Клееные двутавровые балки с фанерной стенкой были изобретены и применялись достаточно давно, но это была больше прерогатива, каких-то большепролетных промышленных либо гражданских балок и там такие балки имели высоту 1,5-2 метра. Второе дыхание эти балки обрели относительно недавно и стали активно применяться в малоэтажном строительстве, все больше набирая свою популярность. Такие балки нелегкие, они имеют большую длину до 12-13 метров и больше. Больше не надо сращивать традиционные шестиметровые доски, не надо собирать какие-то фермы. Это конечно же большое преимущество данных балок, но не все так хорошо… В этих балках тоже очень много проблемных мест и очень много подводных камней, о которых мы сегодня поговорим. Рассмотрим расчет таких балок, конструирование, вопросы долговечности и надежности, а также посмотрим расширенные расчетные таблицы для подбора сечения таких балок в зависимости от их пролета и расчетной нагрузки. Начнем с расчетов. Для примера возьмем клееные балки со стенкой из ОСП фирмы Intercity. Всего у них 3 типа балок: в первой серии представлены балки с поясами из строганного бруса; 2 и 3 серия балки с поясами из ЛВЛ-бруса шириной 64 и 89 миллиметров. Верить показателям расчетного сопротивления от производителя мы не будем. За основу возьмем только геометрию, все остальное вычислим либо по правилам строительной механики, либо возьмем из соответствующей нормативной документации. По расчетному сопротивлению древесины сжатию, растяжению и срезу есть определенные нюансы: они назначаются с определенными коэффициентами: 1. Первая группа коэффициентов — это коэффициенты условия работы, но условно мы все их примем равными 1. 2. Самый главный коэффициент — это коэффициент длительной прочности. Дело в том, что древесина обладает реологическими свойствами (деформируется под длительной нагрузкой) и чем больше доля длительной нагрузки, тем у нас, соответственно, коэффициент длительной прочности будет меньше. Для большинства конструкций, где могут применяться данные балки, а именно межэтажное перекрытие и крыша (плоская или скатная), этот коэффициент идет равным 0,66 для режима эксплуатации «В». Поэтому все расчетные сопротивления (к примеру, 20 МПа, либо 25 МПа) нам необходимо умножать на 0,66, то есть мы его уменьшаем на 1/3. А вот производители оказались не промах и при сравнении своих балок с прямоугольными цельно-массивными балками и с прямоугольными клееными балками использовали всего-навсего 2 расчета и 2 проверки. Это расчет нижнего пояса на растяжение и расчет на прогиб. Всего 2 проверки!!! А где все остальное? Как вы думаете, сколько проверок необходимо произвести для клееных фанерных балок? На самом деле их около 10 штук. Сейчас вкратце по ним по всем пробежимся: 1. Прочность нижнего пояса на растяжение; 2. Проверка верхнего пояса на сжатие; 3. Проверка стенки на растяжение в зоне действия максимальных нормальных напряжений; 4. Проверка стенки на срез в опорной зоне; 5. Проверка фанерной стенки (либо стенки из ОСП) в опасном сечении на действия главных растягивающих напряжений в зоне действия первого стыка, либо первой сосредоточенной силы; 6. Проверка клеевого шва в опорной зоне между стенкой и поясом; 7. Проверка стенки на устойчивость; 8. Проверка стенки на местные напряжения от сосредоточенной силы, если она приходится между ребрами жесткости; 9. Проверка нижнего пояса на смятие в месте опирания; 10. Прогиб. В обычных прямоугольных цельно-массивных балках (неважно, клееная она или нет) всех этих десяти проверок просто нет. Там идет первая проверка на изгиб, проверка на прогиб и возможно еще проверка на устойчивость плоской формы деформирования. В двутавровых балках большая часть проверок относится именно к стенке, потому что стенка является самым слабым звеном этих балок. А производителем приводятся всего лишь две, умалчивая обо всем остальном. Это чистой воды черный маркетинг, когда мы выпячиваем положительные свойства продукта, деликатно умалчивая об отрицательных. Однако, справедливости ради стоит отметить, что не все эти проверки из 10 штук являются актуальными именно для взятых нами балок заданной геометрии. А именно: - Можно не делать проверку на устойчивость стенки, потому что соотношение ее высоты к