Необходимость срастить деревянные балки возникает во время каждого строительства. В этой статье, расскажу об единственном верном способе, который по праву называют — лучшим.
Каждый год люди изобретают новые технологии для увеличения несущей способности древесины. Этому способствуют всевозможные нагрузки и напряжения на древесину, возникающие в следствии её эксплуатации.
В "строительном мире" существует только один правильный вариант сращивания балок, который был придуман достаточно давно, одна по сей день широко используется. Так как альтернатив ему до сих пор не придумали.
Как же "правильно" срастить деревянную балку, чтобы распределить нагрузку?
Понятие "правильно срастить деревянную балку" говорит о возможности соединения двух балок таким образом, чтобы они работали сообща. То есть, чтобы они стали единой конструкцией и работающим механизмом.
Тем самым должно обеспечиваться самое минимальное смещение балок относительно друг друга, например (смотри схему):
На схеме выше изображены:
- Составная балка без нагрузки.
- Нагрузка на составную балку.
Схема показывает, каким образом происходит смещение балок, когда нагрузка на всю конструкцию. Это даёт понимание в каком именно месте происходит смещение, если братить внимание на шкалу. Таким образом можно сделать вывод, что эта конструкция не работает единым механизмом.
Именно это смещение пытаются устранить все строители. Для этого существует множество приемов. Например, строители используют накладки из досок (реже из фанеры) и крепче их на составную балку. Для крепления накладок используются гвозди и обильное колличество столярного клея.
Также существуют металлические пластины, которые тоже крепятся гвоздями. Их впрессовывают в балку, чтобы исключить малейшее смещение отдельных элементов конструкции.
Стоит сказать, что существует метод при котором удваивается несущая способность — это рядом стоящие балки. Однако, можно увеличить несущую способность в 4 раза, расположив балки по высоте друг на друга.
Опираясь на эти факты, В. С. Деревягин предоставил самый лучший вариант сращивания балок в единый механизм.
Балка Деревягина — это составная балка состоящая из двух или трёх отдельных балок, которая крепится пластичными нагелями. Нагеля ставятся в пропилы на балке, которые составляют 1/6 от всей высоты каждой балки.
Для изготовления нагеля (пластины) используется только древесина твёрдых пород. Например дуб, влажность которого не составит более 15%. Что касается размещения нагеля, так он ставится от самого края и до границы центрального участка. Который, в свою очередь ограничивается длиной 0,2 от всей длинны балки.
Нижняя балка располагается в зоне растяжения, в отличие от верхней балки - зона сжатия. Нижнюю балку необходимо выбирать лучших сортов (1 или 2), а вот верхнюю балку можно использовать чуть похуже (2 или 3 сорт).
В некоторых случаях в верхней части балки делают пропил. Он нужен для сокращения напряжения в древесине при усыхании. Также он помогает избежать появления трещин по бокам пиломатериала.
Есть несколько вариантов составных балок:
- Наклонные шпонки.
- Горизонтальные шпонки
- Встречные клинья.
Однако вариант В. С. Деревягина незаменим, так как выигрывает тем, что в нём отсутствует резьбовые соединения. Его метод можно использовать даже для бревен со сбегом. Такие балки легко выдерживают динамические и переменные нагрузки.
Такая составная балка может перекрыть пролет не более длинны пиломатериала. Так как сращивание балок в данном случае категорически не допускается.
Что касается производства балки в домашних условиях или на строительном объекте. Запросто можно произвести такую балку самостоятельно, для этого потребуется лишь фрезер.
В самостоятельном строительстве используют этот метод. Однако, вместо нагеля используют цилиндрические шпонки. Секрет в том, что их изготовить намного легче (например черенок для лопаты из березы), да и отверстия под них в балке сделать легче. Шпонки вклеивают в отверстия балки и получается идеальная конструкция, с "сумасшедшей" несущей способностью.