию, чем необработанная. Дело в том, что по гладкой поверхности пламя просто скользит, как и насекомые практически не могут проникнуть вовнутрь. Далее, все доски, которые вы собираетесь использовать для изготовления стропил, должны быть предварительно специально обработаны. Наверняка вы уже слышали о таком термине, как импрегнирование – это обработка пропиткой.
Сегодня многие фирмы предлагают доски, которые были импрегнированы в вакууме – хороший метод. В более кустарных производствах импрегнирование проводят путем быстрого погружения в ванну с раствором. Впрочем, в домашних условиях вы можете подготовить будущие стропила самостоятельно, при помощи распыления или кистью.
Сама импрегнация должна быть влагозащитной, огнезащитной и биологической. Советуем вам у фирмы-продавца спросить документ, который подтверждает метод интеграции и название средства, которое используется. Кроме того, увидеть, насколько хорошо будут пропитаны стропила, вы сможете самостоятельно: разрежьте пополам образец и посмотрите на разрез – там всегда будет видно, насколько глубоко проникла пропитка. Если же вы обрабатываете доски для стропил самостоятельно, тогда внимательно прочитайте инструкцию производителя.
Как вы видите, в каждом из способов есть свои ценные для кого преимущества и определенные недостатки. Главное – подойдите к вопросу выбора стропил со всей серьезностью!
