Расчет двутавровой балки перекрытия калькулятор онлайн – Расчёт металлической балки онлайн (калькулятор).

alexxlab | 09.02.2020 | 0 | Разное

Содержание

Калькулятор подбора деревянных двутавровых балок

SIA I-beams производит износоустойчивые деревянные двутавры. Такие балки показали себя как незаменимый стройматериал при строительстве зданий в Северной Америке, понемногу они начинают завоевывать и рынки Европы.

Чтобы правильно произвести расчет необходимого количества балок, мы создали расчетный калькулятор, который вам поможет быстро и удобно рассчитать шаг между балками и их тип в зависимости от расстояния между стенами и от нагрузок в конкретном случае.

Как пользоваться калькулятором:

Вводим расчетную длину пролета. Для балок перекрытия — это наибольший пролет, т.е. наибольшее расстояние между соседними стенами, на которые опирается балка. Для стропил кровли – это горизонтальное расстояние (проекция мест опоры, обычно расстояние между осями) между местами опора балки (сама балка длиннее, чем эта проекция, т.е. чем больше угол, тем длиннее балка).
Для стропил кровли вводим угол наклона. Угол наклона – наклон стропил к горизонтали.

Вводим шаг – это межцентровое расстояние между соседними балками.
4. Можно изменить постоянную нагрузку. В соответствии с нормативом EN 1991, постоянную нагрузку рассчитывают по плотности конструкции пола/перекрытия/крыши, помноженной на коэффициент надежности. Согласно EN 1990, коэффициент надежности для постоянных нагрузок — 1,35, а для временных — 1,5.
Можно изменить временную нагрузку. В соответствии с нормативом EN 1991, величины временной нагрузки принимаются в зависимости от предполагаемого использования перекрытия. Для перекрытий жилых помещений можно принимать временную нагрузку 200 kg/m². При расчете стропильной системы нагрузки от снега принимаются согласно LBN-003-1, таблица 16.2. Для Риги это равняется 125 kg/m².
*В расчетном калькуляторе включено определение расчетной нагрузки при соответствующих коэффициентах надежности: согласно EN 1990 для постоянных нагрузок это — 1,35 а для временных нагрузок — 1,5. В калькулятор вводятся нагрузки без учета коэффициентов надежности. – это повторение из п.4.

*Величина используемой расчетной нагрузки будет индивидуальной — в зависимости от конкретной ситуации.
Когда все упомянутые данные введены в таблицу, можно ознакомиться с результатом. Внизу находится табличка с имеющимися в нашем ассортименте балками. Зеленым цветом закрашены все балки, которые можно использовать, а красным – несущая способность которых не соответствует заданным вами параметрам. Чтобы изменить результат, советуем изменить шаг балок.

www.i-beams.lv

Онлайн калькулятор для расчета желебобетонных балок перекрытия дома

Далее
Пересчитать

Назначение калькулятора

Калькулятор для расчёта железобетонных балок перекрытий предназначен для определения габаритов, конкретного типа и марки бетона, количества и сечения арматуры, требующихся для достижения балкой максимального показателя выдерживаемой нагрузки.

Соответственно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» габариты железобетонных балок перекрытия и их устройство подсчитываются по дальнейшим принципам:

Минимальная высота балки перекрытия должна составлять не меньше 1/20 части длины перекрываемого проёма. К примеру при длине проёма в 5 м минимальная высота балок должна составлять 25 см;
Ширина железобетонной балки устанавливается по соотношению высоты к ширине в коэффициентах 7:5;
Армировка балки состоит минимум из 4 арматур – по два прута снизу и сверху. Применяемая арматура должна составлять не меньше 12 мм в диаметре. Нижнюю часть балки можно армировать прутами большего сечения, чем верхнюю;

Железобетонные балки перекрытия бетонируются без перерывов заливки, одной порцией бетонной смеси, чтобы не было расслоения бетона.

Дистанцию между центрами укладываемых балок определяют длиной блоков и установленной шириной балок. К примеру, длина блока составляет 0,60 м, а ширина балки 0,15. Дистанция между центрами балок будет равна – 0,60+0,15=0,75 м.

Принцип работы

Согласно ГОСТ 26519-85 «Конструкции железобетонные заглублённых помещений с перекрытием балочного типа. Технические условия» формула расчёта полезной нагрузки железобетонных балок перекрытия складывается из следующих характеристик:

Нормативно-эксплуатационная нагрузка на балки перекрытия с определённым коэффициентным запасом. Для жилых зданий данный показатель нагрузки составляет 151 кг на м2, а коэффициентный запас равен 1,3. Получаемая нагрузка – 151*1,3=196,3 кг/м2;

Нагрузка от общей массы блоков, которыми закладываются промежутки между балками. Блоки из лёгких материалов, к примеру из пенобетона или газобетона, показатель плотности которых D-500, а толщина 20 см будут нести нагрузку – 500*0,2=100 кг/м2;
Испытываемая нагрузка от массы армированного каркаса и последующей стяжки. Вес стяжки с толщиной слоя 5 см и показателем плотности 2000 кг на м3 будет образовывать следующую нагрузку – 2000*0,05=100 кг/м2 (масса армировки добавлена в плотность бетонной смеси).