толщине меньше 50. - В большинстве случаев можно не выполнять проверку стенки на растяжение и по главным растягивающим напряжениям, потому что модуль упругости ОСП в 2-3 раза меньше модуля упругости поясов, соответственно, составляющая нормальных напряжений также будет 2-3 раза меньше. - В большинстве случаев можно не проверять прочность клеевого шва, он проходит. - Можно не проверять на смятие. - Можно конструктивно уйти от восьмой проверки, поставив опорное ребро под сосредоточенной силой. Но так или иначе у нас остаются четыре самые главные проверки: 1. Проверяем нижний пояс на растяжение; 2. Проверяем верхний пояс на сжатие; 3. Проверяем на прогиб; 4. Проверяем стенку на срез в опорной зоне. Как уже упоминалось, производители в основном проверяют только нижний пояс на растяжение и проверяют на прогиб, но даже в этих простых формулах тут есть куча тонкостей и нюансов. Проверка нижнего пояса на растяжение Mp / Wпр^д <= Rр^д Mp – изгибающий момент от общей расчетной нагрузки Wпр^д – момент сопротивления сечения, приведенный к древесине Rр^д – прочность древесины на растяжение. Соотношение изгибающего момента от расчетной общей нагрузки к моменту сопротивления сечения, приведенного к древесине, не должно превышать прочность древесины на растяжение. Для двутавровых балок из строганого бруса 1 сорта нормативное сопротивление 15 МПа — это без учета коэффициента длительной прочности, а для LVL-бруса — 24 МПа. Но помним, что эти значения надо будет умножить еще на 0,66 либо на какой-то другой коэффициент длительности в соответствии с условиями работы конструкции. Проверка верхнего пояса на сжатие Mp / Wпр^д * φд <= Rс Mp – изгибающий момент от общей расчетной нагрузки Wпр^д – момент сопротивления сечения, приведенный к древесине Rс – прочность древесины на сжатие φд – коэффициент продольного изгиба древесины Соотношение изгибающего момента от общей расчетной нагрузки к произведению приведенного момента сопротивления к древесине и коэффициента продольного изгиба, который зависит от гибкости верхнего пояса именно от расстояния между точками раскрепления, не должно превышать расчетное сопротивление на сжатие. Нормативные значения: 24 МПа для обычного бруса 1 сорта и 27 МПа для LVL-бруса. Их также надо будет умножить на 0,66. Расчет на прогиб Тут применяется обычная сопроматовская формула для балки на двух опорах. 5*q*L3 / (384*E*Jпр^д)) <= fпред q – это нормативная длительная нагрузка, которая примерно в 1,5-2 раза меньше общей расчетной нагрузки, которая идет при вычислении изгибающего момента (Mp). Это важно! E – модуль упругости древесины Jпр^д – момент инерции приведенного сечения к древесине Это мы сравниваем с предельно допустимыми прогибами в зависимости от пролета. Для древесины 1 сорта на модуле упругости 10 ГПа, для LVL 12 ГПа. Тут есть один небольшой нюанс – для обычной древесины даже 1 сорта при вычислении приведенных характеристик для первой группы предельных состояний мы берем модуль упругости 7 ГПа, а уже при расчете по второму предельному состоянию (на прогиб) он идет 10 ГПа. Для фанеры и LVL без изменений, что для первой, что для второй группы предельных состояний. Проверка стенки на срез Формула Журавского. Она имеет одинаковый вид как для деревянных, так и для стальных балок. Qр * Sпр^ф / ∑b* Jпр^ф <= Rср, Qр – поперечная сила от расчетной нагрузки Sпр^ф – статический момент полусечения, приведенного к материалу стенки (либо фанера, либо ОСП). ∑b – суммарная толщина всех стенок. В данном случае стенка одна, поэтому мы подставляем просто ее толщину Jпр^ф – приведенный момент инерции к фанере. Описанное соотношение не должно быть больше расчетного сопротивления срезу для фанеры. Нормативные значения для фанеры 9 МПа, для ОСП 6,8 МПа. Эти значения мы также должны умножить на коэффициент длительной прочности. Для двутаврового сечения формулу Журавского мы можем привести к упрощенному виду. Получим точность до 10 процентов. Qр / ∑b * h0 <= Rср Поперечную силу (Qр) делим на произведение толщины стенки и межцентрового расстояния (h0) между поясами. Все эти клееные балки с запасом проходят проверки на растяжение, сжатие и прогиб, потому что двутавр является идеальным балочным профилем и в расчетах показывает максимальные