Брус и брусок

Расчеты

Расчет деревянных балок перекрытия требуется при возведении различных строений, где нужно перекрыть какую-либо площадь, например чердак либо несколько этажей. Только при правильных расчетах можно быть уверенным в надежности и долговечности конструкции.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Деревянные балки должны отвечать ряду требований:

  • быть стойкими к воздействию огня;
  • иметь хорошую прочность и жесткость;
  • не иметь больших дефектов и повреждений в структуре древесины;
  • сечение должно соответствовать параметрам перекрытия.

К тому же есть требования, которые предъявляются непосредственно к материалу балок. Для рассматриваемых целей предпочтительнее использовать древесину хвойных пород. В ней содержится большое количество смолы, что улучшает стойкость к воздействию различных микроорганизмов. Важным моментом является регион выращивания и время заготовки древесины.

Основные исходные положения для расчета размеров

Поскольку на элементы рассматриваемой конструкции возлагаются несущие функции, то, чтобы выяснить количество и размер бруса для перекрытия, следует придерживаться следующей последовательности действий:

  • замеряют пролет, который предполагается перекрывать;
  • определяются со способом, которым лаги будут фиксироваться к стене;
  • рассчитывают нагрузку, прилагаемую к несущему элементу во время эксплуатации;
  • подбирают межбалочное расстояние и сечение согласно табличным данным.

Расчет нагрузки на перекрытие

В течение всего периода эксплуатации лаги должны иметь способность выдерживать не только собственный вес, но и вес пола, расположенную на нем мебель, людей и пр. Поскольку нагрузка на балку определяется типом перекрытия, все расчеты должны быть проведены заранее еще на этапе планирования.

Сперва необходимо учесть вес самих балок. Если взять, например, чердак, для утепления которого будет задействована минеральная вата, то конструкция должна выдерживать нагрузки минимум 50 кг на 1 м² (Рсобств). Для точного расчета нагрузки следует обратиться к нормативным документам.

Определение сечения и шага деревянных балок

Расчет шага укладки бруса на перекрытие можно провести посредством изменения длины балок. Поскольку сечение и длина взаимосвязаны между собой, они и рассчитываются одинаково. Во многих случаях высота лаги зависит от толщины используемого теплоизолятора. Высота может составлять 100-300 мм, а ширина 40-200 мм. Применяя круглое бревно как элемент перекрытия, его диаметр выбирают от 110 до 300 мм.

Что касается шага установки балки, размеры минимального параметра должны составлять 300 мм, максимального – 120 см. В процессе расчета не стоит забывать о ширине теплоизолятора и подшивки. При необходимости совершают подгонку для более простого монтажа. Если возводится каркасное сооружение, то шаг установки балок берут таким же, как промежуток между стойками каркаса дома.

Длина деревянных балок

Длина балок перекрытия определяется характеристиками будущего строения

При проведении вычислений следует принимать во внимание, что длина лаг должна выбираться согласно ширине пролета, который предполагается перекрывать. Поскольку балки входят в стену на определенную длину, для их надежного закрепления к расчетной длине нужно прибавить дополнительную с учетом стеновых материалов:

  1. В кирпичную стену лаги заводят на 150 мм.
  2. В домах из дерева их углубляют на 70 мм.

Длина бруса может быть такой же, как сам пролет, при условии использования специального крепежа. В этом случае на металлические элементы возлагается весь вес несущей системы и общей нагрузки. Оптимально нужно предусмотреть запас по 200-250 мм для опирания с двух сторон. Исходя из предполагаемой конструкции перекрытия определяют, будут ли лаги выступать через стены наружу. Если это так, то к ним крепят стропила, образуя таким образом скат крыши. При монтаже такой конструкции лаги должны выходить за стену на 300-500 мм.