Показатель полезной нагрузки железобетонной балки перекрытия составляется из суммы всех трёх перечисленных показателей – 196,3+100+100=396,3 кг/м2.

omega-beton.ru

Прочностной расчет. Сравнение

Двутавровая балка GreenLum-300L	Брус сухой строганный деревянный 100х240 мм	Цельный прямоугольный LVL брус 69х260
Характеристики: Момент инерции 9 476,5 см4 Момент сопротивления 631,8 см3 Модуль упругости 12 000 МПа Расчетное сопротивление 22,0 МПа	Характеристики: Момент инерции 11 520,0 см4 Момент сопротивления 960,0 см3 Модуль упругости 9 000 МПа Расчетное сопротивление 14,0 МПа	Характеристики: Момент инерции 8 788,0 см4 Момент сопротивления 676,0 см3 Модуль упругости 14 000 МПа Расчетное сопротивление 26,5 МПа
Производим расчет по первому предельному состоянию: (где, R – расчетное сопротивление изгибу, M-максимальный момент (M=qL²/8; M=1605,8²/8=672,8 кНм), W-момент сопротивления)
R=M/W R=672,8 кНм/631,810^-6 см3= 1,06 кНм2 = 10,6 МПа < R_расч=22 МПа Выполнено.*	R=M/W R=672,8 кНм/96010^-6 см3= 0,7 кНм2 = 7 МПа < R_расч=14 МПа Выполнено.*	R=M/W R=672,8 кНм/67610^-6 см3= 0,99 кНм2 = 9,9 МПа < R_расч=26,5 МПа Выполнено.*
Производим расчет по второму предельному состоянию: (f/L < f_пред/L где f_пред – предельный прогиб, по СНиП II-25-80 для перекрытий равный 1/250 f/L=5qL³/(384EJ))
f/L=51605,8³ / (3841200010⁵9476,510^-8)=0,00358 <f_пред/L=0,004 Выполнено.	f/L=51605,8³/ (384900010⁵1152010^-8)= 0,00392 <f_пред/L=0,004 Выполнено.	f/L=51605,8³/ (384900010⁵878810^-8)= 0,00392 <f_пред/L=0,004 Выполнено.
Вывод: все 3 материала с данными геометрическими характеристиками примерно равны по своей несущей способности и удовлетворяют условиям прогибов.
Сравним цены и эксплуатационные характеристики
Цена за м.пог: 352 р Вес м.пог: 3,95 кг Качество: высокое Изготовение: 2-3 дня	Цена за м.пог: 324 р (розница 13 500 р/м³) Вес м.пог: 10,8 кг Качество: низкое Изготовение: неизвестно	Цена за м.пог: 538 р (розница 30 000 р/м³) Вес м.пог: 8,4 кг (480 кг/м³) Качество: высокое Изготовение: 2-4 недели

enter-city.ru

Расчет деревянной балки онлайн, программа расчета балок перекрытия

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:

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

Балки бывают двух видов:

цельные;
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:

Учитывайте глубину введения материалов в стену.
Расчет деревянной балки перекрытия
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.
Длина балки составляет минимум 6 м.

Инструкция для подсчета:

замерьте пролет;
выберите закрепляющие элементы;
рассчитайте влияющую нагрузку;
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

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.
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 древесины
Пролет (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.

Класс!

Как подсчитать сечение деревянных балок перекрытия

Расчет деревянных балок перекрытия-программы расчета

«Балкомплект» предлагает современные, высокотехнологичные и качественные материалы для малоэтажного домостроения – деревянные двутавровые балки из LVL бруса Ultralam и всевозможные виды крепежа от крупнейшего европейского производителя Rotoblaas, для реализации практически любых задумок и проектов.

Для того, чтобы правильно рассчитать какой тип балки необходимо использовать в каждом конкретном случае и как правильно спроектировать крепежное соединение, требуется провести предварительные расчеты. Партнеры компании «Балкомплект» разработали специальные программы для таких расчетов, доступные для скачивания по ссылкам.

Балкомплект-балка 1.0.2 – программа позволяет проверить балку по максимальному изгибающему моменту, по максимальной поперечной силе, по прогибам, на возможность бокового выгиба. При помощи этой программы возможно произвести расчет учитывая любое количество пролетов, различные условия опирания концов балки, произвольный наклон балки, необходимые отверстия. Также существует возможность применения шаблонов для быстрого расчета, редактирования сортамента сечений. В результате обработки данных программа выдает подробный отчет, который может быть использован в качестве рекомендации к выбору той или иной балки. Все системы расчета основаны на существующих стандартах проектирования и расчета деревянных и клееных конструкций.