результаты. Но если мы перейдем к проверке на срез, то тут будет все очень плохо. Если у нас короткий высоконагруженный какой-то силовой ригель с высокой поперечной силой, но с достаточно тоненькой стенкой, то ее будет просто-напросто срезать. Эта проверка не будет выполняться. Что же делать в этом случае, если вот у нас все проходит, а на срез не проходит? И ответ на этот вопрос кроется в упрощенной формуле Журавского для двутаврового сечения. С поперечной силой мы ничего сделать не можем, потому что это величина постоянная. Мы можем ее уменьшить, уменьшив шаг балок, но в любом случае соотношение между срезом и остальными проверками сохранится. Поэтому мы вынуждены оперировать остальными двумя параметрами. Самый топорный сценарий – мы увеличиваем h0, то есть берем больше профиль. Ну такое себе решение… Гораздо правильнее увеличить суммарную толщину стенки именно в опорной части. Поэтому традиционное решение для таких балок выглядит следующим образом: в опорных панелях мы просто берем и делаем к примеру тройную стенку. Здесь у нас будет уже в сумме 3 толщины стенки, а не 1. Такое сечение уже с гораздо большей вероятностью пройдет проверку на срез. Конструирование несущей систем из таких балок является достаточно сложной задачей. Необходимо устраивать ребра жесткости на опорах, где у нас будут действовать сосредоточенные силы, также в узлах соединения балок между собой или в местах присоединения каких-то других элементов необходимо предусматривать соответствующие закладные детали из досок. Однако, не будем подробно останавливаться на конструировании, в интернете вы можете найти все необходимые узлы. В крайнем случае запросить у производителя альбома технических решений. Водостойкость у ОСП откровенно говоря вообще никакая. Фанера в этом плане гораздо более стабильна и долговечна. Поэтому здесь необходимо быть особенно осторожным при проектировании конструкции, которые будут эксплуатироваться при повышенной влажности. Например, цокольное перекрытие либо перекрытие подвала необходимо каким-то образом дополнительно обрабатывать стенку балок и обязательно необходимо защитить от влаги. Все открытые срезы стенки из ОСП через рец который может идти активное увлажнение конструкции. Огнестойкость Подобные балки горят замечательно, великолепно. Стенка балки прогорает достаточно быстро, остаются только два пояса, которые не способны нести никакую нагрузку, в отличие от массивных балок. Цельно массивные балки покрываются такой сажевой корочкой, которая препятствует дальнейшему горению данных элементов, поэтому они сохраняют свою несущую способность достаточно долго. Поэтому, если мы хотим повысить огнестойкость подобных двутавровых балок, то необходимо применять какие-то дополнительные мероприятия: Мы можем обработать данные балки огнезащитным составом, который вспучивается и предохраняет стенку от прогорания. Либо можно между поясами заложить утеплитель не горючий, который будет препятствовать возгоранию данной стенки. Либо мы можем с боков закрыть стенку огнестойким гипсокартоном или в рамках всего перекрытия можно сделать огнезащиту в виде той же самой не горючей минеральной ваты снизу. Выводы Двутавровые балки являются, пожалуй, самым легким перекрытием среди всех перекрытий. Исключением быть может буду перекрытия из ЛСТК и алюминиевые перекрытия, но это такие полуфантастические варианты среди доступных решений. Если речь идет об облегчении веса перекрытия об облегчении веса дома, то альтернатив подобным балкам нет, но!.. Большая проблема — это их тоненькая стенка, которая не проходит ни огонь, ни воду, ни проверку на срез, требует к себе особого деликатного подхода. Балки именно со стенкой из ОСП для перекрытий использовать в доме не рекомендуем. С фанерой вопросов нет – можно использовать. Теперь, как пользоваться таблицами для подбора балок. Все очень просто. На пересечении расчетной равномерно распределенной нагрузки, которая идет в шапке, и пролета вы находите блок из 4 ячеек. В синем в самой первой ячейке идет основная подобранная целевая балка из расчета нижнего пояса на растяжение. Внизу (зеленым) идет балка, подобранная на срез, она практически для всех сочетаний идет меньше меньшего сечения, чем балка, подобранная на изгиб, поэтому в