Факторы, влияющие на подбор размеров бруса

Устройство пола междуэтажного перекрытия на лагах

Здесь следует учитывать, где будут устанавливаться бруски. Если речь идет о лагах, что будут лежать на опорах (первый этаж по грунту или в квартире), соотношение длины пиломатериала и его сечения большой роли не играют. В этом случае достаточно, чтобы сечение было в пропорции приблизительно 1:2, и ширины хватало для удобного крепления настильных материалов. Играет роль при таком варианте и желаемая толщина теплоизоляционного слоя. Допустим, если толщина утеплителя планируется 100 мм, следует подбирать брус 100:50 мм или 100:40. Чем тоньше брусок (широкий размер сечения), тем чаше следует устанавливать несущие элементы, которыми могут быть кирпичные опоры или специальные винтовые приспособления с возможностью регулировки высоты.

При устройстве пола по лагам в квартире, где бруски устанавливаются по плитам перекрытия или черновой стяжке, то есть, имеют опору практически по всей своей поверхности, сечение может быть произвольным. На выбор пиломатериалов в этом случае влияют два фактора:

  • необходимость максимально сэкономить пространство (расстояние до потолка);
  • нет нужды в толстом теплоизоляционном слое (скорее звукоизоляционном в этом варианте).

Так что в качестве опорных брусков могут быть использованы пиломатериалы с каким-либо сечением, допустим 40х40 мм, или 40х50 мм.

В тех вариантах, когда лаги являются основой для монтажа межэтажного перекрытия или формируется пол с вентилируемым подпольем, брусья крепятся к несущим балкам только своими торцами. В этих случаях размер сечения подбирают в зависимости от длины лаги. Так, если расстояние между торцами бруса 3 м и менее, применяется сечение 150 на 80 мм. От 3 до 4 м, — 180 на 100 мм, от 4 до 5 м, — 200 на 150 мм, свыше 5 м, — 220 на 180 мм.

Расчёт материала для цельного бруса

Для точного расчета количества материала, потребного для постройки традиционного сруба, необходимо иметь проект, на основании которого рассчитывается объём пиломатериала, который понадобится для возведения готовых стен – это идеальный теоретический расчёт. На практике приходится сталкиваться с рядом обстоятельств, которые влияют на фактическое количество необходимого бруса:

  • качество материала;
  • усушка;
  • учёт дверных и оконных проёмов.

Среди купленных брусьев, как правило, попадаются некондиционные: подгнившие, с черными сучками, с трещинами и т. д., поэтому при покупке необходимо следить за тем, чтобы их количество было минимальным.

При расчете высоты сруба необходимо учесть, что во время сушки древесина даёт усадку, составляющую 4 – 8% от первоначального размера. Однако нередко изготовитель производит распиловку свежей, практически не просушенной древесины. Это может вызвать увеличение процента усадки до 10 – 12%.

Часто можно встретить рекомендацию вычитать из объёма стен величину оконных и дверных проемов. Авторы этих советов забывают, что при кладке сруба нельзя оставлять свободными дверные и оконные проемы. Проем обозначается на высоту 2 – 3 венцов, а затем обязательно перекрывается цельным венцом – и так на всю высоту проема.

Достоинства деревянной двутавровой балки перекрытия:

  • Долговечность;
  • Идеальная заявленная геометрия;
  • Использование только сухого материала камерной сушки;
  • Возможность монтажа длинных пролетов (максимальная длина составляет 12 м);
  • Высокая точность и стабильность геометрии;
  • Возможность круглогодичного использования в строительстве;
  • Возможность внутренней прокладки инженерных коммуникаций;
  • Удобный монтаж (в 5-10 раз быстрее чем для ж/б монолита, пустотной плиты и доски), с минимальными затратами труда и без необходимости подачи спецтехники.

При пролетах больше 6 метров мы используем двутавровые балки с брусом LVL, только цельная конструкция, без стыкования брусков клеевым способом.

