Для создания перекрытий с расчетной длиной и толщиной при строительстве дома могут применяться различные технологии сращивания балок из досок. Такая необходимость возникает, если в процессе сборки объекта выявляется несоответствие уже купленного материала требуемым параметрам. Сращивание приходится проводить, если под широкий пролет невозможно найти заготовки нужной длины и толщины. Также создают единую балку из обрезков досок в целях экономии, чтобы не приобретать новые расходники.
Применяют технологию увеличения длины только для элементов дома с крупным сечением, не испытывающих большие нагрузки на изгиб. Рассмотрим в обзоре основные методики, каждая из которых позволяет выполнить работы с минимальным смещением элементов относительно друг друга.
Материалы и инструменты
Балка является частью несущей конструкции дома. Представляет собой прямолинейный элемент, опирающийся на основу двумя концами. Возможно наличие нескольких поддерживающих точек (перекрытия, колонны) по длине. Балка может иметь горизонтальное или наклонное положение (например, стропило кровельной системы). Несущие элементы изготавливают из дерева, композитов, металла. Особенности материалов:
| Дерево | Несущий элемент из бруса отличается более простым монтажом в сравнении с металлическими и железобетонными вариантами. Характеризуется прочностью, относительно легкой массой. Изготавливается из экологичного и эстетичного материала. Также преимуществом является ремонтопригодность. Для сращивания балок из бруса используют накладки из фанеры или доски, гвоздевые пластины, столярный клей. |
| Металл | Перекрытия из металла имеют меньше ограничений по ширине пролета в сравнении с деревянными аналогами. Отличаются повышенной прочностью, стойкостью к гниению и возгоранию. Для стыковки используется сварка и болтовой крепеж. Соединение стальных двутавровых планок является довольно сложной инженерной задачей, требующей профессионализма. |
| Композит | Элементы из композита имеют небольшой вес, что позволяет снизить нагрузку на несущие конструкции. Не подвержены гниению, отличаются долговечностью и прочностью. Могут использоваться в больших пролетах. При соединении обеспечивается армирование места стыковки. Для надежной связки с монолитным поясом используется выштамповка на днище и перфорация. |
В обзоре будут рассмотрены методы соединения деревянного бруса. Для выполнения работ потребуется подготовить канцелярский нож, маркер для создания разметки, линейку и угольник. Необходимо иметь стамеску, топор, электродрель и бензопилу. Для соединения бруса потребуются гайки, болты, ключ. Также важно подготовить антипирены и антисептики для защиты древесины.
Подготовка к сращиванию бруса
Первым и важным шагом является подготовка подходящего материала. Брус, отрезки досок сортируют по цвету и породе древесины. Также рекомендуется обращать внимание на количество годичных слоев. Сращивают дерево одного вида и возраста, чтобы вся конструкция имела одинаковые физико-механические свойства. Непригодные для соединения доски отбраковываются, отбираются наиболее качественные образцы.
- влажность древесины не должна превышать 15% (в противном случае не избежать значительной усадки), максимальная разница в показателе у сращиваемых элементов – 3%;
- на брусе должны отсутствовать дефекты, трещины;
- подбирается материал без синевы и признаков гниения.
Поверхности отобранных для сращивания балок опиливают, выравнивают шкуркой или шлифовальной машинкой по всей длине. С торцов устраняют бахрому. Обязательно выполняют обработку элементов защитными пропитками.
При зачистке и шлифовке дерева важно использовать защитные аксессуары – маску для глаз, респиратор. Следует использовать в работе надежный и качественный крепежный инвентарь. Обработку дерева проводят после фиксации на безопасных подставках.
Методики сращивания
Соединение выполняется тремя способами – с помощью клина, досок или гвоздевых пластин. Вне зависимости от выбранной методики важно использовать дополнительные фиксаторы (хомуты, болты, клей и др.), чтобы предотвратить смещение бруса. При установке на стены из бетона торцы несущей планки изолируют рубероидом или другим материалом.
Стыковка внахлест
Балки соединяют с нахлестом длиной не менее 1 метра (расстояние зависит от размеров пиломатериала). Для выполнения работ элементы укладывают на подставки.
- с помощью угольника на брусе чертят контрольные линии, по которым выравнивают края циркулярной или бензопилой;
- со всех сторон наносят разметку, делают необходимые надрезы;
- после удаления лишних частей бруса выполняют подгонку заготовок (брус должен располагаться строго параллельно, щель в стыке должна быть не более 1 см);
- просверливают отверстия под крепеж;
- заготовки склеивают, фиксируют болтами.
Удлинение внахлест обеспечивает жесткое соединение. Отличается легкостью выполнения, так как не требует строгого контроля угла среза. Позволяет совместить клеевое и болтовое соединение для обеспечения максимального уровня надежности конструкции.