Ультралам-балка 2.0.2 – проверка по прогибам, устойчивости плоской формы деформирования, по максимальной поперечной силе, по изгибающему моменту. При правильно проведенных расчетах достигается оптимальная прочность и жесткость балки. В результате обработки данных программа выдает подробный отчет, который может быть использован в качестве рекомендации к выбору той или иной балки. Все системы расчета основаны на существующих стандартах проектирования и расчета деревянных и клееных конструкций.

Myproject 3.0 – идеальный помощник от компании Rotoblaas при проектировании различных видов крепежных соединений – соединение на срез шурупами HBS, соединение потайными скобами ALU, постоянное крепление изоляции шурупами DGZ, усиление конструкций шурупами с полной резьбой, соединение между основной и вспомогательной балкой, соединение шпильками-саморезами. Возможен расчет различных конфигураций путем варьирования количества и типов крепежа, изменения наклона, размеров и видов используемого материала, для того чтобы повысить механическую прочность. Скачать руководство пользователя программы Myproject 3.0 можно здесь.

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

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

Поэтому учесть все возможные варианты и выложить все в виде простой и понятной таблицы практически невозможно, а вот рассчитать сечение деревянной балки перекрытия и подобрать толщину досок, пользуясь приведенным ниже примером, я думаю, будет не очень сложно:

ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ

Помещения бывают разные, чаще не квадратные. Наиболее рационально крепить балки перекрытия так, чтобы длина балок была минимальной. Например если размер помещения 4х6 м, то если использовать балки длиной 4 метра, то требуемое сечение для таких балок будет меньше, чем для балок длиной 6 м. В данном случае размеры 4 м и 6 м условны, они означают длину пролета балок а не длину самих балок. Балки, само собой, будут длинее на 30-60 см.

Теперь попробуем определиться с нагрузкой. Обычно перекрытия жилых зданий рассчитываются на распределенную нагрузку 400 кг/м&sup2. Считается, что для большинства расчетов такой нагрузки достаточно, а для расчета чердачного перекрытия хватит даже 200 кг/м&sup2. Поэтому дальнейший расчет будет проводиться для вышеуказанной нагрузки при расстоянии между стенами 4 метра.

Деревянную балку перекрытия можно рассматривать как балку на двух шарнирных опорах, в этом случае расчетная модель балки будет выглядеть так:

1. Вариант.

Если расстояние между балками будет 1 метр, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = 400х4&sup2/8 = 800 кг·м или 80.000 кг·см

Теперь легко определить требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = Мmax / R

где R — расчетное сопротивление древесины. В данном случае балка на двух шарнирных опорах работает на изгиб. Значение расчетного сопротивления можно определить по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12%
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

А если материал балки не сосна, то следует расчетное значение умножить на переходный коэффициент согласно следующей таблицы: Переходные коэффициенты для других пород древесины
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Древесные породы	Коэффициент mn для расчетных сопротивлений
Древесные породы	растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rp, Rи, Rс, Rсм	сжатию и смятию поперек волокон Rс90, Rсм90	скалыванию Rск
Хвойные
1. Лиственница, кроме европейской	1,2	1,2	1,0
2. Кедр сибирский, кроме кедра Красноярского края	0,9	0,9	0,9
3. Кедр Красноярского края	0,65	0,65	0,65
4. Пихта	0,8	0,8	0,8
Твердые лиственные
5. Дуб	1,3	2,0	1,3
6. Ясень, клен, граб	1,3	2,0	1,6
7. Акация	1,5	2,2	1,8
8. Береза, бук	1,1	1,6	1,3
9. Вяз, ильм	1,0	1,6	1,0
Мягкие лиственные
10. Ольха, липа, осина, тополь	0,8	1,0	0,8
Примечание: коэффициенты mn, указанные в таблице, для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности ≤25%), умножаются на коэффициент 0,85.

Для конструкций, в которых напряжения, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80 % суммарного напряжения от всех нагрузок, расчетное сопротивление следует дополнительно умножить на коэффициент mд = 0,8. (п.5.2.в СП 64.13330.2011)

А если Вы планируете срок службы Вашей конструкции более 50 лет, то полученное значение расчетного сопротивления следует умножить еще на один коэффициент, согласно следующей таблицы:

Коэффициенты срока службы для древесины
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Срок службы сооружения	до 50 лет	50-100 лет	более 100 лет
Коэффициент надежности по сроку службы γн(cc)	1,0	0,9	0,8

Таким образом расчетное сопротивление балки может снизиться почти в два раза и соответственно сечение балки увеличится, но мы пока никаких дополнительных коэффициентов использовать не будем. Если будет использоваться древесина сосна 1 сорта, то

Wтреб = 80000 / 142,71 = 560,57 см&sup3

Примечание: Расчетное сопротивление 14 МПа = 142,71 кгс/см&sup2. Впрочем для упрощения расчетов можно использовать и значение 140 большой ошибки в этом не будет, а будет небольшой запас по прочности.