Балки перекрытия (двутавровые) не растрескиваются и не деформируются со временем. Наши изделия – отличная альтернатива тяжелым и сложным в работе металлическим и железобетонным покрытиям, монтаж которых связан с необходимостью выполнения «мокрых» работ, дополнительного привлечения арматурщиков, бетонщиков и т.д.

Какой брус выбрать для строительства?

Клееный брус делится на 3 группы:

Последняя группа так же неоднородна, в нее входят:

  • оконный;

  • прямой;

  • выгнутый материал;

  • балки перекрытий;

  • прочие изделия.

Строительство зимних домов должно вестись на основе типового бруса. Его сечение должно составлять минимум 1/16 всей протяженности пролета. Сечение по норме равно:

  • 18х20;

  • 16х20;

  • 20х20 см.

При этом длина конструкций составляет 6 либо 12,5 м. Такие материалы отлично подойдут для сооружения частных жилищ какого угодно размера. Даже сравнительно высокая цена не мешает их использованию. Можно экономить средства на отоплении. Чем толще брус, тем выше его теплосберегающие качества, однако это сильно удорожает изделия.

А вот высота конструкций практически никак не связана с их практическими свойствами. Разница только в том, что число венцов будет меньше. В результате эстетическое восприятие здания улучшится, а затраты на его сооружение немного вырастут. Длина должна подбираться с учетом соображений целостности бруса. Недопустимо оставлять стыки в низовом венце и обвязке стен, а также при сооружении межэтажных перекрытий и перекрытий чердаков.

Технические условия предписывают, что балки перекрытий могут иметь ширину от 9,5 до 26 см, а высоту от 8,5 см до 1,12 м. Клееный брус для оконного строительства может иметь такие габариты:

  • 8х8;

  • 8,2х8,6;

  • 8,2х11,5 см.

Куда больше допустимое разнообразие стеновых моделей (в миллиметрах):

  • 140х160;

  • 140х240;

  • 140х200;

  • 170х200;

  • 140х280;

  • 170х160;

  • 170х240;

  • 170х280.

Обычный клееный брус делится на строганую и нестроганую группы. Второй тип нужен там, где не принципиально проведение обработки поверхности. Брус – это все, что больше 100 мм. При меньших толщинах употребляется термин «брусок».

Все о размерах клееного бруса смотрите в видео ниже.

Как выбрать брус для строительства?

Критически важна конкретная порода дерева. Изготовители в основном стараются подбирать хвойную древесину. Лиственница лучше в техническом отношении, чем еловый или сосновый материал. Она чуть более стойкая к огню и меньше раскалывается в сыром состоянии. Лиственничный брус будет более инертен термически. Однако стоимость такого материала окажется весьма высока.

Липовый и дубовый брус используются реже. Первый тип рекомендован главным образом для бань и других «влажных» строений. Дубовые детали не могут иметь значительной длины или крупного сечения. Стоимость такой продукции также не слишком порадует потребителей. Выбор квадратных или прямоугольных сечений зависит от конкретных решаемых задач.

Профилированный брус могут сушить естественным образом или в специальной камере. Второй вариант быстрее и качественнее, но грозит растрескиванием материала. Часто предотвращать такой риск пытаются за счет продольного надпиливания внутренних плоскостей. Но это только сокращает вероятность проблемы, не устраняя ее совсем; потому необходимо внимательно проверять покупаемый материал. Дополнительно смотрят на:

  • гладкость лицевых участков;

  • отклонения по размеру;

  • наличие элементов «замка»;

  • правильность упаковки (без которой нельзя обеспечить приемлемую влажность);

  • цельное или склеенное из ламелей исполнение;

  • вариант профилирования (не все версии дают возможность применять утеплитель);

  • число шипов в профиле;

  • наличие или отсутствие скошенных фасок.

Клееный вариант может быть более стоек к деформирующим воздействиям. Специальные клеящие составы подавляют интенсивность горения и гниения. По умолчанию такие изделия выполняются в формате «немецкой гребенки». Модификация, известная под названием «теплого (двойного) профилированного бруса» появилась сравнительно недавно, но уже успела зарекомендовать себя. Твердо установлено, что такие конструкции толщиной всего лишь 16 см могут удерживать тепло столь же эффективно, как и стандартный старый профиль при толщине 37 см.

. Подобные изделия часто применяют при сооружении:

  • летних домиков;

  • времянок;

  • бытовок;

  • бань;

  • уличных беседок.

Двойной тип профиля повышает механическую надежность и одновременно сокращает расход тепла. Промежуток, разделяющий шипы, позволяет применять теплоизоляцию. Профиль может иметь и скошенные фаски. Такая вариация двойного профиля понижает вероятность отсыревания пространства внутри стен

Что немаловажно, такой подход упрощает конопатные работы и повышает общую привлекательность конструкций

Множественный вид профиля, также продающийся под названиями «немецкий профиль», «гребенка», подразумевает использование большого числа пазов. Их высота — не менее 1 см. Подобное решение гарантирует стабильную фиксацию частей и улучшает тепловые параметры стены. Можно даже отказаться от применения дополнительных утеплителей. Но нужно понимать, что такие изделия склонны набирать влагу, особенно в сырую погоду.

Визуальные отличия

Если рассматривать слова «брус» и «брусок» с точки зрения филологии, то становится понятным, что слово, где есть суффикс «ок» с уменьшительно-ласкательной формой, означает нечто меньшее, чем основа однокоренного слова. То есть брусок должен быть меньшим по размеру, чем брус.

И действительно, визуальное отличие по размерам здесь имеется. Стандарты ГОСТа дают нам следующее понятие о брусе: это пиломатериал, толщина и ширина которого составляют не меньше 10 сантиметров (100 мм). Если какой-то из этих параметров меньше, то мы имеем дело уже не с брусом.

Что касается бруска, то у него тоже есть размеры: по толщине он идет меньше 100 миллиметров, а вот соотношение ширины и толщины должно быть строго 2: 1. Если данная пропорция нарушена, то это, скорее всего, уже доска. Как видим, из бруса легко сделать брусок, а из бруска – доску.

Из-за разницы в толщине описываемые пиломатериалы применяют в различных строительных ситуациях. Брус – это более массивный и прочный материал. Его в основном используют для несущих конструкций: возводят балки, опоры. Иногда его применяют для стен.

Брусок не отличается особой прочностью, а потому его используют для сооружения вспомогательных элементов конструкций. Так, если надо сделать настил дощатого пола, то используют бруски. Они необходимы при кровельных работах, применяют их также в качестве лагов и в других случаях. Бруски широко используют при изготовлении мебели и тары.

Где используется?

Замены этому особенному материалу до настоящего времени нет. Особенно если для него использованы хвойные породы с природной пропиткой из натуральной смолы естественной сушки. Этот брус подойдет для всего – и для каркаса, и для строений. Если брус сушился в камере, то он используется в различных видах мебели, лестницах и перилах, иных деревянных изделиях.

Строганная доска служит «сырьем» для устройства каркасов домов, дачных коттеджей, бань, беседок и т. д. Она же незаменима и для несущих конструкций, обрешетки, перекрытий, подпорок, лаг. Терраса, лестница и фасад получатся из такого материала отлично, как и забор. Но не следует ограничивать область применения строганного бруса только строительством. В декоре он тоже активно используется – для создания перил, балок, подоконников, наличников, колонн и прочих интерьерных решений.

Сухая строганная доска – отличный материал для производства мебели, к примеру, кухонной, также она может использоваться и для создания дверей или перегородок между комнатами

При выборе материала следует обращать внимание на качество его просушки, условия обработки и хранения

Имитация деревянного бруса

Там где обычный деревянный брус  в строительстве использовать нецелесообразно из-за большого веса, применяют имитацию бруса. Это такой же обработанный пиломатериал, но с принудительной сушкой. Благодаря этому, материал не дает усадки, мало весит, удобен в монтаже.

Как и евровагонка, имитация бруса разделяется по классам, где выделяется дерево с сучками, такие классы как В и С, а также наиболее идеальный вариант, класс А. При меньших затратах денежных средств, потребитель имеет возможность отделать любой дом деревом снаружи. Затем, обработав его пропитками и составами, защищающими от непогоды и пожара, вы получите современные отделочные материалы с высокой степени безопасности.

Имитация бруса

Имитация деревянного бруса применяется и внутри. Здесь свое применение нашли такие породы как кедр, липа, осина. Липа особо ценится для отделки банных помещений, поскольку в отличие от сосны, она не даёт трещин, не теряет свой цвет, обладает ароматом, не выделяет смолу. Любая имитация бруса предполагает фрезеровку, что облегчает момент монтажа, а также позволяет наладить отток влаги с поверхности.

Предназначение

Основная функция устройства лаг – это выравнивание поверхности для будущего настилания пола в квартире или доме. Дополнительная – создание циркуляции воздуха между грунтом и половым покрытием, что обеспечивает защиту от гниения.

Помимо всего прочего существуют и иное предназначение деревянных изделий:

  1. Созданное пространство под полом может закрыть основные коммуникации, которые не будут эстетично смотреться наверху.
  2. Обеспечивается равномерно распределенная нагрузка на фундамент.
  3. В образовавшуюся воздушную подушку можно уложить утеплитель, к примеру, керамзит или аглопорит, минвату или опил.
  4. Имеется уникальная возможность регулирования высоты стен в помещении.
  5. Обеспечивается прочность пола, так как существуют надежные точки опоры.
  6. Устройство пола выполняется за короткое время, что несложно сделать даже не имеющего опыта человеку.

Лаги – это материал из дерева, укладываемый на фундаментные подушки либо на грунтовое основание. Зачастую он используется при соотношении сторон по сечению 1: 2 или 1: 1,5, то есть 100 мм х 200 мм или 100 мм х 150 мм. Выбирается изделие на основании расчетов.

Применение

Строительный брус — едва ли не самый популярный пиломатериал. При его производстве используется экологически безопасное сырье, обработка которого может включать не только распиловку, но и шлифовку, а также нанесение защитных пропиток.

Основные направления использования бруса вполне очевидны.

Строительство. Пиломатериалы этого типа можно применять для возведения каркаса или обшивки зданий и других сооружений. Всё зависит от способа их обработки. Для строительства дома использует клееный или профилированный брус.

Перечислены основные направления, в которых применение пиломатериалов значительной толщины оказывается наиболее оправданным. Кроме того, из бруса часто создают декоративные и функциональные ландшафтные элементы — перголы, беседки, павильоны на даче, в загородной усадьбе.

Размеры

  • Брус с размером диаметра от 160 до 180 мм хорош для строительства малых построек в теплых климатических условиях. Широко распространен в южных регионах страны для возведения дач, гостевых домиков, террас и веранд, а также летних кухонь.
  • Размер бревна диаметром от 200 до 220 мм подойдет для постройки бани или дачного домика со средними свойствами сбережения тепла. Такой материал применяется в регионах со средним климатом.
  • Диаметр бруса от 220 до 280 мм подойдет для возведения домов в любом из северных регионов. Однако в большинстве случаев нужно будет дополнительно утеплить стены и чердачные перекрытия. Из такого бруса строят на Севере и в Сибири.

Не следует забывать и о рабочей высоте. Это еще один размер, важный для характеристики калиброванного бруса. Рабочая высота означает, какое количество венцов потребуется сложить, чтобы стена получилась нужной высоты. Рассчитывают рабочую высоту посредством замеров отрезка «вершина паза – верхняя точка сечения бруса». От того, какой у бревна паз, ещё зависит рабочая высота. К примеру, бревно с диаметром 240 мм и лунным пазом имеет рабочую высоту 208 мм, а с финским – 90 мм. Все это потому, что лунный паз уже финского. Однако лунный паз может быть расширенным до 20 мм.