Метод сращивания балок подходит для мелкокалиберного бруса. При больших нагрузках увеличенная в длине балка будет прогибаться. Центр нахлеста станет уязвимым местом, где сращенные элементы будут стремиться к смещению разнонаправленно и вызывать деформацию болтов. Прочность конструкции повышают специальными накладками (фанера, доски). В этом случае к поверхности на уровне стыка фиксируются подготовленные бруски идентичной ширины с двух или всех четырех сторон. Нахлест накладок рассчитывается с учетом общей длины перекрытия.
Насадка на зубчатый шип
Технология подразумевает клеевую стыковку концов балок по зубчатой поверхности. На торце с помощью станка формируется шип круглый, плоский или фигурный. Количество элементов может варьироваться от 1 до 5. Иногда используется отдельно изготовленная шпилька из твердых пород древесины, которая вставляется в подготовленные пазы. Технология обеспечивает 50-60% от прочности цельной древесины. Позволяет сократить расход материалов.
Идентичную методику крепления используют в дверных и оконных коробках. Часто применяют для удлинения стропил, лагов пола благодаря способности соединения выдерживать высокие нагрузки.
Использование металлических пластин
Увеличивают длину балок с использованием игольчатых металлических пластин. Это плоские стальные детали с многочисленными рядами шипов. Пластины применяются в строительстве для сборки опалубки, несущих каркасов, объемных конструкций. Широко используются для наращивания балок с целью создания длинных перекрытий.
- Крепится пластина на месте стыка двух элементов, обеспечивая прочное соединение. Каждый узел оснащается по детали с двух сторон.
- Пластины не вбиваются в дерево молотком из-за риска деформирования шипов. В условиях производственного цеха элементы скрепляют прокаточным прессом, затем доставляют на площадку. Непосредственно на строящемся объекте балки наращивают с помощью металлической станины, бутылочного автомобильного домкрата.
Работать следует на выровненной площадке. Брус устанавливают на подставки, на них размещают пластины в проектном положении и прихватывают точечно саморезами. Под стык подводится инструмент, выполняющий функцию пресса. Обжим выполняют с наружных углов. Вся плоскость металлической детали должна плотно прижаться к массиву.
Технические аспекты и расчеты
При отсутствии опыта в строительстве следует доверить расчет прочности соединений, изготовление балок из бруса нужной длины профессионалам.
- расстояние между стенами;
- шаг перекрытий;
- общий вес несущей конструкции с изолирующими материалами и наполнителями;
- динамичная нагрузка (люди, мебель, оборудование).
Выбор метода сращивания балок зависит от условий эксплуатации, толщины и длины перекрытий. Учитываются технические требования на конкретном объекте.
Ошибки и проблемы при сращивании
Важно уделить внимание отбраковке досок, так как незначительный дефект при обрезке и обработке может сильно нарушить целостность древесины. Нельзя использовать обычные саморезы для фиксации нагруженных конструкций.
Необходимо правильно вычислять размеры балок, нахлеста и других параметров. От длины и точности выпиливания замка на брусе зависит надежность конструкции. Чтобы избежать ошибок в расчетах, следует воспользоваться примерами готовых проектных решений.
Когда удлиняют перекрытие, часто встречаются с проблемой создания ровных линий при выравнивании поверхности заготовок. Чтобы не срезать толстый слой дерева, не нарушить равномерность толщины бруса, важно выполнять работу высокоточным инструментом без чрезмерного надавливания.
Практические советы и рекомендации
При стыковке досок используются клеевые составы, излишки которых удаляются сразу. После высыхания материал снимается труднее.
- для удлинения следует использовать брус идентичной толщины;
- в стыках следует размещать утеплитель, который предотвратит образование продувающихся щелей при усадке;
- в месте соединения следует избегать утолщения балки.
При монтаже следует помнить, что при прогибе увеличенная в длине планка может выскальзывать из установочных гнезд. При необходимости их глубину увеличивают. Также важно соотносить сечение бруса с шириной проема, чтобы избежать чрезмерного прогиба и разрушения конструкции.
Обращение за помощью к профессионалам позволит избежать ошибок, которые могут отразиться на прочности увеличенных в длине перекрытий. В этом случае при выполнении работ гарантируется экспертность.
Заключение
Сращивание балок для удлинения перекрытия может стать необходимой мерой при отсутствии материалов с нужными параметрами или возможностью сэкономить благодаря использованию уже имеющихся обрезков деревянного бруса. Важно правильно оценивать надежность конструкции, грамотно производить расчеты нагрузки, подбирать метод фиксации досок. От соблюдения технологических требований зависит безопасность эксплуатации строящегося объекта, долговечность несущих элементов.
