21 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выполнение расчета прогиба деревянной балки

Выполнение расчета прогиба деревянной балки

В современном индивидуальном строительстве деревянные балки используются почти в каждом проекте. Найти постройку, в которой не используются деревянные перекрытия, практически невозможно. Деревянные балки применяются и для устройства полов, и в качестве несущих элементов, как опоры для межэтажных и чердачных перекрытий.

Формула расчета прогиба балки.

Известно, что деревянные балки, как и любые другие, могут прогибаться под воздействием различных нагрузок. Эта величина – стрелка прогиба – зависит от материала, характера нагрузки и геометрических характеристик конструкции. Небольшой прогиб вполне допустим. Когда мы ходим, например, по деревянному настилу, то чувствуем, как пол слегка пружинит, однако если такие деформации незначительны, то нас это мало беспокоит.

Насколько можно допустить прогиб, определяется двумя факторами:

  1. Прогиб не должен превышать расчетных допустимых значений.
  2. Прогиб не должен мешать эксплуатации здания.

Чтобы узнать, насколько будут деформироваться деревянные элементы в конкретном случае, нужно произвести расчеты на прочность и жесткость. Подробные и детальные расчеты такого рода – это работа инженеров-строителей, однако, имея навык математических вычислений и зная несколько формул из курса сопротивления материалов, вполне можно самостоятельно рассчитать деревянную балку.

Вспомогательная таблица для расчета количества балок.

Любая постройка должна быть прочной. Именно поэтому балки перекрытия проверяют в первую очередь на прочность, чтобы конструкция могла выдерживать все необходимые нагрузки, не разрушаясь. Кроме прочности конструкция должна обладать жесткостью и устойчивостью. Величина прогиба является элементом расчета на жесткость.

Прочность и жесткость неразрывно связаны между собой. Вначале делают расчеты на прочность, а затем, используя полученные результаты, можно сделать расчет прогиба.

Чтобы правильно спроектировать собственный загородный дом, необязательно знать полный курс сопротивления материалов. Но углубляться в слишком подробные вычисления не стоит, как и просчитывать различные варианты конструкций.

Чтобы не ошибиться, лучше воспользоваться укрупненными расчетами, применяя простые схемы, а высчитывая нагрузки на несущие элементы, всегда делать небольшой запас в большую сторону.

Алгоритм вычисления прогиба

Рассмотрим упрощенную схему расчета, опуская некоторые специальные термины, и формулы для расчета двух основных случаев нагружения, принятых в строительстве.

Нужно выполнить следующие действия:

  1. Составить расчетную схему и определить геометрические характеристики балки.
  2. Определить максимальную нагрузку на этот несущий элемент.
  3. При необходимости проверить брус на прочность по изгибающему моменту.
  4. Вычислить максимальный прогиб.

Расчетная схема балки и момент инерции

Расчетную схему сделать довольно просто. Нужно знать размеры и форму поперечного сечения элемента конструкции, способ опирания, а также пролет, то есть расстояние между опорами. Например, если вы укладываете опорные брусья перекрытия на несущие стены дома, а расстояние между стенами 4 м, то пролет будет l=4 м.

Деревянные балки рассчитывают как свободно опертые. Если это балка перекрытия, то принимается схема с равномерно распределенной нагрузкой q. В случае если нужно определить изгиб от сосредоточенной нагрузки (например, от небольшой печки, выложенной прямо на перекрытии), принимается схема с сосредоточенной нагрузкой F, равной весу, который будет давить на конструкцию.

Для определения величины прогиба f необходима такая геометрическая характеристика, как момент инерции сечения J.

Схема монтажа деревянных балок перекрытий.

Для прямоугольного сечения момент инерции подсчитывается по формуле:

b – ширина сечения;

h – высота сечения балки.

Например, для сечения размером 15х20 см момент инерции будет равен:

J=15*20^3/12=10 000 см^4=0,0001 м^4.

Здесь нужно обратить внимание на то, что момент инерции прямоугольного сечения зависит от того, как оно сориентировано в пространстве. Если брус положить широкой стороной на опоры, то момент инерции будет значительно меньше, а прогиб – больше. Этот эффект каждый может прочувствовать на практике. Все знают, что доска, положенная обычным способом, прогибается гораздо сильнее, чем та же доска, положенная на ребро. Это свойство очень хорошо отражается в самой формуле для вычисления момента инерции.

Определение максимальной нагрузки

Для определения максимальной нагрузки на балку нужно сложить все ее составляющие: вес самого бруса, вес перекрытия, вес обстановки вместе с находящимися там людьми, вес перегородок. Все это нужно сделать в пересчете на 1 пог.м балки. Таким образом, нагрузка q будет состоять из следующих показателей:

Расчет на смятие опорных участков балки.

  • вес 1 пог.м балки;
  • вес 1 кв.м перекрытия;
  • временная нагрузка на перекрытие;
  • нагрузка от перегородок на 1 кв.м перекрытия.

Кроме того, нужно учесть коэффициент k, равный расстоянию между балками, измеренному в метрах.

Для упрощения подсчетов можно принять усредненный вес перекрытия 60 кг/м², принятую в строительстве нормативную временную нагрузку на перекрытие, равную 250 кг/м², нагрузку от перегородок по тем же нормативам 75 кг/м², вес деревянной балки можно вычислить, зная объем и плотность древесины. Для сечения 0,15х0,2 м этот вес будет равен 18 кг/пог.м. Если расстояние между брусьями перекрытия равно 600 мм, то коэффициент k равен 0,6.

Подсчитываем: q=(60+250+75)*0,6+18=249 кг/м.

Перейдем к расчету величины максимального прогиба.

Расчеты максимального прогиба

Для рассматриваемого случая с равномерно распределенной нагрузкой максимальный прогиб рассчитывается по формуле:

В этой формуле величина Е – это модуль упругости материала. Для древесины Е=100 000 кгс/м².

Подставляя полученные ранее величины, получаем, что максимальный прогиб деревянной балки сечением 0,15х0,2 м и длиной 4 м будет равен 0,83 см.

