Расчет деревянных балок перекрытия – Калькулятор онлайн. Как подобрать сечение балки

После получения требуемого значения его необходимо сравнить с допустимым прогибом балки (в процентах от пролета). Этот параметр задается в СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции».

Особенности, типы и расчет деревянных балок перекрытия

Деревянные лаги пола — это не только прочность горизонтальной конструкции. Плита предназначена для обеспечения жесткости здания в целом. Поэтому при выборе и установке несущих элементов необходимо соблюдать особую осторожность.

Пол должен быть подготовлен к укладке владельцем. Пол дома должен опираться на прочную и жесткую конструкцию. Перед началом работ необходимо учесть требования к элементам, их расчеты и тип сечения.

Считается, что деревянные полы имеют следующие преимущества

• Эстетичный внешний вид и возможность настила пола без дополнительных работ.
• Легкий вес, что снижает нагрузку на стены и фундамент и уменьшает затраты на строительство.
• Возможность проведения ремонта в процессе эксплуатации.
• Более быстрый монтаж, выполнение работ без необходимости использования дополнительных машин и механизмов.

Однако следует отметить и недостатки.

• Воспламеняемость древесины, необходимость специальной пропитки антипиренами.
• Более низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими элементами.
• Усадка и деформация вследствие изменения температуры и влажности.
• Восприимчивость к гниению, грибкам и плесени во влажных условиях. Должны обрабатываться консервантами во время строительства и периодически во время эксплуатации.

Требования к деревянному перекрытию

Деревянные балки перекрытия должны отвечать следующим требованиям

• Пригодность размеров поперечного сечения для нагрузок, пролетов и шагов, на которые необходимо рассчитать балки.
• Отличная прочность и жесткость.
• Пожарная безопасность.
• Отсутствие значительных дефектов или повреждений древесины.

Существуют также определенные требования к материалу балок. Предпочтительным выбором является древесина хвойных пород. Благодаря высокому содержанию смол, он устойчив к воздействию широкого спектра микроорганизмов. Деревья, выращенные в суровых условиях, являются лучшими материалами. Они имеют высокую плотность ствола. Поэтому рекомендуется покупать сосны и ели, выращенные в северных регионах.

Также следует обратить внимание на время года для сбора урожая. Лучший сезон — в конце зимы. В это время года деревья спят и имеют меньше сока, поэтому содержание влаги в материале ниже.

В случае деревянных балок перекрытия тип балки перекрытия определяет нагрузку, которую необходимо учитывать. Также имеет значение толщина изоляции и ее необходимость.

Инструкция к калькулятору

Сервис предлагает на выбор два типа расчета для однопролетных балок перекрытия. В первом случае вам предлагается рассчитать сечение с известными шагами между балками, а во втором случае вы можете узнать рекомендуемые значения шагов между балками для выбранных свойств сечения. Давайте воспользуемся калькулятором на примере работы по определению сечения балки.

Для расчета необходимо знать несколько важных исходных параметров: первый — свойства самой балки.

• Ширина (толщина) секции, мм.
• Длина пролета балки (BLN на рисунке), м.
• Тип древесины (сосна, ель, лиственница…). .
• Сорт древесины (1/K26, 2/K24, 3/K16).
• Импрегнация (да, нет).

Если вы не знаете толщину предполагаемой балки, выберите в первом блоке ‘Отношение высоты сечения балки к ширине — h/b’ и укажите значение 1,4. Это оптимальное значение, полученное эмпирическим путем и приведенное во многих справочниках.

Затем укажите, в каких условиях будет эксплуатироваться пол.

• Диапазон температур ( < 35 °C .. >50 °C);
• Условия влажности.
• Независимо от того, перегружен он постоянно или нет.

Затем устанавливается конструкция и заполняется калькулятор.

• Длина внутренней стены дома, м.
• Расстояние между цифрами, см.
• Общая длина луча (на изображении BFL), м;
• Нагрузка на балку, кг/м 2.
• Конечный прогиб, выраженный в долях от пролета.

При необходимости введите стоимость одного кубического метра древесины, чтобы узнать общую стоимость всех лесоматериалов.

