.png/1280px-Joist_(PSF).png)
Балка — это горизонтальный структурный элемент, используемый в каркасе для перекрытия открытого пространства, часто между балками , которые впоследствии передают нагрузку вертикальным элементам. При включении в систему каркаса пола балки служат для придания жесткости обшивке подпола, позволяя ей функционировать как горизонтальная диафрагма . Балки часто удваиваются или утраиваются, размещаются рядом, когда того требуют условия, например, когда перегородки стен требуют поддержки.
Балки изготавливаются из дерева, конструкционной древесины или стали, каждый из которых имеет уникальные характеристики. Обычно деревянные балки имеют поперечное сечение доски с более длинными сторонами, расположенными вертикально. Однако конструкционные деревянные балки могут иметь поперечное сечение, напоминающее римскую заглавную букву « I » ; такие балки называются I -образными . Стальные балки могут принимать различные формы, напоминая римские заглавные буквы «C», « I », «L» и «S».
Деревянные балки также использовались в каркасных конструкциях старого образца . Изобретение циркулярной пилы для использования на современных лесопилках сделало возможным изготовление деревянных балок в качестве размерных пиломатериалов .
Балки должны обладать прочностью, чтобы выдерживать ожидаемую нагрузку в течение длительного периода времени. Во многих странах изготовление и монтаж всех элементов каркаса, включая балки, должны соответствовать стандартам строительных норм . Учитывая поперечное сечение типичной балки, общая глубина балки имеет решающее значение для создания безопасной и устойчивой системы пола или потолка. Чем больше расстояние между балками, тем глубже должна быть балка, чтобы ограничить напряжение и прогиб под нагрузкой. Боковая поддержка, называемая dwang , [1] блокировка, [2] или распорка [2], увеличивает ее устойчивость, предотвращая прогиб балки под нагрузкой. Существуют утвержденные формулы для расчета требуемой глубины и ее уменьшения по мере необходимости; однако, практическое правило для расчета глубины деревянной балки пола для жилой недвижимости заключается в том, чтобы взять половину пролета в футах, добавить два и использовать полученное число в качестве глубины в дюймах; например, глубина балки, необходимая для пролета 14 футов (4,3 м), составляет 9 дюймов (230 мм). Многие производители стальных балок предоставляют таблицы нагрузок, позволяющие проектировщикам выбирать правильные размеры балок для своих проектов.
Стандартные размерные балки из пиломатериалов имеют свои ограничения из-за ограничений, которые может обеспечить выращенная древесина. Изделия из конструкционной древесины, такие как двутавровые балки, приобретают прочность за счет увеличения общей глубины балки, а также за счет использования высококачественной конструкционной древесины как для нижних, так и для верхних поясов балки. Распространенное высказывание относительно структурного проектирования гласит, что «глубже — дешевле», имея в виду более экономически эффективную конструкцию данной конструкции с использованием более глубоких, но более дорогих балок, поскольку требуется меньше балок и достигаются более длинные пролеты, что более чем компенсирует дополнительную стоимость более глубоких балок.
В традиционном деревянном каркасе может быть один набор балок, которые несут как пол, так и потолок, называемый одинарным полом (пол с одной балкой, пол с одной рамой) или два набора балок, один из которых несет пол, а другой несет потолок, называемый двойным полом (пол с двойной рамой). Термин связующая балка иногда используется для описания балок на уровне пола, идущих перпендикулярно коньку двускатной крыши и соединенных с промежуточными столбами . Балки, которые приземляются на связующую балку, называются мостовыми балками. [3] [4] Большая балка на потолке комнаты, несущая балки, является летней балкой . Потолочная балка может быть установлена вровень с нижней частью балки или иногда под балкой. Балки, оставленные открытыми и видимыми снизу, называются «голым полом» или «сочлененными» (современный американский термин) и обычно были гладко строганы (кованые), а иногда скошены или украшены валиком .
Балки могут соединяться с опорными балками разными способами: балки, лежащие на опорных балках, называются «застрявшими»; вставленными с помощью стыкового соединения (тип соединения внахлест), стыкового соединения «полуласточкин хвост» или стыкового соединения «полуласточкин хвост». Балки также могут быть вбиты во время подъема с помощью шипа софита или шипа бивня (возможно, с корпусом). Балки также могут быть соединены путем вставления в гнезда после установки балок, например, гнездо для шкива, Г-образное гнездо или «короткая балка». Кроме того, в некоторых голландско-американских работах балки на уровне земли размещаются на фундаменте, а затем поверх балок устанавливается порог, например, то, что строитель деревянных каркасов Джек Собон назвал «перевернутым порогом» или «дощатым порогом».
Балки могут иметь различные соединения на обоих концах, например, шипы на одном конце и защемленные на другом. Уменьшение нижней стороны зубчатых концов балок может быть квадратным, наклонным или изогнутым. Обычно балки не связывают балки вместе, но иногда они скреплены штифтами или рассчитаны на то, чтобы удерживаться под напряжением. Балки на первом этаже иногда представляли собой столб (столбовая балка, полукруглая балка, бревенчатая балка. Круглый брус с одной плоской поверхностью), а в амбарах длинные балки иногда поддерживались шпалой (бревном, не соединенным с другими балками, но поддерживающим их). Балки, вынесенные за пределы области, образуют отверстие, называемое «колодцем», как в лестничном колодце или дымоходном колодце. Балки, образующие колодец, являются головкой балки (хедером) и обрезной балкой (обрезчиком). Обрезчики берут название по функции, например, обрезчик очага, обрезчик лестницы и т. д.
Укороченные балки называются искалеченными . Термин «ободковая балка» редко использовался в Америке до 1940-х годов; он образует край пола. Самая внешняя балка в конструкции из половинного бруса может быть более прочной, чем внутренние балки. В амбаре свободные столбы над полом проезда называются лесами . Между балками, в области, называемой пролетом балки, и над потолком в некоторых старых домах находится материал, называемый заглушкой , который использовался для звукоизоляции, изоляции и противодействия распространению огня.
В каркасе платформы балки могут быть соединены с краевой балкой с помощью гвоздей или с помощью подвески балки . [5]
