Основа (каркас) любой крыши воспринимает снеговые и ветровые нагрузки, удерживает форму скатов и обеспечивает работу всего кровельного пирога. Стропильная система – это силовой каркас, от которого зависит не только внешний вид здания, но и его надежность в эксплуатации. Если хотя бы один элемент теряет форму или несущую способность, страдает весь узел: появляются щели в утеплении, протечки и перекосы кровли.
Чтобы этого не происходило, материал стропильной системы должен быть стабильным и предсказуемым при любых климатических воздействиях. Важны прочность, точность геометрии и устойчивость к влаге – свойства, которых обычный пиломатериал со временем лишается из-за присущих ему естественных пороков.
В статье расскажем о том, как применяют в стропильной системе LVL брус. Это конструкционный материал, производственная цепочка которого включает термические, механические и химические виды обработок. Благодаря этому усиливаются преимущества и нивелируются недостатки дерева как строительного материала. LVL способен сохранять стабильную «работу» без деформации элементов под расчетной нагрузкой в разы превышающей аналогичные показатели для балок, склеенных из ламелей, не дает усадки, не коробится и позволяет собирать долговечные и надежные стропильные системы, соответствующие расчетным требованиям по несущей способности и жесткости.
Материал создан специально для несущих элементов зданий. Его применяют там, где обычная древесина не проходит по расчетам на прочность, или там, где не хватает ограниченного ассортимента сечений и длин обычного пиломатериала. В кровельных системах особенно важно придерживаться компромисса между прочностью и весом стропильных ног, ведь нагрузка на стропила постоянно меняется из-за сезонных колебаний – возрастает от массы снега, усиливается ветровым давлением.
Чтобы понять, что это такое – ЛВЛ брус, достаточно рассмотреть технологию его производства. Материал изготавливают путем склейки между собой слоев лущеного шпона (3 мм) хвойных пород в «монолитную» плиту (1250 мм). Волокна каждого слоя располагаются вдоль длины заготовки – за счет этого LVL получает высокие показатели по расчетному сопротивлению на изгиб, сжатие и растяжение. С точки зрения материаловедения, LVL – это инженерная древесина с контролируемой плотностью и точной структурой волокон.
Плотность LVL составляет около 550 кг/м², модуль упругости – 12 000 МПа и выше.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ULTRALAM™ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ
При проектировании конструкций и узлов, их соединений на основе LVL Ultralam™ следует учитывать особенности расчета клееных элементов фанеры и древесины, изложенных в таблице, расположенной выше.
В отличие от обрезной доски, ЛВЛ не коробится и не растрескивается при перепадах влажности. Если LVL брус – это материал с предсказуемыми свойствами, то доска естественной влажности всегда «живая» – ее поведение трудно предсказать.
От обычного клееного бруса он отличается большей однородностью за счет того, что склейка осуществляется из шпона, а не ламелей, которые из-за большей толщины сложнее высушить и добиться гомогенности. Вот почему лвл балка – это элемент с высокой прочностью, минимальной усадкой и геометрической стабильностью, что особенно важно в кровельных узлах.
Для стропильных систем важно оптимальное соотношение массы и прочности. Конструкции из LVL Ultralam™обладают высокой несущей способностью при сравнительно небольшом собственном весе (около 550 кг на кубический метр материала). Это позволяет выполнять стропильные ноги длиной до 13-16 м без промежуточных опор и при этом выдерживать расчетные снеговые и ветровые нагрузки с I-VIII районов соответственно (согласно СП 20.13330.2016). Такой материал обеспечивает надежность кровельной системы без избыточного давления на стены и фундамент.
Отклонение от прямолинейности кромок не превышает 1,5 мм на 1 м длины, что соответствует техническим условиям производителя и требованиям ГОСТ 33124-2021 — межгосударственный стандарт «Брус многослойный клеёный из шпона. Технические условия».
Материал сохраняет заданные размеры при колебаниях температуры от -40 до +70 °C и относительной влажности воздуха до 60%. Благодаря равномерной структуре шпона и низкой влажности (8-12%) стропильные ноги не коробятся и не изменяют угол наклона. Это снижает риск мостиков холода и повышает долговечность кровельного пирога.
Вторая важная характеристика – способность материала сохранять свои свойства во влажной среде.
LVL брус – существенно менее подвержен деформациям при изменении температуры и влажности по сравнению с массивной древесиной.
Анизотропия древесины – это зависимость физических и механических свойств от направления волокон. Ведь прочность, усушка и разбухание вдоль и поперек волокон различаются в несколько раз. Из-за этого массивная древесина при изменении влажности дает неравномерные деформации и внутренние напряжения.
Материал не коробится, не гниет и имеет минимальную усадку даже при длительной эксплуатации в условиях повышенной влажности, демонстрируя высокую влагостойкость.
При необходимости для дополнительной защиты на заводе выполняют антисептирование, окраску и нанесение антипиренов. Благодаря этому конструкции становятся еще более устойчивыми при эксплуатации в агрессивных условиях.
LVL относится к долговечным материалам — при правильной защите срок службы конструкции превышает 50 лет. Это достигается не только за счет пропитки, но и за счет равномерного распределения напряжений внутри композитной структуры.
Брус приходит на объект раскроенный согласно спецификации. Его не нужно строгать, править или сушить. Геометрия стабильна, вес меньше (по сравнению с пиломатериалами и ламельным брусом), балки не требуют сращивания, поэтому монтаж стропильной системы из LVL идет быстрее на 30-40% по сравнению с классическим пиломатериалом.
В стропильных системах усадка – не только эстетическая проблема, но и физический процесс, влияющий на все состояние кровли. Когда пиломатериал теряет влагу, он изменяет сечение, а вместе с ним «движется» и весь контур крыши – зажимает мауэрлаты, сдвигает утеплитель, деформирует обрешетку.
LVL брус практически исключает этот эффект: материал высушен до 8-12% и стабилен по объему. Его усадка не превышает 0,1-0,2 %, что в 8-10 раз меньше, чем у массива.
Усадка и кручение стропил напрямую влияют на теплотехнику кровли: при расхождении контуров появляются микро-зазоры, а значит – утечки тепла и движение влаги в толще утеплителя.
При неизменной толщине утеплителя конструкция лучше сохраняет расчетное сопротивление теплопередачи благодаря лучшему прилеганию. Также есть возможность задать за счет ширины LVL без дополнительных конструкций высоту теплоизоляции в 300, 400 мм и более.
Так достигается не только сохранение тепла, но и значительная (порядка 25%) экономия на отоплении и кондиционировании.
В местах сопряжений ошибки монтажа приводят к появлению локальных зон охлаждения.
LVL брус, благодаря своей плотной, однородной структуре, позволяет формировать узлы с точным сопряжение.м, Древесный композит имеет низкую теплопроводность и не требует металлических вставок для усиления, что полностью устраняет риск появления «холодных швов».
В результате кровля работает как единая система, где температурные и механические воздействия распределяются равномерно, без перегрева или переохлаждения отдельных участков.
Если сравнивать стоимость кубометра, LVL действительно дороже обычной доски. Но расчет показывает другое: при большей прочности он требует меньшего сечения и расхода. Для пролета 8 м понадобится балка LVL 0.18 м.куб.= 105 кг, тогда как клееный брус аналогичной несущей способности потребует приблизительно 0,35 м³ = 210 кг.
Соответственно, силовой каркас из ЛВЛ дает ряд преимуществ:
ЛВЛ брус применяют практически во всех элементах стропильной системы. Из него формируют стропильные ноги – основу несущего каркаса кровли. Высокая прочность на изгиб позволяет перекрывать пролеты до 12 метров без промежуточных опор. При этом конструкция остается легкой и не создает избыточной нагрузки на стены и фундамент.
В мауэрлатах и прогонных балках использование LVL обеспечивает идеально ровное основание под стропила. Материал не коробится, не дает усадки и равномерно распределяет нагрузки.
В коньковой зоне LVL сохраняет прямолинейность и форму даже при сезонных перепадах влажности и температуры, удерживая стабильную линию конька и повышая общую жесткость кровельного каркаса.
Особенно заметно преимущества материала проявляются в пролетных и консольных участках – при устройстве свесов или «парящих» кровель. Высокий модуль упругости обеспечивает минимальный прогиб (не более L/200), что позволяет создавать легкие и устойчивые конструкции без риска «провисаний» и деформаций.
При выборе нужно ориентироваться на производителя и подтвержденные характеристики материала. Продукция должна соответствовать ГОСТ, иметь паспорт качества, сертификат соответствия и маркировку с указанием завода-изготовителя, партии и даты выпуска.
Размеры и сечение подбирают, исходя из пролетов и нагрузок. Ultralam™ выпускается в длине до 20,5 м, шириной от 40 до 1250 мм и толщиной (высотой слоя) от 24 до 90 мм (в случае дополнительной склейки до 1900 мм). Эти параметры позволяют подобрать нужное сечение для конкретной схемы крыши.
Чтобы избежать избыточного запаса, рекомендуем использовать таблицы несущей способности, публикуемые Ultralam™.
Использование LVL бруса в стропильных системах – закономерный шаг в сторону инженерно предсказуемого и долговечного строительства. В отличие от массива и клееного бруса, ЛВЛ работает в расчетных пределах независимо от влажности и температуры, что позволяет проектировать кровли без лишнего запаса прочности и риска деформаций. Материал стабилен, легок и точен по геометрии. А значит, экономит время на монтаже и снижает эксплуатационные расходы на десятилетия вперед.
Для проектировщика это надежная расчетная база, для строителя – удобный материал, для владельца дома – гарантия, что конструкция сохранит форму и энергоэффективность без ремонта и подгонки. LVL в кровле объединяет инженерную точность и ресурс традиционной древесины.
Реклама. АО «Новоторжский ЛПК» Инн: 6900013476
LVL брус – это конструкционный материал из лущеного шпона, ориентированного вдоль длины балки. Он обладает высокой прочностью, геометрической стабильностью и минимальной усадкой, поэтому стропильная система сохраняет форму и несущую способность при снеговых и ветровых нагрузках.
В отличие от доски естественной влажности, LVL практически не коробится, не растрескивается и не меняет геометрию при высыхании. Его свойства контролируются технологией склейки шпона, что обеспечивает более высокую прочность и стабильность в стропильных узлах
Да, LVL нередко заменяет клееный брус благодаря большей однородности, точности размеров и лучшей прогнозируемости поведения при нагрузках. Для больших пролетов LVL обеспечивает более высокое сопротивление изгибу и меньший прогиб при том же сечении.
Плотность материала составляет около 550 кг/м³, а модуль упругости – от 12 000 до 14 000 МПа в зависимости от типа. Высокие значения сопротивления изгибу, растяжению и сжатию позволяют применять его в несущих конструкциях с большими пролетами.
Стропильные ноги из LVL Ultralam позволяют перекрывать пролеты 12–16 м без промежуточных опор. При этом прогиб остается в пределах расчетных требований, что подтверждается СП 20.13330.2016 для снеговых и ветровых нагрузок.
Благодаря низкой усадке (0,1–0,2 %), отсутствию внутренних напряжений и стабильности размеров материал сохраняет геометрию стропильной системы десятилетиями. При правильной защите срок службы конструкций превышает 50 лет.
Стропила из LVL не усыхают и не скручиваются, поэтому толщина и плотность утепления остаются стабильными. Это исключает появление микро-зазоров и мостиков холода, обеспечивая до 25 % экономии на отоплении и кондиционировании.
Сам материал устойчив к деформациям от влаги, однако для эксплуатации в агрессивной среде рекомендуется заводское антисептирование и нанесение антипиренов. Это повышает долговечность конструкции и снижает эксплуатационные риски.
Да, LVL оптимален для этих элементов благодаря высокой прямолинейности (отклонение не более 1,5 мм на 1 м). Он обеспечивает ровное основание под стропила и сохраняет форму конька при сезонных изменениях температуры и влажности.
Материал поставляется в точных геометрических размерах и не требует калибровки или сушки на объекте. Его меньший вес и возможность выпуска длинных элементов до 20,5 м ускоряют монтаж на 30–40 % по сравнению с доской.
Из-за стабильной геометрии и отсутствия усушки элементы идеально стыкуются на всей длине пролета. Это особенно важно в больших кровлях, где даже небольшое отклонение приводит к нарушению геометрии всей конструкции.
Несмотря на более высокую цену за кубометр, LVL позволяет уменьшить сечение и расход материала при той же несущей способности. В пролетах 8–12 м его применение снижает массу конструкции почти вдвое и уменьшает затраты на эксплуатацию кровли.
Его используют для стропильных ног, мауэрлатов, коньковых и прогонных балок, а также в длинных пролетах и консольных участках. Высокий модуль упругости обеспечивает минимальный прогиб и устойчивость к деформациям.
Материал должен соответствовать ГОСТ 33124–2021 и иметь паспорт качества. Для подбора сечения необходимо учитывать нагрузки и использовать таблицы несущей способности Ultralam.
Да, материал выдерживает температуры от –40 до +70 °C и сохраняет стабильность при влажности до 60 %. Его структура минимизирует деформации даже при продолжительном воздействии влаги.
Комментарии
Отзывов нет. Будьте первым!