Детали решают всё

Бимс (от англ. beams − брусья) — поперечная балка, поддерживающая палубу, платформу, крышу надстройки. Часть набора предназначенная для придания жесткости перекрытиям, распределения нагрузки на конструкции и обеспечения поперечной прочности. В эпоху деревянного кораблестроения представлял собой четырёхгранный брус, отсюда английское название. С развитием и ростом размерений, цельный брус из одного дерева перестал удовлетворять требованиям к набору, и бимс стали делать составным. 

БДК — балка деревянная клееная.

Двутавр — стандартный профиль конструктивных элементов из чёрного проката или дерева, имеющий сечение, близкое по форме к букве «Н». Балка двутаврового профиля в тридцать раз жестче и в семь раз прочнее балки квадратного профиля аналогичной площади сечения, что превосходит прочность швеллера. 
В английском языке используется термин I-beam (или H-shaped), в польском и немецком — чаще используют термины, аналогичные double-T.

Полка и стенка.  Полка — верхняя и нижняя части балки в подавляющем большинстве изготавливаемая из деревянного бруска. В зависимости от класса балки возможны различные варианты распила древесины и ориентации годовых колец. Так в балке премиального уровня допускается только 2 Ex-log с ориентацией колец в направлении от стенки. 

Древесина. В несущих деревянных конструкциях наилучшим образом себя зарекомендовала древесина произведённая из северного леса, которая отличается высокой плотностью и имеет очень тонкие годовые кольца. Малая величина годовых колец обусловлена коротким и прохладным летом, в течение которого растёт дерево. Волокна древесины тоньше, что и является причиной повышенной плотности и упругости северной древесины. Такую древесину иногда называют "железной".

Главное отличие серверного леса от остального заключается в том, что северная древесина обладает более лучшими свойствами, а именно:

• Высокая плотность и прочность - достигается за счет низких темпов роста древесины - три летних месяца за весь год. Все остальное время, деревья не растут верх, а укрепляют то, что уже есть;
• Повышенная устойчивость к влаге - рост северного дерева приходится на короткое лето, таким образом, циркуляция влаги (древесных соков) в северных деревьях достаточно низкая, а в сочетании с высокой плотностью, влагопоглощение северной древесины будет значительно меньше, чем у ее аналогов;
• Устойчивость к грибку и паразитам - насекомым сложно выживать в условиях холода, что защищает северный лес от вредителей, суровые зимние морозы севера не дают мхам создать долгосрочный ареал обитания, низкая влажность коры и ствола древесины с низкими температурами на протяжении большей части года сводят на нет все условия для развития плесневых грибков, тем самым повышая качество материала;
• Отсутствие усадки;
• Не трескается;
• Высокая теплоемкость и экологичность - лучшими теплоизоляционными свойствами обладают мелкослоистые материалы, каковым северная древесина и является, в сравнении с центральными районами страны и западными странами, древесина произведённая из северного леса не сильно подвергается различного рода деформациям, имеет низкую степень техногенного загрязнения, что служит гарантией получения экологически чистой древесины.

Добыча северного леса осложнена трудными условиями севера и крайне низким уровнем коммуникаций для его перевозки. В цену северного леса заложена не только его транспортировка, но и доставка техники и спец оборудования, создание условий для работающего персонала, материальное и техническое обеспечение и многое другое. Однако, цена северной древесины во многом оправдана её превосходным качеством и высокими эксплуатационными свойствами. 

Полки соединяются стенкой. В зависимости от страны производства и наличия материалов отвечающих прочностным характеристикам стенки могут изготавливаться из фанеры, стружечных плит, многослойных деревянных плит и ламелей или из комбинации всех материалов. Т. к. в двутавре основная нагрузка приходится именно на стенку, то выбор используемого для её производства материала особенно важен.

В комплексе, качество всех применяемых материалов (как и технология производства) влияет в первую очередь на долговечность (количество циклов использования), а также на сопротивляемость предельным пиковым нагрузкам.

Ex-log — способ распиловки. Обычно относится к брусовым доскам. В балках премиального качества используется ориентированная древесина мягкой сушки 1-2 сорта специальной влажности 14-16%, радиального распила по технологии 2ex log.

