Разное

Калькулятор расчет сечения деревянной балки перекрытия: Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Калькулятор расчет сечения деревянной балки перекрытия: Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Содержание

Расчет деревянных балок перекрытий: онлайн калькулятор

Деревянные брусья для перекрытий в частном строительстве используют часто. Легкость, доступность по цене и возможность самостоятельного монтажа компенсируют способность к возгоранию, поражению грибком и гниению. В любом случае при возведению второго и более этажей просто необходимо произвести расчет деревянных балок перекрытия. Онлайн-калькулятор, который мы представляем в этом обзоре, поможет справиться с этой задачей просто и быстро.

Деревянные брусья для перекрытия – только качественная древесина

Читайте в статье

Польза онлайн-калькулятора для расчета деревянных перекрытий

Самостоятельные расчеты утомительны и чреваты риском не учесть какой-либо важный параметр. Так, деревянные балки для перекрытий должны обладать определенным сечением, учитывающим возможную нагрузку на них от мебели и техники, находящихся в помещении людей. При таких расчетах крайне важно знать возможный прогиб балки и максимальное напряжение в опасном сечении.

Разное сечение бруса

Преимущества калькулятора в следующем:

  • Точность. Формулы расчета учитывают множество параметров. В специальных полях задаются: тип поперечного сечения (круглое или прямоугольное), длину балки между опорами и шаг, параметры используемой древесины, предполагаемую постоянную нагрузку.
  • Сроки. Ввести готовые параметры и получить результат выйдет значительно быстрее, чем рассчитывать вручную требуемые значения.
  • Удобство. Онлайн-калькулятор расчета деревянных балок составлен таким образом, что после введения всех постоянных величин, вам остается просто подбирать сечение балки до тех пор, пока не будет обеспечена необходимая прочность.

Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

До расчетов и покупки рекомендовано обратить внимание на типы перекрытий. Брус для надежной связки строительных конструкций, бывает следующих видов:

  • Балки. Массив квадратного или прямоугольного сечения, уложенный с шагом от 60 см до 1 м. Стандартная длина – 6 м, на заказ изготавливаются балки до 15 м.
  • Ребра. Балки, напоминающие широкую (20 см) и толстую доску (7 см). Шаг укладки на ребро не более 60 см. Стандартная длина – 5 м, под заказ – 12 м.
Ребра перекрытия для одноэтажных построек
  • Комбинация двух типов бруса. Наиболее надежные перекрытия, служащие опорой для пролетов, до 15 м.

Сначала определяется прогиб балки, максимальное напряжение в опасном сечении и коэффициент запаса прочности. Если значение коэффициента получается меньше 1, то это значит, что прочность не обеспечена. В этом случае необходимо изменить условия расчета (изменить сечение балки, увеличить или уменьшить шаг, выбрать другую породу древесины и т.д.)

Длина балок, м
Шаг укладки, м2,03,04,05,0
0,675*10075*200100*200150*225
175*150100*175150*200175*250

Когда нужное сечение найдено требуется рассчитать его кубатуру. Это произведение длины, ширины и высоты. Далее по проекту находим количество балок перекрытия и умножаем на полученный результат.

Брус

Итог

Важно! Для строительства многоэтажных домов не рекомендовано приобретать балки недостаточной длины. Сращивание, даже качественное, снижает надежность конструкций.

Сращивание двух балок перекрытия = снижение надежности

Для наглядности пользователю предоставлено видео расчета древесины для перекрытий.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

Программа расчета деревянных балок

Программа расчета деревянных балок  перекрытия — небольшой и удобный инструмент, который упростит основные расчеты по определению сечения бруса и шага его установки при устройстве межэтажных перекрытий.

Инструкция по работе с программой

Рассмотренная программа небольшая и дополнительной установки не требует.

Интерфейс программы

Чтобы было понятнее, рассмотрим каждый пункт программы:

  • Материал — выбираем требуемый материал бруса или бревна.
  • Тип балки — брус или бревно.
  • Размеры — длина, высота, ширина.
  • Шаг балок — расстояние между балками. Изменяя данный параметр (как и размеры) можно добиться оптимального соотношения.
  • Нагрузка по площади. Как правило, расчет нагрузки на перекрытия производится на этапе проектирования специалистами, но выполнить его можно и самостоятельно. Прежде всего, учитывается вес материалов, из которых изготовлено перекрытие. Например, чердачное перекрытие, утепленное легким материалом (например, минеральной ватой), с легкой подшивкой выдерживает нагрузку от собственного веса в пределах 50 кг/м². Эксплуатационная нагрузка определяется в соответствии с нормативными документами. Для чердачного перекрытия из деревянных основных материалов и с легкими утеплителем и подшивкой эксплуатационная нагрузка в соответствии со
    СНиП 2. 01.07-85
    вычисляется таким путем: 70*1,3=90 кг/м². 70 кг/м².  В этом расчете берется нагрузка в соответствии с нормативами, а 1,3 – коэффициент запаса. Общая нагрузка вычисляется путем сложения: 50+90=140 кг/м². Для надежности цифру рекомендуется округлить немного в большую сторону. В данном случае можно принимать общую нагрузку за 150 кг/м². Если чердачное помещение планируется интенсивно эксплуатировать, то требуется увеличить в расчете нормативное значение нагрузки до 150. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом: 50+150*1,3=245 кг/м². После округления в большую сторону – 250 кг/м². Также следует проводить расчет таким образом, в случае если используются более тяжелые материалы: утеплители, подшивка для заполнения межбалочного пространства. Если на чердаке будет обустраиваться мансарда, то необходимо принимать во внимание вес пола и мебели. В этом случае общая нагрузка может составить до 400 кг/м².
  • При относительном прогибе.  Разрушение деревянной балки обычно происходит от поперечного изгиба, при котором в сечении балки возникают сжимающие и растягивающие напряжения. Вначале древесина работает упруго, затем возникают пластические деформации, при этом в сжатой зоне происходит смятие крайних волокон (складки), нейтральная ось опускается ниже центра тяжести. При дальнейшем росте изгибающего момента пластические деформации растут и происходит разрушение в результате разрыва крайних растянутых волокон. Максимальный относительный прогиб балок и прогонов покрытий не должен превышать 1/200.
  • Среднеточечная нагрузка (для ригелей) — это нагрузка, взятая с плиты (полная) плюс собственный вес ригеля.

Похожие записи по метке:

Расчет деревянной балки перекрытия

Предлагаем вашему вниманию онлайн калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Этот удобный и эффективный строительный калькулятор поможет вам легко и точно произвести один из самых трудных конструкционных расчетов.

Деревянные балки межэтажного перекрытия являются несущей конструкцией. Они воспринимают нагрузку, ложащуюся на межэтажное перекрытие, и, таким образом, от их надежности в значительной степени зависит сохранность здания и безопасность его обитателей. Расчет деревянной балки перекрытия необходим для того, чтобы определить, выдержит ли балка с определенными характеристиками предполагаемую вертикальную нагрузку или же вычислить, какую именно вертикальную нагрузку способна выдержать деревянная балка с заданными характеристиками. Без такого расчета строительство или реконструкция дома с использованием деревянных балок представляются слишком рискованными – слишком слабая балка может в любой момент привести к обрушению перекрытия, а это грозит и огромным материальным ущербом и, что гораздо страшнее, к человеческим жертвам. С другой стороны, слишком большие и тяжелые балки – это и лишние расходы, и лишняя нагрузка на несущие стены и фундамент дома. Следовательно, расчет сечения деревянной балки перекрытия должен быть максимально точным, в чем вам и поможет данный онлайн-калькулятор.

Еще один важный вид строительных расчетов, касающийся балок перекрытия – расчет прогиба деревянной балки. Даже если балка достаточно прочна, чтобы не переломиться, под постоянной нагрузкой она может постепенно прогнуться. А это портит вид потолка и создает различные неудобства. Да и жить под прогнувшимися балками, даже будучи уверенным в их прочности, не слишком приятно. Согласно стандартным нормам прогиб не должен быть более 1/250 длины деревянной балки. Калькулятор расчета деревянных балок поможет вам точно подсчитать величину расчетного прогиба балки при заданных габаритах и типе древесины.

Похожее

Расчет балок перекрытий | ЗАО «Техстройпроект»

Деревянные балки перекрытий

Деревянные балки перекрытий часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками. Недостатки деревянных балок — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, деревянные балки перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург).

Как расчитать необходимое сечение деревянной балки перекрытий?

Оптимальный пролет для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для деревянной балки — прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.

При выборе сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило стоставляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2.

Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.

Для расчета минимального и оптимального сечения деревянной балки перекрытия можно воспользоваться он-лайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий

Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длинн пролетов:

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. — рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку

Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:

Таблица минимальных сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглы бревна, можно пользоваться следующей таблицей:

Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2

Если вы хотите перекрыть большие прогоны, то рекомендуем воспользоваться опытом с сайта Околоток.

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке — высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред.

Для расчета параметров двутавровой металлической балки можно воспользоваться хорошей программой расчета Beam

Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок

В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко — например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать, как 350 (без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м2
Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру.

В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

Железобетонные балки перекрытий

При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову):

  1. Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.
  2. Ширину балки рассчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).
  3. Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.
  4. Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер.
    Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

Вес строительной арматуры или сколько метров арматуры в тонне. Вес арматуры длиной 11,75 м. Вес арматуры диаметром от 5,5 до 32 мм. 

Вес двутавра и количество метров в тонне двутавра

 

Популярность: 24%

Расчет деревянных конструкций / Доктор Лом


Расчет деревянного перекрытия — одна из самых легких задач и не только потому, что древесина — один из самых легких строительных материалов. Почему так, мы очень скоро узнаем. Но сразу скажу, если вас интересует классический расчет, согласно требований нормативных документов, то вам сюда.

При строительстве или ремонте деревянного дома использовать металлические, а тем более железобетонные балки перекрытия как-то не в тему. Если дом деревянный то и балки перекрытия логично сделать деревянными. Вот только на глаз не определишь, какой брус можно использовать для балок перекрытия и какой делать пролет между балками. Для ответа на эти вопросы нужно точно знать расстояние между опорными стенами и хотя бы приблизительно нагрузку на перекрытие.

Понятно, что расстояния между стенами бывают разные, да и нагрузка на перекрытие тоже может быть очень разная, одно дело — расчет перекрытия, если сверху будет нежилой чердак и совсем другое дело — расчет перекрытия для помещения, в котором будут в дальнейшем делаться перегородки, стоять чугунная ванна, бронзовый унитаз и много чего еще.

Комментарии (199)

Внимание: в текст статьи были внесены некоторые изменения с целью упрощения процедуры расчета.

Дано:

Планируется такой себе двухэтажный домик 8х10 м, высота этажа 3 м (с учетом междуэтажных перекрытий). Место строительства — Московская область. Дом с пятью несущими стенами: 4 наружные и одна внутренняя, толщина наружных стен — 0.51 м, толщина внутренней стены — 0.38 м. Кровля — волнистые асбестоцементные листы. Стропильная система — двускатная кровля с опорными стойками по центральной несущей стене, шаг стропил — 1 м, обрешетка — доски необрезные толщиной 25 мм. Чердачное помещение — нежилое.