Так как поперечное сечение бруса имеет простую прямоугольную форму, то момент сопротивления бруса определяется по формуле

Wтреб = b x h&sup2 / 6

где b — ширина бруса, h — высота бруса. Если поперечное сечение балки перекрытия будет непрямоугольным, а, например, круглым, овальным и др, т.е. в качестве балок Вы будете использовать лес-кругляк, тесаные бревна или что-то еще, то определить момент сопротивления для таких сечений можно по формулам, приведенным отдельно.

Попробуем определить необходимую высоту бруса при ширине 10 см.

Как рассчитать деревянные балки перекрытия с помощью онлайн калькулятора

В этом случае

высота бруса должна быть не менее 18,34 см. т.е. можно использовать брус сечением 10х20 см. В этом случае потребуется 0,56 м&sup3 древесины на 7 балок перекрытия.

Для примера, если Вы планируете, что ваша конструкция простоит более 100 лет и при этом более 80% нагрузки будет постоянная + длительная, то расчетное сопротивление для древесины того же класса составит 91,33 кгс/см&sup2 и тогда требуемый момент сопротивления увеличится до 876 см&sup3 и высота бруса при этом должна быть не менее 22,92 см.

2 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 75 см, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,75 х 4&sup2) / 8 = 600 кг·м или 60000 кг·см

тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = 60000 / 142,71 = 420,43 см&sup3

а минимально допустимая высота бруса 15,88 см при ширине бруса 10 см, если использовать брус сечением 10х17,5 см, то на 9 балок перекрытия потребуется 0,63 м&sup3 древесины.

3 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 50 см, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,5 х 4&sup2) / 8 = 400 кг·м или 40000 кг·см

тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = 40000 / 100 = 280,3 см&sup3

а минимально допустимая высота бруса 12,96 см при ширине балки 10 см, при использовании бруса сечением 10х15 см на 13 балок перекрытия потребуется 0,78 м&sup3 древесины.

Как видно из расчетов, чем меньше расстояние между балками, тем больше может быть расход древесины на балки, но при этом чем меньше расстояние между балками, тем более тонкие доски или листовой материал можно использовать для настилки пола. И еще один важный момент — расчетное сопротивление древесины зависит от породы древесины и влажности древесины. Чем выше влажность, тем меньше расчетное сопротивление. В зависимости от породы древесины колебания расчетного сопротивления не очень большие.

Теперь проверим прогиб балки, рассчитанной по первому варианту. Большинство справочников предлагают определять величину прогиба при распределенной нагрузке и шарнирном опирании балки по следующей формуле:

f=(5ql4)/(384EI)

где,
q — нагрузка на балку;
l — расстояние между несущими стенами;
E — модуль упругости. Для древесины не взирая на породы согласно п.5.3 СП 64.13330.2011; при расчете по предельным состояниям второй группы это значение обычно принимается равным 10000 МПа или 10х108 кгс/м&sup2 (10х104 кгс/см&sup2) вдоль волокон и Е90 = 400 МПа поперек волокон. Но в действительности значение модуля упругости даже для сосны еще колеблется от 7х108 до 11х108 кгс/м&sup2, в зависимости от влажности древесины и времени действия нагрузки. При длительном действии нагрузки, согласно п.5.4 СП 64.13330.201, при расчете по предельным состояниям первой группы по деформированной схеме нужно использовать коэффициент mдс = 0,75. Мы не будем определять прогиб для случая, когда временная нагрузка на балку длительная, балки перед установкой не обрабатываются глубокой пропиткой, препятствующей изменению влажности древесины и относительная влажность древесины может превысить 20%, в этом случае модуль упругости будет около 6х108 кгс/м&sup2, но значение это запомним.
I — момент инерции, для доски прямоугольного сечения.

I = (b x h&sup3) / 12 = 10 х 20&sup3 / 12 = 6666,67 см4 f = (5 х 400 х 44) / (384 х 10 х 108 х 6666,67 х 10-8) = 0,01999 м или 2,0 см.

СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) рекомендует рассчитывать деревянные конструкции так, чтобы для балок перекрытия прогиб не превышал 1/250 от длины пролета, т.е. допустимый максимальный прогиб 400/250=1,6 см. Это условие нами не выполнено. Далее следует подобрать такое сечение балки, прогиб которой устраивает или Вас или СНиП.

Если для балок перекрытия Вы будете использовать клееный брус LVL (Laminated Veneer Lumber), то расчетные сопротивления для такого бруса следует определять по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для клееных слоистых материалов
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Расчет на смятие опорных участков балки как правило не требуется. А вот расчет на прочность при действии касательных напряжений сделать не сложно и здесь. Максимальные касательные напряжения при выбранной расчетной схеме будут в поперечных сечениях на опорах балки, там, где изгибающий момент равен нулю. В этих сечениях значение поперечной силы будет равно опорной реакции и будет составлять:

Q = ql/2 = 400 x 4 / 2 = 800 кг

тогда значение максимальных касательных напряжений составит:

т = 1,5Q/F = 1,5 x 800 / 200 = 6 кг/см&sup2 < Rcк = 18 кг/см&sup2,

где,
F — площадь поперечного сечения бруса сечением 10х20 см;
Rcк — расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон, определяется по первой таблице.

Как видим, имеется трехкатный запас по прочности даже для бруса, имеющего максимальную высоту сечения.

Теперь рассчитаем какие доски выдержат расчетную нагрузку (принцип расчета точно такой же).

ПРИМЕР РАСЧЕТА НАПОЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

1 Вариант. Напольное покрытие из половых досок.

При расстоянии между балками 1 м максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 1&sup2) / 8 = 50 кг·м или 5000 кг·см

В данном случае расчетная схема для досок, как для однопролетной балки на шарнирных опорах принята весьма условно. Более правильно половые доски длиной от стены до стены, рассматривать, как многопролетную неразрезную балку. Однако в этом случае придется учитывать и количество пролетов и способ крепления досок к лагам. Если же на некоторых участках будут уложены доски между двумя лагами, то такие доски действительно следует рассматривать как однопролетные балки и для таких досок изгибающий момент будет максимальным. Именно это вариант мы и будем далее рассматривать. Требуемый момент сопротивления досок

Wтреб = 5000 / 130 = 38,46 см&sup3

так как нагрузка у нас распределена по всему расчетному участку, то напольное покрытие из досок можно условно рассматривать как одну доску шириной 100 см, тогда минимально допустимая высота досок 1,52 см, при меньших пролетах требуемая высота доски будет еще меньше. Это означает что настилать пол можно стандартными половыми досками высотой 30-35 мм.

Но вместо дорогих половых досок можно использовать более дешевые листовые материалы, например, фанеру, ДСП, OSB.

2 Вариант. Напольное покрытие из фанеры.

Расчетное сопротивление фанеры можно определить по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для фанеры
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Так как фанера изготовлена из склеенных слоев древесины, то и расчетное сопротивление фанеры должно быть близким к расчетному сопротивлению древесины, но так как слои чередуются — один слой вдоль волокон, второй поперек, то общее расчетное сопротивление можно принимать как среднее арифметическое. Например для березовой фанеры марки ФСФ

Rф = (160 + 65) / 2 = 112,5 кгс/м&sup2

тогда требуемый момент сопротивления фанеры

Wтреб = 5000 / 112,5 = 44,44 см&sup3

минимально допустимая толщина фанеры 1,63 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 18 мм и более при расстоянии между балками 1 м.

При расстоянии между балками 0,75 м значение изгибающего момента уменьшится

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,75&sup2) / 8 = 28,125 кг·м или 2812,5 кг·см

требуемый момент сопротивления фанеры

Wтреб = 2812,5 / 112,5 = 25 см&sup3

минимально допустимая толщина фанеры 1,22 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 14 мм и более при расстоянии между балками 0,75 м.

При расстоянии между балками 0,5 м изгибающий момент составит

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,5&sup2) / 8 = 12,5 кг·м или 1250 кг·см

требуемый момент сопротивления фанеры

Wтреб = 1250 / 112,5 = 11,1 см&sup3

минимально допустимая толщина фанеры 0,82 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 9,5 мм и более при расстоянии между балками 0,5 м. Однако, если рассчитать прогиб фанеры (подробно расчет не приводится), то прогиб составит около 6,5 мм, а это в 3 раза больше допустимого прогиба. При толщине фанеры 14 мм прогиб составит около 2,3 мм, что практически удовлетворяет требованиям СНиПа.

Общее примечание: вообще-то при расчете деревянных конструкций применяется куча всяких поправочных коэффициентов, но мы решили не усложнять приведенный расчет коэффициентами, достаточно того, что мы взяли максимально возможную нагрузку и кроме того при подборе сечения есть неплохой запас.

3 Вариант. Напольное покрытие из ДСП или OSB.

Вообще-то использовать ДСП или OSB в качестве напольного покрытия (пусть даже и чернового) по балкам перекрытия нежелательно, да и не предназначены эти листовые материалы для этого, слишком много у них недостатков.

Расчетное сопротивление прессованных листовых материалов зависит от слишком большого количества факторов, поэтому какое значение расчетного сопротивления можно использовать при расчетах, Вам никто не скажет.

Тем не менее запретить использовать ДСП или OSB мы не можем, только добавим: толщина ДСП или OSB должна быть в 1,5-2 раза больше чем для фанеры. Полы с провалившимся ДСП приходилось ремонтировать неоднократно, да и сосед недавно выравнивавший деревянный пол плитами OSB, тоже жалуется на провалы, так что можете поверить на слово.

Примечание: на балки перекрытия могут сначала опираться лаги, а потом к лагам будут крепиться доски. В этом случае необходимо рассчитать дополнительно сечение лаг по вышеприведенному принципу.

Расстояние между лагами пола: расчет сечения балок и шага между ними

Многие владельцы дачных участков при строительстве домов выбирают деревянные полы. Это обусловлено тем, что древесина является экологически чистым материалом, который обладает эстетической привлекательностью и природной натуральностью. В большинстве случаев устройство деревянного пола требует наличия лаг – деревянных брусьев, укладываемых на основное перекрытие. При монтаже очень важно правильно выбрать расстояние между лагами пола.

Схема укладки лагов.

Назначение и способы монтажа лаг

Лаги (балки) выполняют несколько очень важных функций:

увеличение шумо- и теплоизоляции основания;
создание проветриваемого пространства под полом, в котором можно проложить инженерные коммуникации;
правильное перераспределение нагрузки на черновой пол;
создание ровного и прочного основания для монтажа финишного настила.

Схема расчета расстояние между лагами.

В большинстве случаев лаги изготавливают из деревянных брусьев хвойных и лиственных пород. Иногда устанавливают металлические, железобетонные и полимерные аналоги, но это экономически невыгодно. При отсутствии деревянного бруса лаги можно сконструировать из нескольких досок, сбитых между собой. В этом случае они укладываются на ребра.

При выборе бруса для изготовления лаг следует руководствоваться следующими рекомендациями:

Выбирайте недорогую древесину (пихту, сосну или ель). Если помещение, в котором монтируется пол, будет иметь большую влажность (например, баня), то следует использовать лиственную породу древесины.
Для экономии бюджета можно выбрать стройматериал 2 или 3 сорта с влажностью 17-22%.
Балки должны иметь прямоугольное сечение определенного размера.
Размеры бруса следует выбирать, исходя из пролета, то есть из расстояния между балками нижней развязки.

Как правильно выбрать сечение лаг?

Схема монтажа чернового пола на лагах.

Сечение бруса для изготовления лаг определяется 2 факторами: длина пролета между точками опоры (столбиками, подкладками или поперечными балками) и максимальная нагрузка, под которой будет находиться пол при его эксплуатации (для жилого помещения она составляет не более 300 кг/м2).

Сечение балок должно быть прямоугольной формы с шириной, кратной 1,5, и высотой в 2, то есть соотношение сторон в разрезе должно быть 1,5х2. При укладке балок большая сторона должна располагаться вертикально. Это позволит добиться максимальной жесткости конструкции при минимальных объемах древесины и, соответственно, минимальных затратах. В таблице 1 представлена зависимость сечения бруса от размеров пролета.

Таблица 1

Размер пролета, см	200	300	400	500	600
Сечение лаг, мм	110х60	150х80	180х100	200х150	220х180

Также сечение балки будет зависеть от толщины и прочности напольного покрытия. При монтаже пола следует обратить внимание на слой теплоизоляционного материала.

Между чистовым перекрытием и утеплителем, уложенным между лагами, должен быть небольшой зазор для естественной вентиляции воздуха шириной не менее 2 мм.

Это означает, что брус необходимо приобретать с учетом величины вентиляционного зазора.

Варианты стыковки лаг.

Для конструирования деревянного пола по лагам рекомендуется использовать брус с небольшим запасом сечения. Балки могут монтироваться как на бетонное основание, так и непосредственно на грунт. Различия в этих способах укладки заключаются в опорах, которые будут использоваться под брусья. Если основа – грунт, то в качестве опорных элементов нужно применять бетонные или кирпичные столбики, которые устанавливаются через каждые 1,2 м. Данные элементы изготавливают из красного кирпича М100.

Использование столбчатых опор позволяет сэкономить на толщине древесины. Так, при длине лаг в 400 см всего лишь одна опора, установленная посредине, позволит уменьшить сечение с 180х100 до 110х60, что в итоге существенно отобразится на вашем бюджете.

Расчет расстояния между лагами при монтаже пола

Расстояние между лагами (шаг) – очень важный параметр, на основании которого делаются расчеты требуемого количества стройматериала. Когда в качества финишного перекрытия используются толстые доски, обладающие хорошей прочностью, балки можно монтировать сравнительно редко. Если настил осуществляется тонкими элементами, то шаг нужно уменьшать. В таблице 2 приведена зависимость расстояния между лагами от толщины финишного покрытия.

Таблица 2

Толщина доски, мм	20	24	30	35	40	45	50
Шаг между лагами, м	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0

Данные, приведенные в таблице 2, являются приблизительными. Для более точного расчета шага можно привести пример, когда необходимо узнать, какое расстояние должно быть между балками при конструировании пола в помещении длиной в 9 м. При этом используется брус с сечением 180х100 мм, а в качестве финишного покрытия применяются доски толщиной в 30 мм.

Схема укладки фанеры на лаги.

Так как толщина доски равняется 30 мм, то, согласно таблице 2, шаг должен составлять 0,5 м. Общее количество балок будет обозначено как k. Следовательно, ширина всех лаг будет равна 100*k (мм). Первые брусья будут укладываться на расстоянии 30 мм от стены. Исходя из этого, шаг между ними равен k-1, а расстояние между всеми элементами равно 0,5*(k-1).

Чтобы узнать шаг между балками, нужно создать уравнение: длина комнаты = ширина бруса + расстояние между всеми лагами + отступ от стен.

Программа расчета деревянных балок однопролетных

В результате получается: 9 м = 100 мм*k+0,5*(k-1) м + 30 мм*2. Приведя все значения в единую систему исчисления, получите: 9 = 0,1*k + 0.5*(k-1) + 0,03*2.

Решив данное уравнение, увидите:

9 = 0,1*k + 0.5*k – 0,5 + 0,06;
9 + 0,5 – 0,06 = 0,1*k + 0,5*k;
9,44 = 0,6*k;
k = 15,7 шт.

Количество балок должно быть целым, поэтому полученное значение следует округлить в большую сторону. То есть для конструирования пола необходимо приготовить 16 лаг. Сумма всех промежутков между лагами будет равна: 9 – 0,06 – 16*0,1 = 7,34 м. Разделив это значение на количество промежутков, получите: 7,34 / 15 = 0,489 м. Для приведенного примера необходимо устанавливать лаги через каждые 0,489 м или 48,9 см.

Расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб

Замкнутые профили, какими являются квадратные, прямоугольные и круглые трубы, – это вариант для тех, у кого нет возможности использовать деревянные конструкции, но есть желание предать будущему сооружению хорошую эстетичность. Например, каркас козырька, сваренный из квадратных труб, выглядит более эстетично, чем тот же козырек, сваренный из уголков.

Содержание:

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

На данной странице Вам представлен калькулятор способный подбирать сечение квадратной трубы по прочности и деформациям. Другими словами, с помощью данного калькулятора Вы можете произвести расчет квадратной трубы на прогиб и изгиб по ГОСТ 30245-2003 “Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные для строительных конструкций”.

Рассчитать квадратную трубу можно для следующих расчетных схем:

Тип 1 – балка с одним пролетом с приложенной на нее равномерно распределенной нагрузкой.

Тип 2 – жестко защемленная консоль с равномерно распределенной нагрузкой.

Тип 3 – балка лежащая на двух опорах с выведенной консолью с одной стороны.

Тип 4 – однопролетная шарнирно опертая балка с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.

Тип 5 – то же самое, что и тип 4, только с двумя сосредоточенными нагрузками.

Тип 6 – консоль с жестким защемлением с приложенной на нее сосредоточенной нагрузкой.

Калькулятор

svoydomtoday.ru

Расчёт деревянных балок перекрытия. Калькулятор. – Копилка идей

Расчёт лаг для крыши, пола, покрытий деревянных конструкций.

Для расчёта необходимо знать снеговую нагрузку в регионе. Снеговая нагрузка для Удмуртии 320 кг/м.

Самый продвинутый калькулятор расчёта деревянных балок перекрытия …

http://vladirom.narod.ru/stoves/beamcalc.html

Основными несущими конструкциями деревянного перекрытия являются балки. Они воспринимают нагрузку собственного веса, заполнения, а также эксплуатационные нагрузки, передавая их на прогоны или столбы.

Балки (лаги), обычно из сосны, ели, лиственницы, для междуэтажных и чердачных перекрытий должны быть сухими (допустимая влажность не более 14%; при правильном хранении древесина приобретает такую влажность через год). Чем суше балка, тем она прочнее и тем меньше прогибается от нагрузки.

Балки не должны иметь пороков, влияющих на их прочностные характеристики (большое число сучков, косослой, свилеватость и т.д.). Балки подвергают обязательному антисептированию и противопожарной пропитке.

Если половые балки первого этажа опираются на столбики, поставленные довольно часто, то балки междуэтажных и чердачных перекрытий опираются на стены только своими концами и редко, когда под ними ставят опоры. Чтобы междуэтажные балки не прогибались, их следует тщательно рассчитать и укладывать на расстоянии 1 м друг от друга, а то и ближе.

Самая прочная на изгиб балка — это брус с соотношением сторон 7:5, т. е. высота балки должна равняться семи каким-то мерам, а ширина — только пяти таким же мерам. Круглое бревно выдерживает бОльшую нагрузку, чем вытесанный из него брус, однако оно менее прочно на изгиб.

Обычно балки прогибаются от давления на них веса засыпки, пола, мебели, людей и т.д. Прогиб в основном зависит от высоты балки, а не от ее ширины. Если, например, два одинаковых бруса скрепить болтами и шпонками, то такая балка выдержит груз уже в два раза больший, чем оба эти бруса, уложенные рядом. Поэтому выгоднее увеличивать высоту балки, чем ее ширину. Однако и в уменьшении ширины есть свой предел. Если балка будет слишком тонкой, то она может изогнуться в сторону.

Допустим, что прогиб балок междуэтажных перекрытий считается не более 1/300 длины перекрываемого пролета, чердачных — не более 1/250. Если перекрывается чердак пролетом 9 м (900 см), то прогиб не должен быть более 3,5 см (900:250=3,5 см). Зрительно это почти незаметно, но прогиб все же есть.

Любое перекрытие, даже под нагрузкой, будет совершенно ровным, если в укладываемых балках предварительно вытесать так называемый строительный подъем. В этом случае нижней стороне каждой балки придают форму плавной кривой с подъемом в середине (рис. 1).

Рис. 1 Строительный подъем балки (размеры в см)

Сначала потолок с такими балками будет слегка приподнятым в середине, но постепенно от нагрузки выровнится и станет почти горизонтальным. С той же целью для балок можно применять изогнутые в одну сторону бревна, соответственно подтесывая их.

Толщина балок для междуэтажных и чердачных перекрытий должна равняться не менее 1/24 ее длины. Например, устанавливается балка длиной 6 м (600 см). Значит, толщина ее должна составлять: 600:24=25 см. Если необходимо вытесать прямоугольный брус с соотношением сторон 7:5, берут уже бревно диаметром 30 см.

Брус можно заменить двумя досками общим сечением, равным брусу. Такие доски обычно сбивают гвоздями, располагая их в шахматном порядке через 20 см.

При более частой укладке вместо бревен (брусьев) можно использовать обыкновенные толстые доски, поставленные на ребро.

Рассмотрим такой пример. Для перекрытия пролета длиной 5 м с нагрузкой в 1259 кг необходимы две балки прямоугольного сечения 200X140 мм, уложенные через 1000 мм. Однако их можно заменить тремя досками сечением 200Х70 мм, расположив их через 500 мм, или же четырьмя досками сечением 200Х50 мм, уложенными через 330 мм (рис. 2).

Рис. 2 Расположение брусчатых и дощатых балок

Дело в том, что доска сечением 200X70 мм выдерживает груз 650 кг, сечением 200X50 мм – 420 кг. В сумме же они будут выдерживать предполагаемую нагрузку.

Для подбора сечения круглых или прямоугольных балок под нагрузку 400 кг на 1м2 перекрытия можно пользоваться данными таблицы или приведенными расчетами.

Допустимые сечения балок междуэтажных и чердачных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг

Ширина пролета (м)	Расстояние между балками (м)	Диаметр бревен (см)	Сечение брусков (высота на ширину, см)
2	1	13	12×8
	0,6	11	10×7
2,5	1	15	14×10
	0,6	13	12×8
3	1	17	16×11
	0,6	14	14×9
3,5	1	19	18×12
	0,6	16	15×10
4	1	21	20×12
	0,6	17	16×12
4,5	1	22	22×14
	0,6	19	18×12
5	1	24	22×16
	0,6	20	18×14
5,5	1	25	24×16
	0,6	21	20×14
6	1	27	25×18
	0,6	23	22×14
6,5	1	29	25×20
	0,6	25	23×15
7	1	31	27×20
	0,6	27	26×15
7,5	1	33	30×27
	0,6	29	28×16

Концы балок междуэтажных и чердачных перекрытий деревянных зданий врубают сковороднем в верхние венцы на всю толщину стены.

Для выбора балок можно также воспользоваться таблицей, разработанной И.Стояновым.

Подбор деревянных балок перекрытия

Нагрузки, кг/пог.м	Сечение балок при длине пролета, м
Нагрузки, кг/пог.м	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
150	5×14	5×16	6×18	8×18	8×20	10×20	10×22
200	5×16	5×18	7×18	7×20	10×20	12×22	14×22
250	6×16	6×18	7×20	10×20	12×20	14×22	16×22
350	7×16	7×18	8×20	10×22	12×22	16×22	20×00

Нагрузки на перекрытия складываются из их собственной массы и временных нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации дома. Собственная масса междуэтажных деревянных перекрытий зависит от конструкции перекрытия, применяемого утеплителя и обычно составляет 220-230 кг/м2, чердачных – в зависимости от массы утеплителя – 250-300 кг/м2. Временные нагрузки на чердачное перекрытие принимаются за 100 кг/м2, на междуэтажное – 200 кг/м2. Для того чтобы определить полную нагрузку, приходящуюся на один квадратный метр перекрытия в процессе эксплуатации дома, складывают временную и собственную нагрузки и их сумма является искомой величиной.

Наиболее экономичными по расходу древесины считаются балки толщиной 5 и высотой 15-18 см при расстоянии между ними 40-60 см и минераловатном утеплителе.

Вот таблица расчёта чердака холодного.

Максимальные пролёты балок чердачного перекрытия. Неэксплуатируемый чердак.

Читайте также: Новости Новороссии.

sagalaeved.ru

TOP HEADLINES