принципе можно не обращать на это внимание. Справа идет в красной ячейке предельное расстояние между точками раскрепления верхнего пояса. То есть если поверх балки будет идти какая-то обрешетка либо прогоны, то расстояние между ними не должно быть больше указанного в красной ячейке расстояния. В желтой ячейке идет прогиб в миллиметрах. Прогиб здесь рассчитывается на нормативную длительную нагрузку, которая составляет 65% от общей расчетной нагрузки. Конечно, есть предельно допустимые отношения для деревянных балок, в основном берут 1/250. Однако, этими величинами для некоторых конструкций в ряде случаев можно пренебречь, поэтому решение о принятии той или иной балки того или иного сечения остается за вами. Для коротких нагруженных ригелей длиной 3 и 4 метра под нагрузку 600, 800, и 1000 кг/п.м. балки из LVL-бруса проверку на срез не проходят. Эти сочетания подсвечены красным цветом. Поэтому если вы попадаете в эту область, то необходимо либо брать балку большего сечения по сравнению с полученным значением при расчете на изгиб, либо каким-то образом усиливать стенку в опорной зоне одним из описанных ранее приемов. Еще одна большая крайне важная ремарка! Производители в своих таблицах подбора приводят гораздо более скромные цифры и по нагрузке и по пролетам. Возможно там заложены какие-то запасы, но чаще всего речь идет о гарантийных обязательствах. Для того чтобы их получить, необходимо выполнить все предписания технологических как производителя, также надо делать в большинстве случаев шеф монтаж, все протоколировать и только в этом случае, возможно, вы получите какую-то гарантию. Но если у вас какие-то самодельные проекты, самодельные конструкции и вам необходимо знать предельно допустимые значения нагрузок, которые могут выдержать такие балки, вообще понимать на что они способны, то можете без проблем пользоваться этими таблицами.
СТРОЙКА ДИЗАЙН РЕМОНТ
Клееные балки с ОСП - о чём молчат производители
Клееные двутавровые балки с фанерной стенкой были изобретены и применялись достаточно давно, но это была больше прерогатива, каких-то большепролетных промышленных либо гражданских балок и там такие балки имели высоту 1,5-2 метра.
Второе дыхание эти балки обрели относительно недавно и стали активно применяться в малоэтажном строительстве, все больше набирая свою популярность. Такие балки нелегкие, они имеют большую длину до 12-13 метров и больше. Больше не надо сращивать традиционные шестиметровые доски, не надо собирать какие-то фермы. Это конечно же большое преимущество данных балок, но не все так хорошо… В этих балках тоже очень много проблемных мест и очень много подводных камней, о которых мы сегодня поговорим.
Рассмотрим расчет таких балок, конструирование, вопросы долговечности и надежности, а также посмотрим расширенные расчетные таблицы для подбора сечения таких балок в зависимости от их пролета и расчетной нагрузки.
Начнем с расчетов. Для примера возьмем клееные балки со стенкой из ОСП фирмы Intercity. Всего у них 3 типа балок: в первой серии представлены балки с поясами из строганного бруса; 2 и 3 серия балки с поясами из ЛВЛ-бруса шириной 64 и 89 миллиметров. Верить показателям расчетного сопротивления от производителя мы не будем. За основу возьмем только геометрию, все остальное вычислим либо по правилам строительной механики, либо возьмем из соответствующей нормативной документации.
По расчетному сопротивлению древесины сжатию, растяжению и срезу есть определенные нюансы: они назначаются с определенными коэффициентами:
1. Первая группа коэффициентов — это коэффициенты условия работы, но условно мы все их примем равными 1.
2. Самый главный коэффициент — это коэффициент длительной прочности.
Дело в том, что древесина обладает реологическими свойствами (деформируется под длительной нагрузкой) и чем больше доля длительной нагрузки, тем у нас, соответственно, коэффициент длительной прочности будет меньше.
Для большинства конструкций, где могут применяться данные балки, а именно межэтажное перекрытие и крыша (плоская или скатная), этот коэффициент идет равным 0,66 для режима эксплуатации «В». Поэтому все расчетные сопротивления (к примеру, 20 МПа, либо 25 МПа) нам необходимо умножать на 0,66, то есть мы его уменьшаем на 1/3.
