Клееные балки
Клееные балки - это балки, которые изготавливаются путем склеивания элементов (ламелей) древесины. Длина клееных балок достигает 12 метров.
Клееные балки (декоративные балки, клееные стропила) относятся к категории клееных деревянных конструкций и обладают значительно большим коэффициентом прочности по сравнению с цельным элементом древесины того же сечения. Для производства клееных балок не требуется высокая сортность древесины.
Клееные балки обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:
a) они работают как монолитные;
b) их можно изготовлять с поперечным сечением большой высоты;
c) в балках ламели собирают из заготовок с помощью зубчатого минишипа и, следовательно, балки не будут иметь стыка, ослабляющего сечение;
d) в клееных балках можно рационально размещать доски различного качества по высоте - в наиболее напряженных зонах доски 1-го сорта, в менее напряженных зонах доски 2-го и 3-го сортов.
Описание технологии производства клееных балок можно посмотреть в разделе "Технология производства клееных балок".
Клееные балки и клееные стропила применяются для перекрытий при строительстве жилых домов, спортивных залов, стадионов, концертных залов, складских помещений, в составе крыши в качестве коньков, раскосов и т.д.
ООО «ЛДК-дом» производит клееные балки максимального сечения 185х1200х12100 мм за одну прессовку в горизонтальном прессе. При многократной склейке практически можно изготовить балки любых геометрических размеров по ширине и высоте, при длине не более 12100 мм.
Конструкции из клееной древесины имеют большую прочность по сравнению с цельной за счет удаления дефектных мест и склеивания в брус ламелей с согласованным расположением годовых колец.
Для изготовления деревянных клеёных конструкций используются пиломатериалы хвойных пород (ель, сосна, лиственница).
Деревянные клееные конструкции прекрасно сочетаются с любыми другими строительными материалами, позволяя воспроизводить сооружения любого архитектурного стиля: от национального до «хай-тека».
Применение деревянных клееных конструкций на ответственных участках оправдывает предъявленные к ним серьезные требования:
1. Высокая прочность клеевого соединения.
2. Минимум внутренних напряжений.
3. Высокое качество лицевых поверхностей бруса.
4. Сохранение точных геометрических размеров.
5. Экологичность.
Для выполнения данных требований фирма строго соблюдает технологию производства на каждом этапе (см.Технические условия на клееные деревянные конструкции). Прочность и качество зубчатых соединений клееного бруса соответствует требованиям DIN 68140-1 и ГОСТ 19414-90 для несущих клеёных конструкций.
Прочность клеевых швов соответствует ТУ 5366-045-36554501-2008.
Справочно
 Стандартная схема склейки.Ширина бруса определяется шириной доски,используемой для данного вида склейки. |
 Схема склейки нестандартных размеров по ширине (один из вариантов).Ширина бруса может быть отличной от исходной ширины доски.Эта схема,как и другие с использованием дополнительных ламелей по ширине, приводит к удорожанию процесса производства. |
По условиям монтажной жесткости ширины сечений деревянных элементов плоских конструкций в зависимости от пролета рекомендуется принимать не менее указанных в таблице 1.
Таблица 1
Зависимость ширины сечений деревянных элементов от пролета конструкций
|
|
Пролет, м
|
Ширина сечения, см
|
Вид конструкции
|
Пролет, м
|
Ширина сечения, см
|
|
Балки, арки, фермы с неразрезным верхним поясом и гнутоклееные рамы
|
До 18
|
12
|
Фермы с разрезным верхним поясом и рамы с зубчатым соединением в карнизном узле
|
До 15
|
12
|
|
21 - 24
|
14
|
18 - 21
|
14
|
|
27 - 30
|
17
|
24
|
17
|
|
33 - 36
|
21
|
27 - 30
|
21
|
Выбор сечения балок перекрытия является ответственным моментом, так как просчеты приведут к нежелательным прогибам, а в некоторых случаях и к разрушениям перекрытия. Для подбора сечения балок можно воспользоваться таблицей 2 , разработанной И. Стояновым.
Таблица 2.
Подбор сечения деревянных балок
|
Нагрузки, кг/пог. м
|
Сечение балок при длине пролета, м
|
|
|
3,0
|
3,5
|
4,0
|
4,5
|
5,0
|
5,5
|
6,0
|
|
150
|
50*140
|
50*160
|
60*180
|
80*180
|
80*200
|
100*200
|
100*220
|
|
200
|
50*160
|
50*180
|
70*180
|
70*200
|
100*200
|
120*220
|
140*220
|
|
250
|
60*160
|
60*180
|
70*200
|
100*200
|
120*200
|
140*220
|
160*220
|
|
350
|
70*160
|
70*180
|
80*200
|
100*220
|
120*220
|
160*220
|
200*220
|
В зависимости от несущей способности балок, длины их пролета и величины эксплуатационных нагрузок расстояние между балками выбирают в пределах 0,5-1 м. Нужно учитывать, что проемы между балками тоже подвергаются нагрузкам, поэтому в любом случае увеличивать их более чем на 1 м не следует.Сечения клееных балок принимаются в большинстве случаев шириной не более 16,5 см, что позволяет изготовлять их из цельных по ширине досок. Балки большей ширины выполняют из менее широких досок, склеенных между собой кромками, с расположением этих стыков вразбежку по высоте. Ширина сечения балок обычно принимается не менее 1/6 высоты для большей устойчивости их из плоскости изгиба. Высота сечения балок определяется расчетом и находится в пределах от 1/10 до 1/15 пролета. Балки склеивают из досок толщиной не более 44 мм. Доски перед склеиванием фрезеруют по лопастям на 2,5-3,5мм, а после склеивания кромки балок фрезеруют в среднем на 5 мм.
Клееные балки рассчитывают как балки цельного сечения ( таблица 2). Влияние на несущую способность балок размеров, формы поперечного сечения и толщины слоев учитывают коэффициентами условий работы.
Для балок прямоугольного сечения из пакета досок необходимо производить расчет на устойчивость плоской формы изгиба.
Расчет клееных балок по прогибам от нормативных нагрузок производится как цельнодеревянных балок, когда их относительная высота не превосходит 1/20 пролета. При большей относительной и переменной высотах сечения, характерных для балок покрытий, необходимо учитывать дополнительные прогибы от сдвига и переменности сечения.
Следует также проверять устойчивость наиболее напряженной ветви, если расчетная длина ее превышает 7 толщин ветви. Устойчивость сжато-изогнутого составного элемента из плоскости изгиба следует проверять по формуле центрального сжатия без учета изгибающего момента.
Для вклеивания арматуры применяют, в основном, эпоксидно-цементные клеи, надежно соединяющие стальную арматуру с клееной древесиной. Применяется, в основном, двойное армирование. Одиночное армирование даёт незначительный эффект и нецелесообразно.
Рассчитывают армированные деревянные конструкции по приведенным геометрическим характеристикам, а их поперечное сечение рассматривают как цельное.
ДОСТОИНСТВА КЛЕЕНЫХ БАЛОК:
* Клееные балки имеют влажность 10±2% по всему сечению, что препятствует образованию грибков и синевы.
* Качество лицевых поверхностей не требует дальнейшей механической обработки.
* Высокая несущая способность при маленьком весе. Например, удельная плотность сосны при влажности 12% составляет 505 кг/м3, тогда как у железобетона такой показатель составляет 2500 кг/м3.
* Высокая стабильность и точность посадочных размеров.
* Устойчивость геометрической формы.
* Простота сборки и обработки конструкций на строительной площадке.
* Возможность перекрытия больших пролетов
* Низкие расходы на транспортировку и монтаж конструкций
