Расчет балок деревянных онлайн: Расчет балки онлайн — Калькулятор балок перекрытия из дерева

Балки перекрытия деревянные: расчет калькулятором, онлайн

Деревянные балки перекрытия являются главной несущей конструкцией любого дома, расположенной между этажами и отвечающей за прочность полов.

Представленная система выполняет функции распределения нагрузки между стенами здания.

Перед использованием такой деревянной системы нужно произвести с особой тщательностью расчет.

Содержание статьи

Виды балок

Наиболее часто встречаемыми деревянными перекрытиями в частном строительстве считаются:

• панельные системы;
• монолитные системы.

Для деревянных зданий чаще всего используются конструкции из дерева.

Преимущества балок из дерева:

• легкость;
• возможность выполнения работы при любой температуре воздуха;
• теплотехнические и акустические качества.

Перекрытия могут быть чердачными и междуэтажными.

Применение того или иного типа конструкции зависит от самого здания.

Перекрытия, которые делят прохладный чердак и теплые помещения, должны иметь хорошую термоизоляцию и шумоизоляцию.

А система между этажами делит соседние помещения, температура в них обычно одинакова.

Поэтому утеплять такие перекрытия нет особой надобности, прокладывают только изоляцию от шума.

Исключением считаются конструкции на цокольном этаже, где, не считая термоизоляции, можно использовать и гидроизоляцию.

Водонепроницаемыми они должны быть в ванных комнатах, душевых и санузлах.

Данные перекрытия состоят из 2-х частей: ограждающего наполнения и несущей системы.

Брусья считаются ведущими элементами несущей системы.

Расчет деревянных балок перекрытия

Просмотрев это полезное видео, вы узнаете, как производить расчет балок с помощью программы.

Смотрим:

Перекрытия из деревянных балок — это экономный вариант для собственного дома.

Они легче железобетонных и имеют невысокую теплопроводность.

Расчет материала выполняется по следующей методике.

Требуемая крепость на извив достигается при соблюдении соотношения 5:7.

Это значит, что в случае, если высота опоры составляет 7 мер, то требуемая ширина – 5 мер.

Это соответствие – высочайшая крепость на извив и кручение.

В противном случае вполне вероятно появление прогибов.

1/200 – 1/300 длины – это граница разрешенных коэффициентов прогиба балки.

Таким образом, для доски длиной в 600 метров дозволенный прогиб составляет 2-3 см.

С нижней стороны балки снимите часть древесной породы рубанком.

Сточить надо величину допустимого прогиба.

То есть опора обязана принять форму арки.

Это позволит в будущем не волноваться о возможности прогиба потолков.

Вследствие установки балки вы увидите, что она изогнута вверх.

В этом ничего страшного нет, ведь со временем нагрузка выровняет перекрытие.

Опора еще имеет личный вес.

Учтите это при расчетах.

Для перекрытий между этажами берите доски с весовой нагрузкой 190 кг/м².

Более 220 кг/м² использовать не рекомендуется.

Нагрузка же «эксплуатационная» подразумевает 200 кг/м².

Сама укладка должна выполняться по краткому пролету шагом каркасных стоек.

Перед тем, как сделать разрез деревянной балки, нужно учесть некоторые моменты:

• длина доски должна отвечать 1/16 ширины пролета;
• ширина в границах — 1/3-1/2 расчетного пролета.

Пороги для ламината очень легко прикрепить самому. Убедиться в этом можно, зайдя на наш сайт по строительству и ремонту.

Интересные отзывы о системе тёплого пола Калео можно прочитать здесь. Узнайте на самом деле, что же это за пол!

Большое количество деревянных перекрытий между этажами может потребоваться, исходя из таких показателей:

• какая применена система для перекрытия;
• какой был применен теплоизолятор.

Величина нагрузки составит приблизительно 220-230 кг/м².

Нагрузки, которые оказывают временное воздействие на чердачное перекрытие, будут равны 100 кг/м², а на междуэтажное перекрытие — 200 кг/м².

Несущая дееспособность балок зависит от длины их пролета и нагрузок, действующих на них.

Поэтому расстояние между деревянными опорами делают в пределах 0,5-1 м.

Оптимальные показатели будут следующими:

• величина балки: высота 15-18 см, а толщина 5 см;
• расстояние между опорами составит 40-60 см с внедрением минераловатного утеплителя.

Чтобы избежать загнивания брусьев, нужно выбирать только ту породу, которая очищена от коры, с влажностью не более 20 %.

Не допускается наличие брака на деревянных опорах:

• большое число сучков;
• косослой;
• свилеватость.

Балки обязательно должны подвергаться противопожарной обработке и антисептированию.

Расчет перекрытий онлайн с помощью программы

В расчете деревянных конструкций онлайн можно учесть нагрузки на несущие системы.

Надо элементарно установить материал, длину и ширину балки.

Можно посчитать нагрузки на опору в метре, высчитать наибольший прогиб и количество брусьев, необходимых для монтажа крыши.

Также быстро можно получить расчёт деревянных балок перекрытия с помощью калькулятора, если нет возможности произвести его онлайн или с помощью специальной программы.

Выводы

Квалифицированный расчет может проводиться только специалистом: инженером-строителем или архитектором.

При проектировании предусматривается много различных моментов.

Важным считается и наличие практического опыта у исполнителей.

Точные расчетные данные дают возможность держать весь процесс под контролем.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Что еще почитать по теме?

Перекрытие по деревянным балкам: расчет и монтаж

Межэтажное деревянное перекрытие

Перекрытия представляют собой конструкции в виде горизонтальных плоскостей, разделяющих этажи в многоэтажном здании или чердачное помещение от жилого в одноэтажном доме. В состав деревянного перекрытия в большинстве случаев входят несущие деревянные балки, настил пола, теплоизоляционное заполнение и отделочное покрытие потолка. Надежность конструкции обуславливают тщательный подбор материалов и точный расчет параметров ее составных элементов.

).push({});

Важно! Значение влажности древесины должно быть не более 14%. В случае превышения данного показателя в дальнейшем возможно прогибание брусьев под нагрузкой.

Для брусьев используют древесину хвойных пород деревьев, обладающую достаточной устойчивостью к прогибанию. Не допускается использование древесины, имеющей видимые изъяны, с наличием синюшности, пораженную плесенью, грызунами или насекомыми. Прежде чем укладывать балки, древесину покрывают антисептическими и защитными средствами.

Схема устройства деревянного перекрытия с утеплителем

Монтаж перекрытий в сооружениях из пеноблоков

В доме из пеноблоков возможно обустройство различных конструкций, разделяющих уровни здания. Наиболее часто для этого используют сугубо деревянные материалы. Значительно реже по деревянным балкам располагают блоки из пеноматериала. Для их производства необходимо как минимум 4 компонента: песок, цемент, пена и вода.

Важно! Перекрытия из пеноблоков имеют определенные преимущества. Они характеризуются высокими тепло- и звукоизоляционными качествами, а также доступной ценой.

Для монтажа каркасного перекрытия в стене из пеноблоков устанавливают резьбовые анкеры. В брусьях проделывают отверстия, размер которых соответствует размерам шпилек. Предварительно кладут на анкеры куски рубероида, деревянные подушки и насаживают балки. На шпильки с резьбой надевают шайбы и крепко затягивают гайками.

Расчет деревянного перекрытия — одна из самых легких задач и не только потому, что древесина — один из самых легких строительных материалов

Последовательность расчета параметров балок

Деревянные балки являются основной несущей частью внутренней горизонтальной ограждающей конструкции, поэтому следует внимательно отнестись к выбору древесины. Для обеспечения безопасности в доме размеры брусьев должны рассчитываться с особой точностью. При их монтаже необходимо руководствоваться следующими правилами:

• При расчете количества балок, их длины и параметров сечения учитывают площадь будущего перекрытия, предполагаемую нагрузку и шаг их установки. Предварительно необходимо определиться с глубиной введения брусьев в стену и особенностями их крепления.
• Высота балок прямоугольного сечения находится в пределах 14-24 см, толщина — 5-16 см. Оптимальное соотношение размеров сторон брусьев равно 7:5, при этом учитывается удельный вес перекрытия.
• Шаг укладки брусьев может быть равен 60, 80 или 100 см.
• В стены сооружений из кирпича и пеноблоков, брусья закладываются на глубину от 15 см, доски от 7 см. Глубина установки балок в деревянные стены должна составлять не менее 7см.
• Длина балки может соответствовать ширине пролета, когда она устанавливается на металлические держатели.
• Ширина пролета, на котором планируется устройство перекрытия по балкам, обычно варьирует в пределах от 2 до 5 метров. Максимально допустимая длина деревянных брусьев или досок равна 6 метров. При необходимости установки балок длинной более 6 метров применяют клееный брус либо возводят дополнительную перегородку, выполняющую роль промежуточной опоры.

Возведение деревянных перекрытий между этажами

Только следуя рекомендациям и правильно выполнив расчет всех параметров элементов перекрытия можно обеспечить надежность, безопасность, а также долговечность несущих конструкций в доме.

Определение общей нагрузки

На балки оказывается нагрузка, включающая вес перекрытия со всеми его составляющими элементами, а также тяжесть расположенных на горизонтальной плоскости предметов. Произвести точный расчет помогут специалисты проектных организаций.

Расчет деревянной балки по принципу сравним с расчетом металлической балки

Чтобы самостоятельно вычислить размеры элементов конструкции, можно руководствоваться более простыми способами выполнения расчетов:

• Прочность балок прямопропорциональна значению их высоты — чем выше брусья, тем больший вес выдержит перекрытие.
• Для балок перекрытия в доме между этажами предполагаемая нагрузка составляет минимум 400 кг/м².
• На балки перекрытий между чердачным помещением и жилым, с теплоизоляцией минеральной ватой и обшивкой из досок собственный (удельный) вес перекрывающей конструкции составляет около 50 кг/м². Максимально возможный вес в данном случае рассчитывается согласно нормированной правилами СНиП нагрузки для данного типа конструкции, учитывая запас прочности, и равняется примерно 130 кг/м².
• Если использовался утеплитель, вес которого больше веса минеральной ваты или предполагается устройство настила из более толстых досок, средняя нагрузка будет равна 150 кг/м². В таком случае полученная в ходе расчетов общая нагрузка составляет 245 кг/м².
• Учитывая вес отделочного напольного материала, мебели, дополнительных перегородок и других элементов интерьера, расчетная нагрузка для жилой мансарды достигает 350 кг/м².

Таблица 1

[table id=13 />Произвести расчёт и определить размеры конструктивных элементов безопасного перекрытия можно также при помощи современной вычислительной техники, а также предназначенных для данных целей программ. Самостоятельно выполнить расчет общей нагрузки можно используя установленные значения удельного веса различных типов перекрытия, которые содержит таблица 1.

Определение шага и сечения деревянных балок

Выполнив расчет по определению длины балок и общей нагрузки на перекрывающую конструкцию, вычисляют размер расстояния между соседними балками (шаг), а также ширину и высоту их сечения.

Если вместо брусьев используются бревна, выполняют расчет их диаметра.

Деревянные балки перекрытия не перегружают стены, при монтаже не требуют привлечения грузоподъемной техники

Следующие правила помогут определить данные величины:

• Рекомендовано соотношение ширины брусьев к высоте 1:1,4. Толщина (ширина) их варьирует от 0,4 до 2 метров. На значение высоты влияет толщина используемого теплоизоляционного материала. Высота брусьев и диаметр бревен обычно имеют значения от 10 до 30 см.
• Учитывая размеры теплоизоляционного полотна, шаг расположения балок может составлять от 30 до 120 см. Устройство в доме каркасных перекрытий предполагает шаг укладки брусьев на расстоянии расположения стоек конструкции. От величины данного показателя зависит толщина досок настила. Если шаг равен 1 метру, целесообразно использовать доски толщиной 4 см. При уменьшении шага можно уменьшить и толщину досок.
• Для наиболее экономичного варианта рекомендовано использование брусьев высотой около 16 см и шириной 5 см. Шаг их укладки должен составлять 40-60 см.
• Допустимый размер изгиба брусьев для чердачных помещений равен соотношению 1/200, для горизонтальных ограждений между этажами — 1/350 (изгиб/длина пролета).
• Выполнить расчет параметров сечения поможет таблица, содержащая соответствующую справочную информацию.

Деревянные перекрытия — самая популярная конструкция в малоэтажном домостроении

Таблица 2 отображает минимальное сечение прямоугольных деревянных брусьев перекрытия для различных суммарных нагрузок.

Таблица 2

[table id=14 />Деревянные балочные конструкции характеризуются рядом преимуществ по сравнению с металлическими и железобетонными сооружениями. Основные из них: небольшой вес древесины, возможность ремонта, быстрый монтаж, высокие декоративные качества. К тому же, деревянные изделия в отличие от плит из железобетона имеют более низкую стоимость. Деревянное перекрытие https://www.youtube.com/watch?v=C0F7h_q4dIM

---

Расчет толщины деревянных балок перекрытий

Деревянные балки перекрытия — самый распространенный вариант организации межэтажных перекрытий в дачных деревянных домах. Неправильный расчет сечения и шага балок приводит к тому, что пол будет «играть» и прогибаться под нагрузкой, что приносит обитателям такого дома определенные неудобства.

Если в качестве балок используется прямоугольный брус и межэтажные перекрытия будут утеплятся плитами минеральной ваты, имеющими стандартный размер 600*1000 мм,  ориентироваться следует на нижеследующую таблицу:

 

 

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2.

 

пролёт (м)/ шаг установки (м)	2,0	2,5	3,0	4,0	4,5	5,0	6,0
0,6	75х100	75х150	75х200	100х200	100х200	125х200	150х225
1,0	75х150	100х150	100х175	125х200	150х200	150х225	175х250

 

 

 

 

Если же в качестве балок перекрытий используются круглые бревна, воспользуйтесь таблицей ниже:

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

ШИРИНА ПРОЛЕТА, М	РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ БРЕВНАМИ, М	ДИАМЕТР БРЕВЕН, СМ
2	1	13
	0,6	11
2,5	1	15
	0,6	13
3	1	17
	0,6	14
3,5	1	19
	0,6	16
4	1	21
	0,6	17
4,5	1	22
	0,6	19
5	1	24
	0,6	20
5,5	1	25
	0,6	21
6	1	27
	0,6	23
6,5	1	29
	0,6	25
7	1	31
	0,6	27
7,5	1	33
	0,6	29

Каковы преимущества деревянных балок в случае дачного строительства? Во первых, это экологичность материала, легкость обработки и подгонки, небольшой вес деталей, низкая теплопроводность. Недостатки: более низкая механическая стойкость (тонкие балки прогибаются под нагрузкой), необходимость антисептирования.