А вот производители оказались не промах и при сравнении своих балок с прямоугольными цельно-массивными балками и с прямоугольными клееными балками использовали всего-навсего 2 расчета и 2 проверки. Это расчет нижнего пояса на растяжение и расчет на прогиб. Всего 2 проверки!!! А где все остальное?
Как вы думаете, сколько проверок необходимо произвести для клееных фанерных балок? На самом деле их около 10 штук. Сейчас вкратце по ним по всем пробежимся:
1. Прочность нижнего пояса на растяжение;
2. Проверка верхнего пояса на сжатие;
3. Проверка стенки на растяжение в зоне действия максимальных нормальных напряжений;
4. Проверка стенки на срез в опорной зоне;
5. Проверка фанерной стенки (либо стенки из ОСП) в опасном сечении на действия главных растягивающих напряжений в зоне действия первого стыка, либо первой сосредоточенной силы;
6. Проверка клеевого шва в опорной зоне между стенкой и поясом;
7. Проверка стенки на устойчивость;
8. Проверка стенки на местные напряжения от сосредоточенной силы, если она приходится между ребрами жесткости;
9. Проверка нижнего пояса на смятие в месте опирания;
10. Прогиб.
В обычных прямоугольных цельно-массивных балках (неважно, клееная она или нет) всех этих десяти проверок просто нет. Там идет первая проверка на изгиб, проверка на прогиб и возможно еще проверка на устойчивость плоской формы деформирования.
В двутавровых балках большая часть проверок относится именно к стенке, потому что стенка является самым слабым звеном этих балок. А производителем приводятся всего лишь две, умалчивая обо всем остальном. Это чистой воды черный маркетинг, когда мы выпячиваем положительные свойства продукта, деликатно умалчивая об отрицательных.
Однако, справедливости ради стоит отметить, что не все эти проверки из 10 штук являются актуальными именно для взятых нами балок заданной геометрии. А именно:
- Можно не делать проверку на устойчивость стенки, потому что соотношение ее высоты к толщине меньше 50.
- В большинстве случаев можно не выполнять проверку стенки на растяжение и по главным растягивающим напряжениям, потому что модуль упругости ОСП в 2-3 раза меньше модуля упругости поясов, соответственно, составляющая нормальных напряжений также будет 2-3 раза меньше.
- В большинстве случаев можно не проверять прочность клеевого шва, он проходит.
- Можно не проверять на смятие.
- Можно конструктивно уйти от восьмой проверки, поставив опорное ребро под сосредоточенной силой.
Но так или иначе у нас остаются четыре самые главные проверки:
1. Проверяем нижний пояс на растяжение;
2. Проверяем верхний пояс на сжатие;
3. Проверяем на прогиб;
4. Проверяем стенку на срез в опорной зоне.
Как уже упоминалось, производители в основном проверяют только нижний пояс на растяжение и проверяют на прогиб, но даже в этих простых формулах тут есть куча тонкостей и нюансов.
Проверка нижнего пояса на растяжение
Mp / Wпр^д <= Rр^д
Mp – изгибающий момент от общей расчетной нагрузки
Wпр^д – момент сопротивления сечения, приведенный к древесине
Rр^д – прочность древесины на растяжение.
Соотношение изгибающего момента от расчетной общей нагрузки к моменту сопротивления сечения, приведенного к древесине, не должно превышать прочность древесины на растяжение.
Для двутавровых балок из строганого бруса 1 сорта нормативное сопротивление 15 МПа — это без учета коэффициента длительной прочности, а для LVL-бруса — 24 МПа. Но помним, что эти значения надо будет умножить еще на 0,66 либо на какой-то другой коэффициент длительности в соответствии с условиями работы конструкции.
Проверка верхнего пояса на сжатие
Mp / Wпр^д * φд <= Rс
Mp – изгибающий момент от общей расчетной нагрузки
Wпр^д – момент сопротивления сечения, приведенный к древесине
Rс – прочность древесины на сжатие
φд – коэффициент продольного изгиба древесины
Соотношение изгибающего момента от общей расчетной нагрузки к произведению приведенного момента сопротивления к древесине и коэффициента продольного изгиба, который зависит от гибкости верхнего пояса именно от расстояния между точками раскрепления, не должно превышать расчетное сопротивление на сжатие.
