Необычное сращивание балки

• 

  sl

  Предлагаю к рассмотрению сращивание балки из бруса 150х150 мм но не "на ребро", а на плоскостью сращивающих болтов - вертикально.
  
  Дело в том, что брус такого размера имеется в предостаточном колличестве, но есть несколько причин делать именно так:
  1. пространство между накатом (чёрновым полом) и чистовым д. б. не менее 250 мм (холодный цоколь, винтовые сваи)
  2. пролёт для ряда балок составит 4500 мм.
  3. Период установки балок - 600 мм
  Те, балки, для которых пролёт составит < 3000 мм, предполагаю использовать два так же сращенных бруса размерами 150x100 мм.
  Концы балок заделаны в "ласчтокин хвохт" или полусковороднем.
  Вопросы:
  1. Насколько такое сращивание надёжно, при условии крепления балок болтами насквозь (Д 12мм)?
  2. Имеет ли смысл использовать вместо болтов нагели? (из соображения экологичности и отсутствия конденсата от металла)
  Строю себе, поэтому как то так. Спасибо за советы.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 

  SFResid

  1. В принципе весьма надёжно; причём такая составная балка вдвое прочнее (и в 4 раза жёстче в смысле прогиба), чем 2 вместе взятые, но не скреплённые. Однако, следует понимать, что важнейшая задача самогО крепления - предотвращать малейший сдвиг между брусьями вдоль линии соприкосновения (именно и только при отсутствии сдвига оба бруса работают как одно целое). Отсюда требование - в районе соприкосновения крепление д.б. как можно жёстче и как можно теснее прилегать к дереву обоих брусьев. (Кстати, хороший влаго-гнило-стойкий клей совсем неплохо).
• 

  sl

  Спасибо. Ещё вчера нашёл старую книгу дома, и обнаружил там этот тип соединения - сплочение. Там рекомендуют кроме болтов/винтов/глухарей так же закреплять шпонкой (против как раз сдвига, а котором вы сказали).
  сплочение
  
• 

  Олег (самостроитель)

  Обычный ПВА решит эту проблему, и повысит прочность составной балки.
  Кроме того именно клеевой шов исключает кручение двух разных по составу древесины после их стяжки болтами и усыхания

  sl:
  Там рекомендуют кроме болтов/винтов/глухарей так же закреплять шпонкой (против как раз сдвига, а котором вы сказали).

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  sl:
  Там рекомендуют кроме болтов/винтов/глухарей так же закреплять шпонкой (против как раз сдвига, а котором вы сказали).

  sl:
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  SFResid:
  (Кстати, хороший влаго-гнило-стойкий клей совсем неплохо).

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  SFResid:
  (Кстати, хороший влаго-гнило-стойкий клей совсем неплохо).

  SFResid:
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  
  

• 

  Владимир К.

  Для клея надо пласть хорошо подготовить. Это фуганок или рейсмус. Что с такой длиной и размером тяжеловато (мне кажется).
• 

  sl

  Мне кажется, даже не струганный (стянутый болтом или грухарём!) брус чудесно прижмётся. Я понимаю, что главным условием клея является значительная площадь пятна контакта.
  Любопытно другое: сейчас в 0..-5 мороза ПВА будет работать? Стягивать решено глухорями на 12 мм, каждые 800 мм. Пролёт 4,5м.
  ЗЫ: со шпонками больше пляски, чем с ПВА.
  
  
  
• 

  Васятка

  в вашей составной балке на линии стыка 2-х брусков будет максимальное касательное напряжение, то есть усилия, сдвигающие верхний брус относительно нижнего в горизонтальной плоскости.
  Поэтому решение - шпильки + шпонки считаю самым оптимальным. клей ПВА может не выдержать сдвигающих усилий в изгибаемой балке.... (тем более, что не все производители клея ПВА делают качественный продукт) Клей можно рассматривать как дополнительное улучшение связки.
  Разумеется,волокна шпонки должны быть поперек балки(как на рисунке), а не вдоль - это тоже важно.
  
  
  
• 

  Олег (самостроитель)

  Извините.. но вы говорите полную ЧУШЬ!!!!
  Именно по причине и по наличию клеевого шва работают все клееные балки, фанерные листы, шпоны, стулья, рамы дверные и оконные, и т.д. и т.п.
  У меня нет под руками фото лонжерона с самолета, где мы испытывали прочность клееного шва.
  Так вот там куски дерева от массива отрывались..а шов целый!!!

  Как раз клей можно рассматривать как основное, а вот шпильки дополнительное!

  Васятка:
  клей ПВА может не выдержать сдвигающих усилий в изгибаемой балке..

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  Васятка:
  клей ПВА может не выдержать сдвигающих усилий в изгибаемой балке..

  Васятка:
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  
  
  
  

  Васятка:
  Клей можно рассматривать как дополнительное улучшение связки.

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  Васятка:
  Клей можно рассматривать как дополнительное улучшение связки.

  Васятка:
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

• 

  Олег (самостроитель)

  разумеется нет. К сожалению!
  Все полиацетаты (вроде так основа) для дерева...только при положительной температуре.
  Зато насмерть!!!!
  Если нет иных возможностей...а надо срочно и только на морозе - пользуйте жидкие гвозди + шпильки!
  Результат будет не хуже 100%!

  sl:
  сейчас в 0..-5 мороза ПВА будет работать?

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  sl:
  сейчас в 0..-5 мороза ПВА будет работать?

  sl:
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  
  
  
  
  

• 

  Игорь

  отличная идея. Кроме болтов ничего не нужно - для шпонок нужна высокая точность, с клиновым механизмом, да и ослабляют они растнутую часть. Шурупы- явно не чета болтам, ну разве что вы их под разными наклонами и в большом количестве установите. Растянутая (нижняя в простейшем случае) часть сечения не должна иметь решающих сучков, или же ее можно делать составной (по толщине, разумеется, а но по длине) Ржавчина - вполне экологичный материал. Растянутую зону сечения можно сформировать применением металла - полосы, прута итп проката.
  Рачет можете заменить испытаниями в натуре - с использование мешков с песком и измерениями прогиба - для балок норматив 1\400, в некоторых случаях 1\200 пролета, если есть возможность - загружайте до разрушения, посмотрите характер оного.
  Зачем жесткая заделка балок в обвязку - у вас каркас такой? просто опереть балки не тук уж и плохо, простой узел надежнее. Старая литература может решить все проблемы.
  
  
• 

  qwerqus

  Сразу оговорюсь - по-моему ПВА - правильное решение. Все клеи хорошо работают на сдвиг. качество клея проверяют на отрыв - это его самое слабое место.
  Не согласен что шпонки ослабят балку: максимальные напряжения - на наружных поверхностях. Но со шпонками проблема с изготовлением. Проще сделать круглые штифты: стягиваешь брусья, сверлишь отверстие в месте стыка и на том же ПВА ставишь штифт (например, черенок лопаты).
  
• 

  Владимир К.

  Согласен с Вами, но при одном НО! Для того что-бы клеевой шов начал работать.
  Необходимо наличие сухого подготовленного материала и вайма. Если-же возмёте брус лежащий во дворе не обработанный. То хоть Вы его чем склеивайте. Цена такого шва, простое самоуспокоение.

  Олег (самостроитель):
  Извините.. но вы говорите полную ЧУШЬ!!!!

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  Олег (самостроитель):
  Извините.. но вы говорите полную ЧУШЬ!!!!

  Олег (самостроитель):
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  
  

• 

  Васятка

  Не надо путать божий дар с яичницей. Клеееные балки и фанеру делают не на клее из хозмагазина, да и в других условиях. Как показывает практика, на рынке часто продают липкую жижу под названием клей ПВА. А приплетать табуретки и оконные рамы - вааще не в кассу, еще аппликацию вспомните.....

  Олег (самостроитель):
  Извините.. но вы говорите полную ЧУШЬ!!!!

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  Олег (самостроитель):
  Извините.. но вы говорите полную ЧУШЬ!!!!

  Олег (самостроитель):
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

• 

  Васятка

  Насчет точности шпонок - думаю ручной фрезерный станок может дать желаемый результат.
  Зона там не растянутая и не сжатая - нейтральная ось - а вот касательные напряжения (на сдвиг) весьма значительные, особенно в опорных зонах балки.
  Полоса подшитая по нижней плоскости составной балки - неплохой вариант.
  
  
  
  
• 

  сергей_минск

  согласен с олегом.
  стругануть пласти + пва + шпильки с шагом 40см на шайбы- и будет отлично
  а если снизу гайки со шляпой(ну эти- шарики)
  тогда и дизайн зачетный.
  
  
  
• 

  sl

  Не согласен. Назначение шурупа/болта одно: сдерживать на срез балки. Если бы на отрыв, -да полты и шайбы усиленные.
  Игорь, спасибо за комментарий. Прогиб балки считал, при использовании двух сплочённых балок среди опор в 4,5 метра прогиб составил 2,3 мм, что больше чем достаточно.
  

  Балки будут врезаться жёстко, чтобы увеличить жёсткость конструкции: первый венец - обвязочный венец винтовых свай (дом на "курьих ножках").
  Старая литература - эх, как верно, но сложно найти такую...
  Здесь один очень добрый человек собирает старую литературу. Очень рекомендую.
  Спасибо.
  Мои мысли такие: напряжение, возникающее в месте соединения балок будет касательным. Т.е. силы будут направлены вдоль стыка (шва). Величину этих сил несложно рассчитать (значительно завысив результат). При этом силы, возникающие к центру балки будут выше, чем силы к её краям.
  Суммарная сила будет равна: F=mg. m будет складываться из массы балки, и распределённой массы, расположенной над балкой. Грубо, распределим вес, возникающий над одной балкой и примем его равным 800 кг (4,5 м балка) (считаю, больше вряд ли возникнет).
  Т.о. сила тяжести = 800*9,8~ 8000 Н. Вектор результирующей силы будет гипотенуза вектора силы тяжести, и силы реакции сопротивления (трение, срез глухарей).... А дальше мозг не варит.

  Игорь:
  Шурупы- явно не чета болтам, ну разве что вы их под разными наклонами и в большом количестве установите.

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  Игорь:
  Шурупы- явно не чета болтам, ну разве что вы их под разными наклонами и в большом количестве установите.

  Игорь:
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  на срез
  
  
  
  

  Игорь:
  Зачем жесткая заделка балок в обвязку - у вас каркас такой?

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  Игорь:
  Зачем жесткая заделка балок в обвязку - у вас каркас такой?

  Игорь:
  

  Нажмите, чтобы раскрыть...

  
  
  Здесь
  
  
  
  
  

• 

  Васятка

  Хотел бы уточнить - у вас длина между опор 4,5 м, или длина стены?
  Я к тому, что если опоры чаще, а стена длиннее, то может пару балок сплачивать вразбежку (верх-низ) со смещением, и так на всю длину стены - получите неразрезную балку - еще запас по прочности.
  Рассчитывается касательное напряжение по другой формуле:
  τ=QS/BJ
  пример приведен где-то здесь:
  http://xreferat.ru/76/4150-1-postroenie-epyur-normal-nyh-i-kasatel-nyh-napryazheniiy.html
  так что насчет несложности - вы зря...
  Про болты - пропустил.. шпильки - предпочтительнее, оцинкованные, 16-18мм думаю будут нормуль...
  
  
  
  
  
  
  
  
• 

  сергей_минск

  вообще, истец должен выложить план этого перекрытия.
  а потом народ будет подсказывать.
  а то какое-то гадалово. при том только мамому истцу и понятное.
  
  
• 

  sl

  Окей, согласен, с утра мудрее мысли
  План таков:
  
  Исходные данные: пиломатериал - брус 150*150*6000 сосны.
  По периметру и пересечения (более толстые - 200мм) - обвязочный брус на опорах (условно не подвижный).
  Две комнаты (верхние на плане) с большим пролётом - 4,5 м должны иметь более мощные балки (300*150), остальные комнаты имеет значительно маньшие пролёты - до 2,5м, где, считаю, достаточно 150*150 балки (шаг в чистоте м/ж балками 580 мм).
  
  
  
  
  
  
  
  
• 

  Васятка

  не получилось присоединить картинку.... сорри...
• 

  сергей_минск

  это межэтажное или чердачное?.
  собственно я это про нагрузки.
  реально больше 150 кг/м2 я бы не расчитывал.
  по кровле максимум-то 200.
  соотверственно высота балки-300мм-это с офигенительным запасом.
  тогда можно шаг увеличить до 80 -90 см.
  кстати. почему-то кажется , что не помешает делать скрепление балок
  связями из доски. (получим "шоколадку" )
  но доску(брус) можно уже брать 150х50 .
  у меня пока что мысли кончились.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
• 

  sl

  Перекрытие цокольное.
  На счёт шоколадки, у меня так и есть по плану: снузу на черепные бруски пробивается тёс, который служит черновым полом. На него утеплитель.
  150 кг/м, не мало ли? Двое взрослых уже 160. Они могут легко очутиться на одном квадрате, на котором стоит софа (ещё 50), + весь пола, утеплителя, балок.... Думаю не меньше 250...
  Нижные две комнаты (коридор, с/узел) (шир. 2005 мм) будут иметь 50 мм стяжку из бетона и МП трубы (тёплый пол), отсюда масса + ко всему 170 кг/м2 (стяжка).
  Спасибо за критику. Она рождает середину, а она золотая.
  
  
  
  
  
  
• 

  сергей_минск

  я не склонен критиковать...достаточно предметно указать.
  да. на 1ом этаже нагрузка выше.
  попробуйте воспользоваться программой по расчету несущей способности деревянных балок.
  (у меня балки 4м пола из полубревен Д35 . шаг 80см. будут залиты бетоном теплого пола) это 110 кг/м2 + люди.
  нагрузка распределяется на определенную площадь(тут я не спец)
  
  
  
  
• 

  Васятка

  Вы в другой ветке дали разрез цоколя, высотой 1 м с подшивкой и утеплением.
  Предлагаю на ваше рассмотрение другой вариант:
  На отметке земли (+/-) сделать ростверк по буронабивнным сваям, повторяя контур несущих стен.
  Дальше- гидроизоляция, и выложить цоколь из керамзитобетонных блоков, высотой 3-4 ряда (600-800мм). В той зоне где будет теплый пол по стяжке - там положить профлист по стальным балкам и залить пол, а в других комнатах - деревянный пол по балкам.
  
  
  
• 

  sl

  Ростверк по ним рассматривал. Т.е. вы предлогаете небольшой высоты сделать ростверк, а дальше через гидроизоляцию, основную часть цоколя?
  Варинат рабочий, но беспокоит меня своей ценой и времязатратами.
  Как там предложил Олег (самостроитель) - вовсе не утеплять цоколь, а вложить в утепление пола. Я больше скроняюсь к этому варианту...
  Тогда и несущая часть будет с успехом выполнена шифером плоским и прикрыта конструкция сайдингом. Быстро, просто и дёшево.
  ЗЫ: темы здесь
  
  
  Олег (самостроитель)
  
  здесь