Деревянные балки допустимо использовать на пролетах до 7,5 метров.

Программа расчета деревянных конструкций. Приложение для проектирования деревянных конструкций — новый продукт НТЦ АПМ

Проектирование металлических конструкций — одно из важнейших направлений строительной деятельности. Для определения требуемых параметров профилей используется дорогостоящее лицензионное программное обеспечение, требующее наличия профильного образования и навыков работы с конкретным программным комплексом.

При этом бывают ситуации, когда нужно сделать чертеж «на коленке», подобрать нужный прокат, подсчитать вес балки для определения стоимости и заказа металла. В тех случаях, когда воспользоваться специальными программами нет возможности, удобными помощниками при расчете металлоконструкций могут стать бесплатные онлайн- и десктоп- программы:

• калькулятор металлопроката Арсенал;
• онлайн калькулятор Metalcalc;
• онлайн-программа sopromat.org для расчета балок и ферм;
• расчет балок в Sopromatguru онлайн;
• desktop-программа «Ферма».

1. Калькулятор металлопроката Арсенал

Компания Арсенал предоставляет всем желающим возможность сэкономить свое время, воспользовавшись фирменной десктоп-программой для подсчета теоретического веса металлического профиля любых видов, в том числе — из черной и нержавеющей, а также — из цветного металла. На сайте доступна и онлайн-версия программы .

Для того чтобы выполнить расчет профиля нужно ввести информацию о толщине металла, длине отрезка, высоте и ширине. Можно также выбрать марку прокатного профиля из сортамента и задать требуемую длину. В этом случае программа определит его габаритные размеры и вес автоматически.

2. Онлайн-калькулятор металлопроката Metalcalc

Онлайн-калькулятор Metalcalc — удобный ресурс для определения веса и длины металлопроката. При задании основных технические параметров изделия (номер сортамента или габаритные размеры профиля, его длина) программа определит его вес. Расчеты выполняются на основании действующих ГОСТов и отличаются максимальной точностью.

Программа имеет также и функцию обратного пересчета. Если указать массу и типоразмер профиля — сервис высчитает его длину. Ресурс абсолютно бесплатен и удобен в использовании.

3. Бесплатная онлайн-программа sopromat.org для расчета балок и ферм

На сайте Sopromat.org представлена бесплатная онлайн-программа для расчета балок и ферм методом конечных элементов. Расчет может быть выполнен, в том числе, для статически неопределимых рам.

Сервис может быть полезен как студентам для выполнения курсовых работ, так и практикующим инженерам для определения параметров реальных металлоконструкций. Онлайн-ресурс позволяет:

• определить перемещения в узлах;
• рассчитать реакции опор;
• построить эпюры Q, M, N
• сохранить результаты расчетов и схему нагрузок;
• экспортировать результаты в формат чертежа DXF.

На сайте всегда находится самая свежая версия программы. Имеется версия Mini для скачивания и работы на мобильных устройствах. Мобильная программа обладает всеми преимуществами полноценной версии.

4. Расчет балок в Sopromatguru

В ближайшее время авторы планируют добавить в программу функцию расчета ферм. На сегодняшний день онлайн-ресурс позволяет бесплатно задать параметры балки, опоры, нагрузки и получить эпюру. За получение доступа к подробному расчету авторы программы просят перечислить символическую оплату. Стоит отметить, что онлайн-сервис красиво оформлен и оборудован понятным интерфейсом.

5. Бесплатная desktop-программа «Ферма»

Небольшая программа Ферма позволяет рассчитать плоскую статически определимую ферму и сохранить результаты. Для начала работы необходимо задать геометрические параметры фермы (размеры стержней, высоты, положения раскосов, нагрузки).

Расчет выполняется по методу вырезания узлов. Определяются усилия в стержнях фермы, а также реакции опор. Максимальное число панелей фермы — 16, число нагрузок — не более 20. Программный комплекс может также применяться и для расчета статически неопределимых ферм.

Проектирование Деревянных Домов – мощная и профессиональная программа, которая поможет вам почувствовать себя конструктором и дизайнером зданий. Встроенные инструменты позволяют с лёгкостью возводить виртуальные стены, подбирать типы кровель и способы сцепки брусьев. Данная программа для проектирования деревянных домов уникальна тем, что создаёт не только визуальный каркас, но и внутренний. Используя утилиту, вы сможете оценить вид здания полностью, чтобы приступать к постройке только после того, когда всё будет устраивать. Одним кликом мыши можно вырезать проёмы для окон или дверей. При этом, уникальные параметры их размеров можно задавать самостоятельно, а не только пользоваться готовыми вариантами. Это поможет создавать не типовые проекты, а индивидуальные. Аналогичные «конструкторы» не дают подобного уровня уникализации.

Конечно, существуют целые комплексы приложений для Windows, позволяющие заниматься черчением и проектированием профессионально, однако они требуют обширных знаний, долгого изучения их инструментария. Данная же утилита имеет максимально низкий порог входа, тем более интерфейс выполнен на русском языке. Попробовать создать план может даже тот, кто ничего не понимает в строительстве. Выбирая нужные инструменты и применяя их к объекту, вы сможете создать собственный проект.

Скачать бесплатно программу проектирования деревянных домов может абсолютно каждый. Использовать её можно не только по прямому назначению, но и для развития творческих способностей. Создавать виртуальные дома достаточно интересно, на это можно потратить несколько вечеров, интересно проведя время. Тем более, утилита работает очень быстро, не требует долгого рендеринга или анализа конструкции. Всё происходит в online-режиме, и сразу после нажатия на иконку инструмента вы получите готовый результат. Единственный минус программы заключается в отсутствии кроссплатформенности. Смысл скачать программу для Проектирование Деревянных Домов есть только в том случае, если вы пользуетесь OS Windows.

Полезные функции утилиты для проектирования домов из бруса:

• Анализ и подбор оптимальных типов соединений;
• Возможность настроить размеры всех элементов;
• Встроенная библиотека элементов;
• Интерфейс, удобный для пользователей Виндовс;
• Абсолютная бесплатность;
• Высокая скорость проектирования больших зданий;
• Возможность рассмотреть будущий дом в 3d.

Приложение для проектирования деревянных конструкций — новый продукт НТЦ АПМ

Вадим Шелофаст, Андрей Алехин, Сергей Григорьев

Развитие коттеджного и мансардного строительства предъявляет все новые требования к проектированию строительных деревянных конструкций. Оригинальные индивидуальные архитектурные решения существенно усложняют задачу для проектировщиков и расчетчиков, а многовариантная техническая проработка пожеланий заказчиков возможна только с использованием универсальных программных комплексов для расчета строительных конструкций.

Приложение проектирования деревянных конструкций разработано в Научно-техническом центре АПМ (г.Королев Московской обл.) и входит в состав универсального комплекса для проектирования строительных объектов APM Civil Engineering. Ранее уже сообщалось о разработке продукта APM Civil Engineering, в состав которого помимо инструментов для проектирования деревянных конструкций вошли модули проектирования металлических и железобетонных конструкций.

Приложение проектирования деревянных конструкций использует в качестве базового ядра модуль APM Graph и органично дополняет уже имеющиеся системы проектирования произвольных металлических и железобетонных конструкций на базе модуля конечно-элементного анализа APM Structure3D.

Основное назначение этого приложения — прочностной расчет деревянных конструкций, автоматизированное проектирование и расчет соединений металлическими зубчатыми пластинами (МЗП), а также получение распиловки каждого элемента.

Следует отметить, что одним из инициаторов этой разработки выступила компания «Техкомплект» (г.Дубна), производящая МЗП, которые применяются для надежного крепления элементов деревянных конструкций. Кроме того, эта компания принимала участие в финансировании этого проекта. Благодаря усилиям компаний НТЦ АПМ и ЗАО «Техкомплект» в России появился оригинальный программный продукт, не имеющий отечественных аналогов. До недавнего времени российским проектировщикам предлагались только импортные программные продукты, такие как Wolf (производитель — австрийская компания Wolf SystemBau GmbH) и MiTek (производитель — международная корпорация MiTek Industries).

Деревянные конструкции представляются в приложении как ферменные либо рамные произвольной конфигурации. Создание геометрической модели осуществляется с помощью библиотеки типовых конструкций или, при создании пользовательской модели, посредством отрисовки модели инструментальными средствами приложения. Если пользовательская конструкция отличается от типовой незначительно, то наиболее быстрым построение будет в случае использования типовой модели конструкции с последующим ее редактированием. Применение параметрической библиотеки обеспечивает значительное сокращение объемов построения моделей деревянных конструкций наиболее часто используемых конфигураций (рис. 1 и 2).

Инструментарий для работы с деревянными конструкциями является дополнением к средствам APM Graph, что позволяет использовать широкие функциональные возможности чертежно-графического редактора: привязки, диалог ручного ввода, орто-режим, простановка размеров, выделение, перемещение, копирование, удаление и т.д.

Применение чертежно-графического редактора позволяет работать с геометрической моделью конструкции, как с чертежом, с учетом масштаба и пропорциональности размеров элементов (рис. 3).

Редактирование осуществляется также в среде APM Graph с помощью мыши по принципу drag&drop или ввода параметров объектов с клавиатуры. Длинные балки (более 6 м) автоматически равномерно разбиваются исходя из условия обеспечения перевозки таким образом, чтобы длина каждой из них не превышала 6 м. Например, балки длиной от 6 до 12 м делятся пополам, от 12 до 18 м — на три части и т.д.

Приложение позволяет назначать элементам различные типы материалов с применением базы данных, в которую пользователь может добавлять новые материалы, вводить их физико-механические свойства (плотность, коэффициент Пуассона, модуль упругости Юнга, предел прочности и др.) и использовать эти материалы при расчете.

В качестве нагрузок рассматриваются сосредоточенные и распределенные силы. Приложение допускает применение нескольких загружений и возможность выполнения расчета под действием комбинации загружений, а также с учетом собственного веса конструкции. Загружение может включать комбинацию нагрузок любого вида. По заданному загружению выполняется прочностной расчет модели деревянной конструкции, целью которого является вычисление действующих усилий и проверка сечений балок на прочность и устойчивость по нормам СНиП.

Выбор прямоугольного сечения осуществляется из библиотеки. Размер сечения учитывается при визуализации расчетной схемы. Широкая сторона бруса располагается в плоскости построения расчетной схемы для восприятия нагрузки в плоскости наибольшего момента инерции сечения.

В случае невыполнения условия прочности или устойчивости приложение выдаст соответствующее предупреждение, а элементы, для которых условие не выполнено, будут выделены цветом. В этом случае пользователь должен увеличить сечение таких элементов и повторить расчет. Результатом прочностного расчета деревянных конструкций является таблица осевых сил в элементах модели, на основании которой можно делать выводы о том, какие элементы конструкции работают на растяжение, а какие — на сжатие. Кроме того, анализ результатов позволяет выявить малонагруженные элементы конструкции для уменьшения их сечения, снижения материалоемкости, а следовательно, и стоимости проектируемого объекта.

После подбора сечений всех балок можно переходить к проектированию узловых соединений. Для типовых моделей конструкций соединения предопределены с учетом распиловки и редактирования не требуют. Применение параметрических моделей с учетом соединений элементов позволяет одновременно проводить и прочностной расчет, и расчет соединений с помощью металлических зубчатых пластин, что заметно сокращает время подготовки проектной документации.

Специальные функции отрисовки и редактирования балок позволяют быстро усечь, срастить, удлинить брусья для проектирования сложных узловых соединений. Помимо сечения для каждой балки может быть задано расположение относительно оси, проходящей через точки соединения: по центру, слева или справа.

Одним из наиболее распространенных способов соединения деревянных балок является применение МЗП. В приложении реализовано два типа расчета таких соединений: проектировочный и проверочный. Переключение между типами расчетов осуществляется простым включением кнопки автоматизированного подбора пластин, расположенной на панели инструментов.

В случае проектировочного расчета подбор параметров и положения зубчатых пластин в узлах соединения осуществляется автоматически, при этом необходимо соблюдение следующего условия: МЗП не должны выступать выше верхнего и ниже нижнего пояса балок. Для выполнения этого условия приложение предусматривает присвоение балкам так называемых типов верхнего или нижнего пояса (рис. 4).

Проверочный расчет предполагает задание параметров МЗП и их размещение в узлах соединения. Ширина и длина пластины выбираются из библиотеки. Кроме того, необходимо указать тип пластины: с крупным или с мелким зубом. Дальнейшее размещение пластины в узле соединения осуществляется на расчетной схеме с помощью мыши с использованием привязки или диалогового ввода параметров с клавиатуры.

После выполнения расчета приложение выдаст информацию о возможности применения заданных пользователем пластин. Такой расчет целесообразно проводить с целью проверки пригодности для соединения уже имеющихся МЗП.

В случае несоответствия условиям прочности тех или иных МЗП приложение выдаст предупреждение, а сами ПМЗ будут подсвечены. Такие пластины необходимо задать заново, увеличив поверхность перекрытия деревянных балок, и повторить расчет. В ряде случаев может потребоваться также увеличение сечения балки для обеспечения прочности соединения.

При расчете учитываются растягивающе-изгибные и сжимающе-изгибные напряжения, а также устойчивость сжатых брусьев. Все расчеты выполняются согласно действующим нормативным документам: Стандарт организации. СТО 3654501-002-2006. Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета. ЦНИИСК, Москва, 2006 г.

Приложение расчета и проектирования деревянных конструкций работает как приложение к чертежно-графическому редактору APM Graph. Для проведения прочностного расчета и автоматизированного подбора параметров металлических зубчатых пластин, помимо APM Graph, необходима установка ядра модуля конечно-элементного анализа APM Structure3D.

По результатам расчета, которые могут быть выведены на принтер, можно получить информацию о параметрах каждого узлового соединения МПЗ (рис. 5) и автоматическую генерацию чертежей каждого элемента конструкции — распиловку (рис. 6).

Таким образом, новое приложение полностью соответствует современным требованиям нормативных документов и позволяет в кратчайшие сроки проводить комплексное проектирование произвольных деревянных конструкций и удовлетворять требованиям самых изысканных архитектурных проектов.

В связи с востребованностью строительных программных продуктов НТЦ АПМ коллектив разработчиков непрерывно трудится над совершенствованием существующих программ. Дальнейшее развитие приложения проектирования деревянных конструкций будет направлено на расширение возможностей по расчету соединения элементов конструкций не только посредством МЗП, но и другими способами.

Программа «Проектирование и расчет деревянных конструкций

с соединениями на металлических зубчатых пластинах»

Программа разработана ЗАО «Техкомплект» совместно с ООО «Научно-технический центр АПМ» для деревянных рамных и ферменных конструкций, применяемых в жилищном и промышленном строительстве. (Совместные авторские и имущественные права на Программу подтверждены Свидетельством об официальной регистрации программ для ЭВМ №2007610917 от 27.02.2007г., выданным Российской Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам). Программа сертифицирована в системе ГОСТ Р Органом по сертификации программной продукции в строительстве (Сертификат соответствия №РОСС RU.СП15.Н00087 от 20.03.2007г.)

Соединение элементов конструкции в узлах осуществляется на металлических зубчатых пластинах (МЗП) по ТУ 5369-026-02495282-97 и прошедших испытания в ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко (Сертификат соответствия № РОСС RU.СЛ71. Н00402 от 08.02.2007г.).

Программа предназначена для создания 2-х, 3-х мерных моделей, комплексного расчета и анализа деревянных каркасных конструкций с МЗП.

В программном продукте для ускорения построения моделей деревянных конструкций используется применение параметрической библиотеки типовых наиболее часто используемых конфигураций. Система включает также библиотеку стандартных сечений брусьев и базу данных по размерам и несущим способностям МЗП с длинным зубом высотой 14 мм и мелким зубом высотой 8 мм.

Предусмотрены специальные функции отрисовки и редактирования стержней в двухмерном пространстве, которые позволяют быстро усечь, срастить, удлинить брусья для быстрого создания произвольных сложных конструкций.

Для выполнения прочностного расчета конструкции в диалоговом режиме могут задаваться статические распределенные и сосредоточенные нагрузки, а также сейсмические нагрузки и их комбинации. При расчете учитываются растягивающе-изгибные и сжимающе-изгибные напряжения, а также устойчивость сжатых брусьев; в трехмерном пространстве можно получить картину напряженно-деформированного состояния строительной конструкции. Анализируя результаты вычислений, можно принять решение по изменению и доработке проектируемого варианта модели, ввести требуемые изменения и произвести расчеты заново.

Программой реализовано два типа расчета соединений на металлических зубчатых пластинах: проектировочный и проверочный. При проектировочном расчете подбор параметров и расположение зубчатых пластин относительно узла осуществляется автоматически. При проверочном расчете пользователь устанавливает металлические зубчатые пластины в узлах соединения и выбирает их параметры из библиотеки в ручном режиме. После выполнения расчета система выдаст предупреждение о возможности использования заданных пользователем пластин. Такой расчет целесообразно проводить, когда требуется проверить пригодность для соединения уже имеющихся МЗП.

В случае, когда для обеспечения возможности транспортировки конструкция должна состоять из отдельных подконструкций с последующим их соединением на стройплощадке в единое целое, предусмотрена функция установки и расчета нагельных соединений.

Расчеты выполняются согласно нормативным документам: Стандарт организации. СТО 3654501-002-2006. Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета. ЦНИИСК, Москва, 2006 г.

По результатам расчета можно получить автоматическую генерацию подетальных чертежей элементов конструкции и параметров соединения в узлах металлическими зубчатыми пластинами, включая размеры и ориентацию МЗП. Технологически все это необходимо для корректного распила каждого из брусьев, входящих в состав строительного объекта; составлении спецификации на МЗП и пиломатериалы и документации по сборке деревянной конструкции.

Программа работает в качестве приложения к чертежно-графическому редактору APM Graph. Все необходимые расчеты на действующие усилия, прочность и устойчивость выполняются расчетным ядром системы APM Structure3D.

Программа позваляет импортировать файлы с расширением DXF разработанных в системе AutoCAD.

Предназначена для персональных компьютеров с частотой процессора не ниже 0,5 ГГц, с минимальным объемом оперативной памяти (RAM) 64 Мбайт. Система работает в операционных средах MS Windows 2000, ХР.

Как бы воображение не строило внешний вид лестницы, рассчитать её конструкцию согласно требуемому виду и нагрузке — задача совершенно иного класса сложности. В этом деле хорошо помогают всевозможные калькуляторы и программы для проектирования лестниц, о них мы сегодня и расскажем.

PRO100 — простая визуализация

Практически любая лестница, сколь бы сложной она ни была, может быть представлена как совокупность более простых ступеней, тетив, перил и подступенков — досок, иными словами. Поэтому составить проект лестницы будет наиболее просто тем мастерам, которые имеют опыт работы в программах по созданию мебели. Хорошо для этих целей подходит небезызвестная PRO100: набросать конструкцию простейшей лестницы в ней можно за 30-40 минут, даже новичку освоиться в этой программе не составит большого труда.

Конечно, мебельные программы работают, в основном, с примитивами — деталями в форме параллелепипеда. Отобразить резные поручни и стойки, ступени специальной формы и прочие художественные изыски может быть весьма затруднительно. Но если целью ставится определить общие параметры, такие как высота, количество и раскладка ступеней, то средств мебельных и общего назначения программ для трёхмерного моделирования будет более чем достаточно.

Конечно, не в том случае, если вы берётесь за самостоятельное составление проекта, воплощением которого в жизнь займётся другой мастер. Здесь необходимо уделять внимание деталям и, в конечном итоге, заказчик получает именно то, что смог изобразить, но не более.

Главным минусом PRO100 (как, впрочем, и большинства мебельных «конструкторов») можно назвать отсутствие какой-либо автоматизации для работы с лестницами. Нет возможности, например, указать габариты пролёта, шаг и высоту ступеней, поэтому вся работа ведётся с нуля. Впрочем, для большей части любительских проектов оказывается вполне достаточно стандартных средств манипулирования объектами: объединение в группы, копирование, перемещение и иже с ними.

Следует условиться, что целью проектирования лестницы может ставиться либо только общее представление о конструкции и основные параметры, либо комплексная визуализация со всеми завитушками и резьбой, формой точения и подробностями скрепления всех элементов в одно красивое цельное изделие. В последнем случае вы должны иметь практический опыт работы с лестницами, иначе проект может оказаться не реализуемым в принципе.

Онлайн-сервисы для получения чертежей

Начать знакомство с программами для конструирования лестниц следует со всевозможных online-сервисов и калькуляторов. Их возможности сильно ограничены веб-платформой: хотя и существуют способы осуществить подробные расчёты и качественно визуализировать изделие «не выходя из интернета», разработка подобных программных средств стоит слишком дорого и практически никогда не оправдана.

И всё же один плюс у таких программ есть: они предоставляют пользователю возможность не устанавливать дополнительное ПО, а провести предварительные расчёты на ходу. Один из популярных сайтов lesenka.com предлагает схематическое отображение лестницы — план и сечение ступеней — согласно введённому вами набору параметров. Есть возможность буквально за пару минут сгенерировать схемы лестниц как простых однопролётных, так и винтовых, и с площадками, и с забежными ступенями.

Еще один популярный сайт — lascalagrande.ru . Здесь не доступен свободный ввод параметров, но форма параметризации достаточно «умная» и сама предложит допустимые варианты на выбор пользователя. Есть возможность выбрать один из шести типов лестниц (включая многомаршевые, поворотные и со сложной формой ступеней), а также рассчитать ограждения и баллюстрады, получив в итоге чертёж с основными размерами и изометрический эскиз. Сайт stairshop.ru — это практически полный аналог предыдущего, но в нём есть редкая возможность трёхмерного обзора спроектированной лестницы, хотя и с весьма примитивным качеством отображения.

Сайты такого рода имеют ряд приятных особенностей. Большинство из них принадлежат компаниям, профессионально занимающимся изготовлением и монтажом лестниц. Поэтому есть возможность ознакомиться с фотогалереей готовой продукции и примерно оценить стоимость проекта.

Особенности работы в Staircon

Средства для онлайн-проектирования сильно ограничивают свободу действий при разработке лестниц с уникальным дизайном . Если вам нужен более индивидуальный подход, придётся пользоваться либо программами САПР (Autodesk, SketchUp), либо обратить внимание на специализированный софт.

Программа Staircon — очень и очень неплохой вариант даже для разового применения. Несмотря на обилие функций, этот продукт достаточно просто освоить, даже при использовании нерусифицированной версии. Практически каждое из окон настройки имеет небольшое превью, где наглядно отображается характер вносимых изменений, плюс все настраиваемые параметры сразу же применяются и к главной сцене. Вся работа ведётся путём параметризации либо лестницы в целом, либо отдельных площадок и пролётов, либо и вовсе каждой ступени по отдельности.

В программе есть три основных вида: общий план, эскиз и трёхмерная модель. Переходя последовательно от одного к другому, пользователь настраивает сначала параметры лестничного кармана, затем общую конфигурацию лестницы, для чего есть несколько десятков встроенных шаблонов. И, наконец, работа завершается проработкой мелких деталей, таких как ограждения или поручни, и выбором материалов (включая металл и стекло).

В итоге пользователь получает конструкторскую документацию, список деталей и материалов, либо рендер визуальной сцены с вполне приемлемым качеством.

Расчёт физико-механических параметров

Многих интересует вопрос: как с помощью программ выполнить расчёт лестницы по нагрузке. При более близком знакомстве со Staircon и подобными средствами оказывается, что расчёт технических параметров по нагрузке уже встроен в недра программы, и она попросту не предложит использовать сечения материалов и конструктивное исполнение узлов, которые не соответствуют хотя бы среднему уровню проходной нагрузки.

Как и во всём, здесь может потребоваться индивидуальный расчёт, особенно при закреплении ступеней к стене только по одной стороне, при работе с лестницами на подвесках или расчёте бетонных пролётов с большой собственной массой.

К сожалению, эти расчёты придётся выполнять вручную: как бы ни была совершенна программа, не стоит полагаться на стандартные алгоритмы. Ни одно средство проектирования не сможет учесть несущую способность стен, равно как и прочность отдельно взятых материалов для исполнения самой лестницы.

Стоит ли изучать САПР и 3D-моделирование

Если вы не имеете опыта разработки в Autocad или 3ds Max, обращать внимание на этот класс программ только для проектирования лестницы не стоит. Единственное исключение — когда вам нужно создать действительно высокое качество визуализации или вписать лестницу в общий план визуализации интерьера, что в любительской практике встречается достаточно редко.

Но если вам уже знакомы программы для трёхмерного моделирования и производства чертежей, знакомство со специальным софтом для лестниц может обернуться напрасной тратой времени. Как мы уже говорили, программы САПР не умеют располагать ступени на одинаковом расстоянии или автоматически подгонять линию ограждений под изменения в конфигурации пролёта.

Однако реально такие возможности необходимы при разработке только очень крупных проектов. В остальных случаях можно пользоваться стандартными средствами привязки и группирования, либо найти соответствующий плагин для работы с лестницами.

Деревянные балки: виды, свойства, назначение

Деревянные балки являются несущим элементом перекрытия. Чтобы обеспечить надежность конструкции, очень важно выбрать правильный вид балок, их на несущих стенах. О видах, свойствах и назначении этого вида строительных материалов мы и поговорим в данной статье.

Виды деревянных балок и их свойства

Балки для перекрытия изготавливаются предприятиями из разных пород дерева, но предпочтение отдается хвойным – лиственнице, ели или сосне. Первая обладает наилучшими характеристиками. По сравнению с древесиной лиственных пород, хвойная характеризуется большей устойчивостью к изгибающим нагрузкам.

В зависимости от формы сечения, выделяют несколько видов балок: из бревна, доски, обычного пиленого бруса, клееного бруса и двутавровые. Первые используются довольно редко, но иногда встречаются в конструкции перекрытий. Для их изготовления применяются сухие бревна, которые очищают от коры и пропитывают специальным антисептическим составом.

Применяются для перекрытия и доски. Рекомендуется выбирать пиломатериалы толщиной не менее 50 мм и шириной – 10-20 см. Из-за небольшого размера использовать их можно только для маленьких пролетов.

Самый распространенный вариант – пиленый брус. Перекрывать им можно пролеты длиной до 6 метров. Рекомендуемое сечение бруса 75 х 100 или 100 х 250 мм. Основное его преимущество – невысокая цена. При выборе обратите внимание, чтобы брус был сухим, без пятен, полос, опрелостей и деформаций. 

Клееный брус прочнее, чем обычный пиленый и позволяет перекрывать пролеты длиной до 12 метров. Его производят в промышленных условиях, склеивая несколько ламелей (высушенные доски с противоположным направлением древесных волокон) или очень тонких полос древесины, напоминающих фанеру. Для устройства перекрытия клееный брус является очень хорошим вариантом, но его стоимость довольно высокая.

Двутавровые деревянные балки изготавливаются из двух материалов. Между верхним и нижним поясами, сделанными из древесины, вставляется поперечная вкладка из фанеры или ДСП. Они примерно в три раза прочнее, чем пиленый брус с аналогичным сечением, но и стоят дороже. Конструкция из них не дает усадку и не деформируется. Еще одним преимуществом является небольшой вес.

Как рассчитать нагрузки на перекрытие?

Чтобы правильно подобрать необходимый размер деревянных балок, в первую очередь нужно выяснить, какая нагрузка будет действовать на них во время эксплуатации. Она напрямую зависит от того, какой именно вид перекрытия сооружается, а также веса межбалочного заполнения. Общая расчетная нагрузка состоит из постоянной (балки + межбалочное заполнение + подшивка потолка) и эксплуатационной (мебель, предметы быта, люди и т.д.). Точный расчет могут выполнить специалисты при составлении проекта. Чтобы получить максимально точные цифры, лучше обратиться к нам. Но можно рассчитать и самостоятельно, используя упрощенный вариант или ориентируясь на средние значения.

Для чердачного перекрытия с легким утеплителем постоянная нагрузка принимается в пределах 50 кг/м2. Нормативное значение для такого вида чердака 70 кг/м2. Расчет эксплуатационной нагрузки: 70 х 1,3 = 90 кг/м2, где 1, 3 – это коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка = постоянная нагрузка + эксплуатационная нагрузка = 50 + 90 = 130 кг/м2. Эту цифру лучше округлить в большую сторону – 150 кг/м2.

Если утеплитель и обшивка полотка будут более тяжелыми, или чердак предполагается использовать для хранения массивных вещей, то нормативную нагрузку нужно увеличить до 150 кг/м2. В этом случае общий параметр будет составлять: 50+150х1,3 = 245 кг/м2.

Если перекрытие междуэтажное или на нем планируется возведение мансарды, общая нагрузка будет не меньше 300 кг/м2. Если планируете поставить большое количество мебели, ориентируйтесь на цифры 350-400 кг/м2.

Зная общую расчетную нагрузку и длину пролета, вы без труда подберете размеры деревянных балок с помощью онлайн-калькуляторов и таблиц, представленных в интернете.

Как выбрать сечение и шаг между балками?

Чтобы рассчитать необходимое сечение пиломатериалов, для начала нужно определиться с их длиной. Узнать ее несложно – нужно с помощью рулетки замерить расстояние, которое вы хотите перекрыть, добавив несколько сантиметров (величина заделывания в стену с каждой стороны). Для бруса добавляем не менее 15 см, для доски 10.

Учтите, что балками из бруса или доски можно перекрывать пролеты не более 6 метров. Чтобы перекрыть пространство до 12 метров, необходимо установить дополнительную промежуточную опору либо использовать клееный брус или двутавровые балки.

Зная длину пиломатериалов, можно определить необходимое сечение и шаг укладки. Эти два показателя связаны между собой.

От сечения детали в большой мере зависит нагрузка, которую она способна будет выдержать. Деревообрабатывающие предприятия выпускают пиломатериалы с несколькими видами сечения:

• квадратные и прямоугольные – подходят для возведения стен;
• круглые и овальные – используются для стен и чердачных перекрытий;
• двутавровые – предназначены для каркасного строительства и межэтажных конструкций.

Лучшим вариантом считается прямоугольное сечение при соотношении высоты и ширины 1,4:1. Ширину пиломатериалов лучше выбрать 40-200 мм при высоте 100-300 мм. Если в качестве балок используются бревна, предпочтительный диаметр 11-30 см.

В зависимости от сечения и вида материала, шаг между балками может быть 0,3-1,2 метра. Он должен соответствовать размеру листов утеплительного материала или подшивки потолка. В каркасных зданиях шаг укладки должен соответствовать шагу стоек каркаса для обеспечения надежности конструкции.

При проведении необходимых расчетов всегда округляйте полученные цифры в большую сторону. Если вы не уверены в своих математических способностях, для расчета нагрузки, количества материала и шага укладки лучше обратиться к специалистам, ведь от этого будет напрямую зависеть ваша безопасность и долговечность постройки.

Расчет количества деревянных балок перекрытия калькулятор онлайн. Как произвести расчет балки онлайн? Онлайн калькулятор и инструкции

ГлавнаяРазноеРасчет количества деревянных балок перекрытия калькулятор онлайн

Расчет онлайн для разнотипных балочных конструкций.

Строительство зданий – сложная работа, требующая точных расчетов и качественного выполнения работы. Основным материалом в строительстве жилых домов является древесина. Несущие конструкции изготавливаются из этого материала. Рассмотрим способы расчета балки онлайн.

Разновидности перекрытий

Назначение:

1. Межэтажные.Прочное, надежное перекрытие. Между двумя материалами складываются звуко- и теплоизоляционные наполнители.
2. Чердачное.Является частью стропильной конструкции крыши. Чердак оборудован изоляцией от шума и пара.
3. Цокольное.Выносят высокие нагрузки. Делаются с теплоизоляцией.

Балки бывают двух видов:

1. цельные;
2. клееные.

Слабым звеном монолитных балок является ограниченная длина. Не могут быть больше 5 метров.

Преимуществами клееных балок над цельными являются:

• перекрытие больших пролетов;
• легкость установки;
• маленькая масса;
• длительная эксплуатация;
• пожароустойчивые;
• не деформируются.

Каким образом определяется длина балки?

Обычно размещаются параллельно самой маленькой стене. Размеры зависят от материалов, из которых изготавливаются блоки и от общего объема материала. Для крепления используют металлические крепежи (кронштейны, уголки, пластинки с перфорацией, плитки). Если применяете один из этих видов крепежа, то длина балки должна соответствовать пролету комнаты.

Также балки могут быть частью стропильных элементов. Конструкция опирается на мауэрлат. Данный способ увеличивает длину исходного материала на метр.

Советы для правильного расчета:

1. Учитывайте глубину введения материалов в стену. Глубина вхождения для стен из кирпича составляет от 150 мм для балок из бруса и 100 мм для досок. В домах из дерева – от 70 мм.
2. Длина балки составляет минимум 6 м.

Инструкция для подсчета:

1. замерьте пролет;
2. выберите закрепляющие элементы;
3. рассчитайте влияющую нагрузку;
4. подберите шаг и сечение.

При строительстве можно выпустить балки наружу на 31- 60 см. Таким образом, формируется свес крыши.

Определение действующей нагрузки

В жилом помещении имеется два дверных пролета. Обычно отличаются по размерам, но в квадратной комнате могут быть одинаковыми.

Перемычки укладывают в более коротком проеме ,длиной 3-4 метра. По стандарту, стороны должны соотноситься в пропорции семь к пяти. Так исключается деформация. Если не соблюдать этих пропорций, балки прогнутся. Возможный деформация – два см на четыре метра.

Для устранения провисания бруса, изготовьте снизу на несколько см, при этом придав форму арки.

Прогиб можно рассчитать по формуле f(нор)= L/200

L –длина пролета,

200 – расстояние на единицу погружения дерева.

Нагрузка на любую конструкцию определяется по нескольким формулам.

Первая – геометрическая характеристика сечения стержнями:

W≥M/R . M – время относительно нейтральной оси сечения балки или другого твердого тела,

R – рассчитываемое сопротивление, которое нужно взять из справочника исходя из основы.

Для стержней прямоугольной формы формула выглядит так:

W_Z =b∙ h 2/6,

b – ширина балки,

h – высота.

Перекрытие во многих случаях является кровлей и полом следующего и предшествующего этажей. Объединяйте, учитывая нагрузку мебели на поверхности. Если неправильно распределить, появляется риск разрушения конструкций. Не следует применять уж очень широкий шаг промеж балками и отказываться от лагов. Учитывайте, что пространство между основами зависит от толщины досок. Если имеются лаги, то расстояние посередине должно составлять метр.

Совет! Предусмотрите массу утеплителя. Цокольное перекрытие, длиной 1 м2, весит 100 килограммов. Увеличивает вдвое одну и ту же массу опилкобетон. Керамзит еще тяжелее.

Выяснение сечения и шага балки

1. Параметры балок строго регламентированы. Так, соразмерность — 1:1:4. Широта – с 5 до 21 сантиметра, высота – от 10 до 31 сантиметра. Учитывайте утеплитель! Бревна перекрытия должны иметь диаметр от 11 до 31 сантиметра.
2. Установочный шаг — примерно 30–120 сантиметров. При каркасном строении шаг соответствует дистанции промеж твердыми основами.

Требования, предъявляемые к конструкциям:

• влагосодержание материала — максимум 15%;
• нельзя использовать испорченную древесину, то есть синюшную, поражённую грибком, насекомыми, грызунами;
• обработка антисептическим составом;
• размерное отношение — 7:5 для брусьев;
• чем больше высота лаг, тем больше нагрузка, выдерживаемая балкой;
• для ровного перекрытия сделайте подъем ярусов;
• брусья и бревна замените досками, уложенными на ребро, если укладка интенсивная.

Онлайн калькулятор для расчета деревянных балок

Высота балки (мм)Ширина балки (мм)Материал древесиныПролет (м)Шаг балок (м)

Произвести расчет балки возможно самостоятельно: рассчитать нагрузки, воздействующие на перекрытие по формулам и параметрам или воспользоваться онлайн калькулятором. Также можно выбрать подходящую конструкцию, исходя из имеющихся условий.

remboo.ru

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.Высота балки (мм):Ширина балки (мм):Материал древесины:Сосна Ель ЛиственницаСорт древесины (см. ниже):1 2 3Сорт древесины:1 2 3Сорт древесины:1 2 3Пролет (м):Шаг балок (м):Коэффициент надежности:1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 Необходимые пояснения к расчетам Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия. Качественный и быстрый монтаж системы отопления для частного дома и дачи: газовое, водяное, дровяное, естественное отопление отопление без газа, на солярке Читатйте тут подробнее Звоните и заказываете круглосуточно: +7(495)744-67-74 Круглосуточно ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ надежный партнер по отоплению Устройство отопления в частном доме Зимой в доме должно быть тепло – одно из важных условий для постоянного проживания в загородном коттедже. Другой вопрос, какой именно будет система отопления? Вариантов множество, что делает окончательный выбор не самым удобным. Мы решили вам помочь и постарались рассмотреть основные примеры систем отопления, успешно применяемых в частных домах. Как утеплить пол в деревянном доме? Вместо приятной прохлады пол отдает замогильным холодом? Это значит лишь одно – пора утепляться! Если вы живете в частном доме, то решение этого вопроса более чем актуально, т.к. значительная часть тепла уходит именно через перекрытия первого этажа. В рамках данного обзора мы дадим рекомендации касательно выбора и монтажа теплоизоляции. Кладка мангала из кирпича Мангалы из кирпича не обязательно должны быть огромными монстрами, на строительство которых уходит куча денег. Они могут быть компактными, аккуратными, легко вписывающимися в дизайн любого участка. Что самое важное, они могут быть относительно недорогими. В этой статье мы приводим примеры кирпичных мангалов, которые легко украсят вашу летнюю кухню.

rapidly.ru

Расчет деревянной балки перекрытия калькулятор | Дерево

» Дерево

Калькулятор для расчёта деревянных балок перекрытия

Необходимые пояснения к расчетам

• Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
• Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
• Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).

1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.

2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м. прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.

3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия

Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции

Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия

Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.

Пока не было проведено ни одного расчета

Приближение/удаление проекции — колесико мыши

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия — позволяет рассчитать сечения баклки по заданным размерам перекрытия.

В основу расчета взята двускатная плоская крыша. Расчеты производятся с помощью онлайн калькулятора. Размеры и чертежи формируются в режиме реального времени.

Для расчета размеров стропилы следует перейти на вкладку Расчет и указать размеры Вашей крыши. Все размеры указываеются в сантиметрах без дробных значений. При редактировании значения того или иного размера, этот размер выделяется на чертеже. Например, установив курсор на поле указания размера Высоты крыши , соответсвующий размер изменит цвет на чертеже. Так же вы можете быстро перейти к изменению размера кликнув по нужному на чертеже. Все размеры учавствующие в расчете, при наведении курсора мыши на них — меняют цвет, а при клике — переносят указатель курсора клавиатуры на поле, где можно изменить этот размер. Когда все размеры будут указаны, нужно нажать кнопку Рассчитать , расположенную ниже под списком всех размеров. После чего, калькулятор автоматически переключится на вкладку Чертеж .

Размеры необходимые для расчета.

• Высота крыши — расстояние от уровня пола чердака до конька крыши
• Ширина крыши — расстояние между точками опоры стропил. Обычно это край мауэрлата с внешней стороны стены
• Свес крыши — расстояние от края стены до края крыши
• Ширина стропила — ширина стропильной доски (обычно 10 — 15 см)
• Запил — расстояние от точки опоры на мауэрлате до противоположной строны стропильной доски со строны крыши, рассчитанное по линии проведенной через точку опоры и перпендикулярной поверхности крыши
• Толщина стропила — толщина стропильной доски (обычно 5 см)

На вкладке Чертеж представлен результат расчета стропила по заданным размерам крыши. Здесь представлен чертеж стропила с указанием рассчитанных размеров, а также перечислены все необходимые размеры для изготовления стропила. Размеры, представленные на чертеже, являются интерактивными — при наведении на них курсора мыши, расшифровку с наименованием размера можно увидеть в блоке всех размеров, где соответвующий размер будет изменять цвет. Возможно и обратное управлени, когда при наведении курсора мыши на полное наименование размера, соответствующий размер будет изменять цвет на чертеже. Так же, есть возможность скрыть/показать нужный размер, — это осуществляется кликом на полном наименовании размера. Полное включение/выключение размеров осуществляется с помощью выключателя Все размеры . Чертежом также можно управль с помощью контрольных кпопок, находящихся слева под чертежом. Слева направо: лупа с плюсом — увелчить (приблизить) чертеж, колонка — выставить значение увеличения по умолчанию, лупа с минусом — уменьшить чертеж, стрелки на все четыре стороны — развернуть чертеж на весь экран. При развороте чертежа на весь экран, перейти на начальный экран можно нажав ту же контрольную кнопку, либо кликнув по крестику в правом верхнем углу чертежа.

На вкладке 3D просмотр представлена трехмерная модель рассчитанного стропила. Здесь можно рассмотреть стропила со всех сторон: повернуть, приблизить, отдалить, переместить, Для того чтобы вращать объект — нужно зажать левую кнопку мыши в области трехмерного стропила и начать двигать мышь, вслед за движением мыши будет происходить вращение стропила. Для перемещения трехмерной модели стропила, следует зажать правую кнопку мыши в области трехмерного стропила и начать двигать мышь, вслед за движением мыши будет происходить движение стропила. Для приближения/отдаления стропила, нужно прокручивать колесико мыши.

Предупреждение: рассчитанные размеры могут незначительно отличаться от размеров при строительстве стропильной системы. в силу наличия погрешностей на строительной площадке. Пожалуйста, учитывайте этот нюанс и прежде чем изготавливать стропильную систему целиком, изготовьте одну стропилу, которую будете использовать в дальнейшем как шаблон.

Предупреждение: толщина стропила указанная в калькуляторе по умолчанию, используется для демонстрации возможностей расчета. В действительности толщина стропила определяется из максимальных нагрузкок, оказываемых на стропильную систему, от шага между стропилами, от длины стропилы и т.д. Для определения толщины стропилы следует воспользоваться справочной литературой, либо ознакомиться с разделом Справочная информация на странице калькулятора расчета стропила.

