Монтаж ↑

Двутавр металлический изготавливают поэтапно. Прежде всего металл раскраивается на полосы требуемых размеров. Для улучшения провара кромки разделывают на специальном станке. Подготовленные полосы монтируют на сборочном стане. Их укладывают на входной конвейер, зажимают, позиционируют и фиксируют. Завершают сборку сварочными работами на специальном станке. Сваривают его двумя комплектами сварочных головок под флюсом. Двутавр в основном состоит из трех элементов. Поясные швы приваривают сварочными автоматами, а ребра жесткости приваривают поперек чаще вручную, в крайнем случае – полуавтоматом. Сварные конструкции собирают различными способами: используя хомуты и прихватки или в особом кондукторе.

балка металлическая двутавровая: процесс производства

Готовый двутавр очищают от налета ржавчины, жира, грязи и другого, используя дробеструйную установку. После этого качество его покрытия из краски и лака заметно улучшается.

При устройстве конструкции швы поясов иногда сваривают по ручной технологии. Тогда последовательность сборки полностью меняется. Сначала на пояс в нижней части конструкции монтируют вертикальную стенку, а следом ребра жесткости. Их захватывают и монтируют пояс в верхней части. Собранная конструкция зажимается хомутами и переходят к сварочным работам.

на фото металлическая балка двутавр

Наиболее ответственным этапом монтажа считается стыковка двутавровых балок. Швы поясов в обеих направлениях от стыка незаваривают на длину в полтора раза большую, нежели поясная ширина. Стык двутавровых балок свариваются в такой очередности: свариваются стыки вертикальной стенки, двух поясов, сначала ту, которая работает на растяжение, затем вторую, работающую на сжатие. Завершают устройство стыка довариванием швов на поясах на тех участках, которые остались незаваренными.

Совет

Для сварки монтажных стыков необходимо использовать электроды высочайшего качества.

Сварная конструкция имеет массу преимуществ перед прокатной и, в первую очередь, это ее более высокие прочностные характеристики при массе, меньшей прокатной примерно на треть.

Двутавр металлический: сборка на видео

Материалы к статье:

© 2021 stylekrov.

Металлические балки перекрытия — особенности, преимущества и недостатки

Главная / Монтаж, ремонт, уход / Преимущества и недостатки металлических балок перекрытия

Во время ремонта или строительства частных домов немалую часть времени занимает возведение межэтажных перегородок. Они являются одной из основных частей любой постройки и выполнить работы необходимо очень качественно. Чтобы их собрать можно использовать различные технологии, но, чаще всего, в основе лежат несущие каркасы. В данной статье рассмотрим способы возведения и ремонта, при которых перекрытия опираются на металлические балки.

Особенности

В подобных разделяющих этажи плитах важнейшую роль играет каркас, собираемый из металлических составляющих и расчёт возникающих нагрузок. В зависимости от величины нагрузки выбирается вид создаваемой межэтажной перегородки. Они могут быть следующих видов:

• Монолитная, на основе силового каркаса из металла.
• Деревянное перекрытие по металлическим силовых элементам.
• Железобетонные сборные основания из плит.

Каждая разновидность имеет свои собственные плюсы и минусы. Однако, из всех названных типов деревянные будут как самыми легкими, так и наименее прочными. Если говорить об остальных двух типах, то монолитное основание по балкам из металла будет несколько сложнее собрать, но, оно позволит избежать использования тяжелой подъемной техники. Основания из железобетона будут собираться быстрее, но, использования тяжелого крана не избежать.

Достоинства решения

Металл позволит создать практически не подверженную влиянию внешних факторов несущую основу. Такие каркасы не боятся огня, практически не подвержены воздействию влаги и очень прочны. Кроме того, металлическими деталями можно произвести усиление плит перекрытия в уже построенном здании, хотя, процесс это непростой.

При создании монолитного варианта не потребуется использовать тяжёлую технику для перевозки бетонных панелей – они отливаются прямо на месте. То же самое можно сказать и про межэтажные плиты, сделанные на основе профлиста – сами листы не слишком тяжелые, а бетон заливается уже на месте.

Если же техника есть и разделительная межэтажная плита будет состоять из отдельных железобетонных панелей, то скорость возведения постройки значительно возрастет, по сравнению с монолитными основаниями, но, без техники будет уже не обойтись.

Недостатки

У каждого из названных выше вариантов сооружений есть свои минусы. Так, для монтажа межэтажных перегородок из железобетонных элементов понадобится привлекать строительную технику в виде подъемного крана. Собирая монолитное перекрытие по металлическим балкам необходимо тщательно рассчитать и спроектировать все узлы конструкции, что не получится сделать без привлечения специалистов.

Кроме того, понадобится и опалубка, а также техника, которая обеспечит доставку и заливку бетона. При этом, потребуется создать специальный арматурный каркас, который будет отвечать за прочность создаваемой панели – без квалифицированного сварщика тут не обойтись и все это, приводит к увеличению расходов на строительство.

Собирая перекрытие при помощи металлической балки и досок нужно понимать, что такая конструкция будет менее надежной, чем железобетонные панели или же монолит. При этом, дерево становится потенциальным источником пожарной опасности.

Немаловажным моментом будет и вес всей создаваемой конструкции. Стены должны выдержать подобную нагрузку и расчёты опять же придется доверить специалисту, чтобы избежать ошибок, так как от этого будет зависеть ваша жизнь и прочность всей постройки.

Этот момент будет особенно важен тогда, когда производится усиление перекрытий балками, так как работы производятся снизу и опорой для устанавливаемых деталей станут стены. В них придется подготовить специальные проемы, в которые будут вставлены концы несущих деталей и обеспечить после монтажа гидро и теплоизоляцию опорных площадок.

Как производится монтаж

Наливные бетонные конструкции создаются в несколько этапов: подготовка стен, укладка несущих частей каркаса, установка опалубки или укладка профлиста, выполняющего эту роль, а последним этапом станет заливка бетона.   После заливки, требуется от трех до шести недель на то, чтобы залитое основание высохло.

Сборное железобетонное основание чаще всего монтируется по двутавровым металлическим балкам и заключается в монтаже силовых элементов, с предшествующей подготовкой стен и укладки плит. Бетонные панели устанавливаются таким образом, чтобы их нижняя плоскость опиралась на широкую часть силовых деталей каркаса. В такой конструкции потребуется дополнительная звуко и теплоизоляция.

Если осуществляется усиление перекрытий, необходимо произвести расчёт габаритов, а также несущей способности монтируемых элементов и опорных площадок – они должны будут выдержать увеличенную нагрузку, так как подобные работы производятся в тех случаях, когда необходимо укрепить существующие перекрытия по причине возросшей нагрузки или ослабления имеющихся несущих элементов.

Все перечисленные способы обустройства и усиления перекрытий весьма сложны в исполнении. Если у вас нет специального опыта и строительных навыков, браться за подобную работу не стоит – лучше доверить все операции подготовленной строительной бригаде. Кроме того, без привлечения помощников все равно будет не обойтись – даже в случае с конструкциями, собранными из балок и дерева, вес отдельных элементов не позволит выполнить их монтаж самостоятельно.

Двутавровые балки перекрытия – что узнать перед использованием? + Видео

Двутавровые балки перекрытия с каждым годом обретают все большую популярность благодаря своим неоспоримым достоинствам. Познакомимся с их видами, производством и уделим внимание особенностям расчета элементов.

1 Первое знакомство с двутавром

Что собой представляет двутавр? Это профиль, сечение которого по форме напоминает букву «Н». Такое решение самым благоприятным образом отразилось на характеристиках изделия. Например, если сравнивать двутавр со стандартными конструкциями квадратного сечения, то его жесткость и прочность выше в 30 и 7 раз соответственно. Наиболее распространенными считаются металлические изделия, однако такие конструкции также изготавливают и из дерева.

Профиль с сечением по форме буквы «Н»

Этот профиль очень часто используется при монтаже перекрытия и возведении мостовых сооружений. Кроме того, встретить двутавровые балки можно в автомобильной промышленности, вагоностроении, еще они незаменимы, если речь идет об армировании шахтных стволов. Основными характеристиками этого вида металлопроката считают высоту самого двутавра, ширину, среднюю толщину, а также радиус закругления полок. Еще учитывается и радиус внутреннего закругления. Все эти показатели и определяют дальнейшее применение элемента. Например, для поверхностных путей используют балки серии М с уклоном внутренних граней полок равным 12°. Если речь идет о прокате серии С, применяемом для армирования шахтных стволов, то этот параметр увеличивается и составляет 16°.

2 Особенности классификации и маркировки

Внутренние грани полок двутавра могут располагаться параллельно либо с уклоном. В зависимости от условий применения и соотношения размеров прокат делится на следующие типы. Нормальные, широкополочные и колонные элементы обозначаются символами «Б», «Ш» и «К» соответственно. Если в маркировке обнаружите букву «Д», то речь идет о профиле дополнительной серии. Еще широкополочные и нормальные двутавры могут обозначаться сочетанием символов «ДШ» и «ДБ».

Двутавровые балки перекрытия

Кроме того, такие конструкции делятся на сварные и горячекатаные. Первые получают путем сваривания стенки и поясов. А вот вторые изготавливают на специальных прокатных станах. Если горячекатаные изделия имеют одинаковые размеры по всей длине, а также полностью состоят из одного и того же металла, то со сварными элементами можно экспериментировать. Их пояса могут состоять из листового или профильного проката, гнутого профиля либо швеллера. При этом характеристики и свойства поясов одного и того же двутавра иногда отличаются, так как состоят из различного металла. Существуют изделия переменного сечения. Это дает возможность более рационально использовать металл и упрочнить конструкцию в местах повышенной эксплуатации.

3 Достоинства и недостатки такого металлопроката

В этом пункте суммируем все плюсы, которыми обладают двутавровые балки. Прежде всего стоит отметить их отменные прочностные характеристики, благодаря которым этот материал можно использовать даже в качестве перекрытия очень длинных пролетов. При этом монтаж элементов не составит огромного труда, да и при необходимости вы всегда сможете обработать поверхность. Такой прокат не подвержен ни деформации, ни усадке. Его по праву можно назвать универсальным, ведь такая балка встречается как в конструкции потолка, так и стен.

Внутренние грани полок двутавра с уклоном

Еще достоинства и недостатки элементов во многом зависят от их вида. Например, горячекатаные конструкции монолитные, и нет необходимости применять дополнительную арматуру, даже если речь идет об очень сильных нагрузках. К тому же они более просты в изготовлении и экономичны. Сварной профиль имеет дополнительные ребра жесткости, благодаря которым можно снизить толщину стенок и соответственно себестоимость изделия. Плюс такие элементы изготавливают по индивидуальным заказам, и их размеры устанавливает клиент. Это позволяет минимизировать отходы во время строительства. Также по требованию заказчика конструкция может быть усеченной, равно- либо неравнополочной, иметь перфорацию, фланцевые соединения.

А вот к минусам монолитного проката стоит отнести высокую емкость металла, вызванную утолщением стенок, а также вес и размеры конструкции. Дело в том, что такие двутавровые балки изготавливаются только в соответствии с ГОСТом, а значит, их параметры, в том числе и длина, должны полностью соответствовать размерам, указанным в документации. Поэтому очень часто мы вынуждены самостоятельно резать элемент, а излишки приходится списывать в отходы, что нерационально. Недостатками сварных изделий можно назвать необходимость использования дополнительной арматуры для создания ребер жесткости, что увеличивает трудозатраты.

4 Правила калькуляции двутавров

Как видно, выбор двутавровых конструкций довольно большой, но чтобы использование этого элемента было рационально и конструкция получилась надежной, следует правильно подобрать профиль. В этом пункте мы рассмотрим, как найти подходящий двутавр. Если планируете использовать изделие для перекрытия, необходимо знать такие параметры, как расстояние между стенами и максимальную нагрузку, которая будет приходиться на будущую конструкцию. Далее провести расчет можно с помощью специальных онлайн-калькуляторов либо вычислить параметры самостоятельно.

Заглянув в ГОСТ, вы найдете таблицы, в которых указаны обозначения, размеры, площадь сечения профиля и линейная плотность материала. Также существуют таблицы, где оговаривается масса одного метра изделия. Чтобы узнать вес всего элемента, необходимо умножить массу его метра на длину. А вот для расчета несущей способности двутавровой конструкции нужно уточнить и ширину полок. Причем этот параметр должен соответствовать и сечению несущей колонны. Например, если это квадрат со стороной 510 мм, тогда необходимо подобрать профиль шириной не более 460 мм. Это обусловлено тем, что двутавр нужно будет приваривать и требуется оставить запас для сварочных швов.

Таблица размеров двутавра

Для расчета нагрузки следует сначала узнать нормативное воздействие (нагрузка, приходящаяся на 1 м профиля). Затем это значение умножаем на коэффициент прочности по нагрузке и полученный результат суммируем с массой изделия. Таким образом, мы вычисляем момент сопротивления, а там дело за малым, осталось только подобрать из сортамента нужный профиль.

При этом следует учитывать, что металлическая конструкция может использовать максимум 80% от допустимого прогиба.

Современные технологии значительно упрощают нашу жизнь и если нет никакого желания самостоятельно заниматься расчетами и подбирать нужный вариант по справочникам, то можно воспользоваться онлайн-калькулятором. С ним работать очень просто, необходимо всего-то заполнить пустые поля и программа выдаст оптимальные варианты. Нужно указать конструкцию, в которой будет использоваться двутавровая балка, например, она необходима для перекрытия. Затем уточняете максимальный пролет и шаг установки профиля. Шагом называется расстояние между двумя элементами, расположенными параллельно друг к другу. Рекомендуемая величина составляет 1 м, но в некоторых случаях можно увеличить его до 1,2 м. Также необходимо знать расчетную нагрузку, приходящуюся на квадрат и угол наклона стропил. Теперь вы знаете, какой именно элемент лучше всего подойдет для конкретного перекрытия.

5 Усиление своими руками – делаем безопасно

Безусловно, лучше всего подобрать двутавр с нужной несущей способностью и использовать его, но иногда такой возможности нет и необходимо усилить конструкцию самостоятельно. Этому вопросу мы и уделим внимание. Стоит отметить, что усиление различных узлов происходит неодинаково.

Выбор двутавра с нужной несущей способностью

Если на элемент перекрытия приходятся нагрузки на сжатие, растяжение либо изгиб, то необходимо увеличить сечение изделия. Сделать это можно, приварив дополнительные детали к профилю. Однако действовать нужно обдуманно и руководствоваться размерами двутавра, а также направлением сварочных работ. Дело в том, что во время этой операции металл нагревается, и несущая способность элементов может, напротив, снизиться. Для продольных швов максимально возможное понижение этой характеристики не превышает 15%. А вот если речь о поперечном направлении, то несущая способность может снизиться на целых 40%. Так что накладывать швы в поперечном направлении нельзя.

Металлические перекрытия — изготовление и монтаж на заводе в Москве

Технология монолитного изготовления опалубки обладает рядом преимуществ по сравнению со сборным. Такие конструкции прочнее и легче сборных аналогов на 15-20%, что повышает сейсмическую устойчивость, удешевляет фундамент и сокращает общие сроки строительных работ.

При возведении зданий из монолитной опалубки проектировщики избавляются от кратности размеров и ограничений по форме поверхностей, получают дополнительные возможности для творчества. Высокое качество материалов позволяет получить стены и перекрытия практически готовые к отделке.

В практике изготовления щитовой строительной опалубки такой метод во многих случаях является единственно эффективным. Например, строительство туннелей и различных гидротехнических сооружений.

Важным плюсом является перенос основного производственного процесса на строительную площадку. Основными элементами в этом случае становятся производство бетонных смесей и установка монолитной, щитовой опалубки стен и перекрытий.

Металлические перекрытия применяются в качестве строительных элементов для возведения зданий различных типов, в том числе и в многоуровневых квартирах и частных многоэтажных домах. Используя металлические балки перекрытия различных типов, можно добиться существенной экономии средств на строительство, без ущерба общей прочности конструкции. К тому же такие изделия из стали весят намного меньше аналогов, а их монтаж выполняется очень быстро — это и цену продукции снижает, и сроки реализации проекта существенно сокращает.

Металлоконструкции перекрытий изготавливаются в нескольких типах, в зависимости от их целей использования. Выбор зависит, в первую очередь, от назначения постройки – крупное производственное помещение, многоуровневая квартира, дом, либо просто временное сооружение.

1. Перекрытия из сортового металлопроката

Такие металлические перекрытия хоть и считаются универсальными, но чаще всего используются при возведении крупных объектов, как правило, промышленного назначения. Двутавровое сечение обеспечивает равномерное распределение нагрузки и высокую жёсткость, поэтому проектирование перекрытий промышленных объектов можно проводить с допусками повышенного давления на полы верхних этажей.

Подобные варианты универсальны тем, что существует широкий выбор видов проката, в зависимости от предполагаемых целей использования. В качестве разновидностей чаще всего применяются холодно- или горячекатаный прокат либо просечно-вытяжные листы.

2. Перекрытия с несущими стальными балками

Такие металлические перекрытия довольно просты как в изготовлении, так и в монтаже. Прочность обеспечивается за счёт выдерживания существующих норм по жёсткости материала, а также по правилам распределения нагрузки. На эти металлоконструкции перекрытий можно легко уложить любой тип настила, а сами конструкции могут быть сварными или катаными, в зависимости от сферы применения.

Стальные балки широко используются при возведении высотных зданий большой площади. Применение такого материала увеличивает оперативность создания постройки и позволяет широко использовать возможности по внедрению нестандартных проектов, поскольку балки, в отличие от, например, железобетонных плит, более удобны для работы.

3. Монолитные металлические балки перекрытия

Этот вариант представляет собой набор балок, поверх которого укладываются листы определённого профиля. Использование различных вариантов решетчатых ферм вместо балок, позволяет снизить общий вес конструкции, что очень хорошо подойдёт для строительства домов или перепланировке квартир. Выполняя монтаж перекрытия в квартире можно рассчитывать на общую экономию стройматериалов и в первую очередь бетона и армирующего материала без экономии на прочности.

Изготовление балок перекрытия в виде монолитных конструкций позволяет добиться высокой степени жёсткости при небольшом весе, причём такая технология позволяет оперировать множеством видов профильных форм. Учитывая то, что проект перекрытия в квартире может подразумевать разные степени нагрузки на полы верхних этажей, подобный вариант очень популярный именно для жилых помещений.

Металлические перекрытия, изготовление которых в последнее время ведётся с использованием современных технологий, отличаются высокой прочностью и простотой в монтаже. В отличие от классических бетонных или деревянных, такие варианты позволяют снизить затраты на стройматериалы, поскольку при повышенных технических характеристиках они значительно меньше в объёмах и проще в изготовлении.

Особенно стоит выделить металлические перекрытия, монтаж которых ведётся в жилых домах или многоуровневых квартирах. Как правило, такие помещения имеют нестандартную планировку, особенно если говорить о таком популярном в последнее время проекте, как постройка лофтов. Деревянные варианты могут быть неприемлемы по тем или иным причинам, а железобетонные и вовсе не удобны в монтаже для комнат с необычным дизайном и планировкой. Именно поэтому как раз металлические перекрытия завоевали большую популярность в подобной сфере использования.

Среди недостатков можно выделить практически единственный – строительные нормы требуют противопожарной защиты подобных элементов. Впрочем, особенной проблемы такое требованием не составляет и все производители могут выполнить не только покрытие изделий огнестойкими сплавами, а и провести антикоррозийную защиту, что значительно увеличит срок службы элементов строительной конструкции.

Металлические балки перекрытия — заказать изготовление и монтаж у завода металлоконструкции Арес по низким ценам

→ Металлические балки перекрытия

Перекрытия: металлические балки, плиты

Одним из самых популярных стройматериалов являются металлические балки перекрытия. В промышленных и гражданских стройках они служат в качестве элемента каркасов. Для кровли или межэтажных перекрытий также употребляются железобетонные плиты.

Двутавровая металлическая балка

• Двутавровая металлическая балка. Выполнена в форме буквы Н, изготовлена из низколегированной или углеродистой стали. Позволяют создать длинные жесткие стойкие пролеты. Бывают узкополочные, нормальные, среднеполочные, широкополочные балки и металлические колонны;
• Перфорированные стальные балки имеют многоугольные отверстия вдоль перекладины. Такие балки выше и крепче стандартных двутавровых;
• Металлическая ферма – композиция из профильной трубы. Это самое легкое перекрытие из металла. Сечение трубы может быть не только овальным, но и квадратным или прямоугольным. Благодаря легкости и относительной прочности находит применение, в основном, в гражданском и сельскохозяйственном строительстве;
• Балки металлического уголка – равнополочный или неравнополочный металлопрокат Г-образной формы. Употребляется как вспомогательный материал для усиления конструкции. Точность прокатки бывает обычная и высокая;
• Швеллер – равнополочная или неравнополочная П-образная конструкция. Хорошо выдерживает тяжести. Выделяют холоднокатанный, горячекатанный и специальный швеллер;
• Лаги – металлические прямоугольные полые балки. Употребляются в строительстве заборов и полов в зданиях любого назначения.

Кроме того, мы производим прочные и универсальные опоры балок, железобетонные плиты перекрытия. Особым спросом пользуются монолитные перекрытия. Они состоят из высокопрочной стальной арматуры и бетона. Материалом служит легкий, тяжелый, или силикатный бетон. Плиты отличаются несложным монтажом.

Цены за метр на плиты перекрытия и цены стальных двутавровых балок перекрытия можно узнать у нашего консультанта. Заказывайте высококачественные конструкции для покрытия в компании Арес!

Отправьте ваш запрос на email: [email protected]
или через форму ниже

Наши инженеры

Почему с нами удобно работать:

• Нормальное юрлицо
• Выезд на замер в день обращения
• Начало работ в течение 48 часов
• Работаем с НДС
• Огромный опыт — более 500 сданных объектов
• Можем вести монтаж в ночную смену

деревянные двутавровые и железобетонные виды.Технические требования к металлическим и бетонным балкам, их монтаж

Строительство домов обычно ассоциируется со стенами, потолком и крышей, с фундаментом. Но все эти и прочие составные части не смогут нормально функционировать без балок перекрытия, поэтому им следует уделить повышенное внимание даже в частном строительстве.

Что это?

Знание устройства балки перекрытия и ее целевого назначения очень важно. Без учета подобных моментов совершенно невозможно построить дом выше одного этажа. Необходимость балок перекрытий нельзя ставить под сомнение. Общеизвестно, что на потолки вешают люстры и крепят декоративные конструкции, а по полу верхних этажей ходят люди, не говоря уже о нагрузке, создаваемой мебелью и бытовой техникой, а также другим имуществом.

Это все не может быть удержано строительными конструкциями, если не будет балок перекрытия. Они играют роль своеобразного особо прочного скелета, связывающего разные по высоте ярусы. Вплоть до конца XIX века единственным вариантом организации такого скелета были деревянные и металлические конструкции.

Сейчас для этой цели широко используется железобетон. Выкладка балок при строительстве должна производиться со скрупулезной тщательностью даже в том случае, если сооружают частный дом или дачу. Ничтожные с виду перекосы могут привести к обрушению всех конструкций. Разумеется, необходимы и точные расчеты. Давно уже никто не полагается всерьез на глазомер и интуицию строителей.

Достоинства и недостатки

Однако технологии не стоят на месте. Рано или поздно возникает вопрос, нельзя ли обойтись без балок, упростить строительство. В результате технического поиска были созданы так называемые безбалочные перекрытия. Самый частый вариант подобной конструкции – выложенные последовательно однотипные плиты и панели либо плита монолитного исполнения. Они отличаются:

• высокой крепостью;
• стойкостью к огню;
• изначальной заводской готовностью;
• повышенной технологичностью.

Но не стоит полагать, что по этим показателям балки сильно уступают безбалочным конструкциям – при грамотной работе разница невелика. Более того, безбалочные плиты весьма трудно и дорого перевозить, загружать и разгружать. Потребитель оказывается привязанным к их стандартным габаритам при подборе величины пролета. Но есть и плюс: монолитная бетонная поверхность, залитая непосредственно на объекте, обычно отличается лучшим качеством.

Виды

Для частного строительства особого смысла нет отказываться от балок перекрытия. Другое дело, какими конкретно они будут. Широкое распространение получили железобетонные конструкции. Они позволяют эффективно распределить нагрузки, создаваемые полом верхнего этажа на несущие элементы. Железобетон весьма крепок и устойчив. Но эти достоинства сильно омрачаются большой массой и сложностью монтажных работ. В большинстве случаев не получится обойтись без специальной техники, а она существенно удорожает возведение любой постройки.

По этой причине балки из железобетона применяют в основном там, где нагрузки заведомо окажутся очень высокими:

• в транспортных объектах;

• в многоквартирных домах;

• в крупной промышленности;

• в офисных зданиях;

• в спортивных сооружениях.

У железобетонных балок может различаться сечение (общая величина и форма). В зависимости от метода изготовления выделяются следующие изделия:

• сборный железобетон, изготавливаемый на заводе;
• балки, подготавливаемые на самой строительной площадке;
• сборно-монолитные изделия (объединяют два прежних формата).

Деревянные двутавровые балки считаются легкой и весьма прочной конструкцией. Такое изделие считается инновационным, но только в нашей стране, ведь за границей подобные конструкции вполне привычны. Важнейшим достоинством деревянного двутавра является простота изготовления – сделать его можно даже дома без применения сложных инструментов. Внешний вид не совсем привычен для строителей, так как перегородки очень тонкие.

Однако инженеры смогли, используя законы физики, повысить прочность изделий до максимума. Сверху балка работает на изгиб, а снизу принимает растяжение. Специалисты особое внимание уделяют строгости геометрии двутавровых элементов. Благодаря этому последующий монтаж напольного покрытия или потолочных конструкций многократно упрощается. Дополнительно сокращаются общие расходы на строительство.

Довольно широкое распространение получили металлические балки перекрытий. Причина проста: металл доступен и отличается большой крепостью. В основном для изготовления конструкции используется качественная сталь. Важно знать, что в очень массивных домах, где нагрузка довольно велика, из стали формируют двутавр. Он позволяет максимально однородно распределить нагрузку.

Внимание следует уделить так называемым номерам балок, которые обозначают размер. Например, номер 10 можно использовать только как направляющий, а вот 16 – это уже полноценная опора. Наряду со сталью широкое распространение получил и алюминий. Он весьма устойчив к вредным химическим воздействиям, однако хуже, чем сталь, переносит механические воздействия.

По этой причине индустриальные постройки в основном подразумевают использование стальных балок. Частное же домостроение чаще всего ведется с помощью алюминиевых конструкций. Дело не только в легкости материала, но и в отсутствии необходимости делать специальную антикоррозийную обработку. Если ни металлические, ни бетонные балки не устраивают владельца по какой-либо причине, то стоит присмотреться к клееным конструкциям. Это проверенная временем разновидность балочных элементов.

В основном цельносклеенный блок выполняется из ели, кедра, сосны или лиственницы. Последний вариант является самым прочным и наиболее устойчивым к внешним воздействиям. Однако он весит намного больше, чем его аналоги. Склеивание древесины оказывается куда привлекательнее использования монолитного массива. Прежде чем начать склеивать, любой дефектный участок удаляется, поэтому конструкция оказывается прочнее и стабильнее.

К тому же клееные балки соответствуют требованиям высокотехнологичного строительства, так как изделия обрабатываются на высокоточных механизмах. Исключается деформация и растрескивание в процессе транспортировки и хранения. Мало того, качественный клееный блок сохранит свои габариты в течение штатного периода использования. Огнестойкость клееной древесины заметно больше, чем у массивных элементов.

Декоративные свойства у нее довольно велики. Внимания заслуживает, впрочем, и применение сборно-монолитного перекрытия. В большинстве случаев у них есть частые ребра. Обычно для изготовления перекрытий применяют легкие балки из железобетона.

Их образует каркас из стальной арматуры. Это пространственное изделие опирается на железобетонную прямоугольную балку. Также используются блоки, содержащие пустоту, куда заливается монолитный бетон. Пустотный блок выполняется из следующих вариантов:

• специальной керамики;
• газосиликата;
• полистиролбетона;
• чистого бетона.

Преимуществом сборно-монолитных решений является отличная звукоизоляция и теплозащита. Проложенные внутри каналы позволяют без особых трудностей расположить любые коммуникации. Еще одним достоинством описываемого решения является то, что оно может использоваться в самостоятельном строительстве. Часторебристые сборно-монолитные перекрытия:

• легче пустотных плит;
• позволяют отказаться от использования стяжки под пол;
• позволяют не использовать кран;
• помогут накрыть сложные помещения с эркерами, выступами;
• применимы в наиболее труднодоступных участках;
• оказываются дешевле пустотного и монолитного железобетона;
• переносят нагрузку до 1 тыс. кг на 1 кв. м.;
• позволяют создавать мощные несущие перемычки.

Тавровые балки из стальных горячекатаных сплавов в плане напоминают букву «Т». Важно знать, что недостатком этих конструкций является малая прочность. Их применяют преимущественно в легких сооружениях, например, таких как лестница, подвал, теплица, гаражи. Даже в обычном жилом доме тавровая балка не пригодна для формирования несущих перекрытий. По этой причине на практике гораздо лучше применять OSB.

Такое сокращение обозначает деревянный двутавр. Ориентированная стружечная плита отлично подойдет и для каркасных, и для блочных, и для деревянных домов. Также она используется и в кирпичных постройках. Важно знать, что OSB окажется оптимальным выбором, если длина стропил превышает 5 м. Поставленная на нее крыша будет стабильно использоваться много лет, а общая стоимость конструкции приятно порадует владельца.

Наибольшая длина пролета достигает 12 м. Современные технологические решения позволяют гарантировать соблюдение проектной геометрии. Работа с балками OSB возможна в любой сезон. Внутри можно проложить различные инженерные коммуникации. Судя по оценкам специалистов, монтировать подобные изделия в 5 или даже 10 раз менее трудоемко, чем железобетонный монолит.

Для межэтажных пролетов более 6 м применяются только двутавровые балки из бруса категории LVL, при этом стыковка брусков с помощью клея не производится. Отпадает потребность проводить «мокрые» работы. Лучшее сырье – хвойные породы. Что касается балок из газобетона, то они считаются весьма экономичным и относительно удобным в работе решением.

Газобетон надежен и прочен, отлично переносит колебания температуры. Гарантируется перенос всех принимаемых нагрузок на фундамент и несущие стены. Судя по отзывам, газобетонные элементы помогают предотвратить сильные шумы, повышают они и качество теплоизоляции. А вот деревянные межэтажные перекрытия в газобетонном доме использовать вряд ли разумно по нескольким причинам:

• наибольшая длина пролета между несущими стенами – максимум 6 м;
• придется использовать антисептики и антипирены;
• лимитировано расстояние, разделяющее смежные балки.

В числе инновационных конструкций заслуживают внимания композитные балки перекрытия. Они создаются на основе стеклопластика, из которого в последнее время производится множество разнородных продуктов. Область применения стеклопластиковых балок примерно та же, что и у металлических аналогов, при этом общая масса в 4 или 5 раз ниже.

Такие изделия делают многие российские компании. Пригодны они и для чердачного помещения.

Сдвоенные с проставками балки используются в двухэтажных жилых домах из керамзитобетонных блоков. Обычно для этого применяются спаренные доски величиной 1,5х0,5 м. Чтобы исключить скрипы, доски пробиваются гвоздями либо затягиваются саморезами. Шаг балок при этом должен быть 0,6 м при условии применения обычных утеплителей. Металлодеревянные балки считаются универсальным решением.

Гармонично объединяется крепость металла и относительная легкость дерева. Подобная конструкция обеспечивает быстрое и не слишком затратное строительство. Экономятся ресурсы, а вместе с тем и деньги. Исключается появление отходов. Контурные балки можно применять в самых разных случаях, но это решение уже потребует особо тщательных расчетов.

Технические требования

Для балки очень важен такой показатель, как максимальная длина без опор. Простейший способ определить его – воспользоваться онлайн-калькулятором. Во внимание принимаются:

• размеры пролетов;
• способы закрепления конструкций;
• величина нагрузки согласно проекту.

Важно знать, что для определения шага и сечения балок используются специальные таблицы. При подборе несущих участков учитывается их толщина: в деревянном доме она составляет от 0,1 до 0,2 м. Определяя длину балок, кроме расстояния, разделяющего стены, добавляются 0,2-0,25 м на двустороннее опирание. Простая деревянная балка в длину может составлять до 6 м. При изготовлении из клееного дерева этот показатель вырастает до 9 м.

Подбор перекрытий для каркасного дома куда сложнее, чем для деревянного жилища. Дело в том, что ошибки могут оказаться намного серьезнее. Строители, не имеющие опыта или работающие непрофессионально, могут совершить немало промахов. Необходимую информацию можно почерпнуть из СП 31-105-2002. Независимо от массы давящей нагрузки, категорически нельзя использовать сырую древесину, так как иначе можно столкнуться с трещинами. Дерево придется обязательно обеззараживать и обрабатывать смесями, препятствующими возгоранию.

Балки должны крепиться на верхние обвязки несущих стен или на прогоны. Нельзя уменьшать сечение элементов, запиливая вырез, чтобы стыковать изделия с обрезкой. Стальные опоры балок должны по высоте совпадать с самими балками. И металлические, и бетонные балки:

• не должны иметь ржавых и жирных пятен;
• соответствуют требованиям ГОСТ по отклонениям от плоскостности, прямолинейности;
• соответствуют эталонам отделки;
• содержат материал с определенной прочностью на сжатие.

Расчет

Ниже представлен простой пример расчета деревянных балок. Плотность хвойной древесины для обычных помещений должна составлять 500 кг. Во влажной комнате и в открытых уличных постройках этот показатель равен 600 кг. Устойчивость к продольной нагрузке составляет 10 тыс. мегапаскалей, а к поперечной – примерно в 50 раз меньше.

Расчетная нагрузка определяется путем умножения нормативного показателя на коэффициенты надежности.

Проверка прочности балки производится по максимальному изгибающему моменту. Для этого нужно разделить напряжение на рассчитанный момент сопротивления. Должно получиться не менее 13 МПа. Для отбора сечения ориентируются на необходимый момент сопротивления. Важно знать, что, например, в случае деревянного дома, не говоря уже о более сложных конструкциях, лучше поручить все вычисления профессионалам.

Монтаж

Плиты кладут обычно на металлические балки поверх цементного слоя. Металлические или бетонные балки длиной 5-7,5 м требуют армирования стальной проволокой 0,02 м диаметром. Она кладется в середине пролета. Если сам пролет имеет длину 7,6-9 м, то армирование проводится через каждые 2,5-3 м. Чем шире пролет, тем выше должны быть стальные балки. Деревянные конструкции используются по 1 шт. на 1 кв. м.

Для металлических сооружений этот показатель составляет 1 шт. на 2 кв. м. Чтобы упростить фиксацию опалубки, применяются телескопические стойки. При использовании деревянной опалубки необходимо исключать отсутствие щелей. Монтаж плитного перекрытия на балки из металла гораздо проще, чем на бетонное или кирпичное основание.

Стоит отказаться от металлической балки, если конструкция должна опираться на невысокую кирпичную стену, так как это слишком дорого. Кроме того, можно спровоцировать растрескивание стены. В большинстве случаев перегородки опираются на несущие каркасы. Сборные железобетонные плиты преимущественно монтируются на металлический двутавр.

О том, как правильно установить деревянную балку перекрытия, смотрите в следующем видео.

Металлические межэтажные балки перекрытия из металла

Балки перекрытия – это обязательное условия на любом из объектов строительства. Их монтаж является залогом успешного разделения вертикальных и горизонтальных нагрузок. Двутавр балка перекрытия металлическая изготавливается из высококачественной стали, так как должна быть особо надёжной. Используется углеродистая или низколегированная сталь. Она имеет форму бруса. Как правило, внешне она напоминает букву «Н» по своей конструкции. Благодаря такой форме, прочность всех элементов конструкции в разы увеличивается и обретает жесткость.

Сферы применения двутавровых металлических балок перекрытия

Монтаж металлических балок перекрытия встречается чаще всего в строении каркаса здания промышленного назначения, которые имею масштабные пролеты. Также, это необходимые детали при возведении мостов или подвесных дорог. Те, конструкции, в которых допускаются повышенные нагрузки, которым есть необходимость противостоять.

Перекрытие из двутавровых металлических балок будет эффективным в том случае, если правильно всё рассчитать. Монтаж двутавра значительно снижает показатель массы несущей конструкции. Это в свою очередь уменьшает бюджет, отведенный на строительство здания. Также, можно встретить применение металлических балок и в тяжелом машиностроении. Это идеальная основа для высоконагруженных строений.

Процесс изготовления двутавра из металла

Изготовление металлического двутавра – процесс поэтапный. Изначально из металла раскатывают полосы необходимого размера. На специальном станке разделывают кромки. Когда полосы готовы, их устанавливают, применяя сборочный станок. После чего размещают на входном конвейере, зажимают и фиксируют. Последний этап – завершение сборки, используя сварочное оборудование. Как правило, двутавр комплектуют из трех деталей. Сварочными автоматами прикрепляют поясные швы, ребра жесткости крепят вручную.

Где заказать изготовление металлических балок перекрытия?

Когда использовать стальную балку перекрытия — Легкие стальные шпильки и соединители для каркаса

До того, как в конце 1960-х годов были изобретены деревянные балки, строители использовали габаритные пиломатериалы для поддержки своих работ по возведению каркасов. Их отодвинули в сторону с созданием двутавровых балок, названных в честь их формы, в 1970 году.

Инженерные деревянные балки из фанеры стали более популярными, поскольку процесс их изготовления стал более эффективным и снизились затраты. По мере того, как с годами добыча стали стала более практичной, металл был добавлен для формирования армированных сталью ферм, в конечном итоге уступив место стальным балкам.

Идея заключалась и остается в том, чтобы создать лучшую несущую систему для поддержки строительных конструкций и облегчить открытые планы этажей, которые становились все более популярными на рубеже веков. Дерево по-прежнему является наиболее приемлемым вариантом во многих строительных проектах, хотя долговечность и несущая способность делают стальные балки перекрытия интригующим предложением для строителей, которые думают о долгосрочной перспективе.

Возникает вопрос: когда лучше всего использовать стальные балки перекрытия?

5 причин, почему имеет смысл использовать стальные балки перекрытия

1. Сталь имеет наивысшее соотношение прочности и веса среди всех материалов, используемых для строительства, поэтому те же работы можно выполнять с гораздо меньшей опорой, используя стальные балки.Это может повлиять на время, трудозатраты и доступность каждого соответствующего материала. Кроме того, необходимо учитывать несущую способность, поскольку в некоторых случаях использование древесины будет запрещено из-за исключительно тяжелых нагрузок.
2. Стальные балки идеально подходят для таких помещений, как подвалы и чердаки, которые подвержены влиянию условий окружающей среды, которые в противном случае увеличили бы износ деревянных конструкций. Сталь не подвержена риску роста плесени из-за продолжительного воздействия влаги, как и в подвале.Он также не так уязвим для роющих насекомых, таких как грызуны и термиты, которые обитают в подвалах. Оба материала можно обрабатывать дополнительными химическими веществами и грунтовками для защиты от износа, но древесина останется гораздо более уязвимой для разрушения, чем сталь.
3. Полы со стальными балками тише деревянных. Скрип, который мы слышим при ходьбе по старому деревянному полу, часто происходит из-за деформации, раскалывания и прогиба дерева, что приводит к ослаблению болтов и сбиванию балок. По сути, опорные системы, изготовленные из стали, не скрипят, как деревянные, а поскольку стальные балки пола всегда прямые, стабильные по размерам и гораздо дольше сохраняют свою форму, они являются идеальным вариантом в сценариях, где звук может оказаться проблемой или нужно вообще свести к минимуму.
4. В некоторых регионах действуют особые требования, в которых сталь является единственным вариантом. Для моста в месте, подверженном наводнениям или землетрясениям, возможно, придется использовать сталь для безопасности людей, которые будут его использовать. Кроме того, во многих штатах США действует или находится на рассмотрении законодательство о плесени, поэтому подрядчикам, которые хотят избежать ответственности, возможно, потребуется включить в свои планы стальные балки перекрытий.
5. Сталь — один из наиболее перерабатываемых материалов в мире, она не потребляет деревья и на свалки выводится на 90% меньше, чем древесина.Строители, которые заботятся об окружающей среде или хотят использовать «зеленые» инициативы как аргумент в пользу продажи, могут заверить своих потребителей в устойчивости стальных балок перекрытий.

Заключение

Если вы хотите в краткосрочной перспективе сэкономить на первоначальных затратах на материалы, используйте деревянную систему, но для обеспечения долговечности, устойчивости, снижения шума, безопасности и превосходного общего качества лучше всего подойдут стальные балки пола.

Свяжитесь с нами, чтобы получить бесплатную помощь в проектировании, чтобы заменить деревянные балки пола на стальные.

Metal Floor Systems и ICF

Все большее число домовладельцев, архитекторов и строителей находят, что композитные стальные перекрытия с балками идеально подходят для строительства ICF. Стальные балки, увенчанные гофрированным металлическим настилом и бетонной плитой, составляют универсальную, относительно легкую и чрезвычайно прочную систему. По сути, стальная балка принимает на себя растягивающую нагрузку, а бетон — сжимающую нагрузку, а пол действует как фланец, предотвращая скручивание.

Существует по крайней мере полдюжины брендов, которые хорошо работают со стенами ICF, включая EcoSpan от Vulcraft, Hambro от Canam и Composite Total Joist от iSpan. На самом деле существует две версии Hambro; в системе D500 используются съемные формы из фанеры между балками, а в системе MD2000 используются неподвижные гофрированные стальные листы. Metwood, Speedfloor и Dietrich Metal Framing также предлагают композитные балочные системы.

Системы чаще встречаются в коммерческих проектах, где требуется бетонный пол из-за противопожарных норм.Но пуроверные системы также используются в жилых помещениях, особенно если конструкция требует длинных открытых пролетов, систем полов с большой массой или водяного отопления в полу.

Открытые пространства

Возможно, самым большим преимуществом металлических настилов является то, что они предлагают более длинные световые пролеты с меньшей глубиной балок. Один домовладелец объясняет: «Я хотел получить открытые пространства. Мне не нужна была колонна или столб каждые 10 или 12 футов ».

Дуглас Фокс, ЧП, технический директор iSpan Systems, заявляет: «Обычно пролеты до 30 футов могут быть легко и экономично достигнуты, а пролеты могут достигать 36 футов.«Конкурирующие системы предлагают аналогичные пролеты в зависимости от глубины балки. Онлайн-таблицы для Hambro и EcoSpan показывают, что балка глубиной 10 дюймов может охватывать 25 футов, в то время как 18-дюймовые балки могут растягиваться до 45 футов без промежуточных опор.

Балки обычно располагаются на четыре фута по центру, но в жилых помещениях их
иногда шире. Майк Каллахан, владелец Metwood, говорит, что балки его компании можно разместить на расстоянии до восьми футов друг от друга, и при этом они останутся достаточно прочными, чтобы парковать машины.Дополнительным преимуществом является то, что при укладке плиты
обычно не требуется дополнительных опор.

Механические системы

Еще одно важное преимущество систем металлических балок состоит в том, что они значительно упрощают установку механических систем.

С другими типами полов, такими как сборный железобетон и настил из пенополистирола, все механические работы должны выполняться в пространстве под настилом пола. С помощью стальных балок можно провести водопровод, электричество и систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха между балками и через них.

Скотт Шорт, менеджер по продажам Nucor / Vulcraft на Среднем Западе, говорит: «Наши балки обычно находятся на четырех футах от центра, поэтому они могут проложить огромные магистральные линии между балками, а меньшие воздуховоды проходят через балки, в зависимости от глубины балки. . »

EcoSpan и Hambro используют открытую балку. Speedfloor, Metwood и iSpan используют легкую сталь с предварительно сформированными отверстиями для механических частей.

Механические, электрические и водопроводные системы легко помещаются между балками и сквозь них, увеличивая высоту потолка.

Fox объясняет: «По умолчанию CTJ iSpan поставляются с большими отверстиями в перемычке на расстоянии четырех футов от центра, которые при установке в соответствии с предоставленными планами каркаса выстраиваются в линию от балок до балок. Это позволяет включать трубопроводы, воздуховоды и электрооборудование в камеру статического давления. CTJ могут быть настроены без дополнительных затрат для размещения больших отверстий в стенке там, где это необходимо, так что потребуется несколько дополнительных изгибов на участках воздуховодов.

Упрощение работы субподрядчика по ОВК и электрооборудованию позволит сэкономить время и деньги на общей стоимости проекта.Также можно сэкономить деньги за счет уменьшения общей глубины пола. Экономия одного слоя ICF и трех или четырех рядов кирпича на каждом этаже среднеэтажного здания может быстро сложиться.

Дуэйн Ван Харберден, менеджер по маркетингу в iSpan Systems, говорит, что эти преимущества — длинные пролеты и простая механическая / электрическая / сантехническая установка (MEP) — делают продукт идеальным для многоквартирных жилых домов, таких как квартиры и кондоминиумы, а также популярны в гостиничные здания, такие как отели.

Системы композитных полов могут быть установлены строителями или подрядчиками по бетону.

Шорт из EcoSpan согласен с тем, что строительство отелей ICF идеально подходит. «В этом году мы, наверное, выполнили около 20 проектов такого типа», — сообщает он. Он говорит, что они обычно строят несущие стены коридора и проводят балки от внешней стены ICF к коридору. Тогда только кусок металлического настила может перекрыть ширину коридора вообще без балок, оставляя достаточно места для хозяйственных поддонов.Он указывает, что это всего три балки на единицу, в отличие от 15, если балки идут параллельно коридору. «Он идет быстрее, потому что деталей и деталей намного меньше», — говорит он.

Простота установки

Важное значение имеет простота установки. В коммерческом строительстве время — деньги, а сжатые графики могут сэкономить сотни тысяч долларов. Системы композитных стальных полов могут идти в ногу со скоростью строительства ICF.

Чтобы еще больше ускорить процесс, они избавляют от необходимости размещать на строительной площадке еще один переводник.Как правило, любой плотник, знакомый с легкими стальными шпильками, может установить эти системы полов. Для ГК не нужен стальной монтажник. Компоненты можно размещать вручную, или, если необходим кран, достаточно легкого крана, а не тяжелых подъемников, необходимых для установки сборных досок. Как правило, сварки нет, а если требуется опалубка, она обычно минимальна.

Коротко из EcoSpan говорит: «Наша система может быть абсолютно безбрежной. Если вы вылейте плиту сегодня, вы можете работать под ней завтра.”

Установка довольно проста: стальные балки прикрепляются к бетонному ядру стены ICF, затем настил из листового металла прикручивается на место. Некоторые производители рекомендуют приварить настил точечной сваркой.

«Строители и / или подрядчики по бетону обычно устанавливают нашу продукцию, — говорит Ван Харберден, — хотя они могут быть предварительно собраны на земле и подняты в виде модулей. Система довольно проста в освоении и не требует специальной специализации. Строители и подрядчики по бетону знакомы со всеми инструментами, необходимыми для установки композитной полной балки.Как правило, не требуются ни закладные плиты, ни сварка на месте. Перемычка обычно «прикрепляется» к нижней стороне балки и бывает длиной 16 футов ».

Лучистое тепло для пола хорошо сочетается с композитными металлическими системами пола.

Шорт говорит: «У нас его устанавливали плотники / плотники. У нас его установили монтажники стали. В некоторых случаях это устанавливали домовладельцы. Многим ребятам из ICF нравится система Ecospan, потому что она не требует сварки. Колода прикручена. Концы балок прикручиваются непосредственно к бетону с помощью Tapcons или чего-то подобного.Вся система может быть несварной ».

Балка Hambro опирается на гайку, навинченную на вал в бетоне. Регулируя гайку, балки можно установить точно по уровню.

В системе Hambro D500 для настила используются многоразовые фанерные формы. Все остальные системы, упомянутые в этой истории, используют гофрированный стальной настил, но есть отличия. Шорт отмечает, что EcoSpan поставляет полные листы настила, а не более короткие секции, используемые другими. Хотя они более громоздкие, он говорит: «Мы обнаружили, что они поднимаются быстрее и делают платформу лучше и жестче для людей, возводящих здание.”

Арматурная сталь и лучистое отопление — при желании — устанавливаются на настил и кладется бетон, обычно толщиной от двух до четырех дюймов. Некоторые полы используют армирование волокном и устраняют стальную сетку.

«Наша система будет намного легче по сравнению с бетонными досками, поэтому вы сможете строить с более тонкими стенами и не будете нуждаться в таком большом кране на стройплощадке», — резюмирует Шорт. «Кроме того, вы можете разместить на грузовике намного больше и сократить сроки поставки от поставщика.”

Другие преимущества

Системы теплых полов идеально подходят для бетонных полов, так как им требуется тепловая масса для обеспечения хорошего распределения тепла. Фокс, инженер iSpan, говорит: «Включение системы отопления непосредственно в конструктивную систему устраняет необходимость в дополнительной заливке или перекрытии, что ускоряет процесс и сводит общую толщину пола к минимуму. Обычно рекомендуется четырехдюймовая плита ».

Огнестойкость до двух часов может быть легко достигнута при использовании однослойного гипсокартона 5/8 ”.Противопожарные заглушки, одобренные UL, доступны от ряда производителей для герметизации проходов в полу, таких как трубы и кабель.

Стекловолоконные войлоки могут быть установлены в камере статического давления пола для улучшения акустического разделения между блоками, но обычно в этом нет необходимости. В то время как большинство деревянных полов имеют рейтинг звукопередачи (STC) 50, большинство композитных стальных систем балок имеют рейтинг STC в середине 50-х годов и могут достигать 77 с ковровым покрытием.

Шорт отмечает, что получить отличный результат легко.Сборные доски изогнуты, и нет никакой гарантии, что две смежные доски будут точно соответствовать друг другу. «С балочными перекрытиями, — говорит он, — пол идеально гладкий как сверху, так и снизу. Просто прикрепите гипсокартон, и у вас будет хороший плоский потолок ».

В некоторых случаях металлические балки использовались для создания наклонной кровли.

По сравнению с деревом стальные полы во много раз прочнее и жестче. «Когда я захожу в отель, я могу сказать, деревянный ли пол, потому что он слегка подпрыгивает», — утверждает Шорт.

Ван Харберден сделал аналогичное заявление. «Наша система обеспечивает большой охват, устраняя при этом вибрацию пола. Обратные вызовы сведены к минимуму, потому что полы не подвержены скрипу и деформации, как полы с деревянным каркасом. В целом, строители получают великолепный пол, быстро устанавливаемый по выгодной цене ».

Бетонные заливные системы создают такие возможности, которые невозможны при использовании любого другого метода укладки полов. Например, на наклонных участках вместо засыпки фундамента строители могут создать двухуровневый гараж.По оценке Metwood, с помощью их системы можно построить дополнительный гараж на две машины по сравнению с запланированным по цене менее 20 долларов за квадратный фут.

Подрядчики в Аризоне установили балки под углом между внутренней и внешней стенами церкви, чтобы создать наклонную крышу. Тот же метод использовался в жилых помещениях, в том числе в личном доме крупнейшего канадского дистрибьютора ICF.

Таким образом, настил из композитной стали — отличный компаньон для строительства ICF.Он легко доступен, по конкурентоспособной цене и легко и быстро устанавливается. В большинстве случаев он не требует крепления и предлагает достаточно места для инженерных сетей и воздуховодов.

«Это просто делает здание намного лучше», — говорит Шорт.

Здание со стальными балками | JLC Онлайн

Синтетические настилы, такие как Fiberon, TimberTech и Azek, за последние годы прошли долгий путь. В целом, однако, я не думаю, что качество материалов для каркаса осталось на прежнем уровне, и кажется глупым помещать настил с 20-летней (или более длительной) гарантией на деревянный каркас, который, я сомневаюсь, прослужит так долго.Из-за этого я начал строить палубы с использованием холоднокатаных тонколистовых (LG) оцинкованных стальных балок, которые позволяют мне предлагать клиентам раму, которая прослужит столько же, сколько и настил, который я на нее положил.

Получение разрешения

Прежде чем вскочить на стальную подножку, позвоните в местный строительный отдел и узнайте, какие требования предъявляются к настилам со стальным каркасом. IRC широко охватывает стальные балки, и это хорошая отправная точка для проектирования стальных балок. Тем не менее, в нем не обсуждается использование стали для наружного применения, поэтому мой строительный отдел может требовать штамп инженера для настилов со стальным каркасом.Это обойдется мне в 400–600 долларов за проект, но наличие штампа меня обнадеживает и помогает клиентам принять то, что, по их мнению, является нетрадиционной системой. Если вашему строительному отделу также требуется инженер, ищите того, у кого есть опыт коммерческого строительства — он или она будут знакомы со стальным каркасом и должны понимать концепцию его использования для настила.
Одно из возражений, которое возникает у стальных балок, — это их блестящий вид — это просто не то, что люди ожидают увидеть. Большинство клиентов в конечном итоге соглашаются с этим, особенно когда я показываю им фотографии стальных настилов с красивой облицовкой (рис. 1).Ввинтите внешние балки в облицовку сзади, и даже застежки станут невидимыми. Также можно заказать сталь с порошковым покрытием для внешнего вида и дополнительной защиты.

Основные сведения о стальных балках

бывает разной глубины (аналогично 2×4, 2×6, 2×8 и т. Д.), Размеров (толщина металла) и размеров фланца (ширина верхней части балки, например 2-х размерность пиломатериала).Все они играют роль в определении мощности балки; размер балки, которую вы должны использовать, будет зависеть от требований к нагрузке в вашем местном кодексе. Поставщики стали, такие как Cemco (cemcosteel.com), предоставляют диаграммы пролета, чтобы помочь в определении размера балок.

Обычно сталь LG поставляется в виде балок (или шпилек) и гусеницы. Если вы когда-либо строили стену из стальных гвоздей, вы, вероятно, знаете разницу. Гусеница подбирается таким образом, чтобы в нее помещались шпильки или балки. Для стен используется дорожка для плит; для обрамления палубы он используется в качестве ригеля и балки обода.

Балки бывают без перфорации или предварительно перфорированные для прокладки инженерных сетей внутри дома. Для настилов неперфорированные балки делают проект более чистым.

В большинстве случаев я использую оцинкованные винты № 10-16 на 3/4 дюйма; сварка обычно не является частью конструкции LG. Я использую усиливающие уголки Simpson Strong-Tie L и LS (800 / 999-5099, strongtie.com) в качестве «подвесок» для прикрепления балок к балке гусеницы и любым балкам заподлицо (рис. 2). Стяжки Simpson H3.5 Hurricane можно использовать для прикрепления балок к опущенной балке.

На большинстве лесных складов нет стальных элементов каркаса. Здесь, в домах по производству гипсокартона, используются стальные шпильки и гусеницы LG. У поставщиков гипсокартона может не быть на складе нужных вам размеров, но они привыкли иметь дело с оптовиками стали. Убедитесь, что то, что вы покупаете, имеет ту же глубину и толщину, что и на планах.

Вы можете быть удивлены стоимостью — я плачу лишь немного больше за линейный фут, чем за деревянные балки с аналогичными пролетами, и я могу заказать точную длину, чтобы, например, я не тратил 1 фут на 3. футов материала для каждой балки 13-футовой палубы.Заказ по длине также может ограничить количество разрезов, необходимых для проекта, и сэкономить время. Кроме того, любой лом, образующийся на месте, полностью перерабатывается — на самом деле, вы можете получить за него несколько долларов на свалке.

Стальные балки имеют и другие преимущества перед деревянными. Они весят примерно вдвое меньше, чем эквивалентные деревянные балки, что значительно упрощает маневрирование. И вам не нужно отбраковывать или венчать материал балки — стальные балки плоские и имеют одинаковые размеры.

В зависимости от производителя вы увидите разные уровни переработанного содержимого.

Стальные балки бывают разной толщины оцинковки. G90 — это минимум, который я использую в Колорадо; вам может потребоваться указать более высокий уровень в более влажных средах.

Материал довольно гибкий, и если он мнется при обращении, его не следует использовать. Я всегда заказываю пару дополнительных балок на всякий случай, хотя повреждения случаются редко; когда это происходит, обычно это происходит из-за неправильного обращения со стороны поставщика.С изделиями длиной более 20 футов должны работать два человека, чтобы они не сгибались и не сгибались. Ручная разгрузка из грузовика также рекомендуется, если вилочный погрузчик не предусмотрен.

Собираем все вместе

Сборка стального каркаса обычно занимает больше времени, чем деревянного, в первую очередь потому, что вместо использования пневматических гвоздезабивателей используются дрели и ударные отвертки. Чтобы вкрутить восемь саморезов # 10-16 на 3/4 дюйма в LS70, потребуется немного больше времени, чем прибить балку и вешалку с помощью пистолета для гвоздей.Закрепление зажимов LS на месте с помощью C-образных зажимов Vise-Grip ускоряет выполнение работы (рис. 3).

Я режу сталь стандартной циркулярной пилой и специальным лезвием, предназначенным для резки стали LG. Лезвия Freud Diablo (800 / 334-4107, freudtools.com) работают хорошо и стоят примерно 40 долларов. Они рассчитаны на один-два проекта, в зависимости от толщины стали и количества разрезов.Доступны более дешевые лезвия, но я обнаружил, что они плохо работают. Не используйте абразивные диски, так как они нагревают гальванику, что сказывается на ее качестве и долговечности. Хотя стальные лезвия не должны влиять на гальванику, не повредит нанести на концы цинковую краску.

Полная защита — особенно защита глаз и лица — при резке обязательна. Я использую откидывающуюся маску для лица (рис. 4). Длинные рукава, брюки и перчатки минимизируют порезы и небольшие ожоги горячим металлом.Кроме того, при резке стали небольшие кусочки металла отправляются на некоторое расстояние. Подумайте об этом при настройке станции резки — небольшие кусочки металла, попавшие на ваш настил, могут вызвать появление пятен.

Начните установку с прикрепления рельсовой балки почти так же, как деревянную балку (рис. 5). Выполните прошивку ригеля так же, как деревянную ригель, используя битумную мембрану, винил или гальванизированную сталь, чтобы избежать проблем с коррозией.Я прикрепляю гроссбух к дому с помощью двух лагов размером 1/2 на 21/2 дюйма через каждые 16 дюймов.

Самый простой способ подготовить гроссбух — сначала разложить балки, а затем разложить лаги с помощью перманентного маркера на стали. Предварительное просверливание отверстий под лаги ступенчатым сверлом (рис. 6) происходит намного быстрее, чем при использовании поворотного сверла на 1/2 дюйма.Обычно я начинаю с пилотной коронки 1/8 дюйма, открывая отверстие до 1/2 дюйма ступенчатой ​​коронкой. Подкрасьте отверстия и порезы цинковой краской. Пока я там с инструментами и, возможно, лестницей, я прикрепляю угловые кронштейны Симпсона к балкам на балке.

В более влажном климате было бы неплохо расположить настил немного подальше от дома, чтобы вода не скапливалась на закругленном краю фланца, хотя это не большая проблема в Колорадо с нашим засушливым климатом.

Далее строю и устанавливаю балку. Балка изготавливается из материала балок и направляющих (рис. 7) в виде одинарной или двойной балки, в зависимости от пролетов и нагрузок. Одиночный — это одна часть балки и одна часть рельсов, скрученных через каждые 12 дюймов; двойная балка — это две части балки и две части рельса, также скрепленные винтами с центрами 12 дюймов. Я покрываю верх балки клейкой мембраной, чтобы не допустить попадания воды (рис. 8). Винты через полки балки прикрепят их к балке.

Есть несколько случаев, когда требуется блокировка. Если вы используете опускающуюся балку, вам нужно будет заблокировать верхнюю часть балки на каждой другой балке, чтобы они не скатывались (рис. 9). Вырежьте блок из материала балки и закрепите скобами LS. Кроме того, блокировка середины пролета — хорошая идея на пролете более 10 футов. Чтобы упростить установку, я обычно заказываю материал, который не такой глубокий, как балки — например, 8-дюймовая рама имеет 6-дюймовую блокировку в середине пролета (рис. 10).

Я часто использую деревянные стойки, поскольку стандартная фурнитура подходит для них лучше, чем стальные стойки (рис. 11). Можно построить стойки из 4-дюймовых стоек и гусениц 14-го калибра, но поскольку эти стойки имеют квадрат 4 1/4 дюйма, обычные основания столбов не подходят. Вместо этого мой инженер одобряет использование участка гусеницы шириной 4 1/4 дюйма, прикрепленного к пирсу четырьмя бетонными анкерами 1/4 дюйма в качестве основания столба (рис. 12).Столбик находится внутри этой направляющей, и винты по сторонам направляющей завершают соединение. Что касается почтовых шапок, то аппаратное обеспечение AC4R от Симпсона требует небольшой работы.

После того, как балка и ригель подняты, я устанавливаю балки. Прикрепите их C-образными зажимами Vise-Grip к углам на балке (и балке, если балка находится заподлицо).Предварительно просверлите и скрутите их.

Для перил я обычно использую красное дерево (оно стабильно и легко доступно в Колорадо, и оно вряд ли будет иметь коррозионную реакцию с оцинкованной сталью). Я прикручиваю стойки к раме таким же образом, как и к деревянной раме, используя два болта 1/2 дюйма на 6 дюймов (Рисунок 13).

На большинстве своих настилов я строю лестницы с традиционными стрингерами из обработанной под давлением древесины (обязательно полностью изолируйте РТ от оцинкованной стали), подвешенных рулонной обвязкой Simpson. Стальные стрингеры можно построить, но они намного сложнее и дороже (рис. 14).

C-образная форма балок позволяет ввинчивать винты через фланец в нижнюю часть настила для получения поверхности без крепежа со всеми преимуществами торцевого завинчивания (Рисунок 15).Предварительно просверлите балки сверху перед установкой настила и закрепите снизу с помощью гальванизированных винтов №8 на 1 дюйм.

Роберт Шоу владеет Colorado Deck and Framing в Колорадо-Спрингс.

Длиннопролетные балки перекрытия — MLB Steel

Длиннопролетные балки перекрытия

MLB поставляет широкий ассортимент специально разработанных стальных балок перекрытий для широкого спектра структурных применений. По мере развития современной архитектуры развивается и композитная технология, которая позволяет нам поставлять первоклассные системы конструкционных стальных балок вместе с широким спектром систем крепления.

Традиционные напольные системы

Наши решетчатые балки Metsec представляют собой простое решение для строительства как обычных, так и антресольных этажей благодаря их превосходному соотношению прочности и веса. Это означает, что обычная решетчатая балка может весить до 50% меньше, чем их горячекатаные аналоги.

Для проектировщика большое значение имеет тот факт, что внутреннее пространство можно оптимизировать, пропуская услуги через сетку решетчатых балок, вместо того, чтобы подвешивать их под ними, вызывая значительную потерю свободного пространства.

Аналогичным образом, возможность вставки деревянных секций заподлицо в верхние и нижние пояса представляет собой простой способ крепления настилов пола и / или потолков из гипсокартона.

В дополнение к прямому сокращению воздействия строительного проекта на окружающую среду благодаря меньшему весу решетчатые балки также могут помочь уменьшить воздействие проекта на окружающую среду за счет использования стороннего производства для ускорения процесса строительства пола. , поскольку более легкие секции обычно можно более эффективно транспортировать и обрабатывать на месте.

Опорные балки для потолка

Наши параллельные потолочные опорные балки можно использовать в широком диапазоне потолков для пешеходных переходов. Решетчатые балки Metsec часто используются для создания опорной конструкции для проходных потолков, в которых система блокировок из стальных облицованных досок используется для создания несущей конструкции потолка.

Эти системы особенно популярны при создании «чистых комнат», где герметизация стыков этих досок создает закрытое пространство в потолке, в котором могут быть установлены механические и электрические системы высокого уровня без необходимости в дополнительных этажах или сложных опорных системах.

Потолок и структура сервисной поддержки

Эти системы представляют собой отличное решение для расположения сервисных служб и специально разработаны для того, чтобы инженеры по техническому обслуживанию могли ходить по потолочной системе. Это облегчает доступ к службам и компонентам без необходимости использования оборудования для доступа, обычно связанного с более простыми установками на потолке.

Антресоли

Параллельные балки перекрытия могут использоваться с С-образным профилем, поддерживающим настил пола.Мы выполнили широкий спектр проектов антресольных этажей с использованием длиннопролетных решетчатых балок, предназначенных для хранения нагрузок.

Если вам нужна дополнительная информация или вы хотите более подробно обсудить требования к балкам перекрытия, пожалуйста, свяжитесь с нами.

Системы полов — SteelConstruction.info

Цель этой статьи — выделить требования, которые могут существовать для данного проекта здания, и показать, как эти требования должны побуждать проектировщика к наиболее подходящему и рентабельному выбору системы полов.

Ассортимент стальных напольных систем представлен в общих чертах, с указанием преимуществ и недостатков каждой системы, чтобы их можно было сравнить с требованиями конкретного проекта. В статье не рассматриваются технические подробности о различных типах композитных, длиннопролетных и неглубоких перекрытий.

[вверху] Что определяет выбор системы пола?

Разные здания предъявляют разные требования, поэтому неудивительно, что не существует наиболее подходящего решения, подходящего для всех.Очевидно, что требования различаются в зависимости от типа использования, но есть также некоторые более тонкие вопросы, которые следует учитывать, и они выделены ниже.

Не следует забывать, что при рассмотрении использования по назначению может быть целесообразно обратить внимание на другое использование в будущем — многие решения из стали предлагают гибкость, которая может привести к высоким уровням устойчивости в течение всего срока службы здания.

[вверх] Простота и знакомство

Как правило, проектировщики должны выбирать самое простое решение, отвечающее требованиям проекта.Вообще говоря, самое простое решение также будет наиболее распространенным, а знакомство с ним упростит процессы проектирования, изготовления и монтажа, поскольку не требуется нового обучения.

В контексте систем стальных полов простота также означает меньшие трудозатраты и затраты. Например, простейшее решение — сплошная балка двутаврового сечения с перемычкой в ​​противоположность ферменной конструкции; меньше конструктивных элементов, меньше изготовления, меньше поверхностей, подлежащих противопожарной защите, и меньше времени на проектирование.

Стоит добавить, что эта философия «простое — лучшее» также распространяется на рамы в целом — простая скрепленная рама обычно будет более экономичным решением, чем, скажем, стойкая к моменту рама.

[вверх] Скорость строительства

Для некоторых проектов необходимость сокращения до минимума времени строительства (на месте) может играть определяющую роль. Действительно, время часто является одним из ключевых факторов при выборе стального решения. Потребность в скорости может быть вызвана, например, перерывами на каникулы в учебных заведениях или получением дохода (например, в зданиях розничной торговли). Это может привести к рассмотрению вариантов, которые сводят к минимуму «мокрые» операции на месте (использование сборных перекрытий), минимизируют количество подъемных кранов и предоставляют рабочие площадки во время строительства (профилированный стальной настил) и не требуют подпорки между этажами.

[вверх] Интеграция услуг

Услуги, интегрированные в конструкцию перекрытия

Объем услуг, необходимых в здании, явно зависит от конечного использования — больницы являются очевидным примером здания с высоким уровнем обслуживания — и философии проектирования, принятой инженером по обслуживанию, например с кондиционером, естественной вентиляцией и т. д.

Когда необходимо разместить много служебных каналов, может быть полезно принять решение для пола, которое обеспечивает плоский потолок, чтобы максимизировать гибкость при прокладке этих каналов под несущим полом.Эти воздуховоды также можно будет легко удалить и / или заменить для удовлетворения будущих потребностей.

Решения, обеспечивающие плоский потолок, также не позволяют использовать большие пролеты. Таким образом, альтернативой в здании, которое одновременно с высоким уровнем обслуживания и требует длиннопролетных этажей, является интеграция услуг в пределах глубины балки (как показано справа), чтобы минимизировать общую глубину несущего этажа и зоны обслуживания.

[вверх] Потребность в адаптируемом пространстве

Открытая площадь, обеспечивающая гибкость и адаптируемость пространства

Одним из давно признанных преимуществ конструкции стального каркаса является ее способность преодолевать значительные расстояния.Это особенно верно, когда принимаются композитные решения, учитывая эффективность этой формы строительства. Эта способность перекрытия позволяет свести к минимуму количество внутренних несущих стен и колонн — можно создать открытые пространства пола или использовать ненесущие перегородки (которые легко перемещать) для формирования (временных) отдельных участков. Адаптивность может быть более устойчивой, чем модная в настоящее время тема деконструкции, для которой сталь также подходит. В последние годы ряд офисных зданий со стальным каркасом был реконструирован для размещения жилых единиц.

[вверх] Требования к дневному освещению

«Глубокие» планы этажей могут означать, что, например, офисные работники находятся далеко от естественного освещения. Тогда решения с большими пролетами могут быть не самым подходящим решением для определенных ситуаций, скорее, конструкция с короткими пролетами (например, с использованием неглубоких полов) с внутренним атриумом может обеспечить более подходящую внутреннюю среду. Дизайнер должен искать лучший компромисс.

[вверх] Эстетика

Если используются подвесные потолки, эстетика потолка данной структурной системы перекрытий явно не имеет значения.Тем не менее, ряд клиентов в последнее время искали открытые перекрытия, открытые в первую очередь для того, чтобы обнажить тепловую массу пола. В этом случае потолок также должен быть привлекательным визуально. В некоторых случаях присутствие выступающих балок, прерывающих перекрытие, может не приветствоваться, хотя также верно, что может быть желательна выраженная структура. Поэтому в зависимости от конкретных требований может быть уместен ряд вариантов со стальным каркасом.

[вверх] Акустика

Динсгейт, Манчестер — офисная техника в многоквартирном доме

Скорость, с которой они могут быть построены, в сочетании с отличными эксплуатационными характеристиками, была одной из причин, по которой стальные конструкции с композитными полами сыграли такую ​​центральную роль в бума на рынке многоэтажных офисов в Великобритании в конце 1980-х годов. и 1990-е годы.Когда несколько лет спустя дизайнеры захотели перенести эту технологию в жилые дома, было признано, что, возможно, самая большая разница в требованиях связана с акустикой.

Хорошая детализация необходима, чтобы избежать проблем с флангом, когда звук распространяется вокруг барьера (например, пола), проходя через прилегающую стену. Пример в соответствии с руководством, приведенным в SCI P372, показан ниже. SCI также разработала инструмент прогнозирования акустических характеристик для разделения полов и стен, чтобы помочь дизайнерам и архитекторам.

В настоящее время многие многоквартирные дома построены с использованием стальных каркасов с сочетанием хорошей деталировки и запатентованной продукции, используемой для фальшполов и т.д., обеспечивающих необходимый уровень производительности. Динсгейт в Манчестере был одним из первых примеров такой «передачи технологии» (см. Справа).

[вверх] Огнестойкость

Требования к огнестойкости зависят от назначения и высоты (этажности) здания.Обычно от 60 до 120 минут. Наиболее распространенным решением, принятым для обеспечения огнестойкости, является защита стальных элементов, чтобы они оставались при достаточно низкой температуре (учитывая, что некоторая потеря прочности стали при повышении температуры допустима, поскольку нагрузки при пожаре меньше, чем нагрузка окружающей среды). Часто используются вспучивающиеся покрытия (вещества, подобные краске, которые расширяются с температурой, образуя изоляционный слой). Если стальные элементы заделаны в бетон, это может обеспечить необходимую изоляцию.Другие варианты включают защиту доски и использование цементного спрея.

В качестве альтернативы, когда применяется подход «пожарной техники», стальные элементы проектируются так, чтобы они были достаточно прочными, даже когда прочность материала была потеряна из-за воздействия огня, чтобы выдерживать соответствующие уровни нагрузки. Доступно подробное руководство, основанное на полномасштабных огневых испытаниях целых зданий (SCI P375).

[вверх] Тепловая масса

Обеспечение достаточной тепловой массы — важная часть решения для здания с низким энергопотреблением.Масса обеспечивает теплоотвод, который поглощает тепло в течение дня, а затем в сочетании с естественной вентиляцией тепло отводится в более прохладное ночное время. Композитные плиты перекрытия могут даже иметь встроенные водоводы для облегчения этой продувки. Важно, чтобы тепловая масса была открыта — поэтому подвесные потолки могут быть проблемой, как и гипсокартон, прикрепленный мазками к массивным стенам. Горизонтальные элементы (перекрытия) намного эффективнее обеспечивают массу, чем вертикальные элементы.

При принятии решения о необходимой массе важно учитывать структуру размещения здания. Массивные конструкции могут поглощать много тепла, но они также обладают инерцией, когда нужно, чтобы здание быстро нагревается. Существует распространенное заблуждение, что лучше всего очень массивное здание.

[вверху] Жесткость пола

Жесткость необходима для обеспечения правильного поведения пола с динамической точки зрения, тем самым обеспечивая комфорт пользователя. Это сложный вопрос, поскольку реальная проблема заключается в том, как пол реагирует (с точки зрения ускорения), и это функция ряда переменных, включая жесткость и мобилизуемую массу.Традиционный подход, который считается грубым, к проектированию пола, который реагирует приемлемо, состоит в том, чтобы проверить его собственную частоту и сравнить ее с предельным значением (которое является функцией массы пола). Рекомендуется более тщательный подход, который часто дает хорошие, т.е. менее консервативные, но удовлетворительные результаты. См. SCI P354.

Также доступен веб-калькулятор отклика пола, который позволяет проектировщикам немедленно оценить динамический отклик напольного покрытия.Программное обеспечение сообщает о результатах примерно 19 000 компоновок сетки пола, нагрузки и размера пролета, которые были исследованы с помощью анализа методом конечных элементов. Результаты этого программного обеспечения обеспечивают улучшенное предсказание динамического отклика по сравнению с «ручным методом» в SCI P354. Программное обеспечение можно использовать для изучения полных или частичных планов этажей, сравнивая альтернативные варианты расположения балок.

Требуемое поведение зависит от функции данного здания / помещения.Некоторые применения менее устойчивы к движениям пола (например, операционная). Некоторые виды использования (например, спортзал в офисе) с большей вероятностью вызовут проблемы и требуют особого внимания.

[вверх] Деконструкция

В последние годы ведутся серьезные споры по поводу деконструкции. Возможность демонтировать здание и снова использовать компоненты в другом месте явно привлекательна с точки зрения устойчивости, и сталь поддается такому решению. С этим подходом связаны некоторые логистические проблемы (как найти «использованный» компонент, который соответствует вашим потребностям), но их, несомненно, можно преодолеть с помощью правильных драйверов.Также могут возникнуть проблемы, связанные с эффективным использованием материалов — объединение материалов в составные формы конструкции позволяет максимально использовать различные атрибуты отдельных материалов, но может затруднить их разделение для повторного использования.

В будущем, безусловно, будет на повестке дня демонтаж.

[вверх] Стоимость

Как отмечалось выше, если драйверы для конкретного проекта не предполагают принятие более сложной альтернативы, следует выбрать наиболее простое решение, которое обычно оказывается наиболее экономически эффективным.

Стоимость — это основополагающий фактор при выборе системы каркаса и пола. В конце 2016 года BCSA и Steel for Life поручили AECOM провести серию сравнений затрат для офисных, образовательных, жилых / многофункциональных, торговых и промышленных зданий на основе реальных зданий. Выбранные здания изначально были частью исследования Target Zero, проведенного консорциумом организаций, включая Tata Steel, AECOM, SCI, Cyril Sweet (ныне Currie & Brown) и BCSA в 2010 году, чтобы предоставить рекомендации по проектированию и строительству экологически безопасных, низко- и компактных зданий. здания с нулевым выбросом углерода в Великобритании.

Сравнения затрат, представленные в серии «Costing Steelwork», обновляют модели затрат, разработанные для проекта Target Zero, и предоставляют актуальные данные о стоимости альтернативных решений каркаса, рассматриваемых для каждого из пяти типов зданий.

Сравнительные исследования затрат показывают, что для различных типов зданий решения для стальных каркасов и перекрытий на одинаковой основе являются весьма конкурентоспособными. Исследования также подчеркнули важность учета общей стоимости здания, а не только стоимости структурного каркаса, поскольку выбор структурного каркаса и конфигурации пола окажет соответствующее влияние на многие другие элементы, включая каркас, крышу и внешнюю облицовку.

[вверх] Преимущества различных напольных покрытий

[вверх] Варианты перекрытий

[вверх] Композитные плиты

Настил на стальном каркасе

Композитные плиты, состоящие из слегка армированного бетона, залитого на профилированный стальной настил, являются вариантом, независимо от того, расположены ли балки вниз или встроены в глубину плиты для конструкции неглубокого перекрытия. Плиты обычно армируются с использованием верхнего слоя сетки и, иногда, дополнительных стержней в желобах (обычно для более длительных периодов огнестойкости и больших нагрузок).Также можно использовать армирование волокном. Пролет до 4,5 м достигается при использовании профнастила трапециевидной формы (глубина 80 мм). Существуют также некоторые так называемые глубокие профили настила (глубиной более 200 мм), которые могут охватывать 6 м или около того без подпорки во время строительства.

Композитные плиты — отличный выбор, когда важна скорость строительства. Связки настила поднимаются на стальную конструкцию для распределения вручную. Количество необходимых крановых подъемников по сравнению с альтернативой сборному железобетону значительно сокращается.Возможность складывать элементы настила в связки также сокращает время и расходы на транспортировку.

Во время строительства настил дает другие преимущества с точки зрения использования в качестве рабочей площадки для хранения материалов. При правильной ориентации и закреплении на стальных балках он может удерживать их от бокового продольного изгиба при кручении. См. SCI P300.

Композитные напольные системы

В конечном состоянии ребра настила служат в качестве образователей пустот в плите, тем самым снижая вес конструкции перекрытия за счет преимуществ, которые она может иметь.Также возможно подвешивать службы к потолку композитной плиты с помощью анкеров, которые предназначены для прорези в профиле настила.

Для контроля уровня бетона во время строительства можно использовать несколько методов. В принципе, бетонная глубина может оставаться постоянной или верхняя поверхность может оставаться ровной. В зависимости от того, какой из них будет выбран, вес бетона будет варьироваться, поэтому важно, чтобы дизайнер четко общался с командой сайта. См. SCI AD410. Также доступны дополнительные инструкции по установке металлического настила.

Когда требуется открытый потолок — для воздействия на тепловую массу — можно использовать теплопрозрачный подвесной потолок. Дополнительная площадь поверхности перекрытия, создаваемая настилом (в отличие от плоской бетонной поверхности), может быть полезной.

[вверху] Сборные блоки

Монтаж сборных плит перекрытия на стальной раме
(Изображение любезно предоставлено компанией Severfield (Design & Build) Ltd.)

Сборные железобетонные блоки могут использоваться вместе со стальными балками.Блоки могут быть сплошными или пустотелыми, с коническими или отвесными концами. Обычно они предварительно напряжены. Балки также могут быть конструктивно соединены с блоками перекрытий, чтобы сделать их «составными», при условии соблюдения определенных правил детализации, чтобы гарантировать, что стальная секция и бетон (покрытие на месте плюс сборные блоки) действуют вместе. SCI P401 дает дополнительную информацию по этому поводу.

Полы из сборных элементов имеют ряд преимуществ. Возможность перекрытия блоков такова, что расстояние между второстепенными балками может быть увеличено (по сравнению с использованием традиционных профилей настила).Система строительства наиболее эффективна для решетчатых колонн размером примерно 9 м на 9 м. В квартирах предусмотрен плоский потолок.

Для полуоткрытых помещений, таких как автостоянки, сборные железобетонные элементы могут быть более долговечной альтернативой, чем стальной настил (хотя при правильной деталировке и покрытиях, безусловно, можно использовать настил в таких приложениях).

Сборные полы

[вверх] Балочные перекрытия

Профнастил трапециевидный на балки перекрытия

Самый распространенный тип композитной балки — это такая, в которой композитная плита располагается поверх опорной балки и соединяется с помощью приварных срезных шпилек через настил.Эта форма строительства имеет ряд преимуществ — настил действует как внешнее армирование на этапе композитного монтажа, а на этапе строительства — как опалубка и рабочая площадка. Он также может обеспечивать поперечное ограничение балок во время строительства. Настил поднимается на место пучками, которые затем вручную распределяются по площади пола. Это значительно снижает подъемные силы крана по сравнению с альтернативой на основе сборных железобетонных изделий.

Дополнительные указания по практическим аспектам размещения настилов можно найти в руководстве по передовой практике SCI P300.

Другой распространенный тип композитной балки — это балка, в которой, как и в случае с традиционным несоставным стальным каркасом, сборная бетонная плита располагается поверх верхней полки стальной балки. Эффективный диапазон пролета для этого типа решения составляет от 6 до 12 м, что делает его конкурентом для ряда вариантов бетонных полов. Особая детализация требуется для соединения, работающего на сдвиг, когда используются сборные железобетонные элементы, чтобы корпус сборных элементов мог быть мобилизован как часть сжатого фланца бетона.См. SCI P401 для получения дополнительной информации.

[вверх] Длиннопролетная балка

Имеется ряд вариаций идеи балок перекрытия для удовлетворения потребностей в длинных пролетах. Использование длиннопролетных балок дает ряд преимуществ, включая гибкость внутреннего пространства без колонн, снижение затрат на фундамент и сокращение времени возведения. Многие решения с большими пролетами также хорошо адаптированы для облегчения интеграции услуг без увеличения общей глубины этажа.

[вверх] Полы неглубокие

Неглубокие этажи предлагают ряд преимуществ, таких как минимизация общей высоты здания для заданного количества этажей или максимальное количество этажей для заданной высоты здания.Кроме того, достигается плоский потолок — отсутствуют перерывы, характерные для балок нижнего этажа, — что дает полную свободу при распределении услуг под полом. Эти преимущества следует рассматривать в контексте конкретного проекта, чтобы определить, когда они наиболее подходят.

Мелкость перекрытий достигается за счет размещения плит и балок в одной зоне. Это достигается за счет использования асимметричных стальных балок с более широким нижним фланцем, чем верхний фланец, что позволяет плите располагаться на верхней поверхности нижнего фланца с надлежащей опорой, а не на верхней поверхности верхнего фланца, как это бывает с балками нижней стойки.Плита перекрытия может быть в виде сборной бетонной плиты или композитной плиты с металлическим настилом (может использоваться как неглубокий, так и глубокий настил). Дополнительным преимуществом является то, что некоторые формы конструкции неглубокого перекрытия по своей сути обеспечивают композитное взаимодействие между балками и плитой, тем самым повышая эффективность конструкции.

Доступен ряд решений для неглубоких перекрытий, в том числе сверхмалые балки перекрытия (USFB) от Kloeckner Westok.

• USFB с сборными плитами из холлокора
  (Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

• USFB с глубоким настилом
  (Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

Kloeckner Metals UK Система USFB компании Westok состоит из неглубокой асимметричной ячеистой балки Westok с арматурой, проходящей через ячейки для крепления плиты к балке.Эта простая деталь обеспечивает простую и экономичную деталь непропорционального обрушения, а также используется для сопротивления скручиванию в конечном состоянии. Для композитных плит с металлическим настилом арматура укладывается в желоба металлического настила. В случае пустотных плит арматура размещается в альтернативных сердцевинах сборного железобетона. Чтобы ограничить верхний фланец USFB на нормальном этапе, бетон на месте следует заливать заподлицо с верхним фланцем или поверх него, в этом случае рекомендуется минимальное покрытие 30 мм.

Поперечное сечение USFB
(Изображение любезно предоставлено Kloeckner Metals UK Westok)

USFB изготовлен из стандартных прокатных профилей и доступен с шагом в 1 мм. Как правило, они имеют глубину 150–300 мм, их размеры и дизайн разрабатываются с использованием свободно доступного программного пакета Westok Cellbeam на основе требований каждого отдельного проекта, решетки пола и т. Д. Программное обеспечение выполняет все необходимые структурные проверки, включая проверку на кручение на этапе строительства.USFB могут экономично пролетать до 10 м со структурной глубиной, которая очень выгодна по сравнению с R.C. плоские плиты. Таким образом, они популярны во многих секторах, особенно в образовании, коммерции и жилом секторе.

«Plug Composite Action» может быть задействовано для USFB, что было продемонстрировано с помощью полномасштабных лабораторных испытаний, для дальнейшего увеличения пропускной способности секции. Для мобилизации «Plug Composite Action» необходимо принять следующие детали:

• Плиты из композитных материалов с металлическим настилом: бетонные плиты вровень с верхним фланцем или выше
• Сборные железобетонные изделия, как правило: минимальный верхний уровень 50 мм с верхним фланцем или над ним
• Пустотные блоки: каждые 2 ядра ^и выломаны, заполнены бетоном и армированы через ячейку
• Монолитные плиты перекрытия: бетонный бетонный уровень с (или выше) верхним фланцем

[наверх] Ресурсы

• SCI P287, Проектирование композитных балок с использованием сборного железобетона, 2003 г. (Обновленная версия этой публикации, соответствующая Еврокоду, P401, доступна в SCI)
• SCI P354, Расчет полов с учетом вибрации.Новый подход, переработанное издание, 2009 г.
• SCI P372, Акустическая обработка стальных конструкций, 2008 г.
• SCI P300, Композитные перекрытия и балки с использованием стальных перекрытий: передовой опыт проектирования и строительства (пересмотренное издание), 2009 г.
• SCI P375, Расчет огнестойкости зданий со стальным каркасом, 2012 г.
• SCI P401, Расчет композитных балок с использованием сборных железобетонных плит в соответствии с Еврокодом 4, доступен в SCI
• SCI AD410, Заливка бетона до постоянной толщины или до постоянной плоскости, 2017
• SCI Инструмент для прогнозирования акустических характеристик для разделения полов и стен
• Калькулятор реакции пола

[вверху] См. Также

Wood vs.стальные двутавры: один лучше другого?

В. Я собираюсь построить большую пристройку к комнате, для которой нужна балка для поддержки балок пола. Мне сказали, что подойдет деревянная балка, но я всегда видел стальные двутавры в других домах. Может ли древесина делать эту работу? Какие плюсы и минусы у деревянных двутавров и стали? Если бы вы строили, вы бы использовали дерево или сталь? Я не хочу ошибиться по поводу такого ответственного элемента конструкции.

А.О, черт возьми, для тебя нет простого ответа. И из дерева, и из стали можно сделать великолепные несущие балки. Я использовал оба материала на протяжении десятилетий во всевозможных ситуациях. На самом деле, вы можете этого не осознавать, но вы можете смешать их, создав гибридную балку из дерева и стали.

Во-первых, позвольте мне сказать вам, что я не инженер-строитель, хотя я работал со многими и устанавливал балки, которые они спроектировали.Хорошая новость заключается в том, что и дерево, и сталь могут использоваться для перевозки огромных сосредоточенных нагрузок.

В последнем доме, который я построил, у меня было две деревянных балки в одной стене, которые выдерживали тонны и тонны веса. В подвале того же дома у меня были большие стальные двутавровые балки длиной почти 16 футов, которые также выдерживали огромные нагрузки. Использование стали позволило мне создавать широко открытые пространства с минимальными опорными колоннами.

Это одно из преимуществ стали перед деревом, когда вы работаете с материалами примерно одинакового размера.Фунт за фунт, сталь намного прочнее дерева.

EVOLUTION

Интересно наблюдать за эволюцией деревянных балок за последние 40 лет. Ламинированные балки, миркроламы и т. Д. Сейчас очень распространены, но я хорошо помню, когда они были новенькими. Сегодня на рынке нередко можно найти ламинированные балки в обычных домах.

Вернитесь в прошлое и посмотрите на старые сараи и другие здания, построенные с использованием столбово-балочного метода, и вы увидите деревянные балки, сделанные из цельного куска дерева.Пожалуй, самые прочные деревянные балки, сделанные таким образом, — это пихта Дугласа. Может быть, дерево посильнее, но я не знаю об этом.

Сегодня лесопилки изготавливают балки так же, как фанеру. Они используют слои твердой древесины, которые склеиваются вместе, чтобы получить невероятно прочную конструкционную древесину.

Имейте в виду, что у любого из материалов есть несколько недостатков. Я говорю это потому, что обычно инженер может придумать деревянную балку, которая заменит стальную. Все дело в стоимости и размерах готового материала.

НАИБОЛЬШИЕ СЦЕНАРИИ

Если вы хотите думать о наихудшем сценарии, подумайте о вещах, которые атакуют и ослабляют лучи. Вода может ржаветь сталь и гнить дерево. Вы можете покрасить стальные балки грунтовкой для металла и финишным слоем краски для повышения водонепроницаемости. Также можно оцинковать стальные балки. Деревянные балки можно обрабатывать боратными химикатами, чтобы свести к минимуму гниение древесины и предотвратить заражение древесными насекомыми, которые не могут повредить сталь.

Если вы хотите что-то прикрепить к стальной балке, это непросто.Вы можете легко прибить деревянную балку или правильно просверлить ее, чтобы установить болт.

Вы можете создать гибридную балку, используя стальную перегородку, зажатую между двумя обычными деревянными кусками каркаса. В плоской стальной пластине обычно есть просверленные в шахматном порядке отверстия, и вы скрепляете дерево и сталь вместе, чтобы создать суперпрочную балку, которая может выдержать нагрузку в четыре или пять раз большую, чем та, которую дерево может нести в том же пространстве.

Пожар представляет опасность для обоих материалов.Хорошо известно, что огонь делает с деревом, но жар от огня также может ослабить стальную балку, превратив ее в мягкую ириску. Вы можете обернуть деревянную балку огнестойким гипсокартоном, чтобы защитить ее, а коммерческие огнезащитные средства можно распылить на стальные двутавровые балки. Вы также можете обернуть стальную балку специальным гипсокартоном, чтобы выиграть время в огне.

НЕ ПРЕОЗНАЧАЙТЕ

Домовладельцы или домашние мастера, не знакомые с работой с балками, часто недооценивают вес балки и важность опорных колонн.Подъем балки часто выполняется двумя или тремя людьми, а общий вес рабочих и балки может разрушить обычные стремянки, что приведет к серьезным травмам. Колонны, поддерживающие балки, должны быть рассчитаны на то, чтобы выдерживать вес, и они должны быть правильно соединены с балками.

Более того, вам нужен прочный подшипник от низа колонны до земли. Эта дорога может быть двухэтажной в доме или более 100 этажей в коммерческом здании. В какой-то момент вес балок и вес балки необходимо перенести на твердую почву.

Вы можете посмотреть видео о деревянных балках и прочитать предыдущие колонки о различных структурных проблемах на сайте www.AsktheBulider.com. Просто введите «деревянное видео» в поисковике AsktheBuilder.com.

Хотите бесплатную информацию по улучшению дома? Перейдите на сайт www.AsktheBuilder.com и подпишитесь на бесплатную рассылку новостей Тима. Есть вопрос к Тиму? Просто нажмите ссылку «Спросить Тима» на любой странице сайта.

Смешиваем: соединения дерева и стали

Как производитель балок TRIFORCE ^® , Barrette, несомненно, является одним из самых сильных сторонников деревянного каркаса.Но иногда из-за проектных ситуаций возникает необходимость смешать стальные изделия с деревянными компонентами. Итак, как эти различные компоненты соединяются для создания превосходных зданий?

Стальные профили

Стальные балки обладают большой грузоподъемностью, имеют компактные размеры и формы. Это не только из-за присущей стали прочности, но и из-за конфигурации балки. Это создает проблемы при прикреплении деревянных компонентов, таких как балки перекрытия, к стальной балке. Как соединяются дерево и сталь?

Без прямоугольной резки?

Одним из способов прикрепления балок к стальной двутавровой балке с углублением является установка перпендикулярной балки таким образом, чтобы нижний пояс опирался на полку нижней балки (внутри «I»).Чаще всего это включает обрезку конца балки с помощью углового «скоса» или «огневой резки», чтобы верхний фланец двутавровой балки не мешал верхнему поясу балки.

Для этого способа соединения подвес для балок не требуется. Обычно нижняя полка двутавровой балки состоит из деревянной пластины для фиксации балки, а верх балки может быть заполнен деревом, чтобы соответствовать плоскости верхней полки балки.

Держись там

Самый распространенный метод крепления перпендикулярных балок к стальной двутавровой балке, расположенной внутри системы перекрытий, заключается в использовании подвесов для балок.Есть несколько вариантов установки. Часто верх двутавровой балки закрывается деревянной пластиной, к которой могут быть прибиты верхние подвесы для балок. В этой ситуации внутренняя часть двутавровой балки обшита деревом для поддержки задней части подвески, если длина подвески недостаточна для достижения нижней полки балки.

В одном из вариантов этого метода верхняя полка подвески приварена непосредственно к верхней полке двутавровой балки, без использования деревянных пластин и наполнителей. Этот метод приводит к тому, что верхняя часть балки находится заподлицо с верхней частью стальной двутавровой балки.Опять же, необходима подкладка, если подвеска не достигает нижней полки балки.

Падение балки

Если конструкция здания включает «опущенную» балку, которая разрушает пространство потолка внизу, балки могут опираться на верх двутавровой балки. Здесь они чаще всего сидят на деревянной пластине, закрывающей балку. Следует соблюдать предписанные методы установки, указанные в планах размещения балок.