Калькулятор сечения деревянной балки перекрытия калькулятор: Расчет балки онлайн

Содержание

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 м². 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/м².

Руководствуясь СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м² х 1,3 = 91 кгс/м²,

где 70 кгс/м² — 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/м² (50 кгс/м² + 91 кгс/м²).

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/м².

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м² х 1,3 = 195 кгс/м². В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м² (50 кгс/м²+ 195 кгс/м²).

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50

кгс/м², до 300 кгс/м².

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/м²., 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/м²., 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/м², как указано выше).

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

Следующая статья:

Полы по грунту — общее представление

Предыдущая статья:

Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Калькулятор сечения балки перекрытия. Устройство деревянных балок перекрытий и их размеры. Как выбрать сечение и шаг между балками

В любом здании имеются перекрытия. В собственных домах при создании опорной части, применяются деревянные балки, которые обладают рядом потребительских свойств:

доступность на рынке;
лёгкость обработки;

цена значительно ниже, нежели на стальные или бетонные конструкции;
высокая скорость и удобство монтажа.

Но, как и всякий строительный материал, деревянные балки имеют определённые прочностные характеристики исходя из которых производится расчёт на прочность, определяются необходимые размеры силовых изделий.

Все расчеты производятся в соответствии с Еврокодом. Совместимость со всеми известными продуктами на рынке — прямой импорт и экспорт в самые популярные форматы рисования и заметок. Динамика документов и графики — изменение любой функции из вычислительной модели автоматически отражается на текстовых и графических материалах. Чертежи и пояснительные примечания о превосходном качестве и возможности экспорта в текстовом или графическом редакторе. Гибкость — приобретайте только те программы, которые вам нужны. . В следующих строках мы подробно рассмотрим стальные деревянные композитные конструкции и их применение в строительстве.

Основные виды балок

При бытовом строительстве используются несколько типов монтажа опорных элементов перекрытий:

Простая балка, — представляет собой перекладину, имеющую две опорные точки на своих концах. Расстояние между опорами называется пролёт. Соответственно, при наличии нескольких точек крепления, бывают двух–, трёх–, и более пролётные неразрезные балки. В конструкции частного дома в этом качестве выступают промежуточные стеновые перегородки.
Консоль, — брус жёстко закреплён одним концом в стене или имеет один свободный конец, с длиной более чем двукратный поперечный размер. Наличие двух свободных свисающих частей говорит о том, что наличествует двухконсольная конструкция. На практике – это горизонтальные балки, входящие в состав крыши и образующие навес.

Заделанное изделие , — оба окончания жёстко вмонтированы в стену. Такая схема встречается при возведении вышерасположенных перегородок и стен, при этом балка получается вмонтированной в вертикальную конструкцию.

Преимущества и проблемы такого типа строительства многочисленны. Среди преимуществ: повышенная прочность на разрыв, более высокая антисейсмическая безопасность и экономичность. Вызовы возникают из-за различий в свойствах материалов. Три типа испытаний и исследований были проведены тремя различными способами объединения материалов.

Первое исследование касается антисейсмического обеспечения многоэтажных зданий из напряженной древесины. Исследование было проведено в Университете Кентербери в Новой Зеландии и нацелено на разработку нового типа системы композитного строительства и связей для многоэтажных деревянных деревянных панелей из натурального шпона в сейсмических зонах. Считается, что новый тип связей будет способствовать увеличению долговечности деревянных зданий и позволит им оставаться в эксплуатации после землетрясений за счет сокращения числа жертв, а также затрат на ремонт и прекращение работы различных компаний.

Нагрузки на горизонтальное перекрытие

Для расчёта на прочность необходимо знать нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации перекрытия. Самые значительные величины возникают на первом этаже жилого здания. Меньшие значения получаются для мансардных конструкций и чердачных помещений. Напряжения в балке возникают:

В дополнение к этому исследованию в упрощенном варианте комбинированной стальной конструкции, используемой на трех упомянутых мостах Онтарио, была разработана таблица в специальном формате на основе сложной теории для расчета прочности и деформации.