Примечание: Для большей надежности лучше сделать сплошной настил и дополнительную гидроизоляцию рубероидом перед укладкой шифера, но ограничимся расчетом бюджетного варианта.

Требуется:

Подобрать сечение стропил и обрешетки.

Решение:

Даже такую, казалось бы простую задачу можно решать, принимая во внимание различные факторы.

Комментарии (86)

При проектировании различных конструкций и в частности при расчете деревянных балок нагрузки, действующие на балку, уже известны. Также известна длина пролета или пролетов, если балка многопролетная, шаг балок, а также варианты закрепления на опорах. На основании этих данных, а также с учетом расчетного сопротивления принимаемой древесины и определяются параметры поперечного сечения балки.

Между тем людей, сталкивающихся со строительством один-два раза в жизни, чаще интересует обратный расчет, т.е. определение несущей способности деревянной балки при известном пролете, шаге балок, и параметрах сечения. Или как это часто формулируют пользователи: какую нагрузку выдержит деревянная балка? Происходит это, как я понимаю, из-за того, что сначала делается например перекрытие или другая конструкция на глаз или по советам форумных гуру, а затем все-таки возникает сомнение — достаточно ли принятого сечения и пр.?

Комментарии (73)

Дано:

Рассчитывается стропильная система двухскатной шиферной кровли для дома в Московской области, имеющая приблизительно следующий вид:

Комментарии (16)

Иногда при устройстве перекрытий лаги делаются в двух направлениях. Таким образом получается как бы решетка и укладываемая на эту решетку фанера может рассматриваться как пластина с опиранием по контуру. Имеет ли смысл рассматривать такой лист как пластину, мы далее и узнаем.

Конечно же в большинстве случаев лист фанеры будет укладываться более чем на одну ячейку решетки и тогда следует рассматривать только часть фанерного листа, перекрывающего только одну ячейку, заменяя не рассматриваемые части листа как минимум жесткими опорами. Однако мы рассмотрим вариант, когда лист фанеры укладывается только на одну ячейку, например в одном из углов помещения. Это вполне вероятно, если размеры фанерных листов не кратны размерам помещения.

Комментарии (2)

Сюда я поместил переписку с одним из читателей по поводу установки печки на деревянный пол по деревянным лагам. Переписка велась несколько месяцев и потому читать вопросы и ответы по установке топки, разбавленные другими вопросами и ответами, было не очень-то удобно

Комментарии (6)

Любая конструкция под воздействием нагрузки прогибается. Особенно сильно это ощущается при ходьбе по деревянному полу, выполненному по деревянным балкам перекрытия. Причин такого прогиба или как говорят — пружинистости деревянных полов — может быть несколько:

1. Деревянные балки перекрытия (или лаги по балкам перекрытия) были уложены не в одной плоскости или для выставления балок в одной плоскости использовались слишком пластичные материалы;

2. Использовались непрямолинейные балки перекрытия или лаги;

Комментарии (8)

Статья, посвященная расчету деревянного перекрытия, обильно поросла комментариями, часто не имеющими прямого отношения к теме статьи и касающимися общих вопросов расчета деревянных конструкций. Чтобы снизить нагрузку на читателя, я решил перенести часть этих вопросов в отдельную статью.

Здесь собраны вопросы по расчету стропил, стоек, многопролетных балок, балок, к которым приложено несколько сосредоточенных нагрузок, расчету деревянного основания под стяжку с последующей укладкой керамической плитки и т.п.

Комментарии (10)

Как правило плиты и балки перекрытия в жилых зданиях рассчитываются на равномерно распределенную нагрузку.

В действительности даже нагрузка от собственного веса балки, настила и напольного покрытия не может рассматриваться как равномерно распределенная из-за того, что плотность не постоянна и геометрия не идеальна, а уж про нагрузку от всяких там книжных и платяных шкафов, кроватей, диванов, инженерного оборудования, людей и животных и говорить нечего. Нагрузку от мебели и инженерного оборудования более правильно рассматривать как временную статическую условно сосредоточенную нагрузку, точнее несколько нагрузок, передающихся в местах контакта мебели или оборудования с перекрытием, а нагрузку от людей и животных, как временную динамическую, а иногда даже ударную. Впрочем, если вы собираетесь часто ронять шкафы и прочую мебель на пол, то и нагрузку от мебели тоже более правильно рассматривать как ударную.

Комментарии (8)

Данная переписка извлечена мной из статьи «Расчет деревянного перекрытия», так как занимала там много места да и прямого отношения к теме статьи не имела.

09-05-2015: Виталий

Добрый день, уважаемый Доктор Лом! С праздником Великой Победы Вас и всех форумчан!

Вопрос мой по этой статье таков? Почему Вы, когда рассчитываете максимальный момент для фанеры, уложенной на лаги, не учитываете, рассматривая фанеру как однопролетную балку шириной 1 метр, уложенную на эти лаги, что при изменении расстояния между лагами с 1 метра, например, до 0. 75м, изменится не только пролет этой балки но и нагрузка q, приходящаяся на данный пролет, а именно, теперь 400*0.75=300 кг теперь q равно. И тогда результат будет иным, нежели у Вас. Объясните, пожалуйста.


Комментарии (7)

20-01-2013: Григорий

Скажите пожалуйста что обозначает допустимый прогиб 1/250? Для 4м балки (я так понимаю в центре) допустимый прогиб 16мм. Допустимый для чего? При его прtвышении треснет сама балка? А при каком прогибе будет отпадать напольная плитка и трескается потолок из ГКЛ ?Или допустим я захочу сделать раздвижную дверь от пола до потолка, так для них макс прогиб (в зависимости от конструкции) в некоторых случаях может быть не более 5мм .Как быть в этом случае?

Комментарии (2)

В последнее время при устройстве перекрытия по деревянным балкам, особенно при достаточно больших пролетах, люди хотят сэкономить на материале. Причин для этого несколько — доступные размеры сечений деревянного бруса сильно ограничены, а под заказ это сделать достаточно проблематично. Кроме того прямоугольное сечение бруса, который чаще всего и используется для балок перекрытия,  является далеко не самым эффективным с точки зрения восприятия действующих нагрузок.

Однако изготовить составную балку тоже не всегда просто. Вопросы возникающие при этом я вынес в данную статью, так как к теме расчета деревянного перекрытия эти вопросы прямого отношения не имеют.

Комментарии

Вопрос на первый взгляд кажется до смешного простым, чего там определять, если все размеры бруса и порода древесины известны? Умножаешь объемный вес древесины на объем, всего и делов-то.

Например, имеется деревянный сосновый брус сечением 10х10 см и длиной 200 см. При объемном весе сосны около 500 кг/м3 вес бруса выйдет 10 кг. Вот только ни объемный вес, ни размеры поперечного сечения для древесины не являются постоянными величинами, а зависят от влажности древесины. А так как строительный лес часто продают свежепиленный, то объемный вес той же свежепиленной сосны может составлять до 820-850 кг/м3.

Комментарии

Когда сечение деревянных балок принимается без расчета, а так, на глаз или на основании авторитетного мнения соседа, то с прочностью или величиной прогиба таких балок при расчете на все действующие нагрузки могут возникнуть проблемы. Как правило это обнаруживается уже на стадии эксплуатации, когда просто заменить старые слабые балки на новые — слишком дорого, да и технологически это может быть достаточно сложно. В таких случаях возникает вопрос: а как можно усилить деревянную балку? Впрочем подобный вопрос может возникнуть и тогда, когда задумывается перепланировка.

Комментарии

23-09-2015: Сергей

Здравствуйте! Пытаюсь разобраться в вопросе подбора сечения балки.

Перекрытие холодного чердака по деревянным балкам. Сосна свежеспил будет закупаться зимой и выдерживаться до начала весны в штабеле, т.е. к установке влажность древесины будет более 20%. Пролет 5,5м.

При вводе по определенным причинам предельных для себя данных (модуль упругости уменьшаю до кгс/м2, однако существует необходимость увеличения общей расчетной нагрузки равномерно-распределенной на чердачное перекрытие до 250кг/м2), при расчете на прогиб практически проходит сечение 140х220(h)мм. при шаге 72см. Т.е. при подсчете имеем прогиб 3см. против 2,8см. положенных.

Вопрос, возможно, не по теме, но задать некому, при возможности, ответьте.

Комментарии

Когда-то на моем старом сайте был форум, где также можно было задавать различные вопросы. Теперь у меня нет возможности этот форум поддерживать, однако я решил выложить вопросы, задаваемые когда-то на форуме, на основном сайте. Как знать, может кому и пригодится. Ниже приводится переписка по поводу укладки керамической плитки на черновой пол, выполненный из ЦПС (цементно-стружечных плит).

Комментарии

Иногда посетители сайта задают мне достаточно каверзные вопросы и просят объяснить, как возможно то или иное чудо. Например: «Есть здание, в котором нужно положить лаги перекрытия длиной 14 метров. Никто по ним ходить не будет, просто положить, прибить потолок а сверху утеплитель, ну и сама крыша. Есть точно такое же здание, там стоят лаги размером 45 на 150, каждые 0,9м. Между собой стыкуются в торец. Расскажите, как они выдерживают и нормально ли это. Спасибо».

Даже без долгих расчетов понятно, что формулировке вопроса что-то не так, деревянные лаги длиной 14 м изготовить достаточно сложно, да и несущая способность их будет очень низкой. Впрочем, что именно было не так, вы и узнаете из данной статьи.

Комментарии

06-05-2015: Владимр

Здравствуйте! Поражен вашим терпением и внимательностью к вопросам дилетантов типа меня. Прошу ответить на мой вопрос: Где-то увидел простое соотношение — дерево(Сосна) на растяжение крепче чем на сжатие (100:30) в 3,3 раза. Если это верно, то значит ли что, низ балки можно делать менее массивным (в 3-3,3 раза), не теряя значительно в прочности и выигрывая в весе самой балки. Какую нагрузку например может нести П-образная сосновая балка склеенная из дюймовки(толщина стенок 25мм) с габаритами: h=175, ширина=150 в сравнении с такой же полнотелой балкой ? Заранее спасибо.

Комментарии

В начало

Vladislav: 28 янв 2013, 11:56

В общем, остановился пока на таких показателях — прогиб балки 5 мм на 2,9 м, прогиб доски 1,4 мм на 0,7 м. Включив воображение (плитки под рукой нет), мысленно подложил под плитку размером 0,7х0,7 м (расстояние между балками 0,7 м) по центру стержень толщиной 1,4 мм, а на края плитки встал ногами — плитка не сломалась, повторил эксперимент с плиткой размером 0,4х0,4, подложив под нее стержень толщиной 0,8 мм — результат тот же. 2 и … ведь чем балки чаще тем прогиб меньше.