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.

Источники: http://cdelayremont.ru/kalkulyator-dlya-raschyota-derevyannyh-balok-perekrytiya, http://kalk.pro/kalk/joists/wooden_joists/, http://postroy-dom.com/balki-plity-perekrytiya/84-raschet-derevyannoy-balki-perekrytiya.html

Комментариев пока нет!

restart24.ru

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.Высота балки (мм):Ширина балки (мм):Материал древесины:Сосна Ель ЛиственницаСорт древесины (см. ниже):1 2 3Сорт древесины:1 2 3Сорт древесины:1 2 3Пролет (м):Шаг балок (м):Коэффициент надежности:1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 Необходимые пояснения к расчетам Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия. Качественный и быстрый монтаж системы отопления для частного дома и дачи: газовое, водяное, дровяное, естественное отопление отопление без газа, на солярке Читатйте тут подробнее Звоните и заказываете круглосуточно: +7(495)744-67-74 Круглосуточно ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ надежный партнер по отоплению Устройство отопления в частном доме Зимой в доме должно быть тепло – одно из важных условий для постоянного проживания в загородном коттедже. Другой вопрос, какой именно будет система отопления? Вариантов множество, что делает окончательный выбор не самым удобным. Мы решили вам помочь и постарались рассмотреть основные примеры систем отопления, успешно применяемых в частных домах. Как утеплить пол в деревянном доме? Вместо приятной прохлады пол отдает замогильным холодом? Это значит лишь одно – пора утепляться! Если вы живете в частном доме, то решение этого вопроса более чем актуально, т.к. значительная часть тепла уходит именно через перекрытия первого этажа. В рамках данного обзора мы дадим рекомендации касательно выбора и монтажа теплоизоляции. Кладка мангала из кирпича Мангалы из кирпича не обязательно должны быть огромными монстрами, на строительство которых уходит куча денег. Они могут быть компактными, аккуратными, легко вписывающимися в дизайн любого участка. Что самое важное, они могут быть относительно недорогими. В этой статье мы приводим примеры кирпичных мангалов, которые легко украсят вашу летнюю кухню.

house-heating.msk.ru

Характеристики сдвига двутавровой композитной балки из дерева и стали :: BioResources

Ву С., Шань К., Чжан Дж., Тонг К. и Ли Ю. (2021 г.). « Поведение I-образной композитной балки из дерева и стали при сдвиге s», BioResources 16 (1), 583-596.

---

Реферат

Для расширения области применения древесины в качестве строительного материала в данной работе был рассмотрен новый тип двутаврового стального бруса, состоящий из клееного бруса и холодногнутой тонкостенной стали.Характеристики сдвига девяти композитных балок дерево-сталь были испытаны для оценки влияния коэффициента пролета на сдвиг, толщины стенки и толщины полки. Затем были проанализированы характер и механизм разрушения композитных балок. Также были обсуждены основные факторы, влияющие на сдвигающую способность. Кроме того, была разработана формула расчета несущей способности композитных балок, и результаты расчета были сопоставлены с результатами экспериментов. Результаты экспериментов показали, что комбинированный эффект составных балок был превосходным.На способность к сдвигу в основном влияли коэффициент пролета сдвига и толщина стенки. Формула расчета прочности на сдвиг была создана на основе теории сдвигового потока и технических условий для зданий из конструкционной стали. Формула была получена на основе метода баланса микросегментов и теоремы взаимности касательного напряжения. Результаты расчета по формуле хорошо согласуются с экспериментальными значениями.

---

Скачать PDF

---

Полная статья

Поведение двутавровых композитных балок на сдвиг I-образной стальной балки

Shixu Wu, ^a Qifeng Shan, ^a Jialiang Zhang, ^a Keting Tong, ^a и Yushun Li ^b, *

Чтобы расширить область применения дерева в качестве строительного материала, в данной статье был рассмотрен новый тип двутаврового стального бруса, который состоял из клееного бруса и тонкостенной стали холодной штамповки.Характеристики сдвига девяти композитных балок дерево-сталь были испытаны для оценки влияния коэффициента пролета на сдвиг, толщины стенки и толщины полки. Затем были проанализированы характер и механизм разрушения композитных балок. Также были обсуждены основные факторы, влияющие на сдвигающую способность. Кроме того, была разработана формула расчета несущей способности композитных балок, и результаты расчета были сопоставлены с результатами экспериментов. Результаты экспериментов показали, что комбинированный эффект составных балок был превосходным.На способность к сдвигу в основном влияли коэффициент пролета сдвига и толщина стенки. Формула расчета прочности на сдвиг была создана на основе теории сдвигового потока и технических условий для зданий из конструкционной стали. Формула была получена на основе метода баланса микросегментов и теоремы взаимности касательного напряжения. Результаты расчета по формуле хорошо согласуются с экспериментальными значениями.

Ключевые слова: композитная балка; Клееный брус; Тонкостенная сталь; Коэффициент пролета сдвига; Усилие сдвига

Контактная информация: a: Школа гражданской и экологической инженерии, Университет Нинбо, Нинбо 315211, Китай; b: Колледж гражданского строительства и архитектуры, Сельскохозяйственный университет Циндао, Циндао, 266109, Китай; * Автор для переписки: lys0451 @ 163.com

ВВЕДЕНИЕ

С развитием строительной индустрии постоянно продвигаются устойчивые концепции, такие как экологичность и энергосбережение. Сегодня в строительной отрасли стало тенденцией возводить эффективные и экологически чистые конструкции (Lou and Ren 2015). Дерево — один из самых экологичных строительных материалов. Он имеет такие преимущества, как низкое энергопотребление, отсутствие загрязнения окружающей среды, высокий коэффициент прочности и так далее. Клееный брус (LVL) — это разновидность деревянной фанеры.Способ производства однонаправленной заготовки из ЛВЛ делает ее более однородной и устойчивой, чем массивная древесина, но также имеет ряд недостатков, таких как небольшой модуль упругости. Кроме того, механические свойства LVL анизотропны и сильно зависят от деформации ползучести. Прочность древесины в направлении, перпендикулярном волокнам, заметно отличается от прочности в направлении, параллельном волокнам (Su 1990; Liu и др. .2007; Zhong et al .2014). Поэтому изучение деревянных композитных элементов имеет большое значение для развития индустрии зеленого строительства.

Сталь

обладает преимуществами высокой прочности и однородности материала. Однако тонкие элементы не могут достичь максимальной прочности из-за местного коробления или общей нестабильности (Hou, 2006). Благодаря разумному сочетанию дерева и стали можно сформировать новый тип композитной структуры, чтобы полностью реализовать преимущества двух материалов (Bai and Jiang, 2016). Например, поперечная жесткость древесины достаточна для предотвращения преждевременного коробления стали в конструкции композитной балки, а сталь также может укреплять древесину.Взаимодействие двух материалов может эффективно улучшить механические свойства композитных элементов.

Текущие исследования механических свойств композитных конструкций в основном сосредоточены на композитных конструкциях бетон-сталь. По мере того как концепция композитных конструкций получила признание, появились некоторые новые типы композитных конструкций, которые привлекли большое внимание в стране и за рубежом. Гутковски и др. . (2004) представили новый тип композитной конструкции.Вместо потрескавшегося бетона и арматуры цельной бетонной плиты они использовали слой твердой древесины. Толщина бетонной плиты уменьшилась примерно на 50%. Полученная композитная структура показала отличные характеристики. Шанак и др. . (2015) использовали небольшие зазоры для имитации растрескивания бетона. Затем авторы дополнительно изучили механические свойства армированных композитных балок, на которые повлияло растрескивание бетона. Эксперимент показал, что модуль скольжения может снизиться более чем на 70%.Кортиш и др. . (2015) использовали программное обеспечение конечных элементов (ADNIA) для анализа характеристик соединения композитных балок дерево-сталь и предоставили эффективный метод моделирования композитных балок сложной формы. Ясенько и Новак (2014) изучали композитные балки из дерева и стали, которые были сформированы путем размещения стальных пластин внутри или снаружи деревянных балок. Результаты показали, что механические характеристики композитных балок были превосходными. Чен и др. .(2016) предложили сварную Н-образную стальную композитную балку в качестве каркаса и наклеили деревянные доски на внешнюю поверхность стальной балки для образования двутаврового сечения. По результатам испытаний предложена методика расчета среднего прогиба и несущей способности. Исследовательская группа Университета Нинбо уже изучила свойства изгиба и сдвига композитных конструкций из бамбука и стали (Li и др. . 2011; Zhai и др. . 2015). Однако было проведено мало исследований свойств сдвига композитных балок дерево-сталь.Таким образом, проведение экспериментальных исследований сдвиговых свойств композитных балок дерево-сталь имеет большое теоретическое и прикладное значение.

В данном исследовании предлагается новый тип двутавровой композитной балки из дерева и стали, состоящей из клееного бруса и тонкостенной стали холодной штамповки. Девять предложенных составных балок были испытаны с точки зрения коэффициента пролета на сдвиг, толщины стенки и толщины полки. Были проанализированы и сопоставлены режим разрушения при сдвиге и механизм разрушения композитных балок.На основе результатов испытаний предложена формула для расчета несущей способности композитных балок на сдвиг.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Материалы

I-образная композитная балка была изготовлена ​​из холодногнутой тонкостенной стали (Ningbo Haishu Shiqi Zhenren Material Management, Нинбо, Китай), фанеры LVL (Guannan Yindelong Wood Industry Co., Ltd., Ляньюньган, Китай) и структурный клей (Henkel Adhesive Technology (Guangdong) Co., Ltd., Дунгуань, Китай). Механические свойства материалов, включая фанеру LVL и тонкостенную сталь композитных балок, были испытаны в структурной лаборатории. Толщина, предел текучести, предел прочности, модуль упругости, коэффициент Пуассона и коэффициент текучести стальных листов были измерены в соответствии с ISO 6892-1 (2016). Механические свойства стали представлены в таблице 1.

Механические свойства фанеры LVL, использованной в этом исследовании, были измерены в соответствии с GB / T 17657 (2013).Прочность на сдвиг фанеры LVL составила 6,57 МПа, модуль упругости — 13 373 МПа, а предел прочности при растяжении — 85,28 МПа.

Таблица 1. Механические свойства стали

Образцы для испытаний

Составная балка состояла из двух кусков холодногнутого тонкостенного стального швеллера, установленных друг напротив друга в виде каркаса, и трех кусков фанеры LVL. Были применены следующие конкретные производственные процессы. Сначала были удалены пятна и гальванические слои с поверхности стали и фанеры.Затем полированную сталь и фанеру LVL протирали спиртом, чтобы обеспечить чистоту склеиваемых поверхностей. Наконец, стальной канал и фанера LVL были соединены клеем. Расход конструкционного клея определялся в зависимости от размера образца и отверждения под давлением при 25 C. Процесс производства композитной балки показан на рис. 1.

Рис. 1. Процесс изготовления композитной балки

Рис. 2. Балка ЛВЛ-стальная композитная

Комбинированный способ удобен для переработки и промышленного производства.Стабильность и сопротивление продольному изгибу композитной балки заметно улучшились за счет сдерживающего действия фанеры LVL. Девять двутавровых композитных балок, предназначенных для испытаний, показаны на рис. 2 и пронумерованы от L-1 до L-9 по порядку.

Основными параметрами образцов для испытаний были коэффициент пролета на сдвиг, толщина стенки и толщина полки. Толщина стенки образцов для испытаний составляла 20 мм и 25 мм, а коэффициент сдвига составлял 1,0, 1,5, 2,0, 2,5 и 3,0. Толщина стали 1.5 мм. Размеры поперечного сечения стального канала (ширина полки × высота стенки) составляли 30 мм × 120 мм. Все девять испытательных образцов, обозначенных L-1 — L-9, были рассчитаны на длину 1,80 м, а расчетный интервал образцов составлял 1,50 м. Параметры образцов приведены в таблице 2.

Таблица 2. Параметры образцов

Методы

Машина для гидравлических испытаний давлением (Changchun New Testing Machine Co., Ltd., Чанчунь, Китай) использовалась в качестве системы нагружения реактивной рамы в этом исследовании, а распределительная балка использовалась для двухточечной симметричной нагрузки, как показано на Рис. .3а.

Рис. 3. (a) Испытательное нагружающее устройство и (b) принципиальная схема нагружающего устройства ( λ — коэффициент пролета сдвига, h — высота балки, все размеры указаны в мм)

Для испытаний принят метод монотонного многоступенчатого нагружения. Шаг нагрузки каждого уровня составлял 4 кН. Согласно требованиям сортировки нагрузки, 10% от предельной нагрузки использовалось в качестве приращения каждого уровня. Датчик силы был принят для измерения сжимающей нагрузки.Пять тензодатчиков были равномерно расположены на стенке среднего пролета балок. Измерители смещения были расположены в точке опоры и в середине пролетов образцов для регистрации изменения прогиба составных балок. Схема загрузочного устройства теста показана на рис. 3б.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Механизм отказа и результаты испытаний

Механические свойства композитных балок во время испытания на нагрузку были превосходными.Процесс нагружения можно разделить на три этапа: линейно-упругий этап, упругопластический этап и этап разрушения. В начале испытания составные балки находились в стадии линейной упругости. Затем, на среднем и поздних этапах испытания, составные балки могут быть классифицированы на основе режима отказа.

Характеристики разрушения образцов (от L-1 до L-4) были аналогичными, потому что коэффициент пролета на сдвиг композитных балок был аналогичным. Взяв L-3 в качестве примера, небольшие трещины сжатия появились в точке опоры, когда нагрузка составляла до 48 кН, а прогиб в середине пролета образца составлял 4.07 мм одновременно. Затем при дальнейшем увеличении приложенной нагрузки в фанере ЛВЛ появились треск и сдавливание. Трещины в точке опоры распространяются по прослойке до тех пор, пока нагрузка не увеличится до 72 кН, а прогиб в середине пролета достиг 6,29 мм. При увеличении нагрузки до 96 кН прогиб композитной балки в середине пролета достиг 9,65 мм. Стальной швеллер нижней полки на конце балки загнут. Фанера ЛВЛ была повреждена в зонах сжатия (рис. 4).

Фиг.4. Виды отказа Л-3: (а) изгиб стального швеллера и (б) растрескивание фанеры нижнего фланца

Коэффициент пролета на сдвиг образцов (L-5 и L-6) составлял 2,0. Между двумя образцами не было разницы, за исключением толщины фланца, и их режимы разрушения были аналогичными. На примере L-6 при увеличении нагрузки до 58 кН от фанеры LVL раздался легкий звук из-за сдавленного волокна. Фанера ЛВЛ на нижнем конце балки треснула в продольном направлении. Между тем прогиб в середине пролета составил 6.72 мм. При увеличении нагрузки до 81 кН тонкостенная сталь верхнего фланца в точке нагружения погнулась, и в фанере ЛВЛ появились трещины, которые постепенно углублялись до тех пор, пока фанера ЛВЛ не повредилась (рис. 5).

Рис. 5. Виды разрушения Л-6: (а) фанера ЛВЛ на нижнем конце балки треснула и (б) фанера ЛВЛ треснула в точке нагружения

Составные балки (от L-7 до L-9) одновременно подвергались изгибу и сдвигу из-за большего отношения пролета сдвига.На примере Л-7 при увеличении нагрузки до 57 кН трещины возникли на краю фанеры ЛВЛ на нижнем фланце композитной балки. При этом на стенке образца возникло коробление тонкостенного стального канала. Прогиб в середине пролета при этом достиг 10,09 мм. Когда нагрузка достигла 70 кН, составная балка повредилась из-за срезания стенки образца в точке нагружения (рис. 6).

Рис. 6. Виды разрушения L-7: (а) фанера нижнего фланца треснула в средней части пролета и (б) разрушение стенки при сдвиге в точке нагружения

Некоторые выводы можно сделать на основании описанных выше явлений, а виды отказов композитных балок можно разделить на три категории.Первый вывод заключался в том, что когда коэффициент пролета на сдвиг был меньше 2,0, стальной канал нижней полки на конце балки изгибался, а фанера LVL в точке опоры треснула и повредилась. Во-вторых, когда коэффициент пролета на сдвиг составлял 2,0, стальной канал изгибался в точке нагружения, и фанера LVL треснула и повредилась. Последний из них заключался в том, что, когда коэффициент пролета на сдвиг был больше 2,0, стенка композитной балки стала срезанной и поврежденной в точке нагружения.Когда коэффициент пролета сдвига изменился с малого на большой, режимы разрушения составных балок изменились.

Кривые нагрузки-прогиба

Кривые прогиба-нагрузки для средних пролетов композитных балок в этом испытании показаны на рис. 7. Из рисунка видно, что кривые прогиба-нагрузки образцов (от L-1 до L-6) с увеличение приложенной нагрузки показало две стадии. Были упругий этап и упругопластический этап. Во время упругой стадии нагрузка составляла от 1/2 до 2/3 предельной нагрузки.По мере увеличения нагрузки его деформация линейно возрастала. На этом этапе фанера LVL и тонкостенная сталь работали вместе, и общие характеристики композитной балки были идеальными. Когда кривые переходили в упругопластические стадии, деформация быстро развивалась с увеличением приложенной нагрузки. В это время нагрузка превысила от 1/2 до 2/3 предельной нагрузки, и кривые нагрузки-прогиба показали нелинейное поведение. Прогиб в середине пролета испытательных образцов (от L-7 до L-9) линейно увеличивался с увеличением нагрузки из-за относительно большого отношения пролета сдвига.В конце концов, перемычка в точке нагружения стала рассеченной и разрушенной, и образец достиг своей предельной несущей способности.

Рис. 7. Отклонение от нагрузки на средних пролетах

Распределение деформаций на среднем участке

На примере L-3 кривые деформации поперечного сечения образца показаны на рис. 8. На основе анализа изменения деформации на нейтральной оси балки под действием нагрузки, деформация на нейтральная ось всегда была нулевой.По мере увеличения нагрузки деформация увеличивалась в положительном направлении, и распределение деформации по высоте в середине пролета изменялось почти линейно. Когда нагрузка достигла от 1/2 до 2/3 предельной нагрузки, положение нейтральной оси секции было в центре высоты балки. Плоскость осталась после деформации изгиба, что свидетельствует о том, что деформация средней части пролета составной балки соответствовала предположению о плоском сечении.

Фиг.8. Распределение деформаций в средней части пролета Л-3

Несущая способность

Согласно GB 50017 (2017), ≤ L / 250 использовалось в качестве контрольного значения прогиба в середине пролета составной балки в предельном состоянии нормального использования. Когда прогиб композитной балки в середине пролета достигал 6 мм, это считалось допустимым прогибом в предельном состоянии нормальной эксплуатации. В этот момент изгибающий момент и сила сдвига испытательного образца были несущей способностью секции в предельном состоянии нормальной эксплуатации.Основные результаты испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3. Результаты испытаний

ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Для образцов несущая способность при сдвиге и виды разрушения связаны с коэффициентом пролета сдвига, толщиной стенки и толщиной полки.

Влияние коэффициента сдвига

Изменения коэффициента пролета на сдвиг отражают взаимосвязь между изгибом балок и напряжением сдвига. По мере увеличения коэффициента пролета на сдвиг режимы разрушения и несущая способность композитных балок постепенно менялись.Взяв образцы L-4, L-6, L-8 и L-9 в качестве примеров, коэффициент пролета сдвига L-9 был увеличен с 1,5 (коэффициент размаха L-4) до 3,0, но предельная нагрузка была уменьшена с 102 до 68 кН. Предельная несущая способность снижена на 33,3%. При этом прогиб составной балки увеличен с 8,14 мм до 12,99 мм. Можно видеть, что сдвиговая способность отрицательно связана с коэффициентом сдвига. Коэффициент пролета сдвига фактически отражает относительную взаимосвязь между нормальным напряжением и напряжением сдвига в секции.Поскольку коэффициент пролета сдвига увеличился, сосредоточенная нагрузка была ближе к средней секции пролета, и ее способность сдвига будет уменьшаться. Кривые нагрузки-прогиба образцов показаны на рис. 9.

Рис. 9. Влияние отношения пролета сдвига на кривые прогиба и нагрузки

Влияние толщины полотна

Если взять L-3, L-4, L-7 и L-8 в качестве примеров, увеличение толщины стенки может улучшить предельную несущую способность композитных балок.Путем сравнения кривых нагрузки-прогиб образцов L-3 и L-4, толщина стенки увеличилась на 5 мм, а способность к сдвигу увеличилась на 6,25%. Для L-7 и L-8 толщина стенки также была увеличена на 5 мм, а предельная несущая способность была увеличена на 5,71%. Момент инерции сечения перемычки увеличивался с увеличением толщины полотна. Таким образом, предельную несущую способность можно улучшить за счет увеличения толщины стенки композитных балок (рис. 10).

Фиг.10. Влияние толщины стенки на кривые нагрузки-прогиба

Влияние толщины фланца

Взяв образцы L-1, L-2, L-5 и L-6 в качестве примеров, из кривых прогиба нагрузки-прогиба для L-1 и L-2 можно увидеть, что толщина фланца увеличилась на 5 мм, а мощность сдвига увеличена на 17%. Для L-5 и L-6 толщина фланца увеличилась на 5 мм, а предельная несущая способность увеличилась на 6,17%. Увеличение толщины полки можно по существу рассматривать как расширение стенки составных балок.Увеличилась и предельная несущая способность (рис. 11).

Рис. 11. Влияние толщины полки на кривые нагрузки-прогиба

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ПРОВЕРКА

Метод расчета прочности на сдвиг

Результаты испытаний были проанализированы в этой статье на основе литературы (Lee and Yoo 1999; Nie et al .2002; Xue et al .2008; Xie 2012; Ge et al .2018). Когда несущая способность композитных балок достигла предельной нагрузки, несущая способность на сдвиг в основном состояла из фанеры и стали LVL.Таким образом, в данной статье использовался метод наложенных расчетов,

, где V — сопротивление сдвигу (кН) композитной балки, V _w — сопротивление сдвигу (кН) фанеры композитной балки, а V _S — сопротивление сдвигу (кН ) стали составной балки.

Расчетная формула для фанеры была установлена ​​в основном на основе теории сдвигового течения при изгибе тонкостенных балок в механике материалов.Напряжение сдвига стенки двутавровой балки действовало только в вертикальном направлении. Максимальное напряжение сдвига произошло на нейтральной оси, в то время как наименьшее напряжение возникло на стыке стенки и полки. Это напряжение было намного больше, чем напряжение сдвига фланца. Согласно литературным данным (Triantafillou 1998; Tang 2014), коэффициент вклада ( ζ = 1,04) фланца был предложен в этой статье из-за влияния прочности на сдвиг фанеры фланца.

Прочность соединения между частями композитной балки должна быть достаточной для передачи напряжения сдвига.Предположим, что напряжение сдвига на нейтральной оси равномерно распределено по стенке. Используя метод баланса микросегментов и теорему взаимности для напряжения сдвига, формулу расчета прочности на сдвиг можно получить как,

, где f _v — прочность на сдвиг (МПа) фанеры, b — толщина стенки (мм), I _n — момент инерции секции стенки, I _n = bh ³ /12, S _n — статический момент сечения стенки, S _n = bh ² /8.

Формула расчета прочности на сдвиг стали в основном ссылается на ANSI / AISC 360-10 (2010). На основании двутаврового сечения балки была установлена ​​расчетная формула прочности на сдвиг стали

, где f _y — предел прочности на разрыв (МПа) стали, h _w — высота стенки (мм) стали, t _ws — толщина (мм) сталь, E — модуль упругости (МПа) стали, C _v — отношение критического напряжения потери устойчивости и напряжения потери устойчивости перегородки, a — расстояние в свету (мм) между поперечные ребра жесткости, а k _v — коэффициент продольного изгиба перегородки, k _v = 5 + 5 / ( a / h _w ) ² .

Для стенок без поперечных ребер жесткости расстояние в свету между поперечными ребрами жесткости составной балки можно считать бесконечным. Таким образом, коэффициент продольного изгиба перегородки при сдвиге в этой статье принимает значение k _v = 5,

Анализ результатов

Теоретические расчетные значения сдвиговой способности композитных балок были сопоставлены с экспериментальными значениями, и результаты расчета хорошо согласуются с экспериментальными, приведенными в таблице 4.Погрешности экспериментов не превышали 10%.

Таблица 4. Сравнение значений сдвиговой способности теоретических и экспериментальных значений

V — экспериментальное значение, V ‘ — теоретическое расчетное значение, V’ _w — теоретическое значение для фанеры, V ‘ _s — теоретическое значение для стали и Δ означает ошибку,

ВЫВОДЫ

1. Было установлено, что двутавровые композитные балки из дерева и стали имеют хорошие общие характеристики.Прочность композитных балок на сдвиг может достигать 1/2 предельной несущей способности в предельном состоянии нормальной эксплуатации. В полной мере используются преимущества фанеры ЛВЛ и тонкостенной стали.
2. Несущие способности при сдвиге и виды отказов зависят от коэффициента пролета сдвига, толщины стенки и толщины полки. Несущая способность увеличивается с увеличением толщины стенки композитных балок. Однако способность к сдвигу отрицательно связана с коэффициентом пролета сдвига. Увеличение толщины полки можно по существу рассматривать как расширение стенки композитной балки, что также может улучшить несущую способность композитной балки.
3. Когда композитные балки подвергаются изгибу и сдвигу одновременно, предельная прочность на сдвиг будет снижена из-за наличия изгибающих сил. На этапе проектирования необходимо учитывать, что перемычка должна быть достаточно стабильной, чтобы сталь не изгибалась до достижения предельной прочности на сдвиг.
4. Формула расчета прочности на сдвиг была создана на основе теории сдвигового потока и ANSI / AISC 360-10 (2010). Он выводится из метода баланса микросегментов и теоремы взаимности о напряжении сдвига.Результаты расчета по формуле хорошо согласуются с экспериментальными значениями, средняя погрешность составляет 6,25%.

БЛАГОДАРНОСТЬ

Авторы благодарны за поддержку Национальному фонду естественных наук Китая (51678310, 51978345), Китайскому фонду естественных наук провинции Чжэцзян (LQ19E080007) и проекту науки и технологий Нинбо (202002N3090).

ССЫЛКИ

ANSI / AISC 360-10 (2010).«Спецификация для зданий из конструкционной стали», Американский институт стальных конструкций, Чикаго, Иллинойс, США.

Бай Р. С. и Цзян З. Л. (2016). «Исследование композитной конструкции сталь-дерево», Журнал Института архитектурной инженерии Хэбэя 34 (3), 75-78. DOI: 10.3969 / j.issn.1008-4185

Чен, А. Г., Ли, Д. Х., Фанг, К., Чжэн, К. Г., и Син, Дж. Х. (2016). «Экспериментальное исследование поведения при изгибе H-образных композитных балок из стали и дерева», Journal of Building Structures 37 (S1), 261-267.DOI: 10.14006 / j.jzjgxb.2016.S1.037

ГБ / т 17657 (2013 г.). «Методы испытаний для оценки свойств древесных панелей и древесных панелей с декорированной поверхностью», Управление по стандартизации Китая, Пекин, Китай.

ГБ 50017 (2017). «Стандарт на проектирование стальных конструкций», Управление по стандартизации Китая, Пекин, Китай.

Ге, Ю. М., Ли, Ю. С., Тонг, К. Т., и Чжан, Дж. Л. (2018). «Исследование поведения сдвига тонкостенных стальных рекомбинантных бамбуковых композитных балок», Лесная инженерия 34 (6), 72-79.DOI: 10.16270 / j.cnki.slgc.2018.06.031

Гутковски Р. М., Браун К., Шигиди А. и Наттерер Дж. (2004). «Исследование зубчатых композитных соединений дерево-бетон», J. Struct. Англ. 130 (10), 1553-1561. DOI: 10.1061 / (ASCE) 0733-9445 (2004) 130: 10 (1553)

Хоу, Дж. Ф. (2006). Исследование соединения современной деревянной архитектуры со сталью , магистерская работа, Юго-Восточный университет, Нанкин, провинция Цзянсу, Китай.

ISO 6892-1 (2016). «Металлические материалы. Испытание на растяжение. Часть 1. Метод испытания при комнатной температуре», Международная организация по стандартизации, Женева, Швейцария.

Ясенько Ю., Новак Т. П. (2014). «Балки из массивной древесины, усиленные стальными пластинами — Экспериментальные исследования», Constr. Строить. Матер. 63, 81-88. DOI: 10.1016 / j.conbuildmat.2014.04.020

Кортиш, Й., Гочал, Й., Беднар, М., и Баторек, В. (2015). «Использование ортотропного пластического материала для анализа напряжений в конструкции соединения дерево-сталь с двойной плоскостью сдвига», Procedure Eng. 111, 431-435. DOI: 10.1016 / j.proeng.2015.07.112

Ли, С.К. и Ю, К. Х. (1999). «Экспериментальное исследование предельной прочности панелей на сдвиг», J. Struct. Англ. 125 (8), 838-846. DOI: 10.1061 / (ASCE) 0733-9445 (1999) 125: 8 (838)

Лю, Х. Р., Лю, Дж. Л., и Чай, Ю. Б. (2007). «Применение и развитие клееного бруса», Китайские деревянные панели 14 (2), 5-7. DOI: 10.3969 / j.issn.1673-5064.2007.02.002

Ли Ю. С., Шен Х. Ю., Шань В., Лв Б. и Цзян Т. Ю. (2011). «Экспериментальное исследование поведения сдвига двутавровых балок из бамбука и стали», Journal of Building Structures 32 (7), 80-86.DOI: 10.14006 / j.jzjgxb.2011.07.012

Лу, В. Л., и Рен, Х. К. (2015). «Характеристики и перспективы зданий из деревянных конструкций в Китае», China Wood Industry 29 (5), 20-23. DOI: 10.3969 / j.issn.1001-8654.2015.05.005

Не, Дж. Г., Чен, Л., и Сяо, Ю. (2002). «Поведение композитных композитных балок при сдвиге под действием провисающего момента», журнал Университета Цинхуа (наука и технологии) 42 (6), 835-838. DOI: 10.16511 / j.cnki.qhdxxb.2002.06.034

Шанак, Ф., Рамос, О. Р., Рейес, Дж. П., и Лоу, А. А. (2015). «Экспериментальное исследование влияния растрескивания бетона на композитные балки из деревянного бетона», Eng. Struct. 84, 362-367. DOI: 10.1016 / j.engstruct.2014.11.041

Су, Ф. М. (1990). «Новый тип клееного бруса из конструкционного материала», Jiangxi Forestry Science and Technology 1990 (1), 41-43. DOI: 10.16259 / j.cnki.36-1342 / s.1990.01.025

Тан Дж. (2014). Исследование механических свойств восстановленной композитной балки из бамбука и стали , магистерская работа, Университет Нинбо, провинция Чжэцзян, Китай.

Triantafillou, T. C. (1998). «Композиты: новая возможность для упрочнения на сдвиг бетона, кирпичной кладки и дерева», Compos. Sci. Technol. 58 (8), 1285-1295. DOI: 10.1016 / S0266-3538 (98) 00017-7

Се, К. Т. (2012). Исследование связующих свойств границы раздела сталь-бамбук при статических нагрузках , магистерская работа, Университет Нинбо, Нинбо, провинция Чжэцзян, Китай.

Сюэ, Дж. Й., Ченг, Г., Чжао, Х. Т. и Фу, Г. (2008). «Экспериментальное исследование поведения при сдвиге железобетонных композитных балок при отрицательном моменте», журнал Building Structures 2008 (S1), 83-87.DOI: 10.14006 / j.jzjgxb.2008.s1.022

Чжай, Дж. Л., Ли, Ю. С., Хуанг, С., и Ду, Ю. Ф. (2015). «Экспериментальное исследование сейсмического поведения композитной каркасной конструкции из стали и бамбука», Journal of Building Structures 36 (S1), 60-66. DOI: 10.14006 / j.jzjgxb.2015.S1.010

Чжун, Ю., Син, X. Т., Рен, Х. К., и Чжан, Р. (2014). «Свойства конструкционного клееного бруса при сжатии под углом к ​​волокну», Журнал строительных материалов 17 (1), 115-119.DOI: 10.3969 / j.issn.1007-9629.2014.01.021

Статья подана: 21 сентября 2020 г .; Рецензирование завершено: 15 ноября 2020 г .; Доработанная версия получена: 19 ноября 2020 г .; Принята в печать: 20 ноября 2020 г .; Опубликовано: 25 ноября 2020 г.

DOI: 10.15376 / biores.16.1.583-596

дерева — Могу ли я рассчитать размер балки, если я знаю длину и требования к опоре веса?

Я заинтересован в том, чтобы повесить тяжелую сумку / качели / ленты для воздушной йоги, но меня беспокоит подвешивание на достаточно прочной балке.
Я пытался много прочитать об прогибах различных материалов в зависимости от пролета (с использованием таблиц пролетов), но мне не хватает некоторой фундаментальной информации, с которой, я надеюсь, вы мне поможете.

Стропила потолка слишком тонкие (2х4) и состоят из множества стыков — я бы даже не стал с ними связываться. Поэтому вместо этого я решил прикрепить 2×6 к стенам и использовать балочные подвесы для поддержки нового набора балок для этого проекта — я просто не знаю, какой размер балки может понадобиться.

Зная, что мне нужно пролететь 10 футов и ожидать наличия динамической нагрузки (вес будет колебаться) в одной точке балки, мне нужно определить требуемый размер для поддержки 200 фунтов. Или, скажем, 400 фунтов (я предполагаю, что мы можем просто скорректировать эту переменную в формуле, как только кто-то поможет мне понять формулу).

Я прочитал тонны тем, в которых все в основном говорят одно и то же — «Давай, воспользуйся этим калькулятором!» http://www.awc.org/codes-standards/calculators-software/spancalc Проблема в том, что я не понимаю, каких значений он хочет, чтобы завершить это.Калькулятор требует, чтобы я выбрал размер и длину, что противоречит моим потребностям. Я знаю свою длину и вес, но не размер доски. (например, 2×6, 2×8, 2 — 2×6 скреплены болтами)

Я понимаю, что чем больше материала там, тем он будет прочнее, но достаточно ли у меня информации, чтобы использовать расчет для определения необходимого размера?

Мне рекомендуют 15 других «похожих вопросов», на которые я, кажется, не могу составить ответ для себя, поэтому, возможно, мне нужно больше информации, прежде чем я смогу это определить, но я не понимаю, какие еще переменные это будут на основе информации, которую я прочитал до сих пор.

Существует ли такое уравнение? Пример: Живая нагрузка * Расстояние в дюймах = X фунт / дюйм, где тогда есть таблица, в которой указано, какое дерево поддерживает фунт / дюйм, и я могу найти, что подойдет?

% PDF-1.5 % 885 0 объект > эндобдж xref 885 85 0000000016 00000 н. 0000003220 00000 н. 0000003370 00000 н. 0000003941 00000 н. 0000004078 00000 н. 0000004210 00000 н. 0000004349 00000 п. 0000004491 00000 н. 0000004518 00000 н. 0000005188 00000 п. 0000005398 00000 п. 0000005959 00000 н. 0000006156 00000 н. 0000006193 00000 п. 0000006768 00000 н. 0000006880 00000 н. 0000006994 00000 н. 0000007207 00000 н. 0000007603 00000 н. 0000008080 00000 н. 0000008107 00000 н. 0000008134 00000 п. 0000008630 00000 н. 0000009382 00000 п. 0000009894 00000 н. 0000010605 00000 п. 0000011298 00000 п. 0000012005 00000 п. 0000012138 00000 п. 0000012287 00000 п. 0000012314 00000 п. 0000012808 00000 п. 0000012835 00000 п. 0000013255 00000 п. 0000013946 00000 п. 0000014608 00000 п. 0000015271 00000 п. 0000015356 00000 п. 0000036914 00000 п. 0000037207 00000 п. 0000037606 00000 п. 0000037692 00000 п. 0000079126 00000 п. 0000079409 00000 п. 0000079979 00000 п. 0000080049 00000 п. 0000080119 00000 п. 0000080200 00000 п. 0000087193 00000 п. 0000087455 00000 п. 0000087721 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 00000

00000 п. 00000 00000 п. 0000112939 00000 н. 0000113208 00000 н. 0000113638 00000 н. 0000113708 00000 н. 0000133265 00000 н. 0000133528 00000 н. 0000139507 00000 н. 0000139895 00000 н. 0000139965 00000 н. 0000140002 00000 н. 0000140072 00000 н. 0000140153 00000 н. 0000146096 00000 н. 0000146367 00000 н. 0000146535 00000 н. 0000146562 00000 н. 0000146860 00000 н. 0000146966 00000 н. 0000148830 00000 н. 0000149138 00000 н. 0000149488 00000 н. 0000149587 00000 н. 0000150975 00000 н. 0000151277 00000 н. 0000151617 00000 н. 0000154202 00000 н. 0000155641 00000 н. 0000158226 00000 н. 0000003021 00000 н. 0000002037 00000 н. трейлер ] / Назад 834216 / XRefStm 3021 >> startxref 0 %% EOF 969 0 объект > поток hb«b`b`g«db @

(Отклонение — TotalConstructionHelp)

Балки и перемычки на самом деле являются просто балками. Балка — это конструктивный элемент, который обычно размещается горизонтально и может выдерживать нагрузки, в первую очередь за счет сопротивления изгибу. Изгибающая сила индуцированных в материал балки в результате нагрузок, в том числе ее собственный вес (вес балки) и дополнительные нагрузки (другие нагрузки, называемые временными нагрузками) и статические нагрузки, такие как люди и мебель). Эти нагрузки производят то, что называемые изгибающими моментами в балке, а также могут иметь изгибающие моменты на каждом поддерживаемый конец, когда концы прикреплены к концевым опорам.Фиксированный означает, что они прикреплены таким образом, что часть нагрузки на балку переносятся на торцевые соединения (например, стены или колонны). Балки бывают разных размеров и форм. Обычно они либо однородные или составной. Однородный пучок — это пучок, состоящий из одного материала, например, дерево или сталь. Композит — это композит, сделанный из материалов, которые не совпадают, например как, бетонная балка со стальной арматурой. Некоторые типы балок: Погрузка балки и опоры:

Все это может показаться ошеломляющим, но это не так. Некоторые эксперты говорят, что инженерия — это на 80% логика и на 20% приложение. Некоторые могут обсудить это. но здесь мы предоставим вам основную инженерную информацию и приложения, которые не всегда доступны. При этом балки нагружаются по-разному. Балка с простой опорой — это обычно используемая балка (как показано выше). Ниже вам будет показано, как все это работает, и как выбрать балку (дерево или стали). Мы также касаемся выбора бетонной балки в секции балки. Простая опорная балка с равномерно распределенной нагрузкой с уравнениями и решениями: В приведенном выше примере есть шаги, необходимые для выбора и проектирования дерева. Луч. Если вы хотите выбрать и спроектировать стальную балку, выполните следующие действия: одно и тоже.Меняются несколько вещей, например, напряжение изгиба в Материал, момент инерции, модуль упругости и сечение Модуль. Все остальные уравнения были бы такими же, если бы у вас было такое же нагрузка (W) и пролет (L). Обычные этапы проектирования балки: Решите, какой материал вы хотите использовать (дерево или сталь). Мы не проектируем Бетонные балки в разделе сайта. Если нагрузка будет тяжелой, вы можете использовать сталь, так как она иметь возможность принимать большую нагрузку на тот же пролет. Если пролет короткий, вероятно, лучше будет использовать дерево. Иногда полевые условия диктуют, что лучше использовать. Определите, какие нагрузки будут на балку. Нагрузка обычно берется из Строительных норм. Кодекс содержит список из того, что минимальные нагрузки для большинства типов использования. В жилых помещениях Кодекс обычно требует, чтобы минимум 40 фунтов на квадратный фут использовался для называется «Жилые помещения». Будьте осторожны, потому что код имеет гораздо большую загрузку Требования к балконам и лестницам. Предоставляется ссылка на Строительный кодекс. в разделе Строительных норм на этом веб-сайте. Иногда условия нагрузки превышают указанные в Кодексе. Имейте в виду, что Кодекс предусматривает минимальные требования, и вы можете превысить минимум. Проверьте пролет (длину) и то, что будет поддерживать балку на каждом конце. Пролет — это расстояние между одной опорой и другой опорой на каждом конце. луча. Как только у вас будет вся вышеуказанная информация, вы запустите Actual Beam. Дизайн. Уравнение Общая нагрузка = Ш x Д предназначено для определения полной нагрузки на балку. Получив полную нагрузку на балку, ее делят на 2, чтобы определить нагрузка, передаваемая на каждый конец балки, которая переносится либо на стена или колонна.Это важно, так как вам нужно убедиться, что стена или колонна может нести нагрузки. Получите момент, максимальный момент должен быть получен, по этой причине Моменты в других точках Луча игнорируются. Мы хотим, чтобы луч быть спроектированным для максимальной безопасности. Для балки с простой опорой и Равномерно распределенная нагрузка M = WL 2 / 8. Итак, у нас есть нагрузка и момент балки. Теперь нам нужно знать будет ли Луч будет деревянным или стальным. Если балка деревянная, то в зависимости от для древесины типичное значение fb (напряжение изгиба) может варьироваться от 1000 фунтов на квадратный дюйм. (фунт на квадратный дюйм) до 1200 фунтов на квадратный дюйм. Как правило, консервативное значение будет около 1000 фунтов на квадратный дюйм, если вы используете пихту или болиголов, это также можно получить из Строительного кодекса для различных пород дерева.Точно так же, если вы намерены для использования стали значение Fy = 36000 Steel будет fb = 24000 psi (где, fb = 0,66 x Fy). Как видно, Сталь — 24000, а Дерево — 1000, что указывает на то, что сталь примерно в 24 раза прочнее древесины при изгибе. Что также указывало на то, что стальная балка будет меньше деревянной балки. Так если у вас ограниченное пространство, стальная балка может быть лучшим выбором. Теперь нам нужно вычислить Sx (модуль сечения), который требуется для кода. Этот выполняется с использованием уравнения Sx = M / fb. У нас есть М (момент) из нашего вычисления. Просто примените расчеты. Этот расчет и есть требуется и должно быть минимально допустимым. Вы можете выбрать деревянную балку. из Таблицы сечений древесины, которые доступны в большинстве Руководств по дереву, или из наш веб-сайт, или вы аналогичным образом выбираете стальную балку таким же образом.Естественно, вы можете выбрать деревянный стержень, а затем рассчитать модуль сечения для этого Член, как показано в примере. Модуль сечения должен быть равен или больше чем рассчитанный модуль сечения. Остается один последний шаг — найти отклонение луча, вызванное загрузка. Когда вы кладете груз на балку, она изгибается вниз, и это вертикальное смещение вниз называется прогибом и измеряется в дюймы (или мм).Как видно из примера, мы вычислили максимальное значение Прогиб в центре Луча. В примере максимальное отклонение разрешено контролируется Кодексом. Различные допустимые отклонения показаны на пример. Чтобы вычислить отклонение, нам нужна дополнительная информация, который представляет собой E (модуль упругости) материала и I (момент Инерция) для выбранного элемента. (См. Раздел для расчета момента инерции на этом веб-сайте) Модуль упругости (E) древесины колеблется в районе 11 , для этих в примерах использовалось значение 119000.Если используется сталь, то значение E будет около 2 00, как показано в примерах. Момент инерции (I) может быть либо вычислен, либо выбран из таблиц. предоставлено или вычислено. (См. Раздел о вычислении момента инерции) Допустимый прогиб: опорные перекрытия и потолки L / 360, опорные Крыши с уклоном менее 3 дюймов 12 L / 240 и несущие крыши больше чем 3 в 12, наклон L / 180.L = пролеты, например: 12 футов, умножить 12 футов на 12 дюймов = 144 дюйма, разделенные на 360, 240 или 180, в зависимости от того, что применимо. Наконец, сравните вычисленное отклонение с допустимым отклонением. Если Расчетное отклонение больше допустимого отклонения, тогда вы должны выберите больший элемент балки и произведите перерасчет. Простая сосредоточенная балка с опорной точкой с уравнениями и решениями:

Джонатан Очшорн — Калькуляторы структурных элементов

© 2013–2020 Джонатан Очшорн.

Статика:

Калькулятор реакций балки с простой опорой: рассчитывает реакции балки с простой опорой при равномерно распределенной нагрузке и / или до 3 сосредоточенных нагрузок.

Калькулятор реакций трехшарнирной дуги: рассчитывает реакции для трехшарнирной арки с равномерно распределенной нагрузкой и / или до 3 сосредоточенных нагрузок.

Калькулятор реакций кабеля: рассчитывает реакции кабеля с равномерно распределенной нагрузкой и / или до 3 сосредоточенных нагрузок.

Калькулятор моментов и сдвига балки с простой опорой: рассчитывает реакции, максимальные положительные и отрицательные изгибающие моменты, а также максимальные положительные и отрицательные внутренние поперечные силы для балок с простой опорой и равномерно распределенной нагрузкой и / или до 3 сосредоточенных нагрузок.

Калькулятор реакции и силы стержня фермы: вычисляет реакции и силы стержня для ферм Хоу, Пратта или Уоррена.

Калькулятор силы стержня трехшарнирной арки: вычисляет реакции и силы стержня для «треугольной» трехшарнирной арки.

Калькулятор внутренней осевой силы кабеля: вычисляет реакции и внутренние осевые силы для кабеля.

---

Загрузки:

Калькулятор динамической и статической нагрузки: рассчитывает динамические и статические нагрузки для балок, балок и колонн.

Калькулятор снеговой нагрузки: вычисляет снеговые нагрузки на основе уклона, характеристик поверхности и других параметров.

Калькулятор управляющей нагрузки: вычисляет управляющие комбинации нагрузок для расчета допустимого напряжения или прочности (LRFD).В более новой версии управляющие нагрузки рассчитываются на основе распределенных нагрузок на перекрытие (psf), площади притока и количества этажей.

Калькулятор давления ветра: вычисляет давление ветра (psf) на наветренной и подветренной сторонах прямоугольных зданий с плоскими крышами после ввода значений скорости ветра, экспозиции, высоты крыши, важности, размеров в плане, коэффициента направленности и фактора топографии.

Калькулятор сейсмических и ветровых нагрузок: вычисляет и сравнивает ветровые и сейсмические нагрузки на здание после ввода общих данных (город, фактор важности), сейсмических данных (класс площадки, система сопротивления сейсмической силе) и данных ветра (категория воздействия, размеры плана и парапета, коэффициенты направленности и рельефа).

---

Элементы натяжения:

Выносное удлинение из-за осевой нагрузки Калькулятор: вычисляет удлинение (а также напряжения и деформации) призматических элементов, подверженных действию осевой силы.

Расчет прочности натяжного элемента для дерева: Рассчитывает допустимую нагрузку для натяжного элемента для дерева на основе допустимого натяжения на полезной площади (уменьшенного на отверстия для болтов) и, при желании, отрыва ряда и группы.

Расчет несущей способности стального натяжного элемента: Рассчитывает несущую способность стального натяжного элемента на основе уступаемой общей площади или разрыва полезной полезной площади.

---

Колонок:

Калькулятор деревянных колонн: вычисляет допустимую нагрузку (максимальную безопасную нагрузку) для деревянных колонн после ввода значений модуля упругости, допустимого напряжения, продолжительности действия коэффициента нагрузки и эффективной длины (высоты).

Калькулятор стальных колонн

: вычисляет допустимую нагрузку (максимальную безопасную нагрузку) для стальных колонн после ввода значений для обозначения ASTM, типа сечения, коэффициента полезной длины и свободной длины.

Калькулятор расчета W-образной стальной колонны: Находит самую легкую из допустимых W-образных стальных колонн для заданной осевой нагрузки и эффективной длины.(более старая версия)

Калькулятор железобетонных колонн: анализирует и проектирует связанные или спиральные (прямоугольные или круглые) железобетонные колонны на основе метода прочности.

---

Балок:

Калькулятор деревянных балок: выбирает самые легкие балки из пиломатериалов после ввода значений для пролета, расстояния, породы, сорта, критериев прогиба и критериев проектирования (т. Е. Расчет на изгиб, сдвиг, прогиб, боковую опору или любую их комбинацию).

Калькулятор стальной балки

: выбирает самую легкую стальную балку перекрытия W-образной формы с боковой опорой после ввода значений пролета, расстояния, предела текучести, критериев прогиба и критериев проектирования (т.е., конструкция для изгиба, сдвига, отклонения или любой их комбинации).

Калькулятор железобетонных интегрированных тавров, балок и односторонних перекрытий: Новое и улучшенное! Находит необходимые размеры арматурных стержней или расстояние между стержнями для интегрированных систем ферм, балок и односторонних перекрытий, где балки и балки спроектированы как Т-образные балки на основе спецификации динамических и статических нагрузок. Здесь можно найти более старый калькулятор, который вычисляет только необходимую площадь стержней и расстояние между стержнями для перекрытий.

Калькулятор расстояния между хомутами для железобетона: Находит требуемый шаг хомутов (стальных стенок) для железобетонных или тавровых балок. Либо «Империал», либо «С.И.» единицы могут быть использованы. Также доступно более подробное обсуждение темы.

---

Подключения:

Калькулятор грузоподъемности деревянного крепежа: определяет допустимую нагрузку болтов, шурупов или гвоздей, используемых в качестве крепежа в деревянных конструкциях, с использованием деревянных или стальных боковых пластин.

Калькулятор допустимой нагрузки на болты из высокопрочной стали: определяет допустимую нагрузку на болты из высокопрочной стали, подвергающиеся сдвигу.

---

Систем:

Железобетонный Калькулятор интегрированной тавровой балки, односторонней плиты и колонны: находит необходимую площадь арматурных стержней (или шаг) и выбирает стержни для тавровых балок, односторонних плит и колонн в типичном железобетонном здании.

Калькулятор расчета конструкции стальной фермы

: выбор двойных уголков для стальных ферм Пратта или Уоррена.

---

Заявление об ограничении ответственности: Эти калькуляторы не предназначены 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 1 июля 2008 г. | Последнее обновление: 11 апреля 2021 г.

Расчет деревянной балки для прочности, пример

Деревянная балка AB пролетом 5 м, шириной 100 мм и высотой 200 мм должна выдерживать три сосредоточенные нагрузки, показанные на рисунке. Выбранный сорт древесины имеет следующие допустимые материалы; τ _все = 1 МПа и σ _все = 10 МПа.

Рассчитать максимальное напряжение сдвига и нормальные напряжения для выбранной древесины. балка для данных условий нагружения.

Решение:

Шаг 1: Запишите входные параметры (включая свойства материала), которые определено в образце примера.

СВОДКА ПО ВХОДНЫМ СВОЙСТВАМ
Параметр	Стоимость
Ширина бруса [b]	200	мм
Высота бруса [H]	100	мм
Допустимое напряжение сдвига [τ все ]	1	МПа
Допустимое нормальное напряжение [σ все ]	10	МПа
Тип балки	Балка с простой опорой с многоточечными нагрузками

Шаг 2. Посетите страницу «Пример расчета просто поддерживаемого прогиба балки», чтобы см. пример расчета на сдвиг сила и изгибающие моменты.Рассчитать сдвиг сил и изгибающих моментов с помощью калькулятора напряжения и прогиба простой опоры балки, как описано в примере. Максимальные усилия сдвига и изгибающие моменты через деревянную балку приведены ниже.

СДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИЛЫ И ИЗГИБНЫЕ МОМЕНТЫ
Расстояние x	Сдвигающая сила (N)	Изгибающий момент (Нм)
0.5	12676,5	6323
1,5	2500	8882

Шаг 3. Посетите страницу «Расчет прямоугольной балки на прочность», чтобы рассчитать максимальный сдвиг. и нормальные стрессы.

См. Пример расчета ниже для первой точки, указанной на шаге 2.

ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр	Стоимость
Высота несущей балки [2c]	200	мм
Ширина несущей балки [b]	100
Высота y [y]	100
Сила сдвига [В]	12676. 4
Нормальное напряжение в точке y [σ x ]	9.484	МПа
Напряжение сдвига в точке y [τ xy ]	0
Напряжение фон Мизеса в точке y [σ v ]	9,484
Максимальное нормальное напряжение [σ макс ]	9.484
Максимальное напряжение сдвига [τ макс ]	0,951
Максимальное напряжение по Мизесу [σ v_max ]	9,484

Шаг 4: Результаты расчетов напряжений приведены в следующей таблице.

РЕЗУЛЬТАТЫ
Расстояние x	Сдвигающая сила (N)	Изгибающий момент (Нм)	Максимум.Нормальный Напряжение (МПа)	Максимум. Сдвиг Напряжение (МПа)
0,5	12676,5	6323	9,484	0,951
1.5	2500	8882	13,323	0,188

Резюме

По результатам дизайн не безопасен для заданных параметров и условий. Максимальное нормальное напряжение (13,323 МПа) превышает допустимое значение (10 МПа), указанное в задаче.Для надежной конструкции следует выбрать деревянную балку большего размера.

Проблема полностью решается с помощью калькуляторов и примеров, которые представлены в виде следует.

Приложение для проектирования деревянных балок

от Construction Knowledge.net

«Очень просто использовать, если нужно убедиться, что кусок дерева достаточно силен, чтобы вытащить что-нибудь из ямы ».
— Лия в Android Market

---

Простой в использовании калькулятор расчета деревянных балок для строительства и строительства:

Входные данные: пролет, размер балки, тип пиломатериала и вариант точечной нагрузки или равномерно распределенная нагрузка (включены только простые пролеты балки).
Выходы: расчетное напряжение при изгибе, допустимое напряжение вашего типа балки и расчетный и допустимый прогиб.

Другие функции и примечания:
Результаты можно отправить по электронной почте, отправить текстовое сообщение или скопировать в буфер обмена телефона.
Не стесняйтесь писать нам по электронной почте с предложениями по функциям или новыми идеями приложений.

Пример:
У вас есть бревна 6 x 6, перекрывающие верхнюю часть строительных лесов, и входящий в комплект подъем с него.Вы хотите убедиться, что деревянная балка больше, чем адекватный груз, который вы поднимаете. Вы знаете, что это желтый сосна, пролет 5 футов и пытается поднять груз 1500 фунтов (10 кубических футов бетона). Было бы неплохо узнать, поддерживает ли расчет что вам подсказывает ваша интуиция?

Вот как это работает:

1. Введите длину пролета: 5 футов

2. Введите предполагаемую ширину и глубину луча: 5.5 дюймов и 5,5 дюйма

3. Выберите породу дерева из вариантов: Сосна южная обработанная №2 сорт

.

4. Укажите, будет ли нагрузка центром точечной нагрузки пролета или равномерной распределенная нагрузка? Точечная нагрузка.

Пример точечной нагрузки — опора стойки на балка или стальной трос, поднимающий ковш с приставкой. Точечные нагрузки находятся в фунты. В примере на экранах ведро с 10 кубическими футами бетона. должен быть поднят.Следовательно, нагрузка будет составлять 10 кубических футов бетона x 150 фунтов / кубический фут. бетона = 1500 фунтов.

Равномерно распределенная нагрузка, с другой стороны, возникает, когда силы, действующие на балку, распространяются по длине балки. Для Например, деревянная балка на 16 дюймов по центру состоит из 16 дюймов фанеры и ковра. (скажем, 2 фунта на квадратный фут) статической нагрузки над ним. Так мертвый груз становится 2 фунта / квадратный фут x 1,33 фута = 2,66 фунта на погонный фут. Жизнь нагрузка (скажем, 40 фунтов на квадратный фут для жилого помещения) аналогичным образом будет 40 фунтов на квадратный фут x 1.33 фут = 53,2 фунта на погонный фут. Таким образом, полная нагрузка будет мертвой нагрузка 2,66 фунта / фунт + динамическая нагрузка 53,2 фунта / фунт = 55,86 фунта / фунт.

5. Но вернемся к примеру: введите количество груза: 1500 фунтов

6. Убедитесь, что верхний пояс балки не скручен или коробление. Программа учитывает только изгибающие напряжения для простого пролета с либо центральная точечная нагрузка, либо равномерно распределенная нагрузка.Программа предполагает, что верхний пояс балки надлежащим образом поддерживается (либо с регулярно расположенные балки или какие-либо стабилизирующие стяжки) по крайней мере каждые пять футов. Если верхний пояс балки недостаточно поддерживается, пожалуйста, поймите, что балка может выйти из строя из-за деформации верхнего пояса.