Общие характеристики Комбинированные конструкции включают конструктивные и архитектурные преимущества различных материалов, которые могут работать независимо или совместно, но в любом случае их работа улучшается.

В Канаде используются различные типы композитных структур. В Квебеке и Онтарио построены сотни композитных стальных мостов, в которых сталь используется в качестве основного конструкционного материала в виде стальных основных балок, а дерево используется для небольших элементов, например деревянных балок. Эти приложения являются общими и в зданиях, где стали участвовать в качестве опорной рамы, и дерево используется для плоских элементов.

от внутренних строительных конструкций, например, перегородок, лестниц;
от веса бытовой техники, мебели;
от массы людей.

Статическую нагрузку определяет два основных вида напряжения, — прогиб по всей длине и изгиб в месте опоры.

Хотя эти два материала используются совместно во многих местах в Канаде, их первоначальное применение в одной конструкции находится на Западном побережье страны.

Часто результатом является сочетание конструкций, в которых сталь и дерево совместно поглощают вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Сочетание дерева и стали становится все более популярным во многих других странах мира, таких как США, Новая Зеландия, Англия. За последнее десятилетие было проведено серьезное исследование комбинированных стальных и деревянных конструкций. Однако доступная информация и детали не систематизируются и труднодоступны для строителей. Это обусловливает необходимость более подробного изучения составных деревянных и стальных конструкций для определения различных комбинаций, преимуществ, трудностей и проблем, связанных с их совместной работой.

Прогиб, — получается от веса вышерасположенных элементов. Максимальная стрелка отклонения получается в точке местонахождения объекта с самой большой массой и (или) посередине между опорами.
Изгиб или излом , – это разрушение перекладины в точке заделки. Возникает от вертикальной нагрузки, а сама балка, воспринимающая это напряжение, выступает в роли рычага. С определённой величины усилия начинается критический изгиб, приводящий к разрушению поперечной опоры.

Для уменьшения влияния на прочность деревянного поперечного изделия от внутренних конструкций, их стараются располагать в местах нахождения нижних опор. Бытовую технику и мебель по возможности, целесообразно размещать вдоль стен или около разгрузочных конструкций.

Методы объединения древесины и стали в единую конструкционную структуру по существу три, и их можно суммировать следующим образом: структура, система и материал. Структура Так называемая «структура» — это основной тип составной конструкции, в которой используются отдельные структурные элементы из разных материалов. Можно привести множество примеров таких комбинаций. Один из наиболее распространенных видов — кровельные фермы. Например, можно упомянуть структуру фермы на крыше в школе «Саутридж», где упрощаются соединения благодаря сочетанию стальных растягивающих элементов и дерева, вдавленных в элегантную крытую ферму.

Существует достаточно много типов деревянных балок, но наиболее доступны для широкой массы населения – это изделия прямоугольного или овального сечения. В последнем случае, балка представляет собой оцилиндрованное бревно, обрезанное с двух противоположных сторон.

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Общая нагрузка на элементы перекрытия складывается из собственного веса конструкции, веса от внутренних строительных изделий, опирающихся на балки, а также массы людей, мебели, бытовой техники и прочей хозяйственной утвари.

Преимущества деревянных двутавровых балок

Рамки представляют собой еще один тип комбинированной структуры. Система Система представляет собой еще один метод сочетания, когда сталь и дерево собраны в общую конструкционную систему. Одним из примеров такого типа сочетаний являются новые комбинированные деревянные соединения, разработанные исследователями Университета Кентерберийского университета в Новой Зеландии. Подключенные системы этого типа в принципе аналогичны железобетонным структурам, напряженным после бетонирования. Соединения соединяют готовые деревянные элементы, используя отдельные соединения натяжной стали.

Полный расчёт, учитывающий все технические нюансы, достаточно сложен и выполняется специалистами при проектировании жилого дома. Для граждан, возводящих жильё по принципу «самостроя», более удобна упрощённая схема, в которую заложены требования СНиП, оговаривающие условия и технические характеристики деревянных материалов:

В конструкции также встроены продольные стальные арматурные стержни, которые улучшают сейсмическое сопротивление подключенной системы. Материал Этот тип сочетания возникает, когда сталь и дерево одновременно образуют структурный элемент, аналогичный другим типам композитных структур, в которых два разных материала соединены для совместной работы в одном элементе. Этот метод в основном используется для строительства мостов. Примеры включают мосты в Онтарио, где верхняя структура состоит из предварительно напряженных плоских деревянных элементов и стальных балок с использованием поперечных переборок.

длина опорной части балки, контактирующей с фундаментом или стеной, не должна быть меньше 12 см;
рекомендуемое соотношение сторон прямоугольника 5/7, — ширина меньше высоты;
допустимый прогиб для чердачного помещения составляет не более 1/200, межэтажные перекрытия – 1/350.

По СНиП 2.01.07–85 эксплуатационная нагрузка на чердачную конструкцию с лёгким утеплителем из минеральной ваты составит:

Другим примером является мост Бочу в Японии. Объект состоит из ортотропной стальной дорожной плиты, соединенной с двухсторонней деревянной балкой с прямоугольным поперечным сечением. Прочность балок увеличивается на две вертикальные стальные пластины с переменной шириной. Сляб соединен с балками с помощью стальных пластин, которые также работают на сдвиг.

Варианты перекрытия для разных помещений

Комбинация материалов также используется при строительстве жилых зданий, но не так широко распространена. Обычно два деревянных балки объединены с металлической пластиной между ними и болтовым соединением. Такая комбинация возникает при строительстве легких каркасных зданий в Северной Америке. Такие лучи поглощают большие нагрузки в больших отверстиях, чем полностью деревянный луч того же сечения. В Ванкувере, для остановки станции Руперт на Миллениум-Лине, этот тип лучей использовался. Конструкция упора состоит из изогнутых деревянных балок, соединенных стальными панелями, стальными круглыми колоннами и стальными деревянными стойками, которые образуют трехдиапазонную раму.

G = Q + Gn * k, где:

k – коэффициент запаса прочности, обычно для строений малой этажности принимают значение 1,3;
Gn – норматив для подобного чердака, равный 70 кг/м²; при интенсивном использовании чердачного пространства значение составит не менее 150 кг/м²;
Q – нагрузка от самого чердачного перекрытия, равная 50 кг/м².

Пример расчёта

Дано:

Крыша состоит из легкой стальной панели, поддерживаемой склеенными деревянными столиками. Преимущества стальных деревянных конструкций. Хотя сталь и дерево представляют собой два очень разных материала, объединение их в общую конструкцию может принести ряд преимуществ, учитывая свойства и качества каждого из них, чтобы преодолеть их недостатки. Глубокое понимание и изучение свойств этих материалов имеет важное значение для проектирования таких составных структур. Инженеры и архитекторы должны учитывать силу каждого материала и знать, при каких условиях каждый из них работает лучше всего.

чердак в жилом доме, использующийся для хранения различного хозяйственного инвентаря;
для утепления применён керамзит с лёгкой бетонной стяжкой.

Общая нагрузка составит G = 50 кг/м² + 150 кг/м² * 1,3 = 245 кг/м².

Исходя из практики, средние усилия на мансардном этаже не превышают значений в 300–350 кг/м².

Для межэтажных перекрытий величины находятся в диапазоне 400–450 кг/м², причём большее значение следует принимать при расчётах первого этажа.

В то время как сталь лучше всего работает при напряжении, дерево лучше реагирует на сжатие. Поэтому, при строительстве композитной стальной конструкции, дерево должно быть предусмотрено в прессованной части, а сталь — на стороне растяжения. Желание архитекторов заключается в более грубом, так называемом «деревенском» влиянии на тип конструкции крыши. То же самое должно быть видно посетителям в фойе здания, где выставлены экспонаты, связанные с историей города. Структура фермы предназначена для поддержки крыши.

В этой несущей конструкции стальная часть находится на стороне натяжения, а на прессовой стороне — клееный брус. Сочетание стали и древесины улучшает устойчивость конструкций к землетрясениям. Дерево имеет высокое соотношение прочности и веса элементов, что делает деревянные конструкции светлее, чем у других строительных материалов. Это небольшой вес, который выгоден для сейсмических событий. Учитывая тот факт, что сейсмическая сила пропорциональна массе конструкции, можно ожидать, что легкие деревянные конструкции, которые должным образом спроектированы и построены, будут лучше работать при землетрясениях.

Совет. При выполнении перекрытий целесообразно принимать значения нагрузок, превышающие расчётные на 30–50%. Это повысит надёжность конструкции в целом и увеличит общий срок эксплуатации.

Как рассчитать необходимое количество балок

С другой стороны, сталь дает пластичность деревянной конструкции. Пластичность — это способность структуры развивать пластические деформации и отвлекать сейсмическую энергию, не разрушая ее. Поэтому желательно, чтобы здание обладало сходными свойствами, учитывая внезапный характер сейсмических событий, поскольку они позволят рассеивать сейсмическую энергию. Они покрыты сталью, чтобы лучше передавать сейсмические силы. Дерево является экологическим строительным продуктом из-за сокращения выбросов углекислого газа.

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

В эту эпоху глобального потепления стратегии устойчивого развития не просто необходимы, но все чаще навязываются большинством правительств. Дерево, как наиболее устойчивый, природный и возобновляемый строительный материал, нуждается в более широком распространении в строительной отрасли. Однако продукты, такие как клееные деревянные элементы и обработанные деревянные компоненты, считаются продуктом строительной отрасли из-за производственного процесса. Хотя склеивание и ламинирование увеличивают прочность и снижают влажность древесины, они также делают материал, пригодный для вторичной переработки, как и многие другие изделия из дерева.

Число поперечных опор определяется нагрузками, приходящиеся на них, и максимальным прогибом чернового покрытия, выполненного, например, из доски или фанеры. На их жёсткость влияет собственная толщина изделий и шаг между точками опоры, то есть, расстояние от соседних балок.

Для помещения с малой эксплуатацией (чердак), допускается использовать доску толщиной не менее 25 мм, при шаге между опорами 0,6–0,75 метра. Межэтажное перекрытие жилой зоны целесообразно осуществлять половой доской с размером не менее 40 мм и расстоянием по ближайшим точкам крепления не более 1 метра.

Таким образом, до 30% потерь древесины образуются, а некоторые из положительных сторон дерева теряются в качестве экологического строительного материала, учитывая, что он является возобновляемым ресурсом. С другой стороны, сталь может быть переработана в значительной степени, поэтому сочетание древесины и стали дает положительный результат с точки зрения экологии и устойчивого строительства.

Выбор расчетной схемы

В Канаде и в большинстве других стран мира строительные стандарты налагают ограничения на высоту и площадь деревянных конструкций с точки зрения противопожарной защиты, но нет ограничений на использование древесины с негорючим материалом, таким как сталь. Хотя древесина является горючим материалом, здания, построенные из твердых деревянных конструкционных элементов, обладают отличными огнестойкими свойствами.

Пример расчёта

Чердачное пространство. Длина между стенами составляет 5 метров. Слабая эксплуатационная нагрузка, — хранение всякой утвари. Настил осуществляется из обрезной сухой доски хвойных пород толщиной 25 мм. Принимая максимальный шаг в 0,75 метра, количество опорных точек должно составить:

5 м / 0,75 м = 6,67 шт., округляя до целого числа в большую сторону – 7 балок.

Тогда уточнённый шаг равен:

5 м / 7 шт = 0,715 м.

Межэтажное перекрытие. Длина между стенами 5 метров. Первый этаж с максимальной нагрузкой. Черновой пол выполняется из изделия с размером 40 мм. Шаг по опорам принимается в 1 метр.

Количество точек крепления составляет : 5 м / 1 м = 5 шт.

Совет. Несмотря на невысокую нагрузку, приходящуюся на чердачное пространство, целесообразно применять требования, относящиеся к межэтажным перекрытиям, — в будущем может появиться вероятность перестройки в жилое мансардное помещение.

Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытия

Прочностные характеристики опорного элемента определяются геометрическими параметрами, — длиной и поперечным сечением. Длина, как правило, даётся из внутренних размеров межстенного пространства и закладывается на стадии проектирования здания. Второй параметр, — сечение, можно изменять в зависимости от предполагаемых нагрузок в процессе строительства.

Пример расчёта

Чтобы избежать достаточно мудрёных математических выкладок, приводим рекомендуемые данные, которые сведены в таблицу. При имеющихся размерах пролёта и шага, можно определить примерное сечение бруса или диаметр бревна. Расчёт осуществлялся исходя из усреднённой нагрузки в 400 кг/м²

Таблица 1

Сечение прямоугольного бруса:

Таблица 2

Диаметр оцилиндрованного бревна:

Примечание: В таблицах приведены минимальные допустимые размеры. При проектировании собственного здания, необходимо принимать те размеры деревянных изделий, которые присутствуют на местном строительном рынке региона, причём значения требуется округлять в большую сторону.

Совет. При отсутствии необходимого бруса, его можно заменить досками, скреплёнными между собой посредством столярного клея и саморезов. Ещё один вариант усиления – увеличить сечение бруса, добавив к его боковым сторонам доски определённой толщины.

Совет. Продлить срок службы и снизить показатель горючести поможет обработка специальными огне– и биозащитными средствами. Кроме этого, такая операция способствует небольшому увеличению прочности деревянных изделий.

Совет. Тем, кто всё-таки желает провести математические изыскания, по расчётам деревянных балок, для перекрытий, целесообразно заглянуть в интернет с этим вопросом, — имеется достаточное количество сайтов, на которых выложены электронные калькуляторы по определению параметров элементов силовых конструкций.

Если в частном доме на внутренней конструкции планируется устройство перекрытия, состоящее из деревянных балок, важной составляющей подготовительного этапа станет расчет точных размеров, лучшего сечения реек и шаг, который следует отступать между ними. Рассчитывать размеры и количество реек необходимо, прежде всего, для экономии средств, а также, чтобы избежать недостачи стройматериала.

В Интернете сегодня предлагается масса интернет–калькуляторов, которые позволяют сделать расчет максимально простым и быстрым. Первично исчисление предполагает определение разновидности используемых балок:

балки бывают цельными;
склеенными из досок;
склеенными из шпона;
частью срезанного бревна.

Какие замеры потребуются

Деревянные балки перекрытия, вернее точное их количество, определяется исходя из таких данных, которые замеряются строительной рулеткой:

размеры пролета, на который будут фиксироваться рейки;
варианты фиксации к настенным конструкциям, а именно глубина, предполагаемая для крепежей;
оценка нагрузки, действующая непосредственно при эксплуатации;
шаг и сечение определяются чаще по специальным таблицам.

Деревянные балки перекрытия и их длина

Длина реек перекрытия зависит от размеров пролета, на котором разворачиваются строительные работы, плюс желательно учесть небольшой запас, требующийся для того, чтобы поместить деревянные балки в стену. Длину можно измерить самому, а вот размеры глубины зависят от используемого материала.

Например, если стены сделаны из кирпича или была применена блочная система, деревянные балки перекрытия уходят в так называемые гнезда, глубина их варьируется в пределах 100-150 мм. Деревянные сооружения следует оснастить зарубками глубиной в 70 мм. Предполагаемое применение металлических крепежей, всевозможных хомутов, уголков определяет размеры реек, равных пролету. Есть желание соорудить свес крыши, деревянные балки перекрытия выводятся за пределы дома на 30-50 см.

Самые оптимальные размеры пролета, перекрывающего балки, колеблются в пределах 2,5-4 м. Специалисты не рекомендуют превышать длину рейки более чем на 6 м, в противном случае лучше закупить клееный брус или в качестве опор использовать промежуточные стены, колонны.

Схема расчета нагрузки на перекрытии

Нагрузка, которая действует в отношении перекрытия деревянных реек, состоит из нескольких видов нагрузки:

Собственная масса деталей перекрытия.
Постоянная или, наоборот, временная нагрузка, к примеру, если на верхнем этаже установлена мебель, бытовые приборы. оборудование.

Чердачное перекрытие, которое не удерживает вещи, хлам, а только учитывает массу легкого утеплителя по типу минеральной ваты или пенопласта и собственный вес, принимается в величине 50 кг/кв. м. Исходя из этого, нагрузка по эксплуатации перекрытия вычисляется:

70 × 1,3 = 90 кг/кв. м, 70 – единственно принятое неизменное значение нагрузки для чердака, а 1,3 – показатель запаса.

Рассчитаем общую нагрузку:

(50 + 90) × 1,3 + 50 = 232 кг/кв. м, округляем до 240 кг/кв. м.

Для чердачного перекрытия, где обустроена мансарда, следует добавить вес напольной конструкции, перегородок и мебели. Тогда нагрузка повышается до значения в 300-350 кв. м. Прибавляем вес нескольких жителей и посетителей здания и получаем нагрузку 350-400 кг/кв. м.

Пошаговое руководство по расчету размеров деревянных реек

Когда установлена возможная нагрузка на деревянные балки перекрытия, самое время приступить к вычислению сечения деталей и расстояния между ними при фиксации. Для примера возьмем нагрузку в 300 кв. м и пролет в 6 м. Тогда сечение балки предполагает использование формулы:

Размеры сечения = (20 × 22Н) / (В = 25). Эта формула создана ведущими инженерами и проектировщиками. Итак, получаем: (20 × 22) / 25 = 17,6 см – идеальные размеры деревянных балок перекрытия.

Что касается высоты, стоит изучить пропорциональность показателя толщине материала, который выбран в качестве надежного утеплителя. Между рейками в идеале следует закладывать не менее 30 см, но и не более 1,2 м. Ориентируйтесь на размеры блоков утепляющего полотна, фиксирующегося в межбрусочном пространстве, или на панели подшивки потолочной плоскости.

Шаг фиксации бруса должен соответствовать шагу стоек каркасной основы, как утверждают профессионалы, этот простой прием позволит добиться лучшей жесткости установки, надежности и прочности конструкции.

Если вы все еще не уверены в собственных силах, просчитывая размеры деталей, необходимых для обустройства перекрытия, изучите справочную информацию технических учебников, которая для удобства представлена в табличном варианте.

Jonathan Ochshorn—Калькуляторы структурных элементов

Jonathan Ochshorn—Калькуляторы структурных элементовКалькуляторы структурных элементов

контакт

Jonathan Ochshorn

Направления: Введите значения в желтые поля для «единиц и критериев», «свойств материала», «геометрии», «нагрузок», «значений моментов» и «количества арматурных стержней» (стержней) как а также размер стержня для армирования плиты.

Нажмите кнопку «обновить» .

Рис. 1. Схематическое изображение тавровых балок, ферм и колонн с указанием коэффициентов значения момента и осевых пролетов ( A и B ) для типичных ферм и балок. Односторонние плиты, проходящие между балками и образующие верхние полки тавровых балок, не показаны.

Калькулятор вычисляет требуемую площадь стали и выбирает стержни (или расстояние) для односторонних плит, тавровых балок и колонн. Колонны строятся исходя из количества выбранных занятых этажей. Подходит для бара , а не проверяется этим калькулятором. См. Таблицу A-5.3 в тексте (2-е издание) для пределов посадки стержня. «Защитный слой» для арматуры плит и балок здесь определяется как расстояние от внешней поверхности бетона до осевой линии арматурного стержня или стержней. Другими словами, вычитание этого размера покрытия из толщины плиты или балки дает эффективную глубину . И ширина балки, и ширина балки относятся к ширине «стержня» под плитой, а не к эффективной ширине тавровой балки. Требуемая сталь для балок не рассчитывается.

Расчеты и результаты, показанные ниже слева, основаны на требованиях строительных норм и правил для конструкционного бетона (ACI 318-14) и на минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций (ASCE/SEI 7-10). Для тавровых балок и односторонних плит должны соблюдаться критерии использования значений моментов; для колонн предполагается, что коробление не является проблемой, т. е. что отношение высоты к минимальному размеру поперечного сечения не превышает примерно 12. «Интерполированный» R -ρ расчеты дают точные решения; используйте «табличную» настройку для проверки ответов на основе приблизительных табличных значений, найденных с помощью Таблицы A-5.9 в тексте (2-е издание). Собственная нагрузка рассчитывается автоматически исходя из выбранного веса железобетона; за исключением того, что вес колонны исключается из собственной нагрузки колонны. Пролеты балок и балок, A и B , измеряются по осевым линиям; калькулятор использует указанную толщину балки и балки, чтобы установить точные размеры пролета. Чтобы найти расстояние между хомутами, введите вычисленное значение «Максимальная сила сдвига балки на поверхности опоры, Vu» в калькулятор расстояния между хомутами. «Количество пробелов» определяется как n на рисунке 1 выше. Для конструкции, показанной на рис. 1, с балками в третьих точках фермы n = 3. Для балок в четвертях n = 4 и т. д. Балки и плиты перекрытий рассчитываются с учетом постоянных и временных нагрузок. ; балки и плиты крыши рассчитываются на основе статической нагрузки плюс большая из них снеговая или временная (техническая) нагрузка на крышу. Когда «количество занятых этажей над колонной» установлено равным нулю, перекрытия и балки будут рассчитываться на основе постоянных нагрузок и нагрузок на крышу. В противном случае балки и плиты будут рассчитаны на постоянные и временные нагрузки. Колонны рассчитываются на основе руководящих комбинированных нагрузок (с учетом стационарных, временных, эксплуатационных и снеговых нагрузок в соответствии с ASCE/SEI 7-10), как указано в Таблице A-2.7 текста (2-е издание).

В этом калькуляторе не учитываются боковые силы и системы сопротивления боковым силам.

Более подробные пояснения и примеры можно найти в моем тексте.

Отказ от ответственности: Этот калькулятор не предназначен для использования при проектировании реальных конструкций, а только для схематического (предварительного) понимания принципов проектирования конструкций. Для проектирования реальной конструкции следует проконсультироваться с компетентным специалистом.

Впервые опубликовано 9 мая 2013 г. | Последнее обновление 29 февраля 2016 г.

Модуль упругости составной балочной системы

Понятие «модуль сечения» иногда не очень хорошо понимается. Хотя большинству людей знакомы термины «момент инерции массы», « второй момент площади » или « момент инерции площади » и т. д. «Модуль сечения» элемента конструкции или составной балочной системы. является геометрическим показателем того, насколько эффективно была спроектирована деталь или система.

Нажмите здесь, чтобы получить доступ к pdf-версиям последних сообщений в блоге…

В основном, модуль сечения представляет собой отношение общего момента инерции площади к максимальному расстоянию волокна (y или c) от общей нейтральной оси изгиба детали или балочной системы.

Zxx = Ixx / ymax_y

Zyy = Iyy / ymax_x

Напряжение изгиба также выражается через модуль сечения:

То есть напряжение изгиба Sigma = My/I = M / (I/y) = М/Я

Для определенного материала или набора материалов:

Чем выше модуль сопротивления при той же общей площади поперечного сечения, тем эффективнее и оптимальнее конструкция.

Примеры составных балочных систем:

Составные сдвиговые стенки и балочные системы с различными пролетами и ребрами жесткости
Рамы с швеллерами и дублерами
Коробчатые балочные системы
Лонжероны с крышками
Балки перекрытия
Балки направляющих сиденья и т. д.

В этом посте мы узнаем, как использовать классических методов ручного расчета для расчета модуля сечения образца системы поперечного сдвига. В частности, для простоты мы рассмотрим дважды симметричную составную балочную систему. Следовательно, общая секция CG будет на средней высоте системы.

Но прежде всего давайте посмотрим, из чего состоит наша лучевая система.

Модуль упругости – Пример системы композитных балок

На рисунке ниже показаны различные компоненты нашей балочной системы. Верхняя и нижняя крышки состоят из удвоителя и двух L-образных уголков, а центральная стенка балки (срезная стенка) по существу представляет собой лист, зажатый между верхним и нижним компонентами крышки.

Примечательно, что данный тип конструкции характерен для легких аэрокосмических конструкций. Другими словами, основная идея заключается в использовании простых деталей и концепции «разделения» для достижения высокого модуля упругости по отношению к весу чистой секции. Также обратите внимание, что пунктирные линии на рисунке указывают, где крепежные элементы (или заклепки) соединяют детали вместе. Однако в этом примере мы сосредоточимся на расчетах изгиба нейтральной оси x’-x’.

Модуль упругости составной балочной системы

Модуль сечения – шаги расчета

Итак, основная последовательность шагов расчета следующая:

Сначала разбейте части на прямоугольные (или близкие) сегменты
Затем пометьте каждый сегмент
Затем выберите удобную локальную систему координат и определите датум (x’-x’ Vs y’)
- Обычно это нижний угол
После этого для каждого сегмента укажите размеры ширины и высоты 92
Затем просуммируйте все вычисленные значения в нижней строке
Для определения положения ЦТ габаритного сечения по вертикальной оси y’ сумму A*y’ разделить на сумму A. 2) относительно нейтральной оси горизонтального изгиба ЦТ всего сечения, Ixx
Затем вычислите радиус сечения вращения, используя sqrt(Ixx/Sum A)
Наконец, рассчитайте модуль сечения x-x составной балочной системы, используя Zxx = Ixx/y

Модуль сечения: Образец электронной таблицы

Скачать файл Excel с модулем сечения

Кроме того, вот ссылка, которая содержит уравнения модуля упругости для распространенных форм: двойная симметричная составная балочная система. Однако, если компоненты больше с точки зрения площади верхней стороны, то рассчитанное нами значение y будет наибольшим расстоянием волокна от нижнего нуля по вертикали (в этом случае ЦТ смещается вверх). Наоборот, если у него тяжелое дно, то наибольшее значение «y» или «c» будет равно общей высоте системы за вычетом рассчитанного «y».

Кроме того, если система несимметрична, в игру вступают другие переменные, такие как:

Рассчитать Iyy
Вам нужно (оба x и y) для общего центроида системы
Главные оси (около которых произведение инерции равно нулю) вполне могут поворачиваться относительно горизонтали
Угол главных осей с горизонталью
Смещение центра сдвига
Полярный момент инерции
и т.

Калькулятор сечения деревянной балки перекрытия калькулятор: Расчет балки онлайн — Калькулятор балок перекрытия из дерева