Балки перекрытия: виды, функции, выбор материалов

Строительные балки перекрытий — это горизонтальные элементы конструкций, которые используют для создания перекрытий между этажами в зданиях. Они выполняют важные функции:

• Поддержка верхних этажей. Балки междуэтажных перекрытий служат основной опорой для верхних этажей, несут и распределяют нагрузку от стен и других конструкций верхнего уровня на опоры или стены нижних уровней.
• Распределение нагрузки. Равномерно распределяют вес от верхних этажей на основание здания, снимая давление на определенные точки и уменьшая вероятность деформаций или повреждений.
• Укрепление и жесткость конструкции. Балки перекрытий способствуют приданию жесткость зданию, укрепляют его и предотвращают избыточные деформации или колебания.

Элементы изготавливают из различных материалов: дерева, стали или предварительно изготовленных железобетонных конструкций в зависимости от требований нагрузки и дизайна здания. Они играют ключевую роль в обеспечении безопасности, прочности и устойчивости всего объекта.

Виды балок перекрытий

Существует несколько видов изделий, каждый из которых имеет свои особенности. Рассмотрим их более подробно.

Деревянные

Деревянные балки перекрытий имеют свои преимущества, что делает их подходящими для определенных конструкций и типов зданий.

В чем их плюсы:

• Легкость. Древесина весит немного по сравнению, например, с металлом, что позволяет легко перевозить и монтировать деревянные балки.
• Экологическая стойкость. Древесина — экологически чистый материал, который в большинстве случаев можно утилизировать без вреда для окружающей среды.
• Хорошие теплоизоляционные свойств. Дерево обладает природной способностью сохранять тепло, что полезно при поддержании комфортного климата в зданиях.
• Простота монтажа. Размеры балок перекрытия определяют на месте стройки, это упрощает процесс сборки.

Конструкции из дерева обладают и минусами. Дерево легко воспламеняется, поэтому требуется дополнительная обработка. Оно подвержено воздействию влаги и может гнить со временем, особенно при неправильном уходе.

По сравнению с металлическими или бетонными балками, деревянные имеют ограниченную способность выдерживать нагрузки. Их используют в жилых домах, особенно в частных каркасных конструкциях.

Стальные

Стальные балки междуэтажных перекрытий применяют при возведении коммерческих и промышленных строений: торговых центров, складов, офисных зданий, а также больших жилых комплексов. За счет прочности и универсальности изделия требуются на объекты с большими пролетами без дополнительных опор.

В чем их преимущества:

• Высокая прочность. Позволяет создавать более длинные пролеты без необходимости в большом количестве опор.
• Универсальность. Стальные балки изготавливают на заказ, учитывая специфические требования строительства, и различные архитектурные решения.
• Меньший размер и вес. По сравнению с бетонными, стальные конструкции удобнее перевозить и устанавливать.

Среди недостатков можно выделить высокую стоимость: стальные варианты дороже в производстве и монтаже, чем, например, деревянные. Металл подвержен коррозии, особенно в условиях высокой влажности. В экстремальных температурных условиях материал может сжиматься или расширяться, что может снизить его технические характеристики.

Железобетонные

Железобетонные балки также используют для создания перекрытий между этажами.

Их применяют в строительстве многоквартирных домов, торговых центров, промышленных зданий и других объектов. Прочность, долговечность и пожаростойкость делают их отличным выбором для объектов различного назначения.

В чем недостатки конструкций:

• Тяжесть. Железобетонные конструкции имеют большой вес и размеры, что затрудняет транспортировку и установку, для них также необходим усиленный фундамент.
• Сложность ремонта. При ремонте или модернизации необходимо привлекать дополнительную технику.

Изготовление железобетонных балок более затратно по сравнению с, например, деревянными.

Как балки перекрытий отличаются по форме

Изделия выделяют по сечению:

1. Прямоугольные.
2. Круглые. Сечение как у цилиндра.
3. Т-образные. Имеют форму буквы «Т».
4. I-образные. Сечение напоминает букву I.
5. Пространственные. Имеют сложные трехмерные формы, которые позволяют им эффективно выдерживать нагрузку.

Прямоугольные применяют в простых конструкциях: небольших строениях, домах, при устройстве перекрытий внутри зданий.

Круглые обычно используются в деревянных строениях, особенно в сельской местности, например, для создания опорных столбов, беседок, загородных построек.

Т-образные находят применение там, где требуется усиленная жесткость: подвесные потолки, укрепления стен.

Пространственные применяют в больших строениях с поддержкой на различных уровнях. Например, при возведении крыш и потолков архитектурных сооружений, крупных торговых центров.

Стоит отдельно упомянуть двутавровые балки перекрытий. Элементы изготавливают из низкоуглеродной стали. Их сечение напоминает «Н», что придает форме дополнительную жесткость и прочность. За счет того что элементы хорошо справляются с нагрузкой на изгиб, применяют двутавровые балки при возведении сложных проектов: от вагоностроения до крупных по площади помещений.

От чего зависит выбор балок перекрытий

На выбор влияют ключевые факторы:

• Нагрузки. Разные типы балок выдерживают разный вес. Например, двутавровые обладают хорошей несущей способностью.
• Расстояние между опорами. Пространственные балки используют в случае больших пролетов без опор, в то время как более компактные конструкции применяют для коротких расстояний.
• Тип строения. Материалы и формы выбираются с учетом типа здания. Деревянные балки часто используются в жилых домах, стальные — в промышленных и многоэтажных зданиях, железобетонные — в высотных сооружениях.

Некоторые конструкции могут требовать балки определенной формы или материала из-за специфических технических требований проекта, например, необходимости соблюдения определенных стандартов, температурных условий, сроков службы.

При выборе несущих элементов строители обязательно должны выполнить расчет балок перекрытий, чтобы обеспечить безопасность, долговечность и соответствие строения проектным требованиям. Сделать это можно на странице калькулятора, вписав необходимые параметры, а лучше обратиться к инженерам за точными расчетами.

Как рассчитать опалубку для перекрытия

Бетонораспределительная стрела: преимущества и области применения

Виброоборудование в строительстве

Что такое ламинированная фанера и где ее используют

Ламинированная фанера для опалубки: как выбрать качественный материал

Выбор материалов для изготовления опалубки: сравнение плюсов и минусов