Если принять расчетную схему с сосредоточенной нагрузкой, то формула для подсчета прогиба будет другая:

F – сила давления на брус, например, вес печи или другого тяжелого оборудования.

Модуль упругости Е для разных видов древесины различен, эта характеристика зависит не только от породы дерева, но и от вида бруса – цельные балки, клееный брус или оцилиндрованное бревно имеют различные модули упругости.

Подобные вычисления могут производиться с различными целями. Если вам нужно просто узнать, в каких пределах будут находиться деформации элементов конструкции, то после определения стрелки прогиба дело можно считать завершенным. Но если вас интересует, насколько полученные результаты соответствуют строительным нормам, то необходимо выполнить сравнение полученных результатов с цифрами, приведенными в соответствующих нормативных документах.

Двутавровые балки. Как правильно рассчитать нагрузку?

Чтобы сделать прочные, надежные перекрытия, необходимо запастись подходящими балками. В частном строительстве вместо стальных элементов обычно используют деревянные. Но какие балки приобрести, на какой размер ориентироваться?

Выбираем оптимальную длину

Приобретая под заказ двутавровые балки перекрытия деревянные, расчет определяется несколькими важными моментами. Прежде всего, балка должна перекрыть пролет с небольшим запасом, чтобы в дальнейшем ее можно было заделать в стенку. Когда стена кирпичная, сделана из бетона, делают углубление на 10-15 сантиметров. В деревянной стене достаточно углубления 7 сантиметров.

Возможны вариации. Например, вы хотите задействовать двутавры в создании ската крыши. Значит, их придется вывести наружу примерно на полметра. При использовании дополнительных элементов длина балки должна быть такой же, как расстояние от одной стены до другой. Самый оптимальный вариант расчета, когда балка перекрывает расстояние 2,5 – 4 метра. При большей длине ее прочности может оказаться недостаточно. В длинных пролетах применяется клееный брус, устанавливаются колонны, служащие опорами.

Определяем нагрузку

Важно соблюдать техусловия, когда устанавливаешь балки перекрытия деревянные двутавровые. Желательно задействовать специальный калькулятор для более точного расчета балочной конструкции. К этому вопросу мы еще вернемся, а пока рассмотрим основные способы определения нагрузки.

Какая именно нагрузка действует на двутавры? В первую очередь, это вес самих деталей. Во-вторых, эксплуатационная нагрузка. Она бывает как временной, так и постоянной. Делать точный расчет деревянных элементов непросто – даже когда под рукой есть специальный онлайн-калькулятор. Впрочем, высчитать точные размеры двутавровых балок можно с помощью упрощенной формулы.

Например, вы планируете перекрывать чердак без возможности хранения вещей. Значение 50 кг/м 2 примем за регулярную нагрузку. Чтобы высчитать эксплуатационную нагрузку, достаточно умножить 70 на 1,3 = 90 кг/м 2 . Первая цифра – нормативное значение, вторая – запас. Для определения общей нагрузки суммируем 50 и 90 = 140 кг/м 2 . Округлив эту цифру, получим 150 кг/м 2 .

Приведенные выше расчеты предполагают, что бригада намерена перекрывать чердак с использованием легкого утеплителя. Применение материалов с другим весом автоматически влияет на нагрузку. Которая повышается с базовых 50 кг/м 2 до 150 кг/м 2 . Даже не имея под рукой калькулятор, несложно догадаться, что конечное значение равно 150 х 1,3 + 50 = 245 кг/м 2 . Округляем это значение и получаем 250.

Когда нужно высчитать нагрузку мансарды, учитывайте дополнительный вес самого пола и покрытия, а также мебели, находящихся на мансарде людей. Рекомендуемая нагрузка будет равна 350-400 кг/м 2 .

Сечение, шаг балок

Если известна длина, выполнены расчеты нагрузки, узнать размеры сечения, шаг гораздо проще. Подойдет прямоугольное сечение, соотношение ширины/высоты 1 к 1,4 соответственно. Размеры бывают разными: ширина порядка 4-20 см, высота – 10-30 см. Подбирайте высоту, дабы укладка утеплителя была удобной.

Не последнюю роль при выборе сечения деревянных балок перекрытия играет шаг укладки. Как правило, он варьируется в диапазоне 60-100 см. Однако возможны отклонения от заданной величины в пределах 30-120 см. Шаг может подбираться с ориентиром на ширину плиты теплоизоляционного материала. Чтобы в точности проверить размеры и произвести все необходимые расчеты двутавровых балок, воспользуйтесь специальной программой. Благо, в интернете представлено немало приложений, позволяющих выполнить нужные расчеты быстро и точно.

Что еще нужно знать о нагрузках?

Когда возводится многоэтажное здание, перекрытие является потолком одного этажа, полом другого, расположенного выше. Существует опасность, что после меблировки возникнет перегруз. Особенно если шаг между балками очень существенный, и в процессе строительства было принято решение отказаться от лагов. Половые доски настилают на брус. Калькулятор здесь не поможет, ведь расстояние между двумя поперечинами будет зависеть от диаметра досок. Например, при значении 28 мм доска не должна быть длиннее 50 см. Установка лагов позволяет сделать 1-метровый промежуток между балками.

Также очень важно грамотно рассчитать прогиб. Это позволит обеспечить высокую надежность всей конструкции. Стойкости брусов бывает недостаточно для длительной эксплуатации, так как со временем из-за сильной нагрузки прогиб способен увеличиваться. И дело не только в том, что прогиб может испортить эстетичное восприятие перекрытия. Как только этот параметр превысит показатель 1/250 общей длины элемента, вероятность обрушения вырастет в десятки раз.

Заключение

Всегда начинайте строительство с чертежей, точного расчета нагрузки. Для этого можно обратиться к специалистам или использовать специальный калькулятор. С его помощью можно высчитать прогиб, несущую способность, другие параметры. Вам не придется прибегать к формулам и сложным подсчетам.