Обратите внимание, что расстояние между балками в принципе должно быть не менее 0,3 м из-за экономической невыгодности и не менее 1,2 м из-за возможного прогиба основания и его последствий.

При нажатии на кнопку «Рассчитать» сервис рассчитывает балку в режиме онлайн и отображает рекомендуемые значения для выбранного сечения балки.

Кроме того, в блоке «Результаты расчетов» отображаются

• Параметры прочности балок.
• Параметры анализа прогиба балки.
• Максимальный прогиб балки, см. каталог 33.

Квалифицированные расчеты для деревянных балочных перекрытий гарантируют долговечность и безопасность семьи.

Расчет балок перекрытия

Самостоятельный расчет перекрытий из деревянных балок может стать долгим и утомительным процессом, если вы не знаете основ инженерного дела и науки об упругости. Без соответствующих навыков и знаний не только трудно, но иногда и невозможно вручную выбирать материалы и рассчитывать поперечные сечения и расстояние между балками. Тем не менее, я постараюсь рассказать вам об основных свойствах, необходимых для расчетов, и о том, как работает калькулятор.

Типы балок

В настоящее время деревянные балки для строительных перекрытий можно разделить на два принципиально разных типа.

Из названий понятно, что первое — это цельная древесина определенного сечения (часто двух- или четырехкантный брус), а второе — клееная древесина, изготовленная из LVL-плит или шпона.

Однако, несмотря на свою низкую стоимость, балки из цельной древесины в наши дни используются все реже и реже по целому ряду причин. Качественные параметры уступают клееной древесине, например, низкий модуль упругости, что вызывает большие прогибы в середине пролета (особенно заметно, когда расстояние между несущими стенами превышает 4 м), продольные трещины в балках во время сушки, что уменьшает момент инерции прогиба, а также подверженность вредителям и гниению из-за недостаточной пропитки.

Благодаря современным технологиям клееные балки лишены этих недостатков. Их структура однородна, волокна расположены во всех направлениях, что повышает общую прочность и модуль упругости материала, материал защищен от растрескивания, а специальная пропитка повышает огне- и влагостойкость; они одобрены для проемов 6-9 м и могут считаться эквивалентными полномасштабным стальным потолочным балкам.

Выбор формы поперечного сечения балки

Ручной подбор поперечного сечения балки требует обширных знаний в области математики упругости. Это связано с тем, что на практике он требует применения многочисленных формул и коэффициентов, что является довольно сложной и совершенно нерациональной задачей для начинающих. Наш калькулятор должен помочь вам сделать приблизительный расчет деревянного перекрытия и сэкономить вам значительное количество времени. Однако пользователи должны понимать, что ни одна программа не сможет заменить настоящего эксперта, так как принцип работы сервиса построен на обработке стандартных табличных значений и не может учитывать конкретные ситуации.

С помощью этого калькулятора расчет балок деревянного пола становится намного проще. Нет формул, которые нужно запоминать, и нет ошибок, о которых нужно беспокоиться!

Температура также влияет на долговечность древесины. При повышении температуры прочность на разрыв и модуль упругости уменьшаются. Это делает изделия из древесины более хрупкими. То же самое происходит при воздействии отрицательных температур.

Типы деревянных балок

Деревянные балки различаются по размеру, сечению, способу изготовления и виду древесины. Выбор деревянных балок определяет прочность и долговечность здания. В зависимости от расстояния между стенами и предполагаемой нагрузки на перекрытие используются цельные деревянные брусья, брус или клееный брус.

Типы деревянных балок

Цельные балки.

Балки из цельной древесины не такие прочные, как балки из клееной древесины или двутавровые балки. Поэтому их длина не должна превышать 6 метров. Для повышения прочности доски часто соединяются между собой мастером на месте. Они стягиваются болтами и гайками с резиновыми или пластиковыми прокладками для защиты крепежа от влаги и ржавчины.

Гуррамные балки

Клееные балки изготавливаются путем склеивания нескольких компонентов вместе. Балки из клееной клееной древесины выдерживают большие нагрузки и поэтому подходят для перекрытий длиной до 14 м. Можно также изготавливать изогнутые плиты для арок.

У этих продуктов есть и недостатки. В процессе производства может использоваться некачественная древесина, что может привести к усадке балочных перекрытий с течением времени. Кроме того, клееная древесина значительно дороже цельных балок. Чтобы максимально эффективно использовать бюджет строительства, необходимо правильно рассчитать нагрузки и длину балок.

Клееные балки, которые имеют такое же поперечное сечение, как и цельные балки, обладают большей прочностью.

Балки пола изготавливаются из хвойных пород дерева, но также часто используются дуб, акация и клен. Основным требованием к структурной прочности является содержание влаги не более 12-14%. Некоторые виды продукции перечислены в таблице ниже.

двутавровые балки.

Преимуществами двутавровых балок являются их универсальность, простота конструкции и высокая прочность. Отсутствуют вспомогательные конструкции для усиления, а параметры могут сохраняться даже при больших нагрузках.

Проектирование двутавровых балок

Двутавровые балки изготавливаются из хорошо просушенной строганной и клееной древесины, прочной клееной водостойкой фанеры или плит OSB на основе огне- и влагостойких клеев. Поэтому двутавровые балки не требуют пропитки и легко поддаются фрезерованию. Однако из-за сложности технологии изготовления они редко используются в конструкциях перекрытий.

Двутавровые балки из OSB Соедините двутавровые балки между собой.

Имеется ассортимент для всех видов выпускаемой продукции. Ассортимент — это выбор различных готовых изделий в соответствии с сортом, профилем и размерами. Дополнительная информация о прочности и весе часто приводится в таблицах.

Сечение балочных перекрытий

На прочность перекрытия также влияет сечение балки. В зависимости от типа сечения, в состав входят следующие виды пиломатериалов.

Наиболее распространенным является балочное перекрытие, которое имеет прямоугольное сечение. Они просты в установке и могут использоваться в качестве балок перекрытия. При установке прямоугольных балок их следует устанавливать вертикально с более широким поперечным сечением, так как прочность увеличивается с высотой.

Круглые балки или бревна часто используются для мансардных потолков. Эти балки чрезвычайно прочны и устойчивы к прогибу.

Самыми прочными и функциональными являются двутавровые балки.

Если вы не знаете толщину предполагаемой балки, выберите в первом блоке ‘Отношение высоты сечения балки к ширине — h/b’ и укажите значение 1,4. Это оптимальное значение, полученное эмпирическим путем и приведенное во многих справочниках.

Расчёт деревянной балки по графику

Для удобства выбора половых досок по приведенной выше формуле была составлена таблица для определения ширины и высоты балки по значениям l и q. Горизонтальная линия a-a определяет границу, где выполняются расчеты на прочность или прогиб.

Если точка пересечения l и h находится ниже линии a-a, то прочность прикладывается с расчетными нагрузками, а если она находится выше линии a-a, то прогиб прикладывается с нормативными нагрузками. Значения для этого графика следующие.

E = 130 кг/см 2 ; f = 1/250 л; E = 100 000 кг/см 2 ; m_н = 1,0.

Изменяя эти значения, можно определить относительное увеличение или уменьшение полученных данных. Например, для бревен с поперечным сечением 14 см и более коэффициент условий работы равен 1,15, что приводит к расчетному значению сопротивления R_и = 150 кг/см2, в то время как бревна имеют коэффициент полезного действия 1,25, в результате чего R_и = 160 кг/см2.

В качестве примера рассмотрим следующий вариант: l = 6,1 м; b = 26 см; l/h = 610:26 = 23,4 > 18,4, таким образом, расчет производится по прогибу.

Для стандартных нагрузок согласно рис. ԛn = 360 кг/м согласно рис. b = 18,3 см.

f = 1/200 l. Поскольку график составлен для балки чердачного перекрытия, промежуточный этаж задан с относительным смещением f/l = 1/250. 200/250 = 0,8; b = 0,8∙18,3 = 14,64 см. балка перекрытия была окончательно выбрана размером 15 x 260 см.

При выборе сечения балки высота балки должна быть больше ее ширины, чтобы дать преимущество при изгибе. Правильный выбор размеров балок перекрытия обеспечит существенную экономию материалов, а также надежность и долговечность всей конструкции.