Инженерная деревянная балка , более известная как двутавровая балка , — это продукт, разработанный для устранения проблем, возникающих с обычными деревянными балками. Изобретенная в 1969 году, двутавровая балка — это инженерное деревянное изделие, обладающее большой прочностью по отношению к своему размеру и весу. Самым большим заметным отличием от размерной древесины является то, что двутавровая балка выдерживает большие нагрузки при меньшем количестве древесины, чем размерная цельная деревянная балка. [1] По состоянию на 2005 год примерно в 50% всех деревянных полов с легким каркасом использовались двутавровые балки. [2] [ необходимо уточнение ] Двутавровые балки были разработаны для устранения типичных проблем, возникающих при использовании цельной древесины в качестве балок.
Преимущество двутавровых балок в том, что они менее склонны к прогибанию, выпиранию, скручиванию, короблению, растрескиванию или раскалыванию, как это происходит с куском размерной древесины . Прочность двутавровых балок и их незначительная усадка или ее отсутствие помогают устранить скрип полов.
Недостатком двутавровых балок является очень быстрое разрушение конструкции при непосредственном воздействии огня (как и в случае с фермами ), что сокращает время, имеющееся у жильцов для эвакуации, и увеличивает опасность для пожарных.
Двутавровая балка состоит из двух основных частей: стенки и фланца . Стенка зажата между верхней и нижней полками, создавая форму « I ». Фланец может быть изготовлен из клееного шпона или цельной древесины , соединенных вместе на шипах для максимальной прочности. С одной стороны он имеет паз для установки стенки. Стенка обычно изготавливается из фанеры , клееного шпона или ориентированно-стружечных плит . После калибровки стенок и фланцев они собираются с помощью водостойкого клея путем вдавливания стенки в верхнюю и нижнюю полки. После сборки двутавровая балка обрезается по торцам и подвергается термообработке или оставляется при комнатной температуре для достижения приблизительно равновесного содержания влаги. Размеры варьируются в зависимости от предполагаемой нагрузки и пролета двутавровой балки. Глубина может варьироваться от 9+1 ⁄ 4 до 24 дюймов (230–610 мм) и достигают до 80 футов (24 м) в длину, хотя 40 до 42 футов (12–13 м) является более распространенным. Предполагаемое использование двутавровой балки — для балок пола и крыши, стеновых стоек и стропил крыши как в жилом, так и в коммерческом строительстве. [1]
Двутавровые балки требуют правильной установки. Наиболее распространенной ошибкой является неправильное размещение или неправильный размер отверстий в стенке, что может подорвать прочность балки, что может привести к разрушению конструкции.
Распространенные ошибки при установке двутавровых балок включают резку или долбление фланца, неправильный размер подвесок балки, неправильное забивание гвоздей и неправильный размер гвоздей. Глубина обода балки должна соответствовать размеру двутавровой балки. Несоответствия могут вызвать деформацию балки.
Аналогичная ситуация возникает, когда двутавровая балка пересекает главную балку. Установка сквош-блоков (материалы 2×4 на 1 ⁄ 16 дюйма или 1,6 мм выше двутавровой балки) рядом с двутавровыми балками переносит нагрузку с двутавровой балки на балку. Пропущенные гвозди и слишком быстрое схватывание клея могут привести к неровному или скрипучему полу. [3]
Легкость двутавровых балок делает их более уязвимыми к пожару, чем размерные пиломатериалы. [4] В отчете Underwriters Laboratories установлено, что структурные узлы, состоящие из двутавровых балок, разрушаются значительно быстрее в условиях пожара, чем те, которые состоят из размерных пиломатериалов. [5] Вызванные пожаром разрушения легких ферм и двутавровых балок привели к гибели нескольких пожарных. [6] Для того чтобы использовать двутавровые балки в огнестойкой сборке, требуется дополнительная детализация для обеспечения безопасности здания. [7]