Выполнение расчета прогиба деревянной балки

Чтобы посчитать сечение деревянной балки — необходимо собрать нагрузку, действующая на балку. В зависимости от длительности действия нагрузки разделяют на постоянные и временные.

К постоянным нагрузкам относятся:

  • собственный вес деревянной балки;
  • собственный вес перекрытия, чердачного перекрытия и т.д.;

К временным нагрузкам относятся:

  • длительная нагрузка (полезная нагрузка, принимается в зависимости от назначения здания);
  • кратковременная нагрузка (снеговая нагрузка, принимается в зависимости от географического расположения здания);
  • особая нагрузка (сейсмическая, взрывная и т.д. В рамках данного калькулятора не учитывается);

Нагрузки на балку разделяют на два типа: расчетные и нормативные. Расчетные нагрузки применяются для расчета балки на прочность и устойчивость (1 предельное состояние). Нормативные нагрузки устанавливаются нормами и применяется для расчета балки на прогиб (2 предельное состояние). Расчетные нагрузки определяют умножением нормативной нагрузки на коэффициент нагрузки по надежности. В рамках данного калькулятора расчетная нагрузка применяется при определении прогиба балки в запас.

Нагрузки можно собрать на нашем сайте.

После того как собрали поверхностную нагрузку на перекрытие, измеряемой в кг/м2, необходимо посчитать сколько из этой поверхностной нагрузки на себя берет балка. Для этого надо поверхностную нагрузку умножить на шаг балок(так называемая грузовая полоса).

Например: Мы посчитали, что суммарная нагрузка получилась Qповерхн.= 400кг/м2, а шаг балок 0,6м. Тогда распределенная нагрузка на деревянную балку будет: Qраспр.= 400кг/м2 * 0,6м = 240кг/м. Эта нагрузка вносится в калькулятор

2. Выбор предельного прогиба

В зависимости от назначения балки и ее пролета задаем вертикальный предельный прогиб по таблице 19 из СНиП 2.01.07-85* (Нагрузки и воздействия) Пункт2.а. Смысл вертикального прогиба заключается в следующем: например, прогиб l/250 означает, что для балки длинной 4м предельный вертикальны прогиб равен fult = 4м / 250 = 0,016м = 16мм в месте максимального прогиба для балки. Для балки на двух опорах загруженной равномерно или с сосредоточенной нагрузкой посередине балки — максимальный прогиб будет посередине пролета. Для консольной балки максимальный прогиб — на свободном конце балки.

Читать еще:  Окрашивание металлов электрохимическим способом

3. Задание ширины искомого сечения балки.

В зависимости от конструктивных требований задаем ширину сечения балки. Расчет деревянной балки сводится к тому, что необходимо подобрать требуемую высоту hтр сечения деревянной балки, которое способно выдержать заданную нагрузку и не превысить заданный предельный прогиб.

Алгоритм расчета деревянной балки, используемый в данном калькуляторе

По заданной нагрузке и пролету производится построение эпюры моментов и поперечной силы. Эпюра поперечной силы находится для информации (чтобы знать какая нагрузка давит на опоры балки) и в расчете не используется. Эпюра зависит от схемы нагружения балки, вида опирания балки. Строится эпюра по правилам строительной механики. Для наиболее частоиспользуемых схем нагружения и опирания существуют готовые таблицы с выведенными формулами эпюр и прогибов.

2. Расчет по прочности и прогибу

После построения эпюр производится расчет по прочности (1 предельное состояние) и прогибу (2 предельное состояние). Для того, чтобы подобрать балку по прочности, необходимо найти требуемый момент инерции Wтр и hтр и из таблицы рекомендуемого сортамента выбрать подходящее сечение высотой равное hтр деревянной балки по ширине сечения (b) и по Wтр. Следует отметить, что калькулятор подбирает именно по Wтр, нахождение hтр сделано для наглядности, чтобы видеть какая высота сечения должна быть. Для подбора деревянной балки по прогибу находят требуемый момент инерции Iтр, который получен из формулы нахождения предельного прогиба. И также из таблицы сортамента пиломатериалов подбирают подходящее сечение.

3. Подбор деревянной балки из таблицы сортамента пиломатериалов по ГОСТ 244454-80

Из двух результатов подбора (1 и 2 предельное состояние) выбирается сечение с большей выстой сечения.

Как рассчитать деревянной балки: Как рассчитать нагрузку на деревянные балки перекрытия в жилых домах? Обзор +Видео

Дерево до сих пор пользуется огромной популярностью в строительстве домов, и ведь не зря. Древесина обладает такими уникальными качествами как прочность, надежность, долговечность, экологическая чистота, а хвойные породы, благодаря наличию в составе смол, обогащают воздух, дезинфицируют его, создают благоприятный микроклимат в помещении.

Материал применяется для обустройства перекрытий в жилых домах, а для правильного расчета деревянной балки многие пользуются либо онлайн калькулятором, либо услугами профессионалов. Расчёты необходимо проводить в обязательном порядке, это обеспечивает длительный срок эксплуатации.

Для строительства деревянного дома, специалисты совершают расчет нагрузки на деревянные балки. Кроме того, в строительной сфере есть понятие определения прогиба досок.

На любом этапе застройки зданий необходимо проводить математические расчеты

Расчеты необходимы для всех используемых элементов, в противном случае вас постигнет неудача. Прежде чем начать закупку материалов для строительства, проведите расчет прогиба деревянных балок. Это обеспечит надежность будущей постройки, а вы будете уверены в качественном выполнении работ.

Определение прогиба и несущей способности перекрытий дело непростое, поэтому к нему нужно подойти со всей ответственностью. Расчёты помогают определить какое количество материала необходимо закупить, а также, каких размеров должны быть балки.

Измерить пролет

Первым делом необходимо измерить пролёт, который будет перекрываться балками из древесины. Также, не забывайте продумать все нюансы способов закрепления элементов конструкции. В этой ситуации, вам необходимо определит, как глубоко элементы фиксации будут погружены в стены. Это позволит вам сделать точный расчет несущих способностей деревянной балки.

