Балка Деревягина. Как сделать межэтажные перекрытия с помощью самодельной балки Деревягина

Как известно, лучшее сечение балки - соотношение ее сторон (в сечении) 7:5. Это сечение довольно условно и редко когда соблюдается. По обыкновению используют тот пиломатериал, который есть. Прогиб балки в основном зависит от высоты балки, чем от ее ширины. Т. е. удобно наращивать балку в высоту, чем просто пропорционально утолщать ее. Это просто приведет к утяжелению самой балки и перерасходу материала с незначительным усилением ее несущих свойств.

Круглая балка также имеет свои недостатки. Так например, она может выдержать в итоге большую нагрузку, чем прямоугольная того же сечения, но она имеет намного больший прогиб. Поэтому если вам важна именно прочность, несмотря на форму балки (например, при перекрытии хозяйственных помещений, навесов и т. п.), то лучше использовать круглую балку. Если вам нужен плоский потолок и внешний вид - то прямоугольную.

Но и прямоугольную балку можно значительно усилить путем наращивания ее высоты. До определенных границ, разумеется, пока не появится тенденция на боковой изгиб балки.

Непосредственное составление одной балки на другую формально удваивает несущую способность балки. Такого же результата можно добиться и простым составлением двух балок рядом друг с другом.

Тем не менее, известна схема, которая позволит используя все те же две балки фактически учетверить несущую способность балки (и соответственно межэтажного перекрытия в целом). Это так называемая балка Деревягина. Я, к сожалению, не знаю предыстории ее изобретения, но в данном случае это и не важно.

Как упоминалось выше, если две балки поставить друг на друга, это удвоит несущую способность. И балки эти будут работать каждая сама по себе, передавая нагрузку от верхней к нижней. При этом происходит небольшой сдвиг нижней границы верхней балки относительно верхней границы нижней балки. Это естественно, поскольку даже при одинаковом прогибе и образовании балкой дуги относительно какого-то гипотетического центра (у каждой балки свой центр) , внутренние и внешние части балок имеют разный размер радиуса изгиба (на толщину балки). Соответственно, при неизменной длине балки (отрезке дуги), разница длин граней становится очевидной, так как они сталкиваются разными гранями (одна внешней, другая внутренней) . Т. е. балки работают порознь, каждая сама по себе.

Если же устранить возможность смещения балок относительно друг друга при прогибе, балка становится намного жестче. Соответственно значительно уменьшается ее прогиб под нагрузкой. Использование этого эффекта позволит наращивать балки при устройстве межэтажного перекрытия, используя стандартный пиломатериал.

Например, если сделать балку из бруса 150 х 150 мм (стандартный, в общем, случай) , длиной 6 метров, расположив их через каждый метр, то погрузочная способность будет около 250-300 кг на 1 кв. метр перекрытия. Если удвоить количество балок (на той же площади), поставив их через 0,5 метра или положив друг на друга, то погрузочная способность возрастет до 400 - 500 кг/м2. Но если использовать балки сечением 150х300 мм, то погрузочная способность перекрытия будет уже около 1000 кг/м2. Но где же вы найдете такой брус? А если и найдете, стоить он будет просто нереально дорого.

Но такую же балку можно изготовить самостоятельно (что собственно и сделал Дереевягин) .

В нижнюю балку врубают нагели или шканты (шпонки). Ориентация волокон дерева шпонок - перпендикулярна плоскости грани балки. В верхней балке так же вырезают отверстия под шпонки. При соединении обеих балок шпонки с небольшим натяжением входят в обе балки и связывают их. Теперь смещение одной балки относительно другой невозможно, и они стали, фактически, одной цельной балкой.

Это классическая схема балки Деревягина. И как видите, она довольно трудоемкая в выполнении, даже при наличии современного инструмента (фрезера, дисковой пилы или электрического лобзика). Поэтому не часто можно увидеть в живую такую балку.

Но обеспечить взаимную недвижимость балок в составе балки Деревягина можно и другими способами.

Во-первых, это клей. Современная промышленность предлагает настолько хорошие клеи для дерева, что при попытке разъединить склеенные детали, рвется и расщепляется по обыкновению само дерево, чем место склеивания. Но для качественного склеивания нужна хорошая подготовка деталей. В частности они должны быть абсолютно сухими (влажность не больше 8-12 %) , абсолютно ровными (оструганными). Да и склеивание проводится с использованием большого количества струбцин или прессов. Поэтому изготовление балки Деревягина в условиях самостоятельного дачного строительства кажется маловероятным.

Второй способ - использование резьбовых шпилек для стягивания двух балок между собой. (Здесь можно использовать и клей). Обе балки сверлятся насквозь, например через каждые 25-30 см в шахматном порядке, и связываются резьбовыми булавками. Это будет довольно качественная замена шканта, но и дорогая. И тоже довольно трудоемкая, поскольку шпильки придется закладывать вровень внешним граням балки. А значит придется сверлить еще и расширенные отверстия под них.

При некоторых условиях можно использовать т. н. глухари - длинные винты-саморезы с головкой как у болта. Но под них тоже необходимо будет сверлить отверстия. И сами глухари большого размера – удовольствие не дешевое.

Вот что нельзя рекомендовать для балки Деревягина - это использование гвоздей. Дело в том, что на сбитые гвоздями балки будут действовать как раз силы, направленные на вытягивание гвоздя из нижней балки и его изгиб. А гвозди слабые обоими параметрами. Они чудесно вытягиваются из дерева и хорошо гнутся. По этой же причине шпилечные соединения балок - не наилучший вариант. Хотя булавки или глухари не будут «вылазить» из балки, то они могут гнуться и вдобавок твердый металл будет мять дерево вокруг себя.

Простейший способ изготовить балку Деревягина, на мой взгляд, можно с использованием круглых (цилиндрических ) нагелей (шканты) . В их качестве могут выступить, например, напыления живцов для лопат. Их можно купить готовые, в большом количестве и недорого. Сверлить отверстия под них можно с помощью широких сверел для дерева, которые называются Перков. Можно использовать, и обычные фрезы. Единственный инструмент, который потребуется - электрическая дрель.

Чтобы отверстия в балках идеально совпадали друг с другом, можно изготовить несложный Н-подобный шаблон. Тогда в одной балке сверлят отверстия используя одну сторону шаблона, а в другой - другую. И отверстия совпадут абсолютно точно.

При сборке балки желательно использовать и клей для дерева (особенно для закрепления нагелей). С торцов нагелей необходимо снять небольшую фаску, чтобы нагель точнее вошел в отверстие.

Страницы: 1 2