При радиальном распиле плоскость разреза проходит через сердцевину ствола, все волокна в доске идут вдоль направления годовых колец. Древесина таких досок довольно однородна по цвету и текстуре, межкольцевые размеры минимальны. Пиломатериалы радиального распила  устойчивы к внешним воздействиям, практически не подвергаются деформации и обладают высокой износостойкостью, обладают наилучшими физико-механическими качествами. Прочность и твёрдость древесины при радиальном распиле выше, чем при тангенциальном. Доска радиального распила имеет коэффициент усушки = 0,19%, а коэффициент разбухания = 0,2%. Эти показатели у пиломатериалов радиального распила вдвое лучше, чем у доски тангенциального распила. У доски радиального распила процесс усушки и разбухания идет по ширине волокон - толщина доски, а у тангенциального распила по ширине доски, т. к. волокна у "тангенса" расположены по ширине. Установка балочных полок с ориентацией колец в направлении от стенки, когда волокна обращены против давления, позволяет добиться максимальных показателей упругости и жесткости, особенно при использовании двутавровой балки в опалубке при частых и значительных динамических нагружениях. Поскольку выход досок радиального распила обычно составляет 10 – 15% от общего объёма, стоимость их довольно высока. 

Пороки древесины — это особенности и недостатки древесины, как всего ствола дерева, так и отдельных его участков, ухудшающие её свойства и ограничивающие возможности её использования такие как сучки, трещины, смоляные карманы, гниль и т. п.

Естественные пороки образуются в процессе роста дерева, из-за неблагоприятных климатических условий и места произрастания, случайных повреждений, естественного старения, деятельности микроорганизмов, насекомых-вредителей и птиц. Влияние порока на качество древесины определяется его видом, размерами, расположением и назначением пиломатериала. Поэтому пороки древесины, могут не приниматься во внимание в одних видах изделий и быть категорически недопустимыми в других.

В двутавровых деревянных балках первого класса (сорта) премиального качества не допускаются пороки ухудшающие их свойства, ограничивающие возможности использования.

Фанера (от нем. Furnier) древесно-слоистая плита — многослойный строительный материал, изготавливаемый путём склеивания специально подготовленного шпона. Количество слоёв шпона обычно нечётное, от 3 и более. Для повышения прочности фанеры слои шпона накладываются так, чтобы волокна древесины были строго перпендикулярны предыдущему листу. Однако производятся и специальные виды фанеры, рассчитанные на повышенное сопротивление изгибу и кручению. Эти изделия склеиваются так, что направления волокон шпона располагаются под иными углами - 300, 450 и 600 - по отношению к смежным слоям или какому-либо краю листа. Благодаря этому обстоятельству по сравнению с пиломатериалами фанера обладает меньшей анизотропией (физико-механические свойства фанеры более равномерно распределены по объему фанерного листа), менее склонна к разбуханию, усыханию, короблению и растрескиванию. Наилучшими показателями для применения в двутавровых деревянных балках обладают стенки собранные в монолитный массив из берёзовой фанеры или из водостойкой древесной плиты высокой плотности класса P7. 

ЛВЛ-LVL (от англ. Laminated Veneer Lumber — «пиломатериал из слоёного шпона») — конструкционный материал, изготовленный по технологии склейки нескольких слоёв лущёного шпона хвойных пород (сосна, ель, лиственница) толщиной порядка 3 мм. Является одним из типов клеёных деревянных конструкций. Волокна древесины смежных слоёв располагаются параллельно, что отличает ЛВЛ от фанеры.

ОСП-OSB Ориентированно-стружечная плита (англ. oriented strand board, OSB) — представляет собой многослойный (3-4 и более слоев) лист, состоящий из древесной стружки (тонких щепок), склеенной различными смолами с добавлением синтетического воска и борной кислоты. Стружка в слоях плиты имеет различную ориентацию — в наружных продольную, во внутренних поперечную.

Шиповое соединение — соединение деталей (обычно деревянных) путём плотного вставления в отверстия (пазы) фигурных выступов в этих деталях — шипов. При изготовлении клееной балки существенное значение имеет количество, форма и размер шипов т. к. от этого на прямую зависит площадь склеивания и соответственно прочность конструкции.