Длина деревянных балок, даст вам возможность для точного расчета необходимых параметров, в том числе и прогиба. Эти показатели обусловливаться длиной пролёта. Также, важно учитывать и то, что расчет производится с неким запасом.

Примечание.

Балки из дерева, заходящие в стены, рассчитываются с учетом данного параметра.

Учитывать материал

Делая расчет деревянной балки на прочность, вы должны брать во внимание материал, который используется для застройки. В кирпичных домах, балки перекрытия устанавливаются в специальные гнезда, с глубиной 10 – 15 см. для деревянных домов есть иные параметры СНиП. В данном случае, глубина гнезд должна составлять 7 – 9 см. Параметры глубины гнезд определяют несущую способность балок.

Использование при установке перекрытий хомутов или кронштейнов, длина балок должна соответствовать проемам. Иными совами, вы должны сделать расчет промежутка между стенами, получив в результате величину несущей способности.

Примечание.

Формируя скат кровли, балки необходимо вынести за пределы стен на 30 – 50 см.

Длина обрезной доски должна составлять не более 6 м. Иначе, это к уменьшению несущей способности, и увеличению прогиба. Современное строительство отличается тем, что пролеты в домах составляют порой отметки 10 – 12 м. такие размеры, предусматривают применение клееного бруса (прямоугольной формы или двутаврового). Для увеличения показателей стойкости, применяют установку опор. К примеру, зачастую ставят колоны или добавочные стены. Также, для удлинения пролета, часто применяют технологию монтажа ферм.

Для строительства малоэтажных зданий

Используются однопролётные перекрытия: доски, бревна, брусья. Их длина может быть самой разнообразной, но в любом случае зависеть от габаритов здания.

Деревянные брусья берут на себя роль несущей конструкции. Их сечение должно составлять 14 -25 см, толщина 5,5 см – 15 см. Такие размеры – самые часто применяемые в строительстве домов. На практике, довольно часто применяется перекрестная схема установки перекрытий. Это дает возможность максимально укрепить конструкцию, не затрачивая дополнительные материалы и время в работе.

Оптимальная длина пролёта в процессе расчета деревянных балок перекрытия, составляет 2,5 – 4 м. Лучшее сечение для балок перекрытия – в соотношении высоты-ширины 1,5:1.

В строительстве существуют определенные формулы расчетов деревянных балок и необходимых параметров, которые выработались за годы непрерывной практики.

Формулы расчета деревянных балок на изгиб

M / W М – момент прогиба, измеряемый в кгс х м.

  • W – уровень сопротивления, измеряемый в см 3 .
  • M = ( ql 2 ) / 8
  • Две переменные в данной формуле, помогают рассчитать нагрузку на деревянную балку.
  • q – нагрузка, которую может выдерживать балка.
  • l – длина балки перекрытия.
  • Примечание.

    Результат, полученный от методологии расчета деревянных балок и степени прогиба, находится в непосредственной зависимости от используемого материала и метода обработки.

    Важность расчета деревянных балок настолько велика, что от него зависит прочность всей дальнейшей конструкции здания. Не важно, насколько прочный брус вы используете для строительства, в процессе эксплуатации, он все равно потеряет свои первоначальные свойства. Под давлением и оказанной нагрузкой всей конструкции, балки начнут прогибаться, и чем больше времени пройдет, тем хуже.

    Превышение показателей в 1/250 от всей длины доски перекрытия, увеличивает возможность создания ситуации аварийного обрушения. Именно поэтому, специалисты советуют не относиться халатно к расчетам деревянных балок перекрытий в жилом доме, и в случае если вы не сможете сделать при помощи калькулятора расчета деревянных балок самостоятельно, обратитесь к профессионалам.

    Калькулятор деревянных балок, его назначение, расчет популярных видов балок, рекомендуемые допуски

    Правильные расчеты допустимых нагрузок на перекрытия – важный этап составления чертежа и залог долговечности крыши.

    Допущенные при проектировании ошибки и недочеты выливаются в крушение зданий, провалы или обвалы перекрытий и непригодность сооружения для возможного ремонта и последующей эксплуатации.

    Именно поэтому калькулятор деревянных балок – необходимое при проектировании программное средство, способное вычислить все возможные нагрузки с учетом действующей системы требований и норм.

    Калькулятор деревянных балок и его назначение

    В большинстве случаев в частном строительстве для обустройства лаг используется классический деревянный брус с сечением 100х100, 100х150 и пр.

    Обработанная специальными средствами древесина в сравнении с бетонными составами, несмотря на подверженность горению, более стойко переносит высокие температуры.

    Бетон при превышении температуры отметок в 250-300 °С начинает трескаться и разрушаться, что приводит к последующему обвалу перекрытия.

    Дерево, подверженное обработке, загорается медленно.

    Обугленные брусья способны выдерживать нагрузки без значительной потери первоначальных показателей.

    Однако такие характеристики достигаются исключительно с учетом запаса прочности.

    В ходе эксплуатации древесные элементы выгибаются, что требует правильного расчета для выдерживания ими постоянных весовых нагрузок.

    прогиб древесных элементов от нагрузок

    На последний показатель влияет тяжесть всех опирающихся на перекрытие предметов:

  • стены;
  • пол;
  • бытовая техника;
  • предметы мебели;
  • масса людей и т.д.

    Строительство любого сооружения предполагает изготовление несущих конструкций с весомым запасом.

    Таким образом, процедура расчета заключается в подборе оптимальных значений длин и сечений бруса, при которых будет обеспечена надежность сооружения и безопасность проживающих в нем людей.

    Предлагаем посмотреть интересное видео о калькуляторе деревянных балок и его назначении:

    Расчеты популярных видов балок

    Чаще всего для осуществления расчетов необходимо установить размеры и форму сечения составного элемента, выбранный способ опоры и длину пролета (расстояние между стенами дома).