Комментарии
Всего статей по ремонту в этом разделе: 29

Новые статьи

Новый модуль упругости древесины

Честно скажу, обновление модуля упругости древесины произошло совершенно незаметно для меня. И если бы не один из моих читателей, которому нужно…

Калькуляторы расчета деревянных балок

Здесь собраны ссылки на калькуляторы расчета деревянных балок из сосны и LVL бруса. Калькуляторы пока не on-line, ну то есть их для начала…


Расчет деревянной балки перекрытия на прогиб, пример, таблица

Применяется и такое конструктивное решение, когда несущие элементы перекрытия являются частью стропильных конструкций. В этом случае балка является конструкцией для формирования свеса, то она  опирается на мауэрлат  и имеет выпуск за внешнюю грань каждой стены примерно на 500 мм. Это конструктивное решение может увеличить её длину примерно на 1 метр.

Производя подбор и расчет деревянных балок необходимо помнить, что самым оптимальным расстоянием, которое можно перекрывать, применяя эти конструктивные элементы, является 6 метровый пролет.

При необходимости перекрывать большие расстояния рекомендуется  использование деревянных конструкций прямоугольного или двутаврового сечения изготовленных из клееного бруса или применять промежуточные конструкции, такие как стойки, колонны, декоративные арки и т. п.

Сбор нагрузок воздействующих на балки

Диапазон различного вида нагрузок действующих на несущие конструкции достаточно велик. Он различается исходя из целевого применения балки, то есть ответа на вопрос эта балка располагается в междуэтажном или чердачном перекрытии. Конструкции междуэтажных перекрытий несут нагрузку в основном только от веса самого перекрытия, от  процесса жизнедеятельности людей которые там находятся и того производственного процесса который там проходит.

Так расчетная нагрузка на междуэтажное перекрытие  в жилых зданиях равна 150кг/м2  х 1,3 = 195 кг/м2.

Коэффициент 1,3 обеспечивает надежность работы конструкции. Вес междуэтажного перекрытия включает вес балок, полов, конструкций потолка, утеплителя. При производстве расчетов вес междуэтажного перекрытия лучше всего рассчитывать в каждом случае индивидуально.

Нагрузка на чердачное перекрытие, эксплуатация которого не предусматривает 70 кг/м2 х 1,3 = 91 кг/м².

Вес самого чердачного перекрытия включает в себя вес балок, утеплителя, материала зашивки и составляет 50 кг/м2.  В случае, если балка является не только чердачным перекрытием, но и входит в конструкцию стропильной системы здания, то её расчет производится в составе стропильных конструкций.

В случае, когда величина прогиба превышает указанные величины, это может нанести существенные деформационные изменения в геометрии потолочных конструкций.  Так при длине балки перекрытия 6 метров величина допустимого прогиба будет составлять 17 мм. Если предположить, что потолок в помещении будет из гипсокартонных плит, то образование трещин неминуемо. Поэтому производя расчет, следует сразу же учитывать материал,  из которого будет выполняться конструкция потолка. Если заказчик для оформления потолка будет использовать подвесные конструкции типа «Армстронг», то беспокоиться не о чем, а если для отделки будут применяться материалы на основе гипса, минеральных вяжущих, то возможно стоит увеличить надежность перекрытия и увеличить сечение балок, чтобы полностью исключить возможность прогиба.

Расчет сечения бруса для перекрытия

Калькуляторы по теме:

Инструкция к калькулятору

Исходные данные

Тип 1

Длина пролета (L) – расстояние между двумя опорами балки. Например, для стен, это расстояние между двумя внутренними гранями этих стен.

Шаг балок (Р) – шаг, с которым предполагается укладывать балки. Обычно он составляет 500-1000 мм.

Вид перекрытия – здесь Вы должны выбрать, какое перекрытие (междуэтажное или чердачное) будет в данный момент рассчитываться. Для справки, чердачное – это перекрытие над последним этажом в случае, если чердак не жилой.

Длина стены (Х) – длина стены, на которую опираются балки с одной стороны.

Срок службы – предполагаемое время до замены балок.

Температура – максимальная температура, при которой будут эксплуатироваться конструкции.

Влажность – расшифровывается так: Эксплуатационная влажность древесины/Максимальная влажность воздуха при температуре 20 °С. Чаще всего, для жилых помещений – это до 12%/до 65%.

Материал – порода древесины, из которой сделана балка.

Длина (А), ширина (В), высота (Н) балки – размеры рассчитываемой балки.

Сорт древесины – из какого сорта древесины выполнена балка.

Пропитка – имеется ввиду глубокая пропитка антипиренами под давлением.

Коэф. mб коэффициент для балок с высотой сечения более 50 мм. Выбирается по таблице 4 [2]. Если высота сечения балки ниже 50 мм, то ставится цифра 1.

Нормативные и расчетные нагрузки – максимальные нагрузки, которые действуют на балки перекрытия. Для сбора нагрузок Вы можете воспользоваться специальным примером.

Коэф. mд вводится в случае, если напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

Цена за кубометр – стоимость 1 м3 пиломатериала .

Тип 2

Здесь и в последующих типах будут рассматриваться только новые переменные.

Толщина слоя (Т) – толщина досок , из которых склеивается балка.

Коэф. kw коэффициент, определяемый по таблице 11 [2].

Тип 3

Тип балки – рассчитываются балки типа Ultralam (таблица 15 [2]).

Тип 4

Диаметр балки (D) – диаметр оцилиндрованного бревна, из которого была сделана балка путем его обрезки с одной или двух сторон.

Результат

Расчет по прочности:

Wбалки момент сопротивления рассчитываемой балки.

Wтреб требуемый момент сопротивления.

Запас – в случае, если Wбалки Wтреб – значение положительное, указывающее на сколько процентов сечение существующей балки больше требуемого.

Расчет по прогибу:

Fбалки прогиб рассчитываемой балки заданного сечения.

Fmax максимальный прогиб из условия жесткости в зависимости от вида перекрытия.

Запас – Fбалки Fmax – сечение балки не проходит для указанного пролета и шага балок.

Количество балок – получаемое количество балок, лежащих вдоль стены длиной X с шагом P.

Общий объем – общая кубатура балок.

Стоимость – количество затраченных средств на покупку данного пиломатериала.

Расчет деревянных балок перекрытия: онлайн-калькулятор и теория расчетов

Время чтения: 2 минуты Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Расчет нагрузки на балку перекрытия – это важнейший этап в проектировании. Об этом говорит тот факт, что студентов строительных специальностей на протяжении всего периода обучения натаскивают на решение подобных задач. Допущенная ошибка может вылиться в полное обрушение здания, обвал перекрытия и абсолютную непригодность здания к дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому расчет деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор выполняет с учетом всех существующих ныне норм.

Назначение калькулятора

В частном строительстве в качестве лагов перекрытия используют деревянный брус. Дерево как строительный материал имеет больше достоинств, чем недостатков. Единственное, что настораживает при выборе – это горючесть древесины. В корне неверно считать, что бетон не горит. Он начинает трескаться при температуре 250 – 300 градусов, а при температуре 550 градусов перекрытия осыпаются. Дерево, обработанное специальными составами, загорается очень медленно, и даже обугленные брусья могут служить надежной опорой еще многие годы.

Такая надежность возможна только в том случае, если брус уложен с запасом прочности. При эксплуатации деревянные брусья работают на изгиб и должны выдерживать постоянную нагрузку. К таковым относится все, что лежит над перекрытием: пол, перегородки, мебель, техника люди и так далее. Нормы требуют нагрузки брать с запасом. Расчет деревянных балок перекрытия онлайн калькулятор осуществляет для того, чтобы найти такое сочетание длины и сечения, при которых прочность будет оптимальной.

Деревянные лаги в доме из бетонных блоков

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия

Формулы и элементы расчета

Калькулятор при расчетах использует следующие исходные данные:

  • длина балки – это параметр, который закладывается проектом и зависит от расстояния между несущими стенами;
  • сечение бруса – его ширина и высота, причем высота всегда должна быть больше для лучшего сопротивления специфическим изгибающим нагрузкам;
  • порода дерева – от нее зависит пластичность и глубина прогиба балки, а соответственно, и максимально возможная нагрузка;
  • предполагаемая нагрузка – берется из стандартов и зависит от типа помещения и количества жильцов.

На лаги укладывается доска, формирующая перекрытие

Кроме исходных данных в калькуляторе заложена переменная – шаг бруса. Меняя его значение, можно подобрать оптимальный вариант размещения балок. В калькуляторе заложены справочные значения, характерные для каждого из выбранных параметров:

  • разрушающее усилие – это величина постоянной нагрузки на балку, при достижении которой произойдет обрушение, зависит от габаритов бруса;
  • распределенное усилие – зависит от величины предполагаемой нагрузки;
  • прогиб в миллиметрах – максимально допустимая величина деформации, зависит от длины балки, величина приведена для сравнения, она не должна превышать расчетный прогиб;
  • расчетный прогиб в миллиметрах – зависит от породы дерева.

В итоге после введения всех данных калькулятор сообщает о том, существует ли запас по прогибу и прочности при заданных пользователем параметрам. Если запас есть, балку можно использовать, если нагрузка превышена, следует откорректировать один из параметров. Для справки в калькуляторе приведены такие величины, как крутящий момент и масса самой балки. Первый параметр интересен для общего развития, а вот вес полезно знать, так как от него зависит стоимость доставки леса на стройплощадку.

Щитовой дом с деревянным перекрытием

Допуски при расчетах

Расчет несущих деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор производит с целью выявления допусков. Результатом подбора являются такие определения, как запас по прочности и запас по прогибу, который выражается в кратных единицах. Иными словами, чем больше у результата запас прочности, тем лучше. Однако для рационального строительства и недопущения перерасхода следует стремиться к значению коэффициентов от 1,5 до 3.

Видео: расчет деревянных балок

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.

Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м 2 . Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.

Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м 2 .

Руководствуясь СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м 2 х 1,3 = 91 кгс/м 2 ,

где 70 кгс/м 2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;
1,3 — коэффициент надежности.

Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит, округляя в большую сторону, — 150 кг/м 2 (50 кгс/м 2 + 91 кгс/м 2 ).

Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить. Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м 2 .

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м 2 х 1,3 = 195 кгс/м 2 . В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м 2 (50 кгс/м 2 + 195 кгс/м 2 ).

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м 2 , до 300 кгс/м 2 .

По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.

Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.

Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:

В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.

В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:

В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.

Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.

Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.

Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».

Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м 2 , как указано выше).

Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.

Перекрытие больших пролетов деревянными балками: клеенные балки, деревянные фермы

Монтаж деревянных балок в перекрытиях домов не является редкостью. Их главное предназначение – это равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент здания. Чтобы балочная конструкция выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать материал для нее, провести расчеты длины и сечения.

Разновидности балочных перекрытий из дерева

Все балочные перекрытия из дерева делятся между собой по назначению и виду материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: межэтажными, чердачными, подвальными и цокольными. По виду материала балки могут быть изготовлены из цельной древесины или клееной.