Клей. Неотъемлемой частью деревянной двутавровой балки является клей. Обычно для производства деревянной двутавровой балки используют клея класса водостойкости:

D3 — столярный;

D4 — наружный водостойкий;

D4+ — атмосферостойкий повышенной водостойкости и ударопрочности

При производстве балок первого класса принципиально используются водостойкие атмосферостойкие клея и клеевые системы.

Лакокрасочное покрытие. Работая в условиях стройки, деревянные двутавровые балки часто подвергаются значительным механическим воздействиям, перепадам температур, влажности, прямого дождя, снега и солнечного света, а так же бетонной смеси, в связи с чем важно обеспечить их надёжную и правильную защиту. 

Атмосферостойкие краски и эмали предназначены для консервации древесины и создания долговечного поверхностного защитного слоя. Обязательные характеристики составов должны отвечать следующим требованиям:

• Отсутствие влагопоглощения;
• Морозостойкость, т. е. способность выдерживать многочисленные циклы замораживания-оттаивания;
• Наличие УФ-фильтра. Защита дерева от солнечных лучей, которые вызывают эффект «загара» натурального материала, что приводит к потере внешнего вида;
• Антисептические свойства и биологическая защита;
• Устойчивость к истиранию и другим механическим воздействиям.

Торцевая защита двутавровых балок и древесины.

Растрескиванию подвержена древесина любых пород. Усушечное растрескивание торцов происходит по причине различной скорости испарения влаги через боковые и торцевые поверхности, поскольку через торцы влага испаряется во много раз интенсивней, чем через боковую поверхность, так что этот дефект может распространиться до самой середины материала. В трещины легко попадают споры деревоокрашивающих и дереворазрушающих грибов они развиваются, уничтожая древесину. Для того чтобы ликвидировать опасность появления трещин, очень важно вовремя и правильно обработать торцы пиломатериалов. Если влагозащитный состав не обладает необходимыми свойствами для защиты торцов древесины в конструкциях, не исключено, что запертая влага будет благоприятствовать торцевому увлажнению и биопоражению (загниванию) и развитию дереворазрушающих микроорганизмов. Специальные составы снижают интенсивность испарения влаги через торцевые части и предотвращают увлажнение торцов древесины, приводящее к загниванию. Защитный состав через торец глубоко проникает вдоль волокон древесины, внося активные биозащитные компоненты, которые предохраняют древесину от загнивания, и одновременно образует на торцевой поверхности древесины специальное воздухопроницаемое водоотталкивающее полимерное покрытие, нормализующее процесс испарения избыточной влаги из древесины, отталкивающее атмосферные осадки и предохраняющее от усушечного растрескивания и деформирования. С торцов влага удаляется легче всего, поскольку волокна древесины проходят вдоль ствола. Нанесение защитного состава на торцы снижает испаряемость и поглощение влаги и значительно уменьшает растрескивание.

Кроме защиты древесины от вышеперечисленных факторов, балочные торцы, работая в условиях стройки, часто подвергаются механическим воздействиям (удары, падения и т.п.). Правильная форма и химическая обработка способны эффективно защитить балочный торец от таких воздействий, но добавленная амортизирующая или поглощающая удары защита, протектор из металла или пластичного материала значительно увеличивает срок службы деревянной балки. Главное условие, не имитация, а долговечность и прочность материала, надежность его посадки и крепления к балке. Наилучшим образом себя зарекомендовали металлические и полиуретановые балочные протекторы.

Геометрия и форма двутавровых деревянных балок

Натуральная древесина – материал живой, и для нее свойственно сжиматься, усыхать или, наоборот, набирать в себя влагу. Точная геометрия деревянных двутавровых балок - очень важный фактор. Балки, изготовленные по современной технологии, из качественных материалов поступают на объект строительства без нарушения допусков, не деформируются, не ссыхаются, не рассыхаются и не подвергаются усадке, кручению и вздутию, не изменяют своих параметров, геометрических форм и свойств на протяжении всего срока эксплуатации. Что это дает? Долговечность балки, безопасность проведения монолитных работ, безупречно ровное перекрытие, на которое легко монтировать палубу и как результат, качество монолитного перекрытия выполненного согласно стандартов и норм. Двутавровые деревянные балки первого класса имеют идеальную геометрию и своих размеров не изменяют.