Известно, что для увеличения жесткости балок необходимо увеличивать высоту поперечного сечения. Спаренные (установленные рядом) половые балки увеличивают несущую способность, но жесткость (сопротивляемость изгибу) в них изменяется незначительно. Жесткость балок повышается:
- увеличением высоты;
- изменением геометрии поперечного сечения;
- применением композитных материалов для изготовления балки
Некоторые из технических решений по увеличению жесткости балок показаны на странице 24. В настоящее время предпочтение отдается балкам, сделанным в заводских условиях из композитных материалов — модифицированной древесины и металла. Такие балки могут быть применены в единичных экземплярах, например, как несущие балки пола для опирания на них прогонов или как прогоны, так и массово для устройства всего перекрытия или крыши. Они лишены естественных дефектов природной древесины: растрескивания, витиеватости волокон, выпадения сучков, неоднородной плотности, усадки и деформации, поэтому при том же сечении обладают большей несущей способностью и жесткостью.
Балки из модифицированной древесины стоит значительно дороже, чем простые деревянные балки из массива дерева, поэтому следует сообщить о их преимуществах.
- Они обеспечивают лучшее качество перекрытия. Жесткие балки меньше прогибаются под нагрузкой, в них нет усадки от высыхания, которая есть в обычной древесине. Для еще большего увеличения жесткости большинство производителей балок рекомендуют, прикручивать или приклеивать полы к поверхности балок.
- Быстрый монтаж. Балки поставляются точной длины, а при использовании обычной древесины балки придется изготавливать — измерять, резать, собирать.
- Безотходное строительство. Все балки и подбалки спроектированы и имеют проектное сечение. Отсутствие затрат по исправлению проблем после усадки дома.
Балки заводского изготовления делятся на три основные категории:
- Профильные;
- Клееные из массива древесины;
- Изготовленные с использованием металлических соединительных пластин.
Профильные балки
Профили деревянных балок повторяют хорошо знакомые профили прокатных стальных балок (рис. 95). Явным преимуществом является то, что они легче по весу по сравнению с балкой из цельной древесины аналогичной несущей способности. Пояса балки (полки двутавра) то есть верхний и нижний элемент могут быть сделаны из натуральной или из клееной древесины. Вертикальную вставку (ребро двутавра) делают из МДФ, ОСП или из фанеры. Пояса и ребро балки соединяют склеиванием на заводе. Профильные балки так же могут быть коробчатого сечения.
Клееные балки
Клееный брус показан на рис. 96. Его изготавливают склеиванием по длине и высоте обрезков досок толщиной 30–40 мм из которых выпилены сучки. Современный клееный брус больше напоминает балку из фанеры. Для его склеивания используют тонкие слои древесины (ламинат), а саму балку называют ламинированной (слоистой). Склеивание ламината позволяет создать почти идеальный кусок древесины без присущих ей пороков. Эти балки используются в качестве подбалок, прогонов или в других местах где требуется повышенная несущая способность и жесткость.
Балки со стальными связями
Строительная конструкции, показанные на рис. 97 — это всегда продукт заводского изготовления. В первом случае прогон изготавливается в виде фермы с соединением деталей металлическими зубчатыми пластинами, о которых будет рассказано позже. Во втором — верхний и нижний пояс конструкции сделан из досок, лежащих плашмя, а не вертикально. Из-за такого расположения получается повышенная площадь опоры для настила пола и потолка и увеличивается площадь опирания на стену или стойку самой балки.
Балки, сделанные по схемам ферм, имеют много отверстий, которые можно использовать для укладки в них различных трубных разводок. Прогоны, сделанные по таким схемам можно изготавливать такой высоты, что позволяет применять их для формирования конструкций крыш как показано на рис. 98.
