Что такое двутавровые балки для опалубки и где их применяют?

Деревянные двутавровые балки изготавливают из различных пиломатериалов, включая высококачественную химически защищенную древесину из ориентированных хвойных пород (еловую, реже сосновую), клееный брус, прочную фанеру толщиной 21-27 мм. Профиль этих балок изготавливают в форме буквы «Н», что обеспечивает им высокую жесткость и прочность, позволяет воспринимать и равномерно по всему основанию распределять нагрузку от монолита, железобетона, формировать конструкции со значительной несущей способностью.

Балка двутаврового профиля менее устойчива к скручиванию, но в 30 раз жестче и в 7 раз крепче в сравнении с квадратным брусом аналогичной площади сечения. Благодаря чему изделия отлично подходят для каркасного домостроения и возведения перекрытий. На производстве используют несколько методов для улучшения характеристик и продления срока эксплуатации деревянных балок:

• брусья просушивают в специальных камерах, чтобы снизить содержание влаги в древесине и уменьшить риски деформации, нестабильности;
• пропитка антисептиками повышает срок службы, защищает изделия от гниения, разрушения, вызванных грибками и насекомыми, добавки-антипиретики придают огнестойкость;
• покрытие желтой водно-дисперсионной краской для дополнительной защиты от внешних факторов, влаги, ультрафиолетовых лучей;
• обработка стыков клеевым составом улучшает прочность соединения элементов балки.

Торцы балок являются наиболее уязвимыми местами изделия и нуждаются в дополнительной защите. Из-за особенностей древесной структуры риск впитывания воды, механических повреждений на этих участках выше, чем на боковых поверхностях. Для предупреждения расколов, трещин, проникновения влаги используют накладки (колпачки) из полимерной композиции, металла.

Какие виды балок подходят для опалубки?

Балка двутавровая клееная (БДК) с высотой стенки H20 (стандартная высота 20 см) является одним из наиболее популярных видов деревянных двутавровых балок для опалубки в России, существует также более редкий профиль Н16. Балки с высотой полки 20 см используются в конструкциях, где требуется большая несущая способность (в масштабных строительствах зданий, мостов, тоннелей и других сооружений). Они способны выдерживать значительные нагрузки без деформации. Балки с высотой полки 16 см предназначены для менее нагруженных конструкций, частного домостроения. Они обладают достаточной прочностью для большинства бытовых и коммерческих нужд, но при этом легче и дешевле в производстве, что делает их более экономичными.

Размеры балок могут варьироваться от 1,5 до 6 м в зависимости от конкретных требований проекта, но наиболее распространенными являются бимсы длиной 3 и 3,3 метра. Масса БДК составляет в среднем не более 5 кг на пог. м. Бимсы способны выдерживать значительные нагрузки, что делает их идеальным выбором для поддержки и распределения веса, создаваемого конструктивом опалубки и заливаемого цементного раствора. Полки изготавливаются из сосны, ели или лиственницы, что обеспечивает прочность и устойчивость к нагрузкам. Стойки балки выполнены из березовой влагостойкой фанеры ФСФ, что добавляет конструкции жесткость и невосприимчивость к деформациям.

Как расшифровываются балки БДК?

Обозначение «БДК» образовалось от словосочетания «балка двутавровая клееная». Это общеупотребительное наименование в строительстве и архитектуре для деревянных балок с Н-образным сечением. Изделия предназначены для выполнения задач в монолитных работах, в том числе для усиления конструкции опалубочных систем, обычно окрашиваются в оттенки желтого, за что были прозваны «бананами».

Преимущества БДК

1. Высокая прочность, способность выдерживать значительные нагрузки, распределять вес бетона в опалубочных системах.
2. Конструкция удобна для монтажа и установки, что позволяет значительно ускорить процесс строительства.
3. Долговечные балки изготавливают из материалов, устойчивых к воздействию влаги, гниению и другим неблагоприятным условиям, что обеспечивает их высокую оборачиваемость.
4. БДК являются более экономичным и удобным вариантом в сравнении с металлическими ригелями, что позволяет снизить затраты на строительство.
5. Экологически чистая древесина и нетоксичные клеевые составы делают бимсы безопасными для окружающей среды и здоровья людей.
6. Балки используются в различных типах опалубки, их используют как универсальное решение для строительства.
7. «Н»-образный профиль с высокой устойчивостью к деформации позволяет сохранять форму и функциональность на протяжении всего срока службы.

Основные производители двутавров

При выборе БДК учитывают специализацию производителей – некоторые бренды выпускают определенные типоразмеры балок. Отличаются изделия по несущей способности, длине, высоте стенки. На характеристики влияет исходное сырье, использованные пиломатериалы. Зарубежные компании применяют маркировку в двух вариантах:

• OPTI: полки из елового профилированного бруса, стойка из клееных плит OSB.
• UNI: полки из хвойного клееного бруса, стойка из березовой фанеры.

Поставщика подбирают с учетом ключевых факторов: характеристики продукции, опыт работы производителя, стоимость продукции и расчетная оборачиваемость БДК. Российская продукция выпускается по ГОСТу 8486-86, с влажностью структуры в пределах 9-13% и весом в 450-680 кг/м³.

TECH («ТЕХ»)

Деревянные балки марки TECH обладают улучшенными эксплуатационными свойствами, отличаются длительным периодом эксплуатации. Они не подвержены рассыханию, потере объема массы, деформации, подходят для восприятия высоких нагрузок. Это отличная альтернатива зарубежным брендам, подходящая для широкого использования в строительстве. В процессе производства балок применяют новейшие методики, чтобы достичь повышенного качества изделий.

Балки «ТЕХ» выпускают на основе из брусьев, изготавливаемых из специально обработанной хвойной древесины. Стойки производят из фанеры толщиной 27 мм от лучших отечественных производителей, нетоксичный полиуретановый состав используют для проклейки. Продвинутая технология защиты торцов обеспечивает отсутствие повреждений даже при падении с высоты.

Патриот

БДК «Патриот», оснащенные 24-миллиметровой фанерной стойкой, производятся из еловой древесины, распил которой осуществляется через сердцевину (2 ех-log). Торцевые стороны изделий изолированы специальными пластиковыми наконечниками. Балки характеризуются высокой влагостойкостью, оптимально подходят для реализации проектов со средней нагрузкой. При изготовлении элементов используется современное оборудование, что способствует увеличению их свойств и срока службы.

БДК «BDU»

Двутавровые балки «BDU» из эконом-сегмента изготавливаются из сырья, прошедшего сертификацию по критериям FSC. Полки производят из неориентированной хвойной древесины, стойка из 24-миллиметровой березовой фанеры. «BDU» в стандартной комплектации под опалубку поставляют без концевых наконечников.

Расчетные нагрузки

Максимальная расчетная нагрузка двутавровых деревянных балок доходит до 500 кг/м², точное значение зависит от нескольких факторов:

• чем больше габариты изделия, тем большую нагрузку способны выдержать БДК;
• различные виды древесины имеют разную прочность, тип сырья влияет на несущую способность;
• форма и геометрия балки также влияют на ее прочность;
• условия эксплуатации (климат, влажность воздуха и другие особенности среды) влияют на прочность и стабильность.

Помимо несущей способности двутавров, важно учитывать скорость подачи раствора в опалубку. Чем выше это значение, тем сильнее сопутствующие вибрации создают давление на конструкцию. Соблюдение допустимых параметров давления свежей бетонной смеси важно для предотвращения перегрузки опалубки и увеличения прогибов, которые могут привести к обрушению всей системы.

Балка БДК, используемая в строительстве, может демонстрировать значительную оборачиваемость (свыше 40 циклов заливки) при правильном и бережном отношении. Оптимальный срок эксплуатации такой балки составляет от 7 до 10 лет. Но фактический срок службы варьируется в зависимости от условий и интенсивности эксплуатации. Ключевые свойства БДК от популярных производителей представлены в таблице ниже:

В каких видах опалубки могут применяться балки?

Деревянные двутавры подходят для применения в различных видах опалубочных систем. В балочно-ригельной опалубке БДК служат основой для крепления щитов: балки соединяются ригелями и поверх них укладывается фанерная палуба. Эта система отличается гибкостью в переналадке, высокой адаптивностью, позволяет создавать элементы различной конфигурации.

В опалубке перекрытий балки используют в качестве дополнительной опоры под палубу. Бимсы укладывают горизонтально в «корону» из металлических штырей унивилок, закрепленных на стойках. В этих конструкциях двутавры обеспечивают дополнительную поддержку и равномерное распределение нагрузок при заливке монолитных железобетонных элементов.

Как балка применяется в щитовой опалубке?

Балочно-ригельная крупнощитовая опалубочная система (БРО) является универсальным решением для строительства объектов с любыми архитектурными особенностями. Опалубочная система позволяет возводить стены, ограждения прямые, скошенные, под наклоном, колонны и опоры с постоянного и переменного сечения, с различной геометрией (прямоугольные, квадратные, ступенчатые и другие). Конструкция опалубки БРО состоит из следующих элементов:

1. Стальные ригели длиной 70-350 см помещают на подготовленную площадку в горизонтальном положении.
2. С помощью металлических хомутов фиксируют бимсы, расположенные поверх ригелей на определенном расстоянии.
3. На БДК монтируют палубу из влагостойкой березовой фанеры толщиной 18-21 мм с покрытием из ламинирующей пленки плотностью 120-220 г/м².
4. Образованные щиты плотно притягивают друг к другу клиновыми замками.

Монтаж щитов БРО с помощью клиновых соединений обеспечивает гладкую поверхность бетона без видимых следов на стыках, что исключает необходимость дополнительной шлифовки. Применение строительных балок способствует повышению несущей способности системы до 90 кН/м². Благодаря чему данная система незаменима в монолитных работах на сложных участках.

БРО активно используют в составе специальной, скользящей опалубки, при возведении сложных гидротехнических и энергетических сооружений, метрострое, мостостроении. Система подходит и для строительства стен высотой до 18 м в типовых сериях жилых зданий, для постройки промышленных и административных объектов.

Роль БДК в опалубке перекрытий

Основная функция двутавровых балок при установке опалубки перекрытий заключается в распределении веса бетона и арматуры, по всей площади формообразующей поверхности. Несущая способность БДК усиливает конструкцию и позволяет избежать деформации и разрушения под воздействием высоких нагрузок. Бимсы способствуют точности геометрии элементов и ровности поверхности будущего перекрытия. Они позволяют получить гладкую и ровную поверхность бетона, что упрощает последующую отделку и уменьшает затраты на нее.

Балки для опалубки перекрытий используются в различных системах (чашечная, рамная, на телескопических стойках и другие). Процесс монтажа в общих чертах схожий, рассмотрим пример установки опалубки с замком CUP LOCK (модульная опалубка, базирующая на узлах с чашечными замками):

1. Резьбовые домкраты устанавливают на ровной подготовленной площадке на расстоянии, равном длине горизонтальных деталей, образующих рамы.
2. Поверх домкратов вставляют трубчатые элементы нижнего яруса, ориентированные вертикально.
3. Лепестковые наконечники горизонтальных деталей фиксируют в чашечный замок вертикальных элементов.
4. Замок переводят в рабочий режим несколькими ударами инструмента по верхней чашечке, сохраняющей подвижность.
5. Наращивают необходимую высоту, устанавливая последующие ряды.
6. В вертикальные элементы последнего ряда монтируют унивилки с накатанной резьбой и приваренными штырями в виде «короны».
7. С помощью гайки и натяжителя более точно регулируют высоту опор под заданный уровень.
8. Поверх «корон» унивилок кладут деревянные двутавровые балки.
9. Сверху балок настилают палубу из ламинированной березовой фанеры.
10. Приступают к работам по заливке бетонного раствора.

Деревянные бимсы позволяют создавать перекрытия практически любой площади, используются при монтаже палубы на высоте до 80 метров. БДК позволяют строить как стандартные здания, так и сооружения со сложной архитектурой (своды, уклоны, кессоны, капители). Эти изделия подходят и для строительства временных конструкций (трибуны, сцены, ограждения). Система, включающая двутавровые балки, применяется при строительстве мостов, в метрострое, для возведения спортивных, промышленных объектов, торговых центров, жилых домов.

Дополнительные варианты применения

Помимо использования в опалубочных системах, двутавровые балки из дерева находят применение и в других областях. Эти универсальные строительные элементы используются в различных конструкциях, включая стены, крышу и потолок. Благодаря своим высоким прочностным характеристикам, они идеально подходят для строительства стеновых перекрытий.

БДК применяют в качестве стропил при возведении кровли, поскольку они способны выдерживать значительные нагрузки. Также деревянные двутавровые балки используются при монтаже полов в качестве лаг, обеспечивая отсутствие прогибов и высокую прочность. Специальные защитные составы, которыми пропитываются изделия, обеспечивают защиту от гниения и насекомых.

Расчет количества балок в опалубке

При определении схемы расстановки балок в системе опалубки, размещаемой под перекрытиями или щитовыми формами, учитывают следующие факторы:

• промежуток между опорными точками зависит от планируемой массы заливаемого бетона;
• независимо от типа выбранной опалубочной системы и возводимой конструкции, не рекомендуют дистанцию между деревянными балками перекрытия более 150 см;
• расстояние между отдельно стоящими элементами целесообразнее делать равномерным, чтобы вес бетонного раствора плавно распределялся по опорным стойкам.

Для большей прочности и стабильности сооружений, уложенные на опоры двутавровые БДК, стальные ригели и другие несущие элементы дополнительно фиксируют специальными хомутами, уголками, стяжками.

Как выбрать балки для опалубки?

Балки с профилем в форме латинской буквы «ɪ», используемые для повышения несущей способности опалубочных систем, должны обладать высокой степенью прочности. Несущая способность позволяет выдерживать вес цементного раствора, статические и динамические нагрузки, возникающие во время заливки.

При соблюдении расчетных показателей, исходящих из допустимых нагрузок на бимсы, изделиям не грозит деформация, растрескивание во время эксплуатации. Существует ряд ключевых факторов, оказывающих влияние на эксплуатационные характеристики БДК.

Тип древесины

При производстве деревянных балок под опалубочные конструкции задействуют разную древесину: сосна, ель или лиственница. У каждого вида материала есть свои плюсы и минусы:

• сосна по цене является доступным вариантом, однако менее прочна по сравнению с лиственницей;
• ель обладает более крепкой структурой, чем у сосны, но менее плотная и обойдется дороже;
• лиственница крепкая, устойчива к воздействию влаги и гниению, но отличается большим весом.

В целом, хвойные породы отличаются высокой смолистостью. Их смола является природным антисептиком, предотвращающим гниение, развитие плесени и грибков. Дополнительные методы обработки повышают другие полезные свойства изделий.

Способы обработки

1. Специальные составы-антипиретики помогают снизить горючесть древесины и увеличить ее огнестойкость.
2. Огнебиозащита предполагает пропитку веществами, препятствующими распространению пламени, затрудняющими возгорание балки.
3. Вакуумная обработка позволяет заполнить любые трещины, пустоты и другие дефекты в дереве укрепляющими составами. Что улучшает общую прочность и стабильность.
4. Пропитка антисептиками позволяет защитить древесину от гниения, плесени и насекомых. Вещества наносят на поверхность балки или вводят внутрь под давлением.
5. Гидрофобизация помогает предотвратить разрушение структуры из-за воздействия влаги, защищает от атмосферных осадков, а также повышает морозостойкость БДК.

Рекомендуемые размеры

При выборе точных габаритов изделий следует учесть множество факторов (ширина опалубочных щитов, максимальный расчетный вес монолитной конструкции, расстояние между вертикальными опорными элементами и другие). На основе этих параметров проводят расчеты, обеспечивающие надежность и устойчивость опалубочной системы. Если проект сложный, стоит обратиться за помощью к специалистам. Они проведут необходимые вычисления, подготовят схему расстановки балок с оптимальными размерами под конкретный объект.

Внешний вид

Выбор деревянных двутавровых балок по их внешнему виду – это важный этап, который поможет определить качество продукции и ее соответствие проектным требованиям. Есть несколько ключевых характеристик:

1. Цвет и текстура древесины. В идеале БДК имеет равномерный цвет и четкую текстуру. Это указывает на высокое качество древесины и отсутствие серьезных дефектов.
2. Отсутствие трещин. Следует внимательно осмотреть балку, чтобы исключить продольные трещины. Если они присутствуют, это может указывать на низкое качество древесины или неправильную обработку.
3. Зазор между полками и ребром жесткости. Если промежуток превышает 1 мм, это указывает на неточность геометрии балки и влечет за собой перепады формообразующей поверхности после сборки.
4. Наличие сучков. Допустимыми считаются светлые сучки, которые не выпадают и не превышают в диаметре 1,5 см.
5. Соответствующая маркировка. Имеющаяся маркировка должна соответствовать заявленным в документации параметрам. Что поможет убедиться в соответствии изделий с установленными стандартами и нормами.

Деревянные двутавровые балки, соответствующие перечисленным факторам и снабженные надлежащей сертификацией, обеспечат надежность и долговечность конструкции.

Как продлить срок службы

Чтобы продлить срок службы двутавровых деревянных балок, необходимо соблюдать несколько важных правил:

• после каждого использования балки должны быть тщательно очищены от остатков бетона;
• не следует использовать едкие вещества, реактивы, химикаты, которые могут повредить защитное покрытие балок;
• важно избегать излишнего воздействия ударным инструментом при монтаже и демонтаже, так как это может привести к растрескиванию балок;
• хранить балки нужно в помещении с минимальным содержанием влаги в воздухе, чтобы избежать гниения и разрушения древесины.

Соблюдая эти правила, можно значительно продлить период эксплуатации двутавровых деревянных балок и повысить их оборачиваемость до 20-40 циклов заливки и более.

Опалубка играет важную роль в строительстве различных объектов. Применение деревянных двутавровых балок при установке опалубочных систем дает возможность существенно сократить сроки строительства, уменьшить затраты и улучшить качество возводимых конструкций. Важно уделить внимание подбору оборудования и инвентаря, соответствующего требованиям для возведения объекта. Такой подход позволит обеспечить надежность и безопасность всей конструкции. При ограниченном бюджете аренда двутавровых деревянных балок может оказаться оптимальным решением, позволяющим сэкономить на стоимости и хранении деревянных двутавров после завершения работ.