Типы деревянных балок

Деревянные балочные перекрытия различаются размерами, сечением, способом производства и породой дерева, из которого они сделаны. От выбора деревянных балок зависит надёжность и прочность строения. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки для перекрытий, используют доску или брус из цельного массива дерева, или клеёные изделия.

Разновидности деревянных балок

Цельные балки

Балки сделанные из цельного массива дерева, менее прочные, чем клеёные или двутавровые. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Часто для увеличения прочности, строители на объекте спаривают доски. Стягивают их болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками, предотвращающими попадание влаги и образованию ржавчины на крепеже.

Клеёный брус

Клеёный брус изготавливают методом склеивания нескольких частей между собой. Балки из этого материала способны выдерживать высокие нагрузки, поэтому их можно использовать в конструкции перекрытий длиной до 14 метров. Из такого бруса можно изготовить гнутые перекрытия для арок.

Имеются у таких изделий и недостатки. При изготовлении могут использовать некачественные пиломатериалы, поэтому со временем возможна усадка балочного перекрытия. К тому же клеёные балки значительно дороже цельных. Чтобы рациональнее использовать средства отведённые на строительство, нужно правильно рассчитать нагрузку и длину балок.

Клееный брус при аналогичном сечении с обычным имеет большую прочность

Балки перекрытия изготавливают из хвойных пород дерева, но также часто используют древесину дуба, акации, клёна и других деревьев. Главное условие необходимое для прочности конструкции – влажность не более 12–14%. Виды некоторых изделий приведены в таблице ниже.

Двутавровые балки

Достоинства двутавровых деревянных балок – универсальность применения, простота установки и высокая прочность. Они сохраняют свои параметры при больших нагрузках без вспомогательных конструкций для усиления.

Устройство двутавровой балки

Двутавр делают с использованием хорошо просушенного строганного или клеёного бруса, прочной проклеенной водостойкой фанеры или OSB-плит, на основе огнеупорного и влагостойкого клея. Поэтому двутавровая деревянная балка не требует пропитки специальными составами и легко поддаётся распиловке. Однако из-за сложной технологии изготовления их редко применяют для устройства перекрытий.

Двутавровые балки из OSB (ОСП)

Соединение двутавровых балок между собой

Для всех видов выпускаемой продукции есть свой сортамент. Сортамент — это подбор различных изделий готовой продукции по маркам, профилям или размерам. Часто в таблице указаны дополнительные сведения о прочности, весе и т. д.

Применение в строительстве

Сфера строительства является самой масштабной, где применяется деревянный брус. Здесь он используется повсеместно, но в большинстве своем применяется для возведения стен и перегородок, например, деревянный брус 100 мм. Благодаря качеству обработки, стены дают минимальную усадку, что позволяет им сохранять свою теплопроводность на долгие годы.

Применяется брус и для строительства кровли. Свое применение он нашел как в возведении домов мансардного типа, так и домов с полноценной крышей, четырехскатные, односкатные и прочие варианты. Используя брус, обустраивают стропильную систему, а также сооружают опорные части.

Мауэрлат тоже изготавливается из бруса. Зачастую это один или два бруса, которые связаны между собой. Он является основой для будущей крыши, также позволяет связать каркас дома воедино. Из бруса возводят беседки, что получается современно и надежно. Он применяется в качестве строительства каркаса из дерева, в том числе и домов, построенных по каркасной технологии.

Дом из бруса

Современные способы обработки бруса позволяют использовать его в вопросах декорирования. Это может быть не только натуральное дерево, но и имитация. Второй вариант нисколько не дешевле натурального пиломатериала. Из бруса декорируют стены, потолки, его используют для отделки бани, а также в других строительных нуждах.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий