Двутавр из дерева своими руками. Деревянные балки на перекрытия для большого пролета. Сверление отверстий для коммуникаций

16.04.2024

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. .

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 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.

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.

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.

Двутавровая балка, как вид фасонного проката, с момента своего появления признана одним из самых крепких конструкционных элементов, поэтому ее применение в строительстве и машиностроении так распространено. Изначально двутавр выполнен из низколегированной стали, иногда из углеродистой, но прочность ему обеспечивает совсем не материал, а специфическая, до мелочей продуманная форма профиля.

Инженерные особенности двутавровой балки

Применение двутавровой балки из металла определяется ее габаритами и способом изготовления, но спектр использования того инженерного элемента чрезвычайно широк - от строительства жилищного, до крепления шахтных тоннелей, строительства мостов, колонн, даже космических пусковых установок.

Двутавр обладает высочайшей прочностью на изгиб, кручение и сжатие, благодаря чему может выдерживать огромные нагрузки как вертикальные, так и горизонтальные.

Огромные возможность каркасного жилищного домостроения позволили наладить устройство недорогих и надежных домов, выполненных полностью из дерева и древесных материалов. Но двутавровая балка и здесь нашла себе место, правда уже не в металле, а в дереве. Практика и расчеты показали, что двутавр имеет большую стойкость к кручению, чем брус прямоугольного или квадратного сечения, а к тому же позволяет экономить дорогую древесину. Но при этом здание остается таким же экологически чистым, а двутавровая деревянная балка легкой, прочной и доступной.

Двутавровая деревянная балка для перекрытия

Деревянное строительство становится популярнее год от года и все чаще инженеры-строители применяют в разработках именно деревянную двутавровую балку. Она отлично вписывается в технические требования по прочности, а по легкости и стабильности ей равных практически нет. По крайней мере, среди натуральных материалов. Применяют деревянный профиль во многих случаях, но по ряду причин самыми популярными стали:

Деревянная балка для опалубки.
Для устройства перегородок и полов.

В принципе, конструктивно эти виды балок мало чем отличаются, разница только в размерах и, как следствие, в принимаемой нагрузке. Двутавровые балки для устройства перекрытий имеют самое большое сечение, поскольку им предстоит выдерживать довольно высокие нагрузки. Принцип изготовления фасонного деревянного силового элемента всегда один, и сейчас мы коснемся некоторых особенностей изготовления и технологий, по которым изготавливается деревянная двутавровая балка своими руками.

Производство и размеры двутавровой балки из дерева

Деревянная двутавровая балка выполняется совершенно по другому принципу, чем металлическая, поскольку металлические двутавры, как правило, литые и только в редких случаях имеют сварную конструкцию. Деревянные балки состоят из трех частей:

Верхней планки.
Нижней планки.
Стенки.

Каждая из этих деталей изготовлена отдельно, а только потом они собираются в единую конструкцию. Стенкой может служить либо ориентированно-стружечная плита, либо фанера, а планки могут быть выполнены из клееного бруса, из цельного массива дерева. Между собой три элемента соединяются при помощи системы пазов, а фиксируются клеем.

Для изготовления двутавра своими руками или на производстве применяют несколько станков или многофункциональных насадок, в зависимости от размера балки.

Станок фрезеровочный. На производстве фрезер используют для выполнения канавки под крепление стенки (не более 10% от длины балки), но в домашних условиях для этих целей вполне подойдет даже небольшая циркулярная дисковая пила или ручная дисковая пила. Главное - подобрать пильной диск в соответствии с толщиной стенки.
Станок для порезки фанеры или OSB-плиты. Кроме непосредственно точной порезки плиты или фанеры по размерам, необходимо выполнить точные срезы к краю полосы под углом 45 градусов.
Установка для склейки. Она наносит клей на дно паза в брусе и на стенку. После этого конструкция собирается
Пресс для склейки. После сборки и склейки готовое изделие подается на сушку под прессом. Обычно под нагрузкой двутавр проводит около 5 минут, в зависимости от типа клея.
При таком промышленном способе сборки, балка двутавровая деревянная цена которой при сборке самостоятельно, ниже, производится с пристойной производительностью, поэтому крупные строительные организации все чаще прибегают не к изготовлению двутавра своими силами, а к покупке готового изделия. Для частных застройщиков, конечно, выгоднее собирать деревянную двутавровую балку своими руками.

Двутавровая усиленная балка, облегченная, их преимущества

Деревянная двутавровая балка имеет массу преимуществ перед другими силовыми конструкциями в первую очередь тем, что она лишена таких недостатков бруса из дерева, как кручение и прогиб. Никакая усушка или повышенное содержание влаги не сможет повлиять на линейные размеры и форму готового изделия. Поэтому полы всегда будут идеально ровными и без скрипов, а кровельные конструкции не подвержены деформации.

К тому же, с точки зрения конструктивной целесообразности применения деревянных двутавров стоит отметить их отличную адаптацию под любые коммуникационные сети, под любые нагрузки, главное - все правильно просчитать. Балка может быть как усиленной, если ей предстоит выдерживать нагрузки определенного характера, так и наоборот, облегченной, что позволит легко манипулировать параметрами конструкции.

А это в свою очередь, даст несомненный экономический эффект, кроме того, оптимальный расчет нагрузки и надежную конструкцию. Поэтому, применяя деревянный двутавр, можно одновременно решить сразу несколько задач, при этом сэкономив неплохую сумму.

Балки на потолке являются хорошим средством для скрытия проводки, некрасивых мест в интерьере. Они создают неповторимый интерьер в помещении, кажется как будто ты на старом корабле или попал в прошлое.
В старых деревянных домах балки на потолке часто имеются в настоящем виде. Потолки с балками можно украсить, добавив фальш лаги и, например, закрепить в них светильники. Рассмотрим основные тонкости как можно своими руками сделать балки на потолке и подчеркнуть интерьер. Потолок с балками представляет собой конструкцию из пустотелых П или Г-образных конструкций, существенной нагрузки они не дают, но придают очень эффектный вид.

Балки на потолке

Подготовка работ

Перед началом необходимо подготовить и укрепить потолок, особенно если элементы изготовлены из металла либо дерева.

Нам понадобятся следующие материалы и инструменты:

циркулярная или ручная пила;
степлер, нож;
клей (для ремня);
гвозди, молоток, угольник, рулетка;
брусок 30х40 мм;
декоративный ремень (я использовал имитирующий ковку, под старину).

Очень важно перед работой приобрести очки и специальную маску, для защиты глаз и дыхательных путей от столярной пыли.

После работ у меня была пыль во рту, на очках можно было рисовать, но я все равно часто пренебрегал сам этим простым правилом, но когда попробовал применить то не пожалел об этом, что и рекомендую всем.

Декоративные балки

Виды фальш балок

Их существует великое множество, начиная от традиционных деревянных, которые придают теплоту любому интерьеру и потолку, заканчивая полиуретановыми и гипсокартонными, которые отличаются доступной ценой, длительным периодом эксплуатации.
Дерево не является самым дешевым материалом, но позволяют сделать уникальный интерьер под старину. Несмотря на стоимость, потолочные фальш лаги из дерева пользуется популярностью благодаря экологичности материала, практичности и очень эффектному внешнему виду, с которым ничто не сравнится.

Фальшбалки из дерева

Металл придает потолку эффект современного здания, но заодно в таких лагах нет той старой теплоты, которая ощущается в деревенских домах с глиняными стенами и красивыми старинными потолками.
Полиуретан отличается доступностью, практичностью, такие лаги на потолке могут имитировать различные материалы, что очень удобно, но они вредны и пожароопасны.

Изготовление деревянной декоративной балки своими руками

Расскажу об одном интересном способе как сделать своими руками деревянные балки на потолке красивыми. Нам понадобятся: топор, и насадки на «болгарку»: грубая металлическая щетка, тонкая насадка с наждачной бумагой, мягкая металлическая щетка, я использую диски распространенной фирмы «Бригадир», которых хватает на дольше, хоть и стоят немного дороже, также нужна краска, мелкозернистая наждачная бумага, лак либо морилка.