    Расчет деревянной балки на двух опорах

    При расчете балок перекрытия необходимо использовать схему с учетом равномерно распределенной нагрузки.

    В случае вычисления весовой (сосредоточенной) нагрузки от конкретного объекта во внимание следует брать исключительно массу этого элемента.

    Момент инерции бруса прямоугольного сечения высчитывается следующим образом:

  • K = B x H ^ 3 / 12, где:
  • B – ширина сечения бруса;
  • Н – высота сечения.

    При расчете важно учитывать, что указанный показатель зависит от ориентации объекта в пространстве.

    Акцент здесь сделан на то обстоятельство, что в случае размещения бруса на опоры широкой стороной инерционный момент будет снижаться, а прогиб – увеличиваться.

    На практике представленный пример можно прочувствовать, представив прогибы широкой и узкой сторон бруса.

    Всем известный факт, что сторона с меньшим расстоянием между ребрами выдержит гораздо большие нагрузки нежели широкая часть.

    Расчет составной деревянной балки

    Составные конструкции включают множество элементов, работающих на изгиб совместно, ввиду общего их податливого соединения.

    Представленные балки в большинстве случаев состоят из скрепленных болтами или деревянными вставками досок.

    Чаще всего такие системы брусьев используются для возведения временных построек, что обусловлено трудоемкостью строительства и большим объем используемого материала.

    Свое применение такие конструкции находят при усилении действующих балок с пониженной несущей способностью.

    В состав входят брусчатые изделия на пластинах и дощато-гвоздевые представители с усиленной стенкой.

    Брусчатые элементы на пластинах вычисляются таким образом. Для нахождения оптимального сечения последних изделий необходимо воспользоваться следующими формулами.

    Расчет деревянной консольной балки

    Часто калькуляторы расчета прогиба позволяют вычислять возможные изменения свободных краев консольной балки, находящихся под воздействием следующих факторов:

  • Собственная масса.
  • Давление.
  • Сосредоточенная сила на каждом из краев.

    Кроме этого программы вычисляют возможное напряжение на заделке и массу балки.

    Такое математическое вычисление применимо при действии силы всех перечисленных факторов в одном направлении.

    Расчет двутавровой деревянной балки

    Современные онлайн сервисы по расчету нагрузок на стропильную систему позволяют с учетом действующих требований точно определить необходимое количество двутавровых деревянных балок.

    Перед выполнением вычислений следует проверить нормативные правовые акты, заложенные в основу расчета и указанные вместе с калькулятором, на предмет их актуальности.

    Определение количества балок перекрытия надлежит осуществлять только после установления, в частности, следующих факторов:

  • Наличие мансардных или чердачных помещений.
  • Тип крыши и снеговая нагрузка в зависимости от региона.
  • Расстояние между стенами в сооружении.

    Для первого показателя следует брать во внимание при наличии мансардных помещений значение в 400 кг/м2, а для чердака – 200 кг/м2.

    Снеговая нагрузка вычисляется на основе «СНиП 2.01.07-85*. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия».

    Расчет клееной деревянной балки

    При вычислении количества такого материала следует заранее установить следующие показатели:

  • эксплуатационные: длина пролета, шаг балок, вид перекрытия, длина стен, предполагаемый срок службы и влажность;
  • производительные: тип материала, длина, ширина и высота балки, сорт древесины, наличие пропитки;
  • нагрузочные: по нормативу и расчетам.

    Представленные значения позволяют выполнить расчет по прочности и прогибу, а также определить оптимальное количество балок.

    Читать еще:  Труба для котла применение

    Посмотрим видео о расчете балок перекрытий:

    Элементы и формулы, которые используются при расчете

    Прочностные значения деревянных балок определяются по формуле:

  • Rд = M / W, где:
  • М – вычисляемый по расчету момент на изгиб (M = (q*l^2)/8 – l – длина пролета, q – нагрузка на одну единицу);
  • W – сопротивляемость балки.

    Рекомендованные допуски при расчетах

    Калькуляторы, представленные в онлайн сервисах, выполняют расчет количества несущих элементов на предмет установления их допуска.

    В основу вычислений включаются запасы по прочности и на изгиб, отражаемые в условных единицах.

    При возведении любого сооружения рекомендуется все значения брать с запасом.

    Однако в целях предотвращения чрезмерного перерасхода денежных средств следует придерживаться превышения допуска не более чем на 2-3 единицы.

    Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

    Прогиб деревянной балки и его расчет. Расчетная схема. Определение максимальной нагрузки. Вычисление максимального прогиба

    Деревянные балки широко применяются в частном строительстве – их используют при обустройстве полов и даже деревянных межэтажных перекрытий. Однако, для получения с их помощью прочных конструкций необходимо предварительно выполнить некоторые расчеты. В данной статье мы подробно рассмотрим как рассчитать самостоятельно балки на прогиб, который является крайне важным значением.

    На фото – деревянные балки перекрытия

    Общие сведения

    Балка является конструкционным элементом, представляющим собой стержень, на который девствуют силы в направлении перпендикулярно его оси. Под воздействием этих сил любые балки, в том числе и деревянные,деформируются.

    Незначительный прогиб является вполне допустимым явлением. К примеру, при ходьбе по деревянному полу мы зачастую ощущаем как он незначительно пружинит. Но если прогиб превышает допустимые значения, то это может привести к поломке детали.

    Допустимой считается деформация, которая соответствует следующим требованиям:

    • Не превышает расчетные значения.
    • Не мешает комфортной эксплуатации дома.

    Чтобы узнать насколько будет деформироваться деталь в том или ином случае, необходимо выполнить некоторые расчеты на жесткость и прочность.Следует отметить, что подобными работами обычно занимаются инженеры-строители. Однако в частном строительстве, ознакомившись с некоторыми формулами, их можно выполнить самостоятельно.