Нормативные значения: 24 МПа для обычного бруса 1 сорта и 27 МПа для LVL-бруса. Их также надо будет умножить на 0,66.
Расчет на прогиб
Тут применяется обычная сопроматовская формула для балки на двух опорах.
5*q*L3 / (384*E*Jпр^д)) <= fпред
q – это нормативная длительная нагрузка, которая примерно в 1,5-2 раза меньше общей расчетной нагрузки, которая идет при вычислении изгибающего момента (Mp). Это важно!
E – модуль упругости древесины
Jпр^д – момент инерции приведенного сечения к древесине
Это мы сравниваем с предельно допустимыми прогибами в зависимости от пролета. Для древесины 1 сорта на модуле упругости 10 ГПа, для LVL 12 ГПа.
Тут есть один небольшой нюанс – для обычной древесины даже 1 сорта при вычислении приведенных характеристик для первой группы предельных состояний мы берем модуль упругости 7 ГПа, а уже при расчете по второму предельному состоянию (на прогиб) он идет 10 ГПа. Для фанеры и LVL без изменений, что для первой, что для второй группы предельных состояний.
Проверка стенки на срез
Формула Журавского. Она имеет одинаковый вид как для деревянных, так и для стальных балок.
Qр * Sпр^ф / ∑b* Jпр^ф <= Rср,
Qр – поперечная сила от расчетной нагрузки
Sпр^ф – статический момент полусечения, приведенного к материалу стенки (либо фанера, либо ОСП).
∑b – суммарная толщина всех стенок. В данном случае стенка одна, поэтому мы подставляем просто ее толщину
Jпр^ф – приведенный момент инерции к фанере.
Описанное соотношение не должно быть больше расчетного сопротивления срезу для фанеры.
Нормативные значения для фанеры 9 МПа, для ОСП 6,8 МПа. Эти значения мы также должны умножить на коэффициент длительной прочности.
Для двутаврового сечения формулу Журавского мы можем привести к упрощенному виду. Получим точность до 10 процентов.
Qр / ∑b * h0 <= Rср
Поперечную силу (Qр) делим на произведение толщины стенки и межцентрового расстояния (h0) между поясами.
Все эти клееные балки с запасом проходят проверки на растяжение, сжатие и прогиб, потому что двутавр является идеальным балочным профилем и в расчетах показывает максимальные результаты. Но если мы перейдем к проверке на срез, то тут будет все очень плохо.
Если у нас короткий высоконагруженный какой-то силовой ригель с высокой поперечной силой, но с достаточно тоненькой стенкой, то ее будет просто-напросто срезать. Эта проверка не будет выполняться.
Что же делать в этом случае, если вот у нас все проходит, а на срез не проходит? И ответ на этот вопрос кроется в упрощенной формуле Журавского для двутаврового сечения.
С поперечной силой мы ничего сделать не можем, потому что это величина постоянная. Мы можем ее уменьшить, уменьшив шаг балок, но в любом случае соотношение между срезом и остальными проверками сохранится. Поэтому мы вынуждены оперировать остальными двумя параметрами.
Самый топорный сценарий – мы увеличиваем h0, то есть берем больше профиль. Ну такое себе решение…
Гораздо правильнее увеличить суммарную толщину стенки именно в опорной части. Поэтому традиционное решение для таких балок выглядит следующим образом: в опорных панелях мы просто берем и делаем к примеру тройную стенку. Здесь у нас будет уже в сумме 3 толщины стенки, а не 1. Такое сечение уже с гораздо большей вероятностью пройдет проверку на срез.
Конструирование несущей систем из таких балок является достаточно сложной задачей. Необходимо устраивать ребра жесткости на опорах, где у нас будут действовать сосредоточенные силы, также в узлах соединения балок между собой или в местах присоединения каких-то других элементов необходимо предусматривать соответствующие закладные детали из досок.
Однако, не будем подробно останавливаться на конструировании, в интернете вы можете найти все необходимые узлы. В крайнем случае запросить у производителя альбома технических решений.
Водостойкость у ОСП откровенно говоря вообще никакая. Фанера в этом плане гораздо более стабильна и долговечна. Поэтому здесь необходимо быть особенно осторожным при проектировании конструкции, которые будут эксплуатироваться при повышенной влажности. Например, цокольное перекрытие либо перекрытие подвала необходимо каким-то образом дополнительно обрабатывать стенку балок и обязательно необходимо защитить от влаги. Все открытые срезы стенки из ОСП через рец который может идти активное увлажнение конструкции.
Огнестойкость
Подобные балки горят замечательно, великолепно. Стенка балки прогорает достаточно быстро, остаются только два пояса, которые не способны нести никакую нагрузку, в отличие от массивных балок. Цельно массивные балки покрываются такой сажевой корочкой, которая препятствует дальнейшему горению данных элементов, поэтому они сохраняют свою несущую способность достаточно долго.
Поэтому, если мы хотим повысить огнестойкость подобных двутавровых балок, то необходимо применять какие-то дополнительные мероприятия:
Мы можем обработать данные балки огнезащитным составом, который вспучивается и предохраняет стенку от прогорания.
Либо можно между поясами заложить утеплитель не горючий, который будет препятствовать возгоранию данной стенки.
Либо мы можем с боков закрыть стенку огнестойким гипсокартоном или в рамках всего перекрытия можно сделать огнезащиту в виде той же самой не горючей минеральной ваты снизу.
Выводы
Двутавровые балки являются, пожалуй, самым легким перекрытием среди всех перекрытий. Исключением быть может буду перекрытия из ЛСТК и алюминиевые перекрытия, но это такие полуфантастические варианты среди доступных решений. Если речь идет об облегчении веса перекрытия об облегчении веса дома, то альтернатив подобным балкам нет, но!..
Большая проблема — это их тоненькая стенка, которая не проходит ни огонь, ни воду, ни проверку на срез, требует к себе особого деликатного подхода.
Балки именно со стенкой из ОСП для перекрытий использовать в доме не рекомендуем. С фанерой вопросов нет – можно использовать.
Теперь, как пользоваться таблицами для подбора балок. Все очень просто. На пересечении расчетной равномерно распределенной нагрузки, которая идет в шапке, и пролета вы находите блок из 4 ячеек.
В синем в самой первой ячейке идет основная подобранная целевая балка из расчета нижнего пояса на растяжение.
Внизу (зеленым) идет балка, подобранная на срез, она практически для всех сочетаний идет меньше меньшего сечения, чем балка, подобранная на изгиб, поэтому в принципе можно не обращать на это внимание.
Справа идет в красной ячейке предельное расстояние между точками раскрепления верхнего пояса. То есть если поверх балки будет идти какая-то обрешетка либо прогоны, то расстояние между ними не должно быть больше указанного в красной ячейке расстояния.
В желтой ячейке идет прогиб в миллиметрах. Прогиб здесь рассчитывается на нормативную длительную нагрузку, которая составляет 65% от общей расчетной нагрузки. Конечно, есть предельно допустимые отношения для деревянных балок, в основном берут 1/250. Однако, этими величинами для некоторых конструкций в ряде случаев можно пренебречь, поэтому решение о принятии той или иной балки того или иного сечения остается за вами.
Для коротких нагруженных ригелей длиной 3 и 4 метра под нагрузку 600, 800, и 1000 кг/п.м. балки из LVL-бруса проверку на срез не проходят. Эти сочетания подсвечены красным цветом. Поэтому если вы попадаете в эту область, то необходимо либо брать балку большего сечения по сравнению с полученным значением при расчете на изгиб, либо каким-то образом усиливать стенку в опорной зоне одним из описанных ранее приемов.
Еще одна большая крайне важная ремарка!
Производители в своих таблицах подбора приводят гораздо более скромные цифры и по нагрузке и по пролетам. Возможно там заложены какие-то запасы, но чаще всего речь идет о гарантийных обязательствах. Для того чтобы их получить, необходимо выполнить все предписания технологических как производителя, также надо делать в большинстве случаев шеф монтаж, все протоколировать и только в этом случае, возможно, вы получите какую-то гарантию. Но если у вас какие-то самодельные проекты, самодельные конструкции и вам необходимо знать предельно допустимые значения нагрузок, которые могут выдержать такие балки, вообще понимать на что они способны, то можете без проблем пользоваться этими таблицами.