.png/1280px-Joist_(PSF).png)
Балка — это горизонтальный элемент конструкции, используемый в каркасе для перекрытия открытого пространства, часто между балками , которые впоследствии передают нагрузки на вертикальные элементы. При включении в систему каркаса пола балки служат для обеспечения жесткости обшивки чернового пола, позволяя ей функционировать как горизонтальная диафрагма . Балки часто удваиваются или утраиваются и размещаются рядом, если этого требуют условия, например, когда стеновые перегородки требуют поддержки.
Балки изготавливаются из дерева, искусственной древесины или стали, каждая из которых имеет уникальные характеристики. Обычно деревянные балки имеют поперечное сечение доски с длинными гранями, расположенными вертикально . Однако деревянные балки могут иметь поперечное сечение, напоминающее римскую заглавную букву « I »; эти балки называются двутавровыми балками . Стальные балки могут принимать различную форму, напоминающую римские заглавные буквы «C», « I », «L» и «S».
Деревянные балки также использовались в старинном деревянном каркасе . Изобретение циркулярной пилы для использования на современных лесопильных заводах позволило изготавливать деревянные балки в виде размерных пиломатериалов .
Балки должны обладать прочностью, чтобы выдерживать ожидаемую нагрузку в течение длительного периода времени. Во многих странах изготовление и установка 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 шире расстояние между балками, тем глубже должна быть балка, чтобы ограничить напряжение и прогиб под нагрузкой. Боковая поддержка, называемая dwang , [1] блокировкой, [2] или распоркой [2], повышает ее устойчивость, предотвращая коробление балки под нагрузкой. Существуют утвержденные формулы расчета требуемой глубины и уменьшения глубины по мере необходимости; однако практическое правило расчета глубины деревянной балки пола для жилого дома состоит в том, чтобы взять половину пролета в футах, прибавить два и использовать полученное число в качестве глубины в дюймах; например, глубина балки, необходимая для пролета длиной 14 футов (4,3 м), составляет 9 дюймов (230 мм). Многие производители стальных балок предоставляют таблицы нагрузок, которые позволяют проектировщикам выбрать подходящие размеры балок для своих проектов.
Деревянные балки стандартных размеров имеют свои ограничения из-за ограничений, которые могут дать выращенные на ферме пиломатериалы. Изделия из инженерной древесины, такие как двутавровые балки, приобретают прочность за счет увеличения общей глубины балки, а также за счет использования высококачественной инженерной древесины как для нижнего, так и для верхнего пояса балки. В отношении структурного проектирования распространено высказывание: «Чем глубже, тем дешевле», имея в виду более экономичное проектирование данной конструкции за счет использования более глубоких, но более дорогих балок, поскольку требуется меньше балок и достигаются более длинные пролеты, что с лихвой компенсирует за дополнительную стоимость более глубоких балок.
В традиционном деревянном каркасе может быть один набор балок, несущих как пол, так и потолок, называемый одинарным полом (пол с одной балкой, пол с одинарным каркасом), или два набора балок, один из которых несет пол, а другой - потолок, называемый двойным. пол (двойной каркасный пол). Термин «связующая балка» иногда используется для описания балок на уровне пола, идущих перпендикулярно коньку двускатной крыши и соединенных с промежуточными стойками . Балки, которые опираются на связующую балку, называются перемычками. [3] [4] Большая балка в потолке комнаты с балками — это летняя балка . Потолочную балку можно установить заподлицо с нижней частью балки, а иногда и под балкой. Балки, оставленные открытыми и видимыми снизу, называются «голым полом» или «сочлененными» (современный термин в США) и обычно строгаются гладко (кованые), а иногда и с фасками или с бортиками .
Балки могут присоединяться к несущим балкам разными способами: балки, опирающиеся на опорные балки, называются «заложенными»; вставляется с использованием стыкового зубчатого соединения (разновидность нахлесточного соединения), стыкового соединения полуласточкин хвост или нахлесточного соединения полуласточкин хвост. Балки также могут быть закреплены шипом при подъеме с помощью шипа перекрытия или шипа клыка (возможно, с кожухом). Балки также можно соединить, вставив их в пазы после того, как балки будут установлены на место, например, в паз (паз шкива), L-образный паз или «короткую балку». Кроме того, в некоторых голландско-американских работах балки на уровне земли помещаются на фундамент, а затем поверх балок размещается подоконник, например, то, что строитель деревянных каркасов Джек Собон назвал «перевернутым подоконником» или «дощатым подоконником».
Балки могут иметь разные соединения на обоих концах, например, иметь шипы на одном конце и зазубрины на другом конце. Уменьшение нижней стороны зубчатых концов балок может быть квадратным, наклонным или изогнутым. Обычно балки не связывают балки вместе, но иногда они прикрепляются булавками или рассчитаны на выдерживание напряжения. Лаги на первом этаже иногда представляли собой столб (балка, полукруглая балка, бревенчатая балка. Круглый брус с одной плоской поверхностью), а в сараях длинные балки иногда опирались на шпалу (балка, не соединенная с другими балками, но поддерживающая их). ). Балки, оставленные за пределами помещения, образуют отверстие, называемое «колодцем», как в лестничном пролете или колодце с дымоходом. Балками, образующими колодец, являются балка перекрытия (переголовок) и обрезная балка (триммер). Триммеры получили название функции, например, триммер для очага, триммер для лестницы и т. Д.
Говорят, что укороченные балки искалечены . До 1940-х годов в Америке термин «балка обода» использовался редко; он образует край пола. Крайняя балка фахверковой конструкции может быть более прочной, чем внутренние балки. В сарае незакрепленные столбы над подъездным полом называются лесами . Между балками находится область, называемая балочным пролетом, а над потолком в некоторых старых домах находится материал, называемый мопсом , который использовался для приглушения звука, изоляции и противодействия распространению огня.
В каркасе платформы балки могут быть соединены с балками обода с помощью гвоздей или с помощью подвески для балок . [5]