Состаренная деревянная балка

Для начала острым углом топора делаем насечки, и сколы (что можно сделать и с сильно поврежденной старого дерева, которое поели короеды), после чего грубой щеткой проходим вдоль волокон, чтоб зачистить неровности, от нее остаются маленькие пазы, которые также эффектно смотрятся.
Затем наждачной бумагой снимаем небольшой слой, где остаются заусеницы и неровности, красим черной краской, после чего берем мелкозернистую наждачную бумагу, подойдет даже небольшой кусок, и поверх краски легонько снимаем поверхностный слой, вскрываем лаком. Получается красивый монолитный брусок, из которой можно потом сделать потолочную фальш лагу на потолке, вырезав сердцевину.

Состаренные балки

Чтоб изготовить фальш балку нужно циркулярной пилой вырезать с 3-ех сторон бруса три доски, после чего их ровно выставить под углом 90 градусов и скрепить саморезами, стыки и шляпки маскируются шпаклевкой по дереву.
Также если имеется вертикальная металлическая подпорка, ее можно обшить 4-мя досками на саморезах, зашпаклевать стыки, после чего берется любая толстая насадка, это может быть даже старая с победитовым напылением для бетона и проходим ней вдоль волокон.
Также, где рисунок волокон кончается – продолжаем его на другой доске, не обращая внимания на стыки, нужно стараться копировать естественную структуру иначе будет неестественный интерьер, затем красим, получается очень красиво, плюс экономим время на зачистке и подготовке.
Иногда заказчики просят оригинальный потолок с балками, который бы приковывал взгляды, для этого я обшиваю потолок обожженной вагонкой по диагонали, что визуально увеличивает комнату. После чего сначала обиваю брусом на расстоянии 30-40 см друг от друга, а потом монтирую балки на потолок.

Щели можно забить воском при помощи шпателя, чтобы был эффект переливающегося блеска на потолке;
Сверлом делаются произвольные отверстия, как будто следы от жуков-короедов, отверстия нужно делать под углом, чтоб максимально имитировать естественность;
Углы можно посчищать металлической жесткой щеткой, ведь раньше они равнялись топором;
Банальное, но аккуратное обжигание паяльной лампой передаст неповторимое впечатление хозяину такого потолка;
В поверхность втирается тряпкой состав pinotex interior, который придает дереву особый старый вид, важно иметь в виду, что это – не лак, а декор, и наносить его нужно тряпкой в минимальном количестве.

При втирании состава важно делать это аккуратно, чтоб не было потеков, дерево должно впитывать состав естественным путем, ни в коем случае нельзя красить кисточкой, маклавицей.

После чего если нет особых «фишек» в виде воска, то балки на потолке крашу двумя слоями краски Tikkurila. Получается интерьер с корабельным потолком, когда на балках лежит пол, очень эффектно подчеркивает интерьер переходных зон и коридоров.

Интерьер с корабельным потолком

Монтаж

Осуществляется на потолке очень быстро своими руками, несмотря на советы многих фирм, предоставляющих такие услуги.
Для закрепления фальш балок на потолке сначала монтируется брусок 30 на 40 мм «быстрым монтажом» к потолку с двух сторон. То есть для крепления Г-образной лаги в роли плинтуса нужно закрепить две рейки на потолке и стене, к ним примыкает и крепится фальш балка, для П-образной детали делаются «рельсы» по всей длине будущей лаги на потолке.

Монтаж балки

Маркером, подобранным под цвет можно замаскировать сколы на торцах. Также при монтаже саморезами можно скрыть шляпки, высверлив предварительно маленькими насадками – коронками места, из насадки вынимаются заглушки, которые после монтажа вставляются обратно в щели и замазываются герметиком, который подходит по цвету потолочной фальш балки.
После чего она обычно прибивается гвоздями к брусьям, под ней можно скрыть проводку, и разместить светильники, эти варианты следует продумать заранее, а стыки скрываются декоративным ремнем либо оставляются как есть.
Как мы видим, не стоит спешить с монтажом балок на потолке, который происходит намного быстрее, нежели другие способы эффектно украсить интерьер помещения, а стоит немного задуматься о самом материале для потолочных лаг, ведь его несложно эффектно приукрасить своими руками.

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.

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

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.

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