    Незначительный прогиб перекрытий допускается

    Надо сказать, что расчет прогиба деревянной балки является очень ответственной работой, ведь любая постройка должна соответствовать определенным требованиям прочности. Поэтому балки должны обладать определенной устойчивостью и жесткостью, чтобы конструкция с определенным запасом по прочности выдерживала запланированные нагрузки.

    Расчет

    Такие параметры, как прочность и жесткость связаны между собой. Поэтому вначале определяют жесткость детали, после чего, на основе полученных данных вычисляют деформацию.

    Для этого совсем необязательно углубляться в сложные инженерные расчеты, для получения точных значений. Чтобы не ошибиться, лучше воспользоваться упрощенной схемой, которой вполне достаточно для частного строительства.

    Состоит такой способ расчета из нескольких этапов:

    • Составление расчетной схемы и определение геометрических параметров балки.
    • Определение максимальной нагрузки, которая будет оказываться на деталь, в том числе от перегородок, установленных сверху конструкций и пр.
    • Вычисление максимального прогиба.

    Ниже подробней рассмотрим все эти этапы.

    Схема влияния расстояния между опорами на деформацию

    Расчетная схема

    Выполнить своими руками расчетную схему не сложно. Для этого нужно лишь знать форму поперечного сечения и размеры детали.

    Кроме того, следует учитывать такие моменты, как:

    • Способ опирания детали.
    • Длина пролета, т.е. расстояние между опорами. К примеру, если выполняется перекрытие и расстояние между стенами составляет 4 м, то пролет «l» будет равняться 4м.

    Если речь идет о перекрытиях, то принимается схема расчета, согласно которой нагрузка распределяется на деталь равномерно. В случаях, когда необходимо вычислить деформацию от сконцентрированного воздействия, к примеру, от установленной печи на перекрытие, используется схема с учетом сосредоточенной и направленной нагрузки F, которая равняется весу конструкции.

    Размеры прямоугольной балки

    Для определения прогиба «f» необходимо узнать такую геометрическую характеристику, как момент инерции сечения, которая обозначается буквой «j». Момент инерции рассчитывается по такой формуле:

    Буквенное обозначениеЗначение
    hВысота сечения бруса
    bШирина сечения

    Обратите внимание! Момент инерции прямоугольного бруса зависит от того, как он расположен в пространстве. Если деталь будет уложена широкой стороной на стены, то момент инерции будет меньше, в то время как деформация больше. Примером тому является доска, которая уложенная на ребро прогибается значительно меньше, чем уложенная плашмя.

    Определение максимальной нагрузки

    Чтобы определить максимальную нагрузку нужно сложить все параметры бруса, такие как:

    • Его вес;
    • Вес квадратного метра перекрытия;
    • Воздействие от перегородок на перекрытия, также измеряется в килограммах на метр квадратный.

    Помимо этого необходимо учитывать коэффициент, обозначающийся буквой«k», который равняется расстоянию между балками (измеряется в метрах). К примеру, если расстояние между ними составляет 700 мм, то значение коэффициента будет равняться 0,7.

    Печи или другие конструкции создают дополнительную нагрузку на перекрытие

    Совет! За помощью в расчетах при составлении проекта дома можно обратиться к специалистам. Однако,цена на их услуги бывает довольно высокой. Поэтому в большинстве случаев с поставленной задачей можно справиться самостоятельно.

    Чтобы упростить расчеты, можно принять следующие усредненные параметры:

    • Вес перекрытия составляет 60 кг.
    • Нормативная временная нагрузка на перекрытие – 250 кг.
    • Нормативная нагрузка от перегородок – 75 кг.

    Что касается веса деревянной детали, то его можно посчитать, зная плотность и объем древесины. К примеру, наиболее распространенный брус, который используют для перекрытий,имеет сечение 0,15х0,2м и весит в среднем 18 кг на погонный метр.

    Теперь, зная все параметры можно вычислить максимальную нагрузку по такой формуле –q=(60+250+75)х0,6+18=249 кг/м.

    Вычисление максимального прогиба

    Следующим шагом является расчет деревянной балки на прогиб. Если нагрузка будет распределяться равномерно,то нужно воспользоваться следующей формулой – f=-5хqхl^4/384хEхJ.

    Величина Е в данной формуле означает модуль упругости. Для древесины это значение составляет Е=100000 кгс/м². Если подставить полученные ранее величины, полученные при расчете бруса сечением 0,15х0,2м и длиной равной 4м, то максимальный прогиб будет равняться 0,83 см.

    Деформация при сосредоточенной нагрузке F

    Для вычисления деформации детали, на которую будет оказываться сосредоточенная нагрузка, следует воспользоваться такой формулой – f=-Fхl^3/48хEхJ, где F обозначает давление на брус, к примеру, вес печи, установленной на перекрытии.

    Надо сказать, что модуль «E» у разных пород древесины может быть разным. Кроме того, этот показатель зависит от типа детали. К примеру, сплошной брус и оцилиндрованное бревно обладают разным модулем упругости.

    Совет! Зачастую домашние мастера интересуются – как усилить деревянные балки перекрытия от прогиба? Для этих целей можно воспользоваться досками толщиной не менее 50 мм, которые крепятся к брусу.

    Вот, собственно, и вся инструкция по расчету балок на прогиб.

    Вывод

    Самостоятельно вычислить прогиб балки из дерева, как мы выяснили, несложно. Для этого следует воспользоваться несколькими приведенными выше формулами и некоторыми средними нормативными значениями. При этом главное, как и в любых других расчетах, выполнять работу внимательно, чтобы не допустить ошибку.

    2 Расчет балки перекрытия

    Содержание задачи и исходные данные:

    Требуется подобрать поперечное сечение деревянной балки из бруса, являющейся несущим элементом чердачного перекрытия одноэтажного дома (рисунок 1а). Балка опирается на стены рядов А и Б, т.е. располагается параллельно оси 1. Пролет и шаг балок перекрытия на этом участке принимаются в зависимости от варианта задания по таблице 1.

    Предпоследняя цифра зачетной книжки

    Пролет балок, м

    Шаг балок, м

    Материал балки – древесина II сорта с расчетным сопротивлением Ru = 13МПа и модулем упругости Е = 10 000 МПа.

    Удельные нагрузки на чердачное перекрытие (на 1 м 2 ) принимаются независимо от варианта задания по таблице 3.

    Нормативное значение, кПа

    при расчете по несущей способности, pn,I

    при расчете по деформациям,

    при расчете по несущей способности,

    при расчете по деформациям,

    Постоянная (собственный вес перекрытия)

    Действующие нормы (СНиП II- 25-80) допускают максимальный прогиб деревянных балок чердачных перекрытий не более 1/200 (в долях от пролета балки).

    2.1 Проведение расчета

    Расчет рекомендуется выполнять в 5 этапов:

    выбор расчетной схемы;

    расчет усилий в балке;

    подбор сечения балки, удовлетворяющего требованиям прочности (несущей способности);

    проверка прогиба балки (расчет по деформациям).

    2.2 Выбор расчетной схемы

    Для балок перекрытия бескаркасных зданий, как правило, расчетная схема принимается в виде балки на двух опорах (шарнирно неподвижной и шарнирно подвижной), загруженной равномерно-распределенной нагрузкойq (рисунок 3).

    Погонная нагрузка на балку определяется путем сбора нагрузок в соответствии со следующим разделом 2.2.

    2.3. Сбор нагрузок.

    Для того чтобы определить погонную нагрузку на балку (q) необходимо суммировать постоянную и временную нагрузки на каждый метр длины балки. При этом расчетное (т.е. используемое в инженерных расчетах) значение нагрузки принимается равным произведению нормативной величины нагрузки (pn,) на коэффициент надежности (f ). При расчетах по несущей способности (т.е. по I группе предельных состояний) этот коэффициент принимается бόльшим, чем при расчетах по деформациям (по II группе предельных состояний). Иными словами расчеты опасности разрушения конструкции, как более ответственные, всегда делаются на бόльшие нагрузки (с бόльшими «запасами»), чем расчеты опасности недопустимых деформаций неразрушающего характера. Нагрузки и коэффициенты надежности, относящиеся к расчетам по разным предельным состояниям, во избежание ошибок снабжаются соответствующими индексами – «I» или «II» (таблица 3).

    В таблице 3 даются нагрузки на 1м 2 , фактически же на каждый метр длины действует несколько большая нагрузка, так как она собирается с большей площади («грузовой» площади), а именно с полосы, распространяющейся на половину шага (0.5b) в каждую сторону от продольной оси балки (т.е. с площади равной b × 1). Например, для варианта 5 это будет площадь 1.5×1 = 1.5м 2 , для варианта 9 – соответственно 1.5×1 = 1.5м 2 и т.д.

    Результаты расчета рекомендуется сводить в таблицу 4

    Расчеты деревянных балок: примеры расчета по формуле

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

    • доступность на рынке;
    • лёгкость обработки;
    • цена значительно ниже, нежели на стальные или бетонные конструкции;
    • высокая скорость и удобство монтажа.

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

    • Основные виды балок ↓
    • Нагрузки на горизонтальное перекрытие ↓
    • Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия ↓
    • Пример расчёта ↓
    • Как рассчитать необходимое количество балок ↓
    • Пример расчёта ↓
    • Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытия ↓
    • Пример расчёта ↓

    Основные виды балок

    При бытовом строительстве используются несколько типов монтажа опорных элементов перекрытий:

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

    Нагрузки на горизонтальное перекрытие

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

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

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

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

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

    Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

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

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

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

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

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

    Пример расчёта

    Дано:

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

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

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

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

    Как рассчитать необходимое количество балок

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

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

    Пример расчёта

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

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

    Тогда уточнённый шаг равен:

    5 м / 7 шт = 0,715 м.

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

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

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

    Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытия

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

    Пример расчёта

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

    Таблица 1

    Сечение прямоугольного бруса:

    Шаг, метрПролёт, метр
    2,03,04,05,06,0
    0,675 х 10075 х 200100 х 200150 х 200150 х 225
    1,075 х 150100 х 175125 х 200150 х 225175 х 250

    Таблица 2

    Диаметр оцилиндрованного бревна:

    Шаг, метрПролёт, метр
    2,03,04,05,06,0
    0,6110140170200230
    1,0130170210240270

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

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

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

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

    Какие бывают виды деревянных балок перекрытия и как правильно рассчитать нагрузку, чтобы избежать прогиба + 4 совета по усилению балок

    Деревянные балки перекрытия представляют собой несущие конструкции в здании. Они распределяют нагрузку от расположенных выше элементов – крыши, чердака, верхних этажей, при этом выступают не только опорой, но и придают жесткость всей постройке, выполняя роль своеобразного каркаса строения.

    От прочности, правильного выбора сечения и вида изделий напрямую зависит надежность здания. При возведении частного дома или дачи важно грамотно рассчитать нагрузку на перекрытия, соблюдая баланс между размерами балок, их числом и расположением.

    Плюсы и минусы

    В строении балка располагается горизонтально (иногда под углом) и распределяет давление на опоры, в роли которых выступают стены, колонны, столбы и другие несущие узлы сооружения. Точный расчет деревянных балок перекрытия гарантирует прочность и устойчивость всей конструкции. Здесь важен правильный подбор определенных показателей – длины, толщины, шага расположения.

    Перекрытия из древесины применяются при строительстве каркасных сооружений коттеджного типа, частных деревянных домов, дач и хозяйственных построек, комбинированных строений (кирпичных или блочных) – в этом случае выбор обусловлен снижением нагрузки на несущие конструкции.

    Балки из дерева особенно востребованы в малоэтажном строительстве. Они обладают рядом преимуществ:

    • прочность и долговечность – дерево устойчиво к ударным нагрузкам, механическому воздействию и при профессиональной обработке прослужит 100 лет и более;
    • относительно небольшой вес, что снижает нагрузку на стены, опоры и фундамент;
    • простой монтаж в сравнении перекрытиями из металла или железобетона;
    • установка не требует специального оборудования и механизмов;
    • эстетичность – дерево выглядит представительно даже без декорирования;
    • экологичность – природный материал не наносит вреда здоровью, а наоборот, создает в доме полезный микроклимат;
    • ремонтопригодность – если требуется, из дерева нетрудно усилить разными способами.
    • без специальной пропитки пожароопасны;
    • менее прочные в сравнении с металлическими и железобетонными перекрытиями;
    • подвержены воздействию влажности, грибка и насекомых (при низком качестве древесины);
    • могут деформироваться при перепадах температур.

    Хорошо высушенная древесина, обработанная огнестойкими составами и антисептиками, почти не обладает недостатками и будет предпочтительным вариантом для сооружения перекрытий в частном доме.

    Эксперты рекомендуют выбирать хвойную древесину – она содержит смолы (естественный антисептик) и более плотная, чем лиственное дерево. Идеальным считается стройматериал из сосны или ели, росших в суровых условиях.

    Какие бывают виды балок

    Изделия различаются по материалу изготовления и сечению. Их изготавливают из цельного бруса (без склеивания), а также из клееного. Первый вариант предпочтительнее в плане экологичности – при изготовлении клееного стройматериала используются искусственные смолы.

    По типу сечения бывают квадратными, прямоугольными, двутавровыми и круглыми. Рассмотрим плюсы и минусы каждого из вариантов.

    Квадратные

    Такое сечение считается наименее предпочтительным и выгодным – квадратные балки хуже распределяют усилия при нагрузке и обходятся дороже, чем другие виды перекрытий.

    Прямоугольные

    Оптимальный вариант при подборе деревянных перекрытий. При установке таких элементов короткая сторона размещается горизонтально, длинная – вертикально, так как увеличение высоты положительно влияет на прочность.

    Двутавровые

    Изделия имеют оригинальное строение: сверху и снизу имеются уширенные элементы, в середине размеры уменьшены до предельно допустимых показателей. Двутавровая деревянная балка для перекрытий по показателям прочности не уступает другим вариантам, а при изготовлении существенно снижается расход древесины.

    Такие изделия успешно монтируются на длинных пролетах, они имеют малый вес и не деформируются под нагрузками. Кроме того, на них проще закрепить коммуникации.

    Однако такие балки отличаются сложностью изготовления – не каждом городе есть производства, занимающиеся заготовкой таких стройматериалов.

    Круглые или овальные

    Такие балки обычно используются для монтажа чердачных перекрытий. Они имеют максимальную устойчивость на изгиб и выдерживают большие нагрузки. При этом использование материалов с круглым и овальным сечением требует точных расчетов. Согласно строительным требованиям, их максимальная длина не должна превышать 7,5 погонных метров.

    Допустимая нагрузка

    Важнейший показатель при выборе стройматериала для несущих конструкций – допустимая нагрузка на деревянную балку перекрытия. Этот параметр показывает, какую эксплуатационную нагрузку смогут выдержать элементы без утраты функциональных свойств.

    Показатели допустимой нагрузки различаются в зависимости от расположения балок. Если они используются в качестве чердачного перекрытия, то постоянная нагрузка на элементы будет небольшой – в пределах 50 кг/м 2 . При этом эксплуатационная нагрузка будет 90 кг/м2. Для строений, где балки выполняют роль пола для второго этажа, нагрузка составляет 150 – 250кг/м 2 .

    Однако это лишь усредненные показатели, которые нельзя применять в качестве объективных данных. Для каждого сооружения требуется профессиональный расчет, учитывающий все параметры нагрузки и прочие факторы влияния.

    Как рассчитать допустимую нагрузку

    Грамотный и точный расчет нагрузки на деревянные балки перекрытия гарантирует надежность строения и позволяет подобрать материал, максимально точно отвечающий заданным параметрам.

    Чтобы вычислить допустимую нагрузку на балку, понадобятся следующие параметры:

    • материал (сорт древесины);
    • длину деревянной балки (либо расстояние между стенами);
    • шаг – расстояние между самими балками;
    • нагрузку на конструкцию.

    Последняя складывается из двух величин – постоянной нагрузки (вес самих балок + утепляющие материалы) и временной (вес мебели, людей и всего, что будет находится в помещении).

    Допустимая нагрузка на деревянную балку перекрытия – важнейший показатель при возведении малоэтажных строений. Если вы сомневаетесь в своих способностях выполнить точный расчет, рекомендуем делегировать эту задачу профессионалам.

    Как правильно усилить деревянные балки – советы и рекомендации

    Перекрытия изнашиваются от времени и нагрузок. Самый безобидный симптом износа – это скрипы и вибрации полового покрытия на втором этаже. Причины чрезмерного износа самые разные – изначально непросушенная древесина, некорректный расчет нагрузок, ошибки при выборе бруса и т.д.

    Если проблему игнорировать, последствия могут быть весьма серьезными. Вот почему для многих владельцев домов так актуален вопрос, как грамотно усилить деревянные балки перекрытия от прогиба.

    Есть несколько вариантов усиления:

    • Наращивание площади сечения – такой вариант применяется, если материал утрачивает плотность в результате естественного износа. В качестве усиливающего элемента применяют дерево либо металлические швеллеры.
    • Армирование. Дополнительное усиление углепластиком – эффективное решение в случае, когда наращивание невозможно. Метод хорош тем, что мастеру не придется работать с тяжелыми металлическими либо деревянными элементами – композиты отличаются малым весом и высокой прочностью.
    • Монтаж прутковых протезов. Метод используется, когда балки повреждены и требуется заменить такие участки.
    • Монтаж дополнительных балок. Здесь все просто – устанавливают добавочные элементы, которые берут часть нагрузки.

    Деревянные балки – прочные, эстетичные и экологичные конструкции, которые широко применяются в малоэтажном строительстве. Грамотный выбор перекрытий и расчет нагрузки на них – гарантия надежности и идеальной геометрии готового строения.

  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector