Рынок несущих конструкций весьма богат и разнообразен, поэтому остановимся на самых популярных вариантах. Все несущие должны быть прочными, жесткими, надежными и с гарантией воспринимать полезную нагрузку. А материал, конфигурация, размеры этих конструкций могут быть самыми разными.
Из железобетона
Начнем обзор с железобетонных конструкций. Каркас некоторых каменных построек может быть сооружен из железобетонных колонн. Эти конструкции изготавливаются из тяжелого бетона, поскольку главное требование к ним — прочность и устойчивость под воздействием нагрузки. Кроме того, прочность обеспечивается благодаря внутреннему каркасу из металлической арматуры http://tda-spb.ru/. В индивидуальном домостроении обычно применяются колонны малой длины (до 5–7 м) и небольшого сечения: 200 х 200, 250 х 300 мм и т. д.
Среди строительных элементов из железобетона, используемых при возведении загородных домов, значительное место занимают железобетонные балки. Подробно с их техническими параметрами можно ознакомиться, если открыть ГОСТ 24893-81. Мы же ограничимся беглым рассмотрением этой продукции. Железобетонные балки могут различаться по типу, форме, размеру, а также способу изготовления. Если говорить о типах поперечных сечений этих балок, то можно выделить следующие: прямоугольное, тавровое с полкой поверху, тавровое с полкой понизу, двутавровое, трапециевидное. С целью уменьшения массы балки используются новые технологии изготовления, в частности дополнение полостями. Тип сечения балок определяет особенности их производства. При изготовлении балок применяются монолитный, сборный либо монолитно-сборный способы производства. Как показывает практика рынка, наиболее востребованы в строительстве балки с прямоугольным сечением и двутавровые.
В загородных домах с кирпичными стенами применяют также перекрытия из железобетонных панелей с круглыми пустотами. Длина таких панелей от 4,8 до 7 м, ширина — от 1 до 2,4 м, высота 22 см. Кроме того, чтобы повысить надежность и долговечность здания, укрепить его конструкцию, в строительстве применяются железобетонные перемычки. Их функция — перекрытие оконных и дверных проемов в зданиях из кирпича или бетонных блоков. Разнообразие перемычек из железобетона позволяет выбрать в каждом случае именно тот тип, который обусловлен применением того или иного строительного материала.
В рамках статьи нет возможности привести подробный ценник на железобетонные несущие конструкции. Скажем только, что их использование сопряжено с немалыми расходами. Так, балка прямоугольного сечения длиной 5,5 м, шириной 30 см и высотой 18 см может стоить от 7 до 8 тыс. руб. Кроме того, эти материалы требуют использования при монтаже тяжелой грузоподъемной техники.
Нагружаем дерево
Деревянные несущие конструкции гораздо «старше» железобетонных. Из дерева испокон веку возводили стены, делали межэтажные перекрытия, а с наступлением эпохи каркасного домостроения стали сооружать и каркасы домов. Так, для возведения каркаса используется профилированный брус сечением 150 х 150 мм и стандартной длиной 6 м. При строительстве более массивных каркасных построек может быть использован профилированный брус большего сечения. Для каркаса также используется клееный брус — более надежный материал, фактически не меняющий геометрии с течением времени. Но это и дорогой материал. К примеру, стоимость одного кубометра клееного бруса сечением 140 х 160 мм может доходить до 16 тыс. руб.
Теперь перейдем к деревянным перекрытиям. Несущими конструкциями перекрытий, как правило, служат деревянные балки преимущественно из хвойных пород. Среди достоинств таких перекрытий относительно небольшой вес и невысокая по сравнению с железобетонными перекрытиями стоимость. Недостатки — слабое сопротивление загниванию и в связи с этим недолговечность. Впрочем, ряд мероприятий позволяет повысить долговечность деревянных балок. Их следует изготавливать из сухой древесины (влажностью не более 15%), а также обрабатывать антисептическими и огнезащитными составами.
Применение деревянных балок по экономическим соображениям рекомендуется только при пролетах не более 5–6 м. При больших пролетах непропорционально увеличиваются сечения балок. В качестве балок перекрытия можно использовать бревно, но чаще для этих целей применяется брус прямоугольного сечения. Как выбирать брус для перекрытий? Один из критериев — прогиб балки под нагрузкой. Как показывает практика, наиболее прочная на изгиб балка — это брус с соотношением высоты и ширины 7:5. При этом прогиб балки в основном зависит от ее высоты, а не ширины. С другой стороны, уменьшать ширину можно лишь до определенного предела, поскольку слишком узкая балка прогнется в сторону.
Высота балок для межэтажных и чердачных перекрытий должна составлять не менее 1/24 ее длины. Брус при необходимости можно заменить двумя досками суммарным сечением, равным сечению бруса. Такие доски обычно соединяют гвоздями, располагая их в шахматном порядке через 200 мм. При более частой укладке вместо брусьев можно использовать обыкновенные толстые доски, поставленные на ребро.
Если говорить о практическом выборе материала для балочных перекрытий, то рынок предлагает деревянные балки прямоугольного сечения высотой 140–240 мм и шириной 50–160 мм. Сечение деревянных балок перекрытий зависит от нагрузки, подшивки с засыпкой и дощатого пола, настеленного по лагам. Расход материалов для традиционных деревянных перекрытий составляет примерно 0,1 м3 на один квадратный метр перекрытия. Стоимость одного кубометра деревянного балочного бруса 40–150 дол. Доски обходятся примерно в 200 дол. за кубометр.
Клееные конструкции
Эти несущие конструкции также изготавливаются из древесины, но мы решили рассказать о них отдельно. Клееный конструкционный брус (клееная балка) — современный строительный материал, созданный с помощью прогрессивных технологий и получивший широкое распространение в развитых странах благодаря высоким эксплуатационным качествам. В Европе около трети несущих конструкций домов выполнены из клееной балки, а в США — почти половина перекрытий между этажами смонтированы из клееного конструкционного бруса.
Клееная балка обладает высокими прочностными характеристиками и способна выдерживать значительные эксплуатационные нагрузки. Этот материал применяется при устройстве межэтажных перекрытий, полов, балконов и других силовых конструкций, он нетяжелый и легко монтируется. Благодаря однородной структуре клееная балка обладает высокой прочностью и способностью выдерживать постоянные весовые нагрузки; что позволяет перекрывать большие пролеты (15 м и более).
Кроме того, клееная балка не деформируется при нагрузках и не подвержена поражению грибком благодаря специальной обработке, а потому служит долго.
Если говорить о стоимости, то клееные конструкции как минимум вдвое дороже бревна или бруса. Стоимость балки перекрытия высотой и шириной 100–200 мм составляет примерно 19–20 тыс. руб. за один кубометр. Недешево, конечно, однако иногда альтернативы практически нет. Допустим, в современном загородном доме большого метража предусмотрен просторный холл без всяких опор. В этом случае нужно перекрывать очень большой пролет и клееная балка — оптимальный выход. Другой пример — зимний сад или крытый бассейн, где подпорные столбы-колонны тоже не очень-то уместны. Не годятся для зимнего сада и металлические, а тем более железобетонные балки перекрытий. А вот клееная конструкция подходит идеально. Современное производство позволяет создавать клееные перекрытия для пролетов более 20 м, но этот вид несущих конструкций практически не применяется в частном домостроении.
Еще один вид несущих конструкций на деревянной основе появился на рынке в последние годы. Это двутавровые деревянные балки перекрытия, которые используются при строительстве кирпичных, каркасных, деревянных и других типов домов. Появление такой продукции стало возможным благодаря производству такого нового материала, как OSB — ориентированно-стружечная плита. Как правило, OSB используется в качестве ограждающей конструкции при строительстве каркасных домов. Однако высокие прочностные характеристики этого материала дают возможность использовать его и в несущих конструкциях. При этом из OSB изготавливается вертикальное ребро жесткости, а верхние и нижние полки — из массива древесины. Эти конструкции производятся в заводских условиях согласно всем требованиям промышленных стандартов и отличаются очень высокими эксплуатационными характеристиками.
Преимуществ использования двутавровых деревянных балок много. Это высокая скорость монтажа, отсутствие необходимости применять тяжелые подъемные механизмы, исключение усадки, кручения, а также скрипа, характерного для деревянных перекрытий и полов. К достоинствам таких несущих конструкций можно также отнести их легкость и возможность прокладки внутри перекрытия инженерных коммуникаций.
Двутавровые конструкции дешевле клееных балок. Цена балки перекрытия стандартного сечения — примерно 200–250 руб. за погонный метр. Как правило, такие балки выпускаются шестиметровые, хотя по заказу можно изготовить и другой длины.
Опереться на металл
Несколько слов о металлических несущих конструкциях, тоже занимающих в общем ряду достойное место. При строительстве каменных индивидуальных домов вместо тяжелых железобетонных балок часто применяют металлические двутавровые. Между балками помещают сборные железобетонные пустотелые плиты, на них насыпаю слой шлака и делают железобетонную стяжку толщиной 8–10 см. Масса квадратного метра такого перекрытия будет, конечно, немалой, зато прочность и надежность гарантированы.
В качестве металлических несущих конструкций, как правило, используют балки двутаврового сечения. Можно также взять швеллер или даже списанные рельсы.
Безусловным плюсом, кроме прочности и долговечности, здесь является возможность перекрывать большие пролеты. Но есть, конечно, и недостатки. Металлические балки довольно тяжелые, значит, без подъемного крана перекрытие не смонтировать. Ну и цена кусается. Килограмм металлопроката сейчас стоит около одного доллара, так что металлические перекрытия обойдутся дорого.
Преодолеть хотя бы отчасти эти недостатки стало возможным благодаря использованию в индивидуальном домостроении легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК). Изготавливаются такие профили на современных автоматизированных линиях, поэтому отличаются высокой точностью размеров. Оцинковка несущих профилей исключает коррозию и повышает долговечность перекрытий.
ЛСТК значительно легче железобетонных и обычных металлических балок, а, в отличие от деревянных балок, более стабильны в размерах. При их использовании увеличивается скорость строительства, поскольку предусмотрены специальные элементы, облегчающие монтаж конструкций. При этом из ЛСТК можно создавать не только перекрытия, но и каркас дома. Тысячи таких каркасных домов построены в Европе и Америке, и их популярность с каждым годом растет.