деревянные перекрытия в доме из газобетона

Межэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Во внутренний объем между потолком и полом укладываются звуко- и пароизоляционные наполнители. Потолочная часть зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.

Чердачное перекрытие может устанавливаться как элемент крыши, являясь частью ее стропильной конструкции. Может быть установлено, как отдельный независимый элемент. С целью сохранения тепла, обязательно оборудуется паро- и теплоизоляцией.

Перекрытие подвала и цокольного этажа должно быть большой прочности и выдерживать высокую нагрузку. Эти пролеты оборудуются тепло и пароизоляцией, чтобы не допустить проникновение холода из подвала.

Балки отличаются между собой по видам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Для изготовления цельных балок применяется древесина твердых пород. Существенным недостатком цельномассивных деревянных балок является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.

Балки из клееной древесины объединяют высокую прочность и эстетику. Их применение существенно увеличивает предельную длину, которая может составлять до 20 метров. Учитывая то, что клееные перекрытия выглядят красиво, их зачастую не закрывают потолком и они служат элементом дизайна.

Они имеют еще несколько существенных преимуществ, к которым относятся:

  • способность перекрыть большие пролеты;
  • простота их установки;
  • небольшая масса;
  • большой период эксплуатации;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • не поддаются деформации.

Деревянные части балок перекрытия могут иметь прямоугольное сечение, что характерно для бруса или доски, или же круглое, изготовленное из бревна.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Монтаж деревянных балочных перекрытий влечет за собой ряд требований, которые необходимо учесть. Они состоят в следующем:

  1. Балочные изделия должны быть изготовлены их хвойных пород дерева, которые обладают высоким запасом прочности. При этом, влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
  2. Запрещается для изготовления балок применять древесину, подверженную грибковым заболеваниям или испорченную насекомыми.
  3. Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
  4. Чтобы потолок или пол не прогибался даже при нагрузке, необходимо выполнить строительный подъем. Потолок нижнего этажа получит в центре незначительный подъем, который при нагрузке станет ровным.
  5. Если брусья планируется укладывать с большой частотой, то вместо них можно применить доски, которые необходимо устанавливать на ребра.

  • определить длину пролета, на которые они будут устанавливаться;
  • рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после монтажа;
  • имея указанные данные, провести расчет сечения балок и шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого используются специальные таблицы и программы.

  1. Ширина и высота балок должна быть в пропорции 1:1.,4. При этом, ширина балок должна находиться в диапазоне от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см, с учетом толщины утеплительного материала. Бревна для перекрытий должны иметь диаметр в диапазоне от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки должен находиться в пределах от 30 до 120 см, с учетом утеплительного и подшивочного материалов, которое будет в межбалочном пространстве. Если строение каркасное, то шаг должен соответствовать дистанции между каркасами.
  3. Определение сечения балок из дерева проводится по разработанным таблицам или с применением определенных программ. Проводя расчет сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

  • способность накрыть пролет значительного размера без дополнительных опорных стоек;
  • незначительную массу, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
  • высокая прочность и неподатливость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочного и напольного материалов;
  • простота монтажа на любые несущие элементы здания, независимо от материала, из которого они изготовлены;
  • возможность изменять ширину шага укладки фермы;
  • возможность монтажа внутренних коммуникационных линий;
  • прекрасная звуковая изоляция;
  • красиво выполненные фермы можно не зашивать и использовать как элемент декора.

Столы для перекрытия балок | Калькулятор

Часть 3 Проектирования жилых домов

На этой странице мы объясним, как читать и проектировать таблицы пролета балок перекрытия. Вы найдете калькулятор пролета балки внизу этой страницы. На этом сайте также есть информация о том, как научиться читать таблицы балок и калькулятор балок.

Если вы только начинаете, вы можете перейти на страницу балок, поскольку мы расширим представленный там пример дизайна дома.Или даже вернитесь на страницу проектирования жилых домов, которая объясняет основную структуру дома.

Или посмотрите карту сайта с обучающими материалами «Создай свой собственный дом».

Использование таблиц пролета балок перекрытия

Продолжая часть 2: Таблицы пролетов деревянных балок для проектирования жилых домов, мы как раз собирались сделать наш дом более широким. Как только мы выйдем за пределы допустимых пролетов для балок пола (как показано в таблицах пролетов балок перекрытия), нам понадобится какая-то опора под этими балками пола.

Эта опора может иметь форму несущей стены. Стена может быть либо конструкционным бетоном надлежащего размера, либо стеной из бетонных блоков, либо стеной с деревянным каркасом. Мы обсудим эти возможности позже. А пока мы рассмотрим возможность поддержки балок перекрытия балкой перекрытия.

Самый широкий пролет в таблице пролета балок перекрытия в Части 2 этого учебного модуля показал, что перекрытия перекрытия могут занимать 17 футов 2 дюйма, если они имеют размер 2 X 12 с шагом 12 дюймов. (в центре). Давайте расширим наш дом за пределы этих 17 футов 2 дюйма до 24 футов в ширину.Таким образом, размеры дома теперь будут 24 ‘X 13’.

Можно было бы по-прежнему обрамлять пол таким же образом, как указано выше, но просто проложить балки пола в противоположном направлении (ищем пиломатериалы размером 13 футов), но для нашего примера мы собираемся сохранить балки пола. работает в том же направлении. Теперь на высоте 24 фута мы вышли за пределы возможностей нашей таблицы в предыдущем примере. Таким образом, нам придется разместить деревянные балки перекрытия (или аналогично балки потолка) по всей ширине дома, чтобы поддержать балки перекрытия.На рисунке ниже показано, как это будет выглядеть в плане.

Балки пола по-прежнему имеют длину 12 футов, но теперь вы можете видеть балку перекрытия, проходящую горизонтально через середину дома (поддерживаемую нижней бетонной стеной фундамента). На рисунке ниже показано, как будет выглядеть каркас этого пола в трехмерной перспективе.

Теперь вопрос в том, насколько большой должна быть центральная балка перекрытия? Опять же, нет необходимости выполнять сложные расчеты деревянных балок, а просто найдите ответ в таблице пролета балок.Существует множество таблиц пролета балок для всех видов пиломатериалов, а также для количества этажей, которые в конечном итоге поддерживаются этой балкой. В таблице ниже показана выдержка из таблицы максимального пролета для сборных балок перекрытия из пихты Дугласа для поддержки не более одного этажа. Для всех пород древесины существует несколько таблиц пролета балок.

Образец таблицы пролетов перекрытия

Эта таблица является всего лишь образцом и может не подходить для вашего региона.

В этой выдержке из таблицы пролета показаны два возможных размера сборных балок перекрытия (2 X 10 и 2 X 12).В полной таблице указаны другие размеры пиломатериалов. Он также показывает максимум, на который балка может простираться для различного количества таких кусков пиломатериалов, собранных вместе (это обозначается трехслойной, четырехслойной и пятислойной). Трехслойный слой 2 х 10 будет означать, что три 2 х 10 соединены бок о бок с их широкими секциями, идущими параллельно друг другу.

Поддерживаемая длина, показанная вдоль крайней левой стороны стола, — это общая длина балок перекрытия, которые должны поддерживаться по обе стороны от балки перекрытия, деленная на два.В случае нашего примера дома ширина дома составляет 24 фута, поэтому для дома потребуется 24 фута ширины балок. Разделив на два, мы получим 12 футов поддерживаемой длины. Итак, мы прочитаем по строке таблицы для 12 футов поддерживаемой длины.

Поскольку длина дома 13 футов, мы ищем запись в таблице для застроенной балки перекрытия, которая может перекрывать 13 футов. Мы также, вероятно, захотим построить балку наименьшего размера, которая будет соответствовать этому требованию, поскольку она будет наименее затратной. Посмотрите на таблицу в ряду для 12 футов поддерживаемой длины.Вы увидите, что 4-слойный, 2 X 12 может охватывать максимум 13 футов, поддерживая 12-футовые балки по обе стороны от него.

Где искать столики

Лучшее место, чтобы забрать пролетные столы — это ваш местный склад пиломатериалов, так как там есть все столы, которые используются в вашем регионе.

Переход от расчетов балок к опорам балок

Итак, теперь у нас есть балки перекрытия подходящего размера и балки перекрытий подходящего размера для нашего дома размером 24 на 13 футов. Наша балка перекрытия перекрытия может перекрывать максимум 13 футов.В приведенной выше таблице самый широкий пролет балки перекрытия для 12 футов поддерживаемых балок пола составляет 14 футов 7 дюймов (при использовании 5-слойной 2 X 12). Что, если нам нужно пролететь больше, чем это?

Допустим, размер нашего дома составляет 24 х 26 футов. Теперь нам нужно будет поддержать центральную балку пола стойками. Как правило, в подвалах эти столбы будут из конструкционной стали, бетона или сборных деревянных столбов, сделанных из кусков пиломатериалов стандартных размеров (2 дюйма), прибитых вместе друг к другу.

Конструкционная сталь обычно используется в подвалах, так как они регулируются по высоте, чтобы приспособиться к любому движению почвы или оседанию здания после установки.

Наш каркас пола дома 24 ‘X 26’, балки перекрытия и столбы теперь будут выглядеть так, как показано на рисунке ниже. На изображении ниже не показано, что балка перекрытия также поддерживается на концах внешними конструктивными стенами подвала.

Если используются сборные деревянные столбы, ширина столба должна соответствовать ширине балки, которую она поддерживает. В нашем примере выше мы используем 4-слойный пиломатериал размером 2 X 12. 2 «X 12» — это размер чернового пиломатериала перед тем, как он будет пропущен через строгальный станок на лесопилке.После того, как он пройдет через строгальный станок, он будет 1-1 / 2 «X 11-1 / 4» (так что да, 2 X 12 не имеет размеров 2 «X 12»). Это означает, что наши 4-слойные 2 X 12 будут иметь ширину 4 X 1-1 / 2 дюйма или 6 дюймов. Следовательно, стойка для поддержки этой застроенной балки перекрытия должна быть 6 дюймов на 6 дюймов. Для создания таких столбов мастера обычно прибивают вместе несколько кусков размерной древесины. Деревянная колонна прибивается к балке перекрытия сверху и устанавливается на бетонную подушку у ее основания.

Обычно деревянные колонны располагаются через каждые 8-10 футов в зависимости от прочности балки перекрытия над ней и нагрузки на эту балку.В вашем местном строительном кодексе может быть указан размер, необходимый для таких столбов. Или вам может понадобиться заказать такие стойки у инженера-строителя. Инспектор по строительству отметит на ваших строительных чертежах все столбы, балки или балки, на которых необходимо поставить печать инженера. В общем, если вы остаетесь в рамках таблиц пролета балок и таблиц пролета перекрытий, вам не нужно будет проводить расчеты балок у инженера-строителя.

Фотографии балок перекрытий, балок перекрытий и столбов см. В разделе «Каркас дома» нашего блога о домостроении.

Для получения дополнительной информации о сборных деревянных балках перекрытия или деревянных потолочных балках (также называемых балками) см. Раздел «Балки» в документе «Деревообработка онлайн».

Следующий раздел учебного пособия — Каркас крыши

Теперь пора переходить к:

Часть 4: Стропильный каркас крыши в учебном пособии по проектированию конструкций жилых домов.

Калькулятор пролета балки

Чтобы использовать приведенный ниже калькулятор пролета балки, сначала выберите количество этажей, на которые будет опираться балка перекрытия, из раскрывающегося списка.

Затем с помощью кнопок выберите поддерживаемую длину балки. (Вспомните из нашего обсуждения выше, что поддерживаемая длина балки — это длина балок перекрытия, которые она будет поддерживать с обеих сторон балки, деленная на два. Например, для дома шириной 24 фута с центральной балкой перекрытия, общая поддерживаемая длина балок пола составляет 24 фута. Затем вы делите это на два, чтобы получить поддерживаемую длину в 12 футов. Это число, которое вы будете использовать для поддерживаемой длины.)

Значения, отображаемые в итоговой таблице, показывают девять возможных максимальных пролетов балки для выбранной поддерживаемой длины. Эти девять пролетов балки предназначены для сборных балок, состоящих из пиломатериалов размеров 2X8, 2X10 или 2X12, скрепленных вместе в виде трех-, четырех- или пятислойных балок. Например, для трехслойной балки 2X8 нужно использовать три балки 2X8, прибитых вместе рядом. Чтобы получить помощь в понимании результатов на калькуляторе, прочтите раздел выше о том, как читать таблицы пролета балок.

1. Выберите количество этажей, поддерживаемых балкой

2.Используйте кнопки ниже, чтобы выбрать поддерживаемую длину балок перекрытия в футах (или в метрах в скобках) для балки

.

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор, указанный ниже.

Дугласская ель или лиственница (сорта № 1 и № 2)
Максимальный пролет балки в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный
пихта и пихта (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный
Ель, сосна или ель (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный
Северные виды (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор, указанный ниже.


Пихта или лиственница Дуглас (сорта № 1 и № 2)
Максимальный пролет балки в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный
пихта и пихта (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный
Ель, сосна или ель (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный
Северные виды (No.1 и 2 классы)
Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах)
Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах)
2 х 8 (38 х 184) 2 х 10 (38 х 235) 2 х 12 (38 х 286)
3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный 3-слойный 4-слойный 5-слойный

Данные взяты из Таблицы строительства деревянных каркасных домов CMHC
Примечания:
1.Эта таблица предназначена только для жилищного строительства и предназначена только для целей первоначальной оценки. Вы должны проконсультироваться с местными таблицами пролета балок, чтобы убедиться, что размер балки соответствует вашему району.
2. Возможные поддерживаемые длины указаны с шагом в два фута (600 мм). Для получения более точных значений длины обратитесь к таблицам пролетов.

Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. Нелегальные копии в Интернете будут обнаружены Copyscape.

Калькулятор деревянных балок — пролеты балок, деревянные балки, клееные балки и разделочные балки

Для каких проектов подходят калькуляторы?
Калькуляторы предназначены для бытовых проектов.

Мне нужен разовый расчет, мне он подходит?
Да, просто оформите ежемесячную подписку и отмените ее, как только закончите.

Учитываются ли в калькуляторах стали европейские размеры сечения?
Да, калькулятор стальной балки Еврокода включает сечения IPE и другие стандартные европейские размеры сечений. Он также включает разделы UB, UC и PFC. Объекты британской секции предоставлены Tata Blue Book, европейские секции предоставлены ArcellorMittal Orange Book.

Могу ли я использовать стандартные / метрические единицы измерения США?
Во всех калькуляторах используются метрические единицы, кроме калькулятора США, в котором используются стандартные единицы измерения США.

В каком формате бывают отчеты?
Расчеты можно загрузить или отправить по электронной почте в виде файла PDF.

Что мне делать, если мне нужна нагрузка, которой нет в раскрывающемся списке?
Если вам нужно использовать нагрузку, которой нет в раскрывающемся меню, выберите «другое» внизу списка и введите сведения о нагрузке вручную.

Будут ли калькуляторы работать на моем ПК / Mac / планшете?
Да, калькуляторы работают в вашем браузере на любом устройстве, подключенном к Интернету, включая ПК, Mac и планшеты.

Насколько точны калькуляторы?
Мы сравниваем калькуляторы с множеством источников. К ним относятся примеры организаций по стандартизации, институтов, торговых организаций и учебники. Мы также сравниваем наши результаты с другими инженерными программами.

Мы используем автоматизированные модульные тесты и сквозные тесты для моделирования десятков или сотен примеров расчетов, охватывающих широкий спектр сценариев использования для каждого калькулятора.

Мы также используем наши основные вычислительные машины для воссоздания и сравнения наших результатов со стандартными отраслевыми таблицами (такими как Синяя книга, Оранжевая книга и таблицы пролетов древесины).

Наши калькуляторы обычно проходят недели или месяцы бета-тестирования и итераций и, наконец, перед выпуском на рынок независимым дипломированным инженером-строителем.

Заявление об ограничении ответственности: Все программное обеспечение для проектирования основано на приблизительных оценках и стандартах, которые могут быть открыты для интерпретации и могут изменяться.Эти калькуляторы следует использовать только в том случае, если у вас достаточно знаний для правильной оценки нагрузок, поддерживаемых элементами, обоснованности вывода программы, общей производительности конструкции и пригодности предлагаемой конструкции. Результаты следует проверять на себе, а все расчеты проверять самостоятельно.

Задача проектирования деревянных конструкций 1 — Проектирование балок деревянного перекрытия:

Балки перекрытия, расположенные через каждые 16 дюймов, несут пол на простой пролет в 16 футов.
Предположим, что верх балки с боков поддерживается фанерной обшивкой.
Нагрузка ASD на балку составляет 80 фунтов. Влажность менее 19%, и это при комнатной температуре.
Используйте южную сосну 2 x 10 дюймов (фактические размеры 1,5 x 9,25 дюйма), № 2. Проверьте момент, сдвиг и прогиб.
1.
В подменю стальных балок откройте подменю ножниц и моментов, затем откройте простую балку — расчет равномерной нагрузки, 1SBUDL.aspx.
Введите «Заголовок» расчета, информацию «Конструктор / Проверка», введите переменные, нажмите кнопку «Рассчитать» и прочтите результаты.
Максимальный сдвиг составляет 640 фунтов, а максимальная моментная нагрузка — 2560 фунт-футов.

2.
Затем в подменю деревянных конструкций откройте расчет свойств сечения деревянных балок BeamSectionProperties.aspx. Введите «Заголовок» расчета, информацию «Конструктор / Проверка», введите переменные, нажмите кнопку «Рассчитать» и прочтите результаты.

3.
Из подменю структурной древесины откройте справочные таблицы южной сосны, Wood_Reference_Design_Values_Pine.pdf. Получите все факторы для сорта Southern Pine No.2, при данных условиях.

4.
В подменю «Строительная древесина» откройте расчет прочности древесины на изгиб, WoodFlexure.aspx. Введите «Заголовок» расчета, информацию «Конструктор / Проверка», введите переменные, нажмите кнопку «Рассчитать» и прочтите результаты.
Допустимый момент составляет 36 899 фунт-дюймов или 3074 фунта.9 фунт-фут> 2560 фунт-фут, поэтому моментная сила достаточна.

5.
В подменю структурной древесины откройте расчет прочности древесины на сдвиг, WoodShear.aspx. Введите «Заголовок» расчета, информацию «Конструктор / Проверка», введите переменные, нажмите кнопку «Рассчитать» и прочтите результаты.
Допустимый сдвиг — 1,618.75 фунтов> 640 фунтов, поэтому прочность на сдвиг достаточна.

6.
В подменю деревянных конструкций откройте расчет прогиба деревянных балок WoodBeamDefl.aspx. Введите «Заголовок» расчета, информацию «Конструктор / Проверка», введите переменные, нажмите кнопку «Рассчитать» и прочтите результаты.
Прогиб балки под нагрузкой равен 0.745 дюймов.

7. Резюме
Допустимый момент составляет 36 899 фунт-дюймов, или 3074,9 фунт-фут> 2560 фунт-фут, поэтому моментная сила достаточна.
Допустимый сдвиг составляет 1,618,75 фунтов> 640 фунтов, поэтому прочность на сдвиг является достаточной.
Балка перекрытия 2 «x 10» Southern Pine, № 2 является адекватной и приведет к минимальному прогибу на 3/4 дюйма.

Расчет нагрузок на коллекторы и балки | Строительство и строительные технологии

Обратите внимание: Эта старая статья нашего бывшего преподавателя остается доступной на нашем сайте в архивных целях. Некоторая информация, содержащаяся в нем, может быть устаревшей.

Понимание того, как нагрузки передаются через конструкцию и воздействуют на элементы конструкции, является первым шагом к определению размеров коллекторов и балок

Пол Физетт — © 2005

Большинство строителей автоматически выбирают двойные заголовки -2 x 8 или -2 x 10 для обрамления окон и дверей в каждом доме, который они строят. Эти коллекторы предназначены для поддержки большинства жилых помещений и по совпадению удерживают верхние части окон на одинаковой высоте. Красивое решение, но эффективно ли это и экономически выгодно использование материала? То же самое верно и для балок, таких как конструкционные коньковые балки и центральные балки.Слишком часто строители собирают брус размером 2 дюйма, чтобы выдержать нагрузки на крышу и пол, не рассматривая другие варианты. Вы не сможете превзойти пиломатериалы для большинства небольших оконных коллекторов, но по мере увеличения пролётов и нагрузок более прочные материалы становятся лучшим выбором. Пиломатериалы ограничивают возможности дизайна и в некоторых случаях просто не работают. Parallam, Timberstrand, клееный брус и Anthony Power Beam — примеры альтернативных материалов, которые предоставляют строителям захватывающий выбор.

В этой серии из двух частей мы рассмотрим, как пиломатериалы и эти инженерные материалы подходят для использования в качестве коллекторов и балок.Часть I покажет вам, как отследить структурные нагрузки до коллекторов и балок. В части II будут рассмотрены процедуры определения размеров, характеристики и стоимость этих материалов для нескольких приложений (см. «Определение размеров проектируемых балок и коллекторов» для части 2).

Делаю работу

Работа коллекторов и балок проста. Они передают нагрузки сверху на фундамент снизу через сеть конструктивных элементов. Идея определения размеров коллекторов и балок проста: сложите все временные и статические нагрузки, действующие на элемент, а затем выберите материал, который будет выдерживать нагрузку.Балка должна быть достаточно прочной, чтобы не сломаться (значение Fb), и достаточно жесткой, чтобы она не прогибалась чрезмерно под нагрузкой (значение E). Однако процесс определения размеров этих структурных элементов может быть сложным, если вы не инженер. Вот упрощенный подход, который поможет вам указать подходящий материал для многих приложений.

Первый шаг такой же для пиломатериалов и конструкционных древесных материалов: сложите все нагрузки, действующие на жатку или балку, а затем преобразуйте эту нагрузку в значение , какую нагрузку будет ощущать каждая прямая опора жатки или балки .Говоря лучевым языком, вы говорите: этот заголовок должен нести X-фунтов на линейный фут. Этот перевод является ключом к любой проблеме определения размеров конструкции. Вооружившись этой информацией, вы можете определить минимальный размер, пролет или силу балки (кредит джулио). Размеры спроектированных деревянных компонентов определяются с помощью таблиц пролетов, которые соответствуют различным пролетам и фунтам на фут балки. Для пиломатериалов необходимо произвести математические расчеты.

Нагрузки

считаются либо распределенными , либо точечными нагрузками.Слой песка, равномерно распределенный по поверхности, является примером чистой распределенной нагрузки. Каждый квадратный фут поверхности испытывает одинаковую нагрузку. Текущие и статические нагрузки, указанные в строительных нормах и правилах для крыш и полов, являются приблизительными значениями распределенных нагрузок. Точечные нагрузки возникают, когда груз накладывается на одно место в конструкции, например на колонну. Нагрузка на опорную конструкцию распределяется неравномерно. Анализ точечной нагрузки лучше оставить инженерам. Мы будем рассматривать только распределенные нагрузки. Это позволит нам определять размеры балок для наиболее распространенных приложений.


Рисунок 1

Давайте проследим распределенные нагрузки для нескольких разных домов. Предположим, что все они расположены в одном климате, но имеют разные пути загрузки из-за конструкции. Эти примеры показывают, как распределенные нагрузки распределяются между элементами конструкции. Наши образцы домов находятся в районе, где снеговая нагрузка составляет 50 фунтов на квадратный фут площади крыши (снег рассматривается как временная нагрузка). Само собой разумеется, что в более теплом климате снеговая нагрузка, вероятно, будет меньше, поэтому вам необходимо проверить свою кодовую книгу на предмет временных и статических нагрузок в вашем регионе.Все нагрузки указаны в фунтах на квадратный фут горизонтальной проекции (площадь пятна контакта). (СМ. РИСУНОК 1)

Заголовки


Рисунок 2

Пример заголовка № 1

Здесь каждый квадратный фут кровельной системы обеспечивает 50 фунтов динамической нагрузки и 15 фунтов статической нагрузки (всего 65 фунтов на квадратный фут) на конструктивную опорную систему. Помните, что эти нагрузки равномерно распределяются по всей поверхности крыши. Наружная стена (и коллекторы внутри) будут нести все нагрузки от средней точки дома (между опорными стенами) к внешней стороне дома (включая свес крыши).Расстояние в этом случае составляет 12 футов + 2 фута = 14 футов. Таким образом, каждый линейный фут стены должен выдерживать нагрузки, создаваемые полосой шириной 1 фут в этом районе 14 футов. С технической точки зрения стена имеет ширину притока 14 футов. Отсюда мы легко можем видеть, что каждая линейная опора стены поддерживает:

Условия:

живая нагрузка (снег):

50 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 700 фунтов на линейный фут

Собственная нагрузка на крышу:

15 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 210 фунтов на линейный фут

общая нагрузка:

= 910 фунтов на линейный фут

Важно перечислить временную нагрузку, статическую нагрузку и общую нагрузку отдельно, поскольку временная нагрузка используется для расчета жесткости, а общая нагрузка используется для расчета прочности.


Рисунок 3

Пример заголовка 2

Этот дом идентичен нашему первому примеру, за исключением того, что он построен из палки. В результате временная нагрузка, статическая нагрузка и распределение сил различны. В отличие от стропильной крыши, временная нагрузка и собственная нагрузка на стропила и балки перекрытия должны учитываться как отдельные системы. Поскольку чердак можно использовать для хранения, временная нагрузка на чердак в соответствии с нормами составляет 20 фунтов на квадратный фут.

Условия:

живая нагрузка (снег):

50 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 700 фунтов на линейный фут

Собственная нагрузка на крышу:

10 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 140 фунтов на линейный фут

живая нагрузка потолка:

20 фунтов на фут x 6 футов = 120 фунтов на линейный фут

статическая нагрузка потолка:

10 фунтов на квадратный фут x 6 футов = 60 фунтов на линейный фут

общая нагрузка:

= 1020 фунтов на линейный фут


Рисунок 4

Пример заголовка 3

Опять же, у этого дома такая же ширина, но у него 2 уровня.Нагрузки на нижний коллектор создают крыша, верхние стены и система 2-го этажа. В Стандартах архитектурной графики вес внешней стены размером 2 × 6 составляет 16 фунтов на фут 2 . Таким образом, стена высотой 8 футов весит 8 футов x 16 фунтов / фут 2 = 128 фунтов на линейный фут. На жатку доставлено:

Условия:

живая нагрузка (снег):

50 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 700 фунтов на линейный фут

Собственная нагрузка на крышу:

15 фунтов на квадратный фут x 14 футов = 210 фунтов на линейный фут

стена верхнего уровня:

= 128 фунтов на линейный фут

Живая нагрузка 2-го этажа:

30 фунтов на фут x 6 футов = 180 фунтов на линейный фут

Статическая нагрузка 2-го этажа:

10 фунтов на квадратный фут x 6 футов = 60 фунтов на линейный фут

общая нагрузка:

= 1278 фунтов на линейный фут

Балки

Пример коньковой балки


Рисунок 5 — На этом рисунке показаны 2 конструктивных элемента: конструкционная коньковая балка и центральная балка.У обоих есть приток площадью 12’0 ″. Нагрузка на фут балки определяется так же, как и для жаток.

Условия коньковой балки

живая нагрузка (снег):

50 фунтов на фут x 12 футов = 600 фунтов на линейный фут

Собственная нагрузка на крышу:

10 фунтов на фут x 12 футов = 120 фунтов на линейный фут

общая нагрузка:

= 720 фунтов на линейный фут

Пример фермы

Центральная балка несет половину нагрузки на пол, нагрузку на перегородку и половину нагрузки на второй этаж.Текущие и статические нагрузки указаны в строительных нормах и правилах. Вес перегородки указан в Стандартах архитектурной графики как 10 фунтов на квадратный фут.

B) Условия балок первого этажа

Живая нагрузка 1-го этажа:

40 фунтов на фут x 12 футов = 480 фунтов на линейный фут

Статическая нагрузка 1-го этажа:

10 фунтов на фут x 12 футов = 120 фунтов на линейный фут

Перегородка высотой 8 футов:

= 80 фунтов на линейный фут

Живая нагрузка 2-го этажа:

30 фунтов на фут x 12 футов = 360 фунтов на линейный фут

Статическая нагрузка 2-го этажа:

10 фунтов на фут x 12 футов = 120 фунтов на линейный фут

общая нагрузка:

= 1160 фунтов на линейный фут

Резюме

Эти примеры являются типичными для типов вычислений, которые вам необходимо выполнить для определения равномерной нагрузки, которая распределяется на балку или коллектор.Вы должны установить, какую нагрузку принимает каждая прямая опора жатки или балки. Следующим шагом является использование технической литературы любой из компаний, производящих деревянные компоненты, для определения пролета и размера балки. Все они соотносят допустимые пролеты с нагрузкой на фут балки. Списки пролетов основаны на допустимом прогибе, динамической нагрузке и статической нагрузке, которые перечислены в вашей книге строительных норм. В части 2 «Определение размеров инженерных коллекторов и балок» мы сравниваем стоимость и характеристики некоторых спроектированных деревянных изделий с пиломатериалами.

Все иллюстрации любезно предоставлены Journal of Light Construction.

Калькулятор отклонения балки

Этот калькулятор отклонения балки поможет вам определить максимальное отклонение балки для балок с простой опорой и консольных балок, несущих простых конфигураций нагрузки . Вы можете выбрать один из нескольких типов нагрузки, которые могут воздействовать на балку любой длины по вашему желанию. Величина и расположение этих нагрузок влияют на то, насколько балка изгибается.В этом калькуляторе отклонения балки вы узнаете о различных формулах отклонения балки , используемых для расчета прогибов балок без опоры и изгибов консольных балок. Вы также узнаете, как модуль упругости балки и момент инерции ее поперечного сечения влияют на расчетный максимальный прогиб балки.

Что такое прогиб балки и изгиб балки

В строительстве мы обычно используем каркасных конструкций , которые удерживаются на месте фундаментом в земле.Эти каркасные конструкции подобны каркасам зданий, домов и даже мостов. В раме мы называем вертикальное обрамление колонн , а горизонтальные балки . Балки — это длинные элементы конструкции, которые несут нагрузки, создаваемые горизонтальными плитами конструкций, включая перекрытия и крыши.

Когда балки несут слишком тяжелые для них нагрузки, они начинают гнуться. Мы называем величину изгиба балки , прогиб балки . Отклонение балки — это вертикальное смещение точки вдоль центра тяжести балки.Мы также можем рассматривать поверхность балки как опорную точку, если нет изменений в высоте или глубине балки во время изгиба.

Как рассчитать максимальный прогиб балки

Мы снабдили наш калькулятор прогиба балки формулами, которые инженеры и студенты-инженеры используют для быстрого определения максимального прогиба, который будет испытывать конкретная балка из-за нагрузки, которую она несет. Однако эти формулы могут решать только простые нагрузки и их комбинацию.Мы составили для вас таблицу этих формул, как показано ниже:

Формулы отклонения балок с простой опорой

Формулы прогиба консольной балки


Метод наложения

Для расчета максимального прогиба балки при сочетании нагрузок мы можем использовать метод наложения . Метод наложения утверждает, что мы можем приблизительно оценить полное отклонение балки, сложив вместе все отклонения, вызванные каждой конфигурацией нагрузки.Однако этот метод дает нам лишь приблизительное значение фактического максимального прогиба. Расчет сложных нагрузок потребует от нас использования так называемого метода двойного интегрирования .

Жесткость балки

Расчет отклонения балки требует знания жесткости балки и величины силы или нагрузки, которые могут повлиять на изгиб балки. Мы можем определить жесткость балки, умножив модуль упругости балки , E , на ее момент инерции , I .Модуль упругости зависит от материала балки. Чем выше модуль упругости материала, тем больше прогиб может выдержать огромные нагрузки, прежде чем достигнет предела разрушения. Модуль упругости бетона составляет 15-50 ГПа (гигапаскаль), а у стали — около 200 ГПа и выше. Эта разница в значениях модуля упругости показывает, что бетон может выдерживать лишь небольшой прогиб и трескается быстрее, чем сталь.

Вы можете узнать больше о модуле упругости, воспользовавшись нашим калькулятором напряжений.С другой стороны, чтобы определить момент инерции для определенного поперечного сечения балки, вы можете воспользоваться нашим калькулятором момента инерции. Момент инерции представляет собой величину сопротивления материала вращательному движению. Момент инерции зависит от размеров поперечного сечения материала.

Момент инерции также зависит от оси вращения материала. Чтобы лучше понять эту концепцию, давайте рассмотрим поперечное сечение прямоугольной балки шириной 20 см и высотой 30 см.Используя формулы, которые вы также можете увидеть в нашем калькуляторе момента инерции, мы можем вычислить значения момента инерции этого поперечного сечения следующим образом:

Iₓ = ширина * высота³ / 12
= 20 * (30³) / 12
= 45000 см⁴

Iᵧ = высота * ширина³ / 12
= 30 * (20³) / 12
= 20,000 см⁴

Обратите внимание на два значения момента инерции. Это потому, что мы можем рассматривать изгиб балки по вертикали (по оси x, то есть Iₓ) или по горизонтали (по оси y, то есть Iᵧ).Поскольку мы учитываем отклонение балки при вертикальном изгибе, для наших расчетов всегда нужно использовать Iₓ . Полученные нами значения говорят нам о том, что балку труднее изгибать при вертикальной нагрузке и легче изгибать при горизонтальной нагрузке. Эта разница в значениях момента инерции является причиной того, что мы видим балки в этой конфигурации, в которой ее высота больше, чем ее ширина.

Понимание формул прогиба балки

Теперь, когда мы знаем концепции модуля упругости и момента инерции, мы можем теперь понять, почему эти переменные являются знаменателями в наших формулах отклонения балки.Формулы показывают, что чем жестче балка, тем меньше будет ее прогиб. Однако, изучив наши формулы, мы также можем сказать, что длина балки также напрямую влияет на прогиб балки. Чем длиннее балка, тем больше она может изгибаться и тем больше может быть прогиб.

Нагрузки, с другой стороны, влияют на отклонение балки двумя способами: направление отклонения и величина отклонения . Нисходящие нагрузки склонны отклонять балку вниз.Нагрузки могут быть в виде точечной нагрузки, линейного давления или моментной нагрузки. Формулы в этом калькуляторе ориентированы только на нисходящие или восходящие направления для точечной нагрузки и распределенных нагрузок. Распределенные нагрузки аналогичны давлению, но учитывают только длину балки, а не ширину балки. Формулы в этом калькуляторе также учитывают момент или крутящий момент нагрузки как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. Просто проконсультируйтесь по направлениям стрелок на соответствующем изображении формулы, чтобы выяснить, в каком направлении имеется положительное значение нагрузки.

Пример расчета прогиба балки

Для примера расчета прогиба балки рассмотрим простую деревянную скамью с ножками на расстоянии 1,5 метра друг от друга в их центрах. Допустим, у нас есть доска из восточной белой сосны толщиной 4 см и шириной 30 см, которая служит сиденьем для этой скамейки. Мы можем рассматривать это сиденье как балку, которая отклоняется, когда кто-то садится на скамейку. Зная размеры этого сиденья, мы можем затем вычислить его момент инерции, как в нашем примере выше.Поскольку нам нужно рассчитать Iₓ, его момент инерции будет:

Iₓ = ширина * высота³ / 12
= 30 * (4³) / 12
= 160,0 см⁴ или 1,6x10⁻⁶ м⁴

Сосна восточная белая имеет модуль упругости 6,800 МПа (6,8x10⁹ Па) , что является значением, которое мы получили из Справочника по древесине. Вы также можете легко получить значение модуля упругости для других материалов, таких как сталь и бетон, в Интернете или в местной библиотеке.Теперь, когда мы знаем эти значения, давайте рассмотрим нагрузку, которую будет нести этот стенд. Предположим, что ребенок 400 N сидит в центре скамейки. Теперь мы можем рассчитать прогиб сиденья скамьи из-за точечной нагрузки в его центре:

δₘₐₓ = P * L³ / (48 * E * I)
δₘₐₓ = (400 Н) * (1,5 м) ³ / (48 * 6,8x10⁹ Па * 1,6x10⁻⁶ м⁴)
δₘₐₓ = 0,002585 m = 2,5850 мм

Это означает, что многоместное сиденье прогнется примерно на 2.6 миллиметров на от исходного положения, когда ребенок сидит посередине скамейки.

Если вы нашли эту тему интересной и хотели бы узнать больше о прочности материалов, вам также может понравиться наш калькулятор запаса прочности. Вы также можете воспользоваться нашим конвертером силы, если хотите изучить различные единицы измерения точечных нагрузок и расчета сил.

Как определить расстояние между балками перекрытия навеса [Простое руководство]

Когда я строил свой первый сарай, меня интересовало правильное расстояние между балками пола сарая.При этом я столкнулся с несколькими вопросами относительно того, какой размер пиломатериалов мне следует использовать и как лучше всего выполнить работу правильно.

Итак, каково правильное расстояние между балками перекрытия сарая? Расстояние между балками в вашем сарае 16 дюймов по центру даст вам ощущение большей жесткости с меньшим отскоком и увеличит несущую способность пола. Хотя вы можете быть в порядке с пролетом балок в 24 дюйма, пол будет максимально доведен до предела.

При строительстве вашего первого сарая может возникнуть множество других факторов и соображений. Ниже приведены некоторые из других вопросов и проблем, с которыми я столкнулся во время строительства моего первого сарая.Надеюсь, это краткое руководство может превратить этот проект в прогулку по парку для вас.

Как далеко должны быть балки перекрытия для сарая?

Итак, как далеко должны быть друг от друга балки пола для сарая? Ответ в том, что это зависит от нескольких факторов. Вес, который будет лежать на полу, будет важным фактором при определении размера и расстояния между балками. Кроме того, у вас могут быть строительные нормы и правила, которых следует придерживаться, которые также могут сыграть роль в вашем общем расстоянии между балками.

Некоторые из важнейших факторов, которые необходимо учитывать при выборе расстояния между балками, — это такие факторы, как размер пиломатериалов, сорт пиломатериалов, нагрузка и порода древесины. В большинстве случаев предпочтительной древесиной для строительства будет сосна.

Строительные нормы и правила обычно строятся на основе инженерных требований. Во многих случаях стандартным шагом для балок перекрытия сарая будет 16 дюймов, но это лишь приблизительные рекомендации.

Два возможных варианта: более широкий 24 дюйма и более узкий 12 дюймов для интервала.2x8s часто используются для этих проектов. Стандартно 2 × 8 имеют толщину 1 дюйма. В этой ситуации требуется, чтобы балки перекрытия находились на расстоянии 12 или 24 дюймов друг от друга по центру .

При строительстве каркаса сарая следует учитывать и другие факторы. Давайте погрузимся в некоторые из них.

Какой размер балки перекрытия мне нужен?

Самым распространенным вариантом для вашей балки пола является стандартная 2 × 6 . 2 × 8 обеспечит несколько дополнительных преимуществ и некоторые преимущества, но в целом 2 × 6 является наиболее часто используемым и экономичным вариантом для строительства пола сарая.

Чтобы получить более точные числа, вы можете использовать таблицы и калькуляторы, которые помогут вам сузить более точные измерения. При использовании калькулятора введите необходимую информацию о ширине пола, длине этажа и расстоянии между центрами. Это измерение даст вам только необходимое количество балок. Это хорошее начало, но необходимо больше.

Как я могу рассчитать расстояние между балками перекрытия для моего сарая?

Калькулятор поможет вам с основной частью уравнения.Теперь нам нужно обработать фактическую часть уравнения, касающуюся перекрытия / расстояния между балками. Для начала, вот отличный калькулятор, который может рассчитать расстояние между балками в зависимости от породы дерева, размера и расстояния между балками.

Кроме того, этот калькулятор также позволит вам рассчитать общее количество балок перекрытия, необходимое для завершения вашего сарая, на основе предоставленных вами измерений.

Также могут быть задействованы другие факторы, такие как пролет и сорт пиломатериала. После этих определений вы должны быть готовы с легкостью погрузиться в цифры для вашего интервала.

2 × 4 или 2 × 6 или 2 × 8 для одноэтажного перекрытия: что лучше?

Также может быть сложно определить пиломатериал какого размера для пола вашего сарая. Что вы должны использовать: 2 × 4, 2 × 6 или 2 × 8? В большинстве сценариев вы будете использовать 2 × 6 или 2 × 8 , но есть исключения.

Размер также зависит от нагрузки. Что вы планируете поставить в сарае? Если вы собираетесь хранить большие предметы, вам понадобится балка перекрытия большего размера, например, 2 × 6 или 2 × 8. Если вы храните легкие предметы, вы можете выбрать меньший размер.

Примечание , вариант 2 × 4 редко используется. , если в ваши планы не входит очень маленький сарай без намерения занимать много места для хранения.

Итак, прежде чем принимать окончательное решение о размере, спросите себя: «, для чего я собираюсь использовать этот навес и что я планирую хранить в нем?» Это должно помочь вам сделать правильный выбор.

Что делать, если мой сарай построен на бетонной плите?

Если вы строите навес на бетонной плите, вам не нужно беспокоиться о конструкции и планировании балки перекрытия.Однако, если ваш сарай находится на другом основании, таком как бетонные опоры, блоки настила, бетонные блоки или салазки, вы можете использовать 2 × 6 для достижения оптимальных результатов.

Как далеко можно пролететь балку перекрытия 2 × 6?

Опять же, это зависит от факторов, от породы дерева, сорта и предполагаемой нагрузки на дерево — все это имеет значение.

Тем не менее, при вводе балок перекрытия SPF 2 × 6 в вычислитель балок перекрытия, упомянутый выше, вы получите максимальный пролет 9 футов 8 дюймов с минимальной длиной опоры 3 дюйма на каждом конце и 12-дюймовом центре.Это приблизительный ориентир. Эмпирическое правило — это 6-футовый пролет с 2х6 на 16-дюймовых центрах. Чем больше нагрузка, тем ближе должны быть балки.

Как далеко можно пролететь балку перекрытия 2 × 8?

Примените те же правила и убедитесь, что вы добавили в уравнение все необходимые вычисления. При условии, что все равно , ваш максимальный пролет пола при использовании SPF 2 × 8 будет 12 футов 8 дюймов с минимальной длиной опоры 4 дюйма при 12-дюймовых центрах. Эмпирическое правило — 8-футовый пролет с 2 × 8 при 16-дюймовом центре.

Сколько веса может выдержать 2 × 8?

Количество веса, которое может выдержать 2 × 8, будет зависеть от пролета балки и расстояния до следующей балки. Поскольку вы можете пролететь 13 футов с балкой SPF 2 × 8 на центрах 16 дюймов, но в конечном итоге решите пролететь только 8 футов с балкой на 12 дюймовых центрах, весовая нагрузка увеличивается. Это увеличит вес, который может выдержать 2 × 8, с максимальной нагрузки 30 фунтов / фут² до 60 фунтов-сил / фут²; значительное увеличение!

Переменные вступают в игру при максимальных нагрузках.Например, другие элементы, такие как общий интервал, материал пола и добавление дополнительных опор средней длины, влияют на ваши максимальные значения. Еще одно соображение — это статическая нагрузка по сравнению с временной нагрузкой. Стационарный груз отличается от движущегося.

Не торопитесь, убедитесь, что вы учитываете все аспекты и аспекты проекта, чтобы гарантировать, что вы завершаете проект безопасным, совместимым и в соответствии с кодом.

Следует ли использовать древесину, обработанную под давлением, для пола сарая?

Вам может быть интересно, следует ли использовать обработанную под давлением древесину для пола сарая? Да, пиломатериалы, обработанные под давлением, — лучший вариант для пола вашего сарая. Имейте в виду, однако, что это не является обязательным требованием. Вы все еще можете использовать древесину, не обработанную давлением.

Проблема, с которой вы можете столкнуться, если не будете использовать обработанную под давлением древесину для пола сарая, заключается в том, как долго она прослужит. Пол, расположенный близко к земле, не прослужит так долго, если используется древесина, не обработанная под давлением.

Не забудьте также использовать древесину, обработанную давлением при контакте с землей, для любого каркаса, который будет касаться земли. Пиломатериалы, обработанные под давлением, также необходимы для открытых участков сарая, которые могут подвергаться воздействию погодных условий и воды.

Связанные вопросы

Могу ли я использовать 2 × 4 для пола под навесом? Рекомендуется использовать пол 2 × 4 только в том случае, если вы строите крошечный сарай, и в будущем не планируется использовать его для тяжелых условий эксплуатации.

Заключение

Многие переменные играют роль при выборе конструкции перекрытия сарая и расстояния между балками. Однако следование общим рекомендациям и проверка в строительном отделе — это всегда хорошее начало. Основывайте свое решение на всех факторах, обсуждаемых в этом посте, а также на том, как вы планируете использовать свой навес.Удачи в вашем проекте!

Евгений был энтузиастом DIY большую часть своей жизни и любит проявлять творческий подход, вдохновляя на творчество других. Он страстно увлекается благоустройством, ремонтом и обработкой дерева.

Как рассчитать деревянные балки перекрытия

Выбор паркета чаще всего обусловлен экологичностью материала и простотой монтажа. Перекрытие прослужит долго и будет надежным, если балки правильно рассчитаны.Главное условие определения необходимых размеров сечения — обеспечение прочности конструкции.

Деревянная конструкция

Деревянные полы уступают по прочности и жесткости железобетонным, поэтому подходят для жилых домов до четырех этажей. Балки делают из хвойных лесов (сосна, ель, пихта и др.). Длина балок чаще всего составляет 5–6,5 м. В каменных постройках балки укладываются на расстоянии (по оси), кратном размеру кирпичей или блоков.

1. Слепое прекращение. 2. Открытое прекращение. 3. Стыковка балок встык. 4. Соединение балок в стороны. а — кирпичная стена, б — балка, в — внутренняя опора, г — металлическая плита, д — гидроизоляция.

В наружные каменные стены балки заделываются глухим и открытым способом. Независимо от способа заделки необходимо предусмотреть меры по предотвращению конденсации паров воздуха в гнездах стен. Это случается, когда их толщина меньше двух кирпичей. При более толстых стенках в гнездах не образуется конденсат.

Глубина раструба для опоры балки в каменных зданиях, исходя из прочности кладки на сжатие, принимается равной 0,6–0,8 ч (h — высота балки). Минимальный размер опоры 150 мм. Обычно берется 180-200 мм. При этом балка не должна доходить до стены на 3–6 см, чтобы к ее торцу был доступ воздуха.

Балки перекрытия пропитываются антисептическими составами, а торец обязательно утепляется двумя слоями гидроизоляции (рубероид, пергамин).Пространство между стеной и боковой поверхностью балки заполняется раствором.

Каждая третья балка должна быть прикреплена к внешней стене. Анкер одним концом заделывается в стену, а конец дуги прикрепляется к балке. Они также соединяются друг с другом при опоре на внутренние стены.

Черновой пол укладывается двумя способами:

  1. Щиты или доски укладываются на черепные перекладины с помощью накладных планок.
  2. Сплошная укладка щитов (досок) непосредственно на черепные блоки.

Балки и бревна облицовываются снизу щитами из тонких плит, гипсокартона, гипсокартона, OSB или других листовых материалов. Укладывается мембранный утеплитель, на который укладывается тепло- и звукоизоляционный слой. Это может быть объемный, плитный или рулонный утеплитель, уложенный между балками.

1. Балки перекрытия. 2. Связующее. 3. Черновой пол. 4. Изоляция 5. Пароизоляция

На теплоизоляцию также нанесен пароизоляционный слой. Далее делается чистый пол, который можно прикрепить к лагам или прямо к балкам.Лаги укладываются на балки перекрытия. Между утеплителем и верхним краем балок оставляют зазор для доступа воздуха к деревянным конструкциям перекрытия.

Покрытие пола и потолка зависит от исполнения помещения и дизайнерского решения интерьера. Практически любой пол можно сделать на деревянных балках (дощатый настил, паркет, линолеум, керамическая плитка и т. Д.).

Балки крепятся друг к другу с помощью специальных металлических изделий.

Определение размеров сечения деревянной балки по формулам

Чаще несущими элементами межэтажного или мансардного перекрытия являются балки с одним пролетом и свободной опорой на несущую стену или столб.

1. Оцилиндрованное бревно. 2. Штанга с двумя краями. 3. Балка, четыре кромки. 4. Составная балка. 5. LVL древесина. 6. Балка Nascor 7. Доска

Они воспринимают изгиб из-за веса всего пола и временной полезной нагрузки (мебель, люди и т. Д.). Необходимые размеры балки определяются расчетом. Обязательным условием для этого является заданная прочность и жесткость опорного элемента.

Для определения нагрузок на балку плотность древесины хвойных пород для конструкций помещений при нормальной эксплуатации принимается равной 500 кг / м 3 .Для влажных помещений и наружных конструкций — 600 кг / м 3 .

Прочность на изгиб мягкой древесины составляет 75 МПа. Индекс жесткости (модуль упругости E) определяет его способность деформироваться под действием любых нагрузок.

Для нормальных условий эксплуатации конструкций под действием нагрузок:

  • E = 10 000 МПа — по волокнам;
  • по волокнам, индекс E уменьшается почти в 50 раз.

Температура также влияет на надежность древесины.В случае его увеличения прочность на разрыв и модуль упругости уменьшаются. Это увеличивает хрупкость деревянных изделий. То же самое происходит при воздействии отрицательных температур.

Для расчета любой конструкции определяются стандартные и расчетные нагрузки. Расчетная нагрузка получается путем умножения значения стандартной нагрузки на n — коэффициент надежности (перегрузки), учитывающий условия, в которых эксплуатируется конструкция.

Прочность балки проверяется действием максимального изгибающего момента:

? = М / Ш R ? R и

  • ? — напряжение в балке;
  • W R — расчетный момент сопротивления;
  • R и — расчетное сопротивление изгибу, которое для древесины хвойных пород составляет 13 МПа.

Выбор сечения рассчитывается исходя из необходимого момента сопротивления Wtr:

W tr = M / R и

Для прямоугольного сечения:

Для круглых сечений:

Жесткость проверяется на действие стандартных нагрузок:

  • f — предельный прогиб балки;
  • л — расчетный пролет балки в см;
  • ф / л — относительный прогиб, который не должен превышать: 1/250 — для перекрытий между этажами; 1/200 — для мансардных этажей;
  • Дж — момент инерции в см 4 ;
  • q n — стандартная нагрузка в кг / погон.см;
  • E = 10 000 МПа, 100 000 кг / см 2 — модуль упругости древесины;
  • c — предельно допустимый коэффициент для отношения l / h, где h — высота сечения балки: 18,4 — для межэтажных перекрытий; 23,0 — для мансардных этажей.

В случае, когда l? ч, балки проверяют только на прочность. Если l> ch, они проверяются только на твердость.

Например, рассчитаем деревянную балку межэтажного перекрытия.Пролет l = 4,5 м; вес пола — г = 200 кг / м 2 ; временная нагрузка p = 150 кг / м 2 ; расстояние в плане между осями балок a = 0,9 м; материал бруса — сосна R и = 130кг / см 2 ; м коэффициент условий труда — 1,0.

Расчетная нагрузка на 1 ход. m элемент:

q = (g n n + p n n 1 ) · A = (200 • 1,1 + 150 • 1,4) • 0,9 = 387 кг / погон. m

  • n, n 1 — коэффициенты надежности постоянной и временной полезной нагрузки.

Требуемый момент сопротивления определяется из условия прочности:

Таблица моментов сопротивления W в см 3 прямоугольных сечений

24
b h
8 девять десять одиннадцать 12 13 четырнадцать
21 588 661 735 808 882 955 1029
2286 645 726 807 887 968 ​​ 1049 1129
23 705 793 882 970 1058 1146 1234
768 864 960 1056 1152 1248 9 0086 1344
25 833 937 1041 1146 1250 1354 1458
26 901 1014 1127 1239 1352 1352 1465 1577

По специально рассчитанным таблицам можно выбрать прямоугольное сечение элемента — bхh.Принимаем брус 8 × 24 см (Ш = 768 см 3 ). В рассматриваемом случае соотношение l / h = 450: 24 = 18,75, а предельно допустимое c = 18,4 — для межэтажных перекрытий. Исходя из этого расчет на прогиб не производится.

Расчет деревянного бруса по спецификации

Для удобства подбора деревянных балок перекрытия по вышеприведенным формулам составлены графики, согласно к которому, имея значения l и q, находятся ширина и высота балки.Горизонтальная линия a — a определяет границу, на которой выполняется расчет прочности или прогиба.

Если точка пересечения l и h находится ниже линии a — a, расчет проводится на прочность по расчетной нагрузке, над линией a — a — расчет выполняется на прогиб согласно стандартная нагрузка. Этот график имеет следующие показатели:

E = 130 кг / см 2 ; f = 1/250 л; E = 100000 кг / см 2 ; m n = 1.0.

При изменении этих значений обнаруживается относительное увеличение или уменьшение полученных данных. Например, для бруса сечением более 14 см коэффициент условий эксплуатации будет 1,15 и соответственно расчетное сопротивление R и = 150 кг / см 2 , а для бревна коэффициент коэффициент условий эксплуатации составляет 1,25, при этом R и = 160 кг / см 2 .

В качестве примера рассмотрим следующий вариант: l = 6.1 м; б = 26 см; l / h = 610: 26 = 23,4> 18,4, следовательно, расчет ведется на прогиб.

Для стандартной нагрузки по графику qн = 360 кг / м по графику b = 18,3 см.

f = 1/200 л. Поскольку график составлен для балок мансардного этажа, то уточняем его для межэтажного перекрытия с относительным прогибом f / l = 1/250. 200/250 = 0,8; b = 0,8 • 18,3 = 14,64 см. Напоследок можно взять балку для балки перекрытия 15х260 см.

Высота балок при выборе сечения должна быть больше ширины, так как в этом положении они лучше работают на изгиб.Правильно подобранный размер балок перекрытия обеспечит реальную экономию материала при обеспечении надежности и долговечности всей конструкции.

You may also like

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *