Расчет балок перекрытия из дерева таблица: Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет

Расчет деревянных балок перекрытия на KALK.PRO

Для того чтобы выполнить быстрый и надежный расчет деревянной балки своими руками, рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором. Программа проводит все вычисления с учетом СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011).

 

Что такое деревянные балки перекрытия?

Наиболее практичным вариантом для создания перекрытия в частном доме являются деревянные балки, поскольку они достаточно легко монтируются своими руками, не требуют привлечения специальной техники и стоят достаточно экономно. Также, деревянные балки имеют преимущество по сравнению с железобетонными и металлическими балками в плане теплопроводности.

Однако, у подобных перекрытий имеются и недостатки: достаточно низкий предел прочности, по сравнению с аналогичными изделиями из других материалов, слабая огнестойкость и отсутствие устойчивости к поражению микроорганизмами и насекомыми. Поэтому деревянные балки перед установкой обязательно обрабатываются специальными термическими пропитками и антисептиками.

При монтаже деревянные балки перекрытия укладываются на поперечные опоры, которыми может служить дополнительный брус, либо армопояс, залитый по периметру кладки стены. Поперечные опоры служат для равномерного распределения нагрузки на стены, и далее на фундамент дома. Части балок, укладываемые на стены, оборачиваются гидроизоляционным материалом – обычно используют рубероид, при этом торцы не изолируют, что позволяет балке «дышать».

 

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать (дополнительно нужно учесть размеры заступов на стену). Заступ балки на стену должен быть не менее 12 см, для бруса он должен быть не менее 15 см.

Если при креплении балки используются специальные металлические крепления (хомуты, уголки), балка может устанавливаться непосредственно в пролет между стенами, тогда длина деревянной балки перекрытия будет равняться расстоянию между стенами, где она крепится. Но на практике чаще всего балка перекрытия укладывается на стены.

Оптимальный пролет, над которым укладывается деревянная балка, составляет 2.5-4.5 м. Максимальная длина балки из деревянного бруса не превышает 6 м, тем самым определяя максимальный пролет.

При перекрытии пролетов длиной более 6 метров используются деревянные фермы.

 

Нагрузки действующие на деревянные балки перекрытия

Нагрузка, оказываемая на балки перекрытия, складывается из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балки, заполнитель, обшивка, крепежные элементы) и эксплуатационной нагрузки (постоянной и временной). Эксплуатационная нагрузка – это вес различных бытовых предметов, мебели, людей в совокупности.

Обычно, при расчете деревянных балок для чердачного перекрытия, используют значение – 150 кг/м².  50 кг/м² – нагрузка собственного веса, 100 кг/м² – нормативная нагрузка для чердачных помещений (СНиП 2.01.07-85) с учетом коэффициента запаса по прочности.

Если предполагается активно использовать чердачное помещение для хранения вещей и материалов, тогда общая нагрузка, принимаемая в расчет, берётся равной – 250 кг/м².

При расчетах сечения деревянной балки для межэтажного перекрытия или перекрытия мансардного этажа, общую нагрузку принимают равной – 350 — 400 кг/м².

как посчитать нужное количество двутавра?

04.03.2019

1151

Время чтения: 5 минут

Популярность двутавровой балки растёт по целому ряду причин. Одна из них — относительная дешевизна и высокая прочность этого стройматериала. Двутавр гораздо прочнее обычной деревянной балки, а потому каждое перекрытие, сделанное из него, отличается долговечностью и устойчивостью. Ему не страшны большие нагрузки, ветра и землетрясения. То же самое касается стропильных систем — они получаются крепкими, надёжными, долговечными. Удобны двутавровые балки и тем, что их легко устанавливать, так как они имеют малый вес. Расчёт деревянных двутавровых балок ведётся по диаметру и длине, по этим же параметрам определяется их сфера применения. 

Любая стропильная система или перекрытие является чётко спланированной конструкцией, сделанной с учётом всех факторов, прямо и косвенно влияющих на эксплуатацию пола или кровли. В частности, перед тем, как произвести расчёт деревянных двутавровых балок, необходимо очень внимательно измерить расстояние между стенами дома. Это накладывает некоторые ограничения на сам процесс строительства — сначала вам придётся либо возвести стены, либо взяться за вычисления, вооружившись архитектурным планом будущего здания. Также вам понадобятся значения предполагаемой нагрузки на строение в целом. Взяв за основу полученные данные, вы можете приступить к непосредственной калькуляции.

Расчёт двутавровых балок — обращаемся к сухим цифрам

Если вы уже посчитали предполагаемую нагрузку на дом и расстояние между стенами, вам нужно принять во внимание, будет ли балка использоваться для того, чтобы сделать перекрытие, или для того, чтобы устроить стропильную систему. Всё дело в том, что на разные виды опор оказывается различное давление. Для перекрытий между этажами и цокольных перекрытий давление на двутавр очень высоко — оно составляет 400 килограмма на квадратный метр. Далее, в порядке убывания, идёт чердачное перекрытие (250-200 кило на квадратный метр в зависимости от того, передаётся ли нагрузка стропильной системы на чердачное перекрытие) и стропильная система (220 кило на квадратный метр). Цифры для стропильных систем могут очень сильно отличаться от приведённого примера — он актуален только для Москвы и области. Реальное для вас значение от того, в каком регионе России вы живёте.

Проблема заключается в том, что в северных регионах России за зиму выпадает очень много снега, а потому давление на кровлю, и стропильную систему соответственно, гораздо выше. Узнать информацию о значении давления в вашем регионе можно у строительных компаний, которые занимаются стропильными системами — чаще всего они не скрывают этой информации и охотно делятся ею. Когда с этим закончено, нужно посчитать шаг между двутавровыми балками. Он может колебаться между значениями в 0,2 — 1,2 метра. Всё зависит от того, какой тип материала используется в качестве напольного покрытия. Если это черновой пол из OSB-3 плиты, рекомендуемый шаг составляет 0,4 метра, для других покрытий используются другие значения. Обычно строительные компании охотно делятся и такой информацией.

А есть ли более удобный способ произвести расчёт двутавровых деревянных балок?

Конечно же, простой способ есть! Не обязательно долго корпеть над бумагой и чертежами. С полученными данными вы можете зайти на сайт «Интер Сити» и ввести их в онлайн-калькулятор, который сразу же выдаст примерное количество двутавра, необходимого для вашего дома. Вам надо будет указать, где именно будет использоваться балка, расчётную длину (здесь понадобится расстояние между стенами), шаг балки (используем данные, полученные из сторонних источников) и расчётная нагрузка (используем данные, полученные из сторонних источников). Главное — не бросить это дело и не начать строить «на глаз» — это может привести к непредсказуемым, возможно даже трагическим последствиям. Самое меньшее из того, что может случиться — перекрытие или стропильная система рухнет под собственным весом и вы больше не сможете жить в доме, который не так давно построили.

Данные, которые вам могут дать специалисты различных строительных компаний, не всегда бывают верными. Дело в том, что многие из них не слишком напрягаясь по поводу точности, приводят данные для любого случайного региона, что может привести к очень серьёзным последствиям. Обратившись к специалистам «Интер Сити», вы гарантированно избежите всех сопутствующих неприятностей — у нас есть актуальные данные по регионам России. Вы можете просто послать нам чертёж строящегося дома с указанием, в каком регионе он строится и мы посчитаем всё бесплатно. У нас же можно заказать первоклассный двутавр, который отлично подойдёт под перекрытие или стропильную систему. 

Дом и деревянные балки перекрытий

Деревянные балки перекрытий

Деревянные балки перекрытий дома часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками. Недостатки деревянных конструкций — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, дерево перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург). Современные варианты деревянных балок перекрытий — это балки из клееного бруса (как с вертикальным расположением ламелей, так и с горизонтальным), двутавровые деревянные клееные балки (как полностью деревянные,так и комбинация OSB и дерева),

дерево-металлические балки перекрытий (комбинация дерева и пространственных силовых элементов из металла) и пространственные деревянные балки, элементы которых скреплены металлозубчатыми пластинами.

Балки межэтажных перекрытий могут служить опорными балками для выступающих деревянных балконов.

Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытий?

Оптимальный пролет для деревянных конструкций — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для дерева: прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.

При выборе расчета сечения учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило, составляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса. Как пропускать коммунникации через балки: читайте о допустимых размерах и расположении вырезов и отверстий в балках перекрытий: 

Для расчета минимального и оптимального сечения можно воспользоваться он лайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий   Для деревянно-металлических балок перекрытий можно воспользоваться онлайн калькулятором ХТС балок.

Читайте как рассчитать толщину утеплителя в деревянном полу дома в вашем регионе.

Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длин пролетов:

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. — рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку

Таблица. Сечения деревянных балок перекрытия

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

Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:

Таблица. Минимальные сечения деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

Нагрузки, кг/пог. м	Сечение балок при длине пролета, м
	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
150	50х140	50х160	60х180	80х180	80х200	100х200	100х220
200	50х160	50х180	70х180	70х200	100х200	120х220	140х220
250	60х160	60х180	70х200	100х200	120х200	140х220	160х220
350	70х160	70х180	80х200	100х220	120х220	160х220	200х220

Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглые бревна, можно пользоваться следующей таблицей:

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

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

Ознакомьтесь с преимуществами современной конструкции перекрытий пола.

Таблица. Максимальные пролеты балок перекрытий. Общие случаи

Вид	Сорт	Размер	Максимальный пролет, м
древе-сины		поперечного сечения балки, мм	при наличии горизонтальных связей у опор			при наличии перекрестных вертикальных связей			при наличии горизонтальных связей у опор и перекрестных вертикальных связей
			шаг балок, мм
			300	400	600	300	400	600	300	400	600
Древе-	2	38х89	1,86	1,72	1,58	1,99	1,81	1,58	1,99	1,81	1,58
сина		38х140	2,92	2,71	2,49	3,14	2,85	2,49	3,14	2,85	2,49
хвойных		38х184	3,54	3,36	3,20	3,81	3,58	3,27	3,99	3,72	3,27
пород		38х235	4,17	3,96	3,77	4,44	4,17	3,92	4,60	4,29	4,00
		38х286	4,75	4,52	4,30	5,01	4,71	4,42	5,17	4,82	4,49
Примечание — Пролеты, указанные в настоящей таблице, применимы лишь в случаях, когда временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия не превышает 2,4 кПа

Таблица. Максимальные пролеты балок чердачного перекрытия.  Неэксплуатируемый чердак. 

		Размер поперечного	Максимальный пролет, м
Вид древесины	Сорт	сечения балки, мм	шаг балок, мм
			300	400	600
Древесина хвойных	2	38х89	3,11	2,83	2,47
пород		38х140	4,90	4,45	3,89
		38х184	6,44	5,85	5,11
		38х235	8,22	7,47	6,52
		38х286	10,00	9,09	7,94

Таблица. Максимальные пролеты балок перекрытий. Особые случаи

			Максимальный пролет, м
Вид		Размер попереч	Балки с потолками, прикрепленные к деревянной обрешетке						Балки с цементной
древе-сины	Сорт	ного сечения балки,	без перекрестных вертикальных связей			при наличии перекрестных вертикальных связей			стяжкой
		мм	шаг балок, мм
			300	400	600	300	400	600	300	400	600
Древе-	2	38х89	1,99	1,81	1,58	1,99	1,81	1,58	1,99	1,81	1,58
сина		38х140	3,14	2,85	2,49	3,14	2,85	2,49	3,14	2,85	2,49
хвойных		38х184	3,87	3,64	3,27	4,12	3,75	3,27	4,12	3,75	3,27
пород		38х235	4,55	4,28	3,91	4,99	4,75	4,18	5,27	4,79	4,13
		38х286	5,18	4,88	4,46	5,65	5,37	5,06	6,23	5,81	4,79
1 Пролеты, указанные в настоящей таблице, применимы лишь в случаях, когда временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытия не превышает 2,4 кПа. 2 При наличии цементных стяжек по перекрытиям перекрестные вертикальные связи в пролетах балок перекрытия не предусматриваются

 

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке — высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред. При пожаре металлические балки «текут» и прогибаются — поэтому их необходимо закрывать теплоизоляционными еегорючими базальтовыми плитами.

Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок

В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко — например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует расчитвать как 350(без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м 2

Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

Общая нагрузка, кг/м2	Пролет 6 м. № двутавра при шаге, мм			Пролет 4 м. № двутавра при шаге, мм			Пролет 3 м. № двутавра при шаге, мм
	1000	1100	1200	1000	1100	1200	1000	1100	1200
300	16	16	16	10	12	12	10	10	10
400	20	20	20	12	12	12	10	10	10
	20	20	20	12	12	12	10	12	12

 

Железобетонные балки перекрытий

При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову):
1. Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.

2. Ширину балки расчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).

3. Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.

4. Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

Таблица. Рекомендуемые размеры прямоугольных поперечных сечений балок

Ширина сечения.	Высота сечения, мм
мм	300	400	500	600	700	800	1000	1200	Далее кратно 300
150	+	+
200		+	+	+
300				+	+	+
400						+	+	+
500							+	+
Далее кратно 100								+	+

Теперь прочитайте про расчет стропильной системы и расчет фундамента.

For determining beam spans (distance a beam can span between supporting posts), consider the following concept. The more weight, or the longer the supported length of joist that a beam must carry, the shorter the span of the beam – for a particular size of beam.

 

 

 

Расчет деревянной балки перекрытия на прогиб, пример, таблица

Применяется и такое конструктивное решение, когда несущие элементы перекрытия являются частью стропильных конструкций. В этом случае балка является конструкцией для формирования свеса, то она  опирается на мауэрлат  и имеет выпуск за внешнюю грань каждой стены примерно на 500 мм. Это конструктивное решение может увеличить её длину примерно на 1 метр.

Производя подбор и расчет деревянных балок необходимо помнить, что самым оптимальным расстоянием, которое можно перекрывать, применяя эти конструктивные элементы, является 6 метровый пролет.

При необходимости перекрывать большие расстояния рекомендуется  использование деревянных конструкций прямоугольного или двутаврового сечения изготовленных из клееного бруса или применять промежуточные конструкции, такие как стойки, колонны, декоративные арки и т.п.

Сбор нагрузок воздействующих на балки

Диапазон различного вида нагрузок действующих на несущие конструкции достаточно велик. Он различается исходя из целевого применения балки, то есть ответа на вопрос эта балка располагается в междуэтажном или чердачном перекрытии. Конструкции междуэтажных перекрытий несут нагрузку в основном только от веса самого перекрытия, от  процесса жизнедеятельности людей которые там находятся и того производственного процесса который там проходит.

Так расчетная нагрузка на междуэтажное перекрытие  в жилых зданиях равна 150кг/м2  х 1,3 = 195 кг/м².

Коэффициент 1,3 обеспечивает надежность работы конструкции. Вес междуэтажного перекрытия включает вес балок, полов, конструкций потолка, утеплителя. При производстве расчетов вес междуэтажного перекрытия лучше всего рассчитывать в каждом случае индивидуально.

Нагрузка на чердачное перекрытие, эксплуатация которого не предусматривает 70 кг/м2 х 1,3 = 91 кг/м².

Вес самого чердачного перекрытия включает в себя вес балок, утеплителя, материала зашивки и составляет 50 кг/м2.  В случае, если балка является не только чердачным перекрытием, но и входит в конструкцию стропильной системы здания, то её расчет производится в составе стропильных конструкций.

В случае, когда величина прогиба превышает указанные величины, это может нанести существенные деформационные изменения в геометрии потолочных конструкций.  Так при длине балки перекрытия 6 метров величина допустимого прогиба будет составлять 17 мм. Если предположить, что потолок в помещении будет из гипсокартонных плит, то образование трещин неминуемо. Поэтому производя расчет, следует сразу же учитывать материал,  из которого будет выполняться конструкция потолка. Если заказчик для оформления потолка будет использовать подвесные конструкции типа «Армстронг», то беспокоиться не о чем, а если для отделки будут применяться материалы на основе гипса, минеральных вяжущих, то возможно стоит увеличить надежность перекрытия и увеличить сечение балок, чтобы полностью исключить возможность прогиба.

Деревянные балки перекрытия – виды, расчет деревянного перекрытия + пример

Стены и перекрытия – основные элементы любого строительства.

Назначение перекрытия – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.

Можно выделить несколько видов перекрытия: металлическое, железобетонное и деревянное.

 

Более подробно остановимся на деревянных перекрытиях, поскольку именно они получили наибольшее распространение в частном строительстве.

Деревянное балочное перекрытие обладает преимуществами и недостатками

Плюсы:

• красивый внешний вид;
• малый вес дерева;
• ремонтопригодность;
• высокая скорость монтажа.

Минусы:

• без специальной защитной пропитки горючи;
• низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими балками;
• подвержены воздействию влаги, грибка и живых организмов;
• могут деформироваться от перепадов температур.

Требования к перекрытиям из дерева

Материал для деревянных балок перекрытия должен обладать определенными свойствами и соответствовать требованиям:

• прочность. Материал перекрытия должен выдерживать возможные нагрузки. Следует учитывать воздействие как постоянных нагрузок, так и переменных;

• жесткость. Означает способность материала сопротивляться изгибу;

• звуко- и теплоизоляция;

• пожарная безопасность.

Типы и виды деревянных перекрытий — классификация

1. По назначению

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкамОсновное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.

Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Чердачное перекрытие по деревянным балкамПринцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкамКонструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

2. По виду

Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.

Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия

Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

Клееные деревянные балки перекрытия

Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

Клееные деревянные балки перекрытия — схема устройства

Преимущества клееных балок:

• высокая прочность;
• возможность перекрывать большие пролеты;
• легкость монтажа;
• незначительный вес;
• длительный срок службы;
• отсутствие деформации;
• пожарная безопасность.

Максимальная длина деревянной балки перекрытия такого вида достигает 20 метров погонных.

Поскольку клееные деревянные балки имеют гладкую поверхность, их часто не зашивают снизу, а оставляют открытыми, создавая в комнате стильный дизайн интерьера.

Сечение деревянных балок перекрытия

Как показывает практика, сечение балок деревянного перекрытия оказывает существенное влияние на способность балки выдерживать несущую нагрузку. Поэтому, необходимо предварительно выполнить расчет сечения деревянных балок перекрытия.

Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

В деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.

Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).

Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.

Деревянные балки перекрытия — размеры

Деревянные двутавровые балки перекрытия

Могут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.

Деревянные двутавровые балки перекрытия

Преимущества деревянных двутавровых балок:

• точные размеры;
• возможность использования на длинных пролетах;
• исключена возможность деформирования;
• малый вес;
• уменьшение мостиков холода;
• возможность закрепить коммуникации;
• возможность монтажа своими руками без привлечения специальной техники;
• широкая сфера применения.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• неудобны для утепления плитами.

Правильный подбор сечения деревянной балки должен быть включен в расчетный план, в противном случае, конструкция перекрытия окажется недостаточно или избыточно жесткой (лишняя статья расходов).

Деревянные двутавровые балки перекрытия — виды и типы, таблица

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Расчет деревянного перекрытия

Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.

Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

Расчет перекрытия по деревянным балкам

Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

В таблице приведено сопротивление лиственницы.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины

Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент

Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома

Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

В-третьих, параметрами балки.

Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

Следует знать:
Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.

Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Государственные стандарты регулируют все аспекты использования деревянных балок перекрытия вне зависимости от их вида или места использования.

Ниже представлена подборка наиболее важных документов по данной тематике.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТ — СНиП

Заключение

В данной статье вы ознакомились с факторами, оказывающими влияние на выбор материала для устройства деревянных балок перекрытия. А также научились определять сечение и выполнять расчёт деревянных балок перекрытия.

сечение и шаг. Плюсы и минусы использования Н-образных балок из ОСП

Для обустройства перекрытий при строительства дома потребуются балки. В частном строительстве чаще всего используют деревянные варианты. Для выбора конкретных размеров требуется произвести расчет деревянных балок перекрытия.

Перекрытие по деревянным балкам. Фото

Какой длины нужны балки?

Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется несколькими моментами. Балки должны перекрывать пролет и иметь некоторый запас, чтобы можно было заделать их в стены. Если стены сделаны из кирпича или бетонных блоков, то углубление балок выполняется на 10 — 15 см. Нижняя граница для досок, верхняя для бруса. В стенах из дерева углубление делают на семь сантиметров.

В некоторых вариантах балки крепятся уголки, хомуты и другие приспособления. В таком случае длина деревянных балок перекрытия равна расстоянию от одной стены до другой. Иногда балки выводят на 30-50 см наружу и они участвуют в создании ската крыши.

Оптимальны балки из дерева для перекрытия расстояний от двух с половиной метров до четырех. Максимальная длина, которую может перекрыть такой элемент из дерева — 6 м. Далее прочность оказывается недостаточной. Для более длинных пролетов используют варианты из клееного бруса или ставят дополнительные опоры, например, колонны.

Как определить нагрузку?

На деревянные балки перекрытия постоянно воздействует нагрузка, складывающаяся из нескольких составляющих. Первым слагаемым является собственный вес всех деталей, составляющих перекрытие. Второе слагаемое — эксплуатационная нагрузка. Она бывает временной или постоянной. Точный расчет достаточно сложный, но вполне возможно применять упрощенный вариант формулы.

Если рассчитывается нагрузка для перекрытия чердака, в котором не будут что-либо хранить, то постоянная нагрузка принимается за 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка в таком варианте будет: 70*1,3=90 кг/м2. 70 — нормативное значение для данного чердака, 1,3 — коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка — сумма из двух названных, т.е. 50+90=130 кг/м2. Округляем и получаем 150 кг/м2.

Данные расчеты предполагают, что будет использоваться легкий утеплитель. Если же будут применяться материалы с большим весом или чердак будет активно использоваться для разных целей, то нормативная нагрузка, действующая на перекрытие повышается до 150 кг/м2. В этом случае 150*1,3+50=245 кг/м2. Данное значение можно округлить до 250 кг/м2.

При создании мансарды учитывается вес напольного покрытия и основы пола, мебели, людей. В результате нагрузка получается от 350 до 400 кг/м2.

Балки перекрытия: сечение и шаг

Когда значение длины балок известно и проведены расчеты общей нагрузки, то можно определить требуемое сечение этой детали и шаг монтажа, который должен использоваться.

При расчете деревянных балок перекрытия учитывается, что оптимальным вариантом сечения является прямоугольное. Высота и ширина должны иметь соотношение 1,4:1.

Ширина балок варьируется от 4 см до 20, а высота от 10см до 30. Высоту стараются выбрать такую, чтобы было удобно укладывать ут

Таблицы пролетов балок перекрытий

— калькулятор

Часть 2 проектного проектирования жилых домов

На этой странице мы объясним, как спроектировать с помощью таблиц пролета перекрытия. Внизу страницы вы найдете калькулятор пролета балок. Содержание этой страницы объяснит, как интерпретировать результаты калькулятора.

Если вы только начинаете, возможно, вы захотите начать с нашей предыдущей страницы, страницы проектирования жилых зданий, на которой объясняется основная структура дома.

См. Карту нашего учебного сайта «Создай свой собственный дом», чтобы пройти обучение по порядку или прыгать по нему по своему усмотрению.

Использование таблиц пролета балок перекрытия

Продолжая часть 1: Конструктивное проектирование жилых домов Вертикальные структурные силы, мы собирались начать изучение таблиц пролетов перекрытий.

Не волнуйтесь, вам не нужно будет проделывать много вычислений при определении размера и размещения несущего каркаса в вашем доме.Однако вам необходимо ознакомиться с чтением местных таблиц перекрытий перекрытия для балок перекрытий, балок перекрытий, оконных и дверных перемычек, балок перекрытий, балок крыши, стропил крыши и балок конька крыши, а также размеров и расстояний между ними. столы с деревянными гвоздиками.

Прежде чем переходить к таблицам пролетов, давайте сначала рассмотрим породы и сорта древесины. Как правило, все пиломатериалы штампуются производителем возле конца пиломатериала.

Штамп отображает несколько типов информации.Отображаемая информация варьируется в зависимости от лесных ассоциаций. Но большинство будет отображать:

• Порода древесины — часто сокращается
• Сорт древесины — может быть числом или описанием
• Ассоциация производителей пиломатериалов, членом которой является производитель пиломатериалов
• Как была выдержана древесина — это дает представление о влажности
• Идентификация мельницы — указывается по названию или номеру мельницы

Породы древесины

На штампе выше в треугольнике указано, что дерево — это пихта Дугласа (D FIR).Другие распространенные обозначения:

• S-P-F (или Ель — Сосна — Ель)
• Подол-ель (N) (или Hemlock — ель)
• D.Fir-L (N) (или Douglas Fir — Larch)
• N. Породы (красный кедр, некоторые сосны, бальзам и тополя)

Пиломатериалы Сорт

Показанный выше штамп указывает на то, что сорт пиломатериала является стандартным или лучше (STAND & BTR), он такой же, как номер 3 или шпилька. К общепринятым обозначениям сортов пиломатериалов относятся:

• SEL STR (Выбрать структурные)
• №1, № 2
• № 3 / Штифт / Стенд и Btr. (или Standard & Better)

Эти обозначения и числа станут важными, когда вы читаете свои структурные таблицы, поскольку прочность древесины зависит от ее обозначений.

Теперь посмотрим, как читать эти таблицы. Начнем с простого, очень маленького домика 12 футов шириной и 13 футов длиной. Дом будет иметь двускатную крышу и обрамлен деревянными шпильками.

В таблице ниже указаны максимальные пролеты для перекрытий перекрытия со следующими обозначениями:

• Пихта-лиственница Дуглас (порода пиломатериалов)
• №1 и №2 (сорт пиломатериалов)
• Все балки перемычки

Образец таблицы пролетов перекрытия

Приведенный выше фрагмент таблицы является всего лишь образцом и может не подходить для вашего региона.

Посмотрев на эту таблицу, вы увидите, что существует возможность выбора размера балок перекрытия (2 X 6, 2 X 8, 2 X 10 или 2 X 12), а также выбор расстояния между балками (12 дюймов, 16 дюймов). или 14 дюймов). Расстояние между балками пола — это расстояние между центрами любых двух установленных балок.На изображении ниже показан пример балок, расположенных на расстоянии 16 дюймов по центру (16 дюймов).

Поскольку примерный дом, для которого мы проектируем, имеет ширину 12 футов, нам нужно найти в таблице пролета балок перекрытия размер и центрирование балок, которые могут перекрывать 12 футов или больше. Читая таблицу, вы увидите, что 2 х 8, установленные на расстоянии 16 дюймов по центру, могут занимать 12 футов 4 дюйма.

Итак, наш дом будет выглядеть как на картинке ниже (все перекрытия пола 2 «X 8»). На картинке ниже показан вид сверху, то есть вид сверху дома.Внешние серые стены — это бетонные фундаментные стены, которые поддерживают балки пола. Узкие двойные линии показывают сами балки перекрытия.

В трехмерной перспективе каркас перекрытия из балок будет выглядеть так:

Имейте в виду, что в приведенной выше таблице пролетов указаны только допустимые пролеты для пихты Дугласа или лиственницы, существуют разные таблицы для всех видов строительных пиломатериалов.

Следующий раздел учебного пособия

Теперь давайте сделаем дом шире, чтобы у него была центральная опора для балок пола.Чтобы узнать о проектировании с использованием таблиц пролета балок, перейдите к следующей части документа «Проектирование жилых зданий»:

Часть 3: Проектирование с использованием таблиц пролета деревянных балок.

Калькулятор пролета перекрытия

Чтобы использовать приведенный ниже калькулятор пролета балок, сначала выберите из раскрывающегося списка породу пиломатериалов, которые вы будете использовать для своего строительного проекта.

Затем с помощью кнопок в таблице выберите максимальную длину в футах (или в метрах в скобках), которую должны перекрывать балки перекрытия.

Значения, отображаемые в итоговой таблице, показывают три возможных размера и расстояния балок в зависимости от используемого метода ограничения.

Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы воспользоваться калькулятором ниже.

Ель, сосна или пихта Дугласовая пихта или лиственница Семян или пихта Северные породы

Калькулятор пролета балок жилых этажей		Ель-Сосна-Пихта
Таблица действительна для No.1 и №2 сорт Ель-Сосна-Пихта Включает все виды елей, кроме ели прибрежно-ситкинской, сосны обыкновенной, лесного дерева. сосна, пихта бальзамическая и пихта альпийская
Максимум. Размах, фут-дюйм. (метры) Используйте кнопки ниже для выбора диапазона	Размеры балки, дюймы x дюймы (мм x мм)	Расстояние между балками, дюймы (мм)	Метод сдерживания

Калькулятор пролета балок жилых этажей		Пихта пихта
Таблица действительна для No.1 и №2 сорт тсуги-пихты Включает тсугу западную и пихту амабилис.
Максимум. Размах, фут-дюйм. (метры) Используйте кнопки ниже для выбора диапазона	Размеры балки, дюймы x дюймы (мм x мм)	Расстояние между балками, дюймы (мм)	Метод сдерживания

Калькулятор пролета балок жилых этажей		Пихта дугласская
Таблица действительна для No.Пихта и лиственница Дугласова 1 и №2 Включает пихту дугласовую и лиственницу западную
Максимум. Размах, фут-дюйм. (метры) Используйте кнопки ниже для выбора диапазона	Размеры балки, дюймы x дюймы (мм x мм)	Расстояние между балками, дюймы (мм)	Метод сдерживания

Калькулятор пролета балок жилых этажей		Северный вид
Таблица действительна для No.1 и 2 сорт пиломатериалов северных пород Включает красный кедр, некоторые сосны, бальзам и тополя.
Максимум. Размах, фут-дюйм. (метры) Используйте кнопки ниже для выбора диапазона	Размеры балки, дюймы x дюймы (мм x мм)	Расстояние между балками, дюймы (мм)	Метод сдерживания

Данные взяты из таблиц CMHC по строительству деревянных каркасных домов
Примечания:
1.Эта таблица предназначена только для жилищного строительства и предназначена только для целей первоначальной оценки. Вы должны проконсультироваться с местными таблицами пролета балок пола, чтобы убедиться, что размер балок соответствует вашему району.
2. Максимальные пролеты указаны с шагом 6 дюймов (150 мм). Для более точных пролетов вам необходимо обратиться к таблицам пролетов.

Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. Нелегальные копии в Интернете будут обнаружены Copyscape.

Калькулятор деревянных балок | Какой размер мне нужен?

Рассчитайте размер, необходимый для балки, фермы или заголовка, изготовленных из No.2 сосны или LVL. Охватывает любой пролет и любую нагрузку с высокой точностью. Дважды проверьте себя с помощью этих диаграмм. Работает только с равномерно распределенными нагрузками.

Есть два разных типа нагрузок. Это либо внешняя, либо внутренняя нагрузка. Другими словами, он будет либо на внешней стене, либо где-то внутри. Нагрузка на внешнюю стену с фермами с прямым пролетом составляет ровно половину нагрузки на каждую стену. Например, если здание имеет размеры 24 x 24 дюйма и имеет фермы, а нагрузка на крышу будет составлять 30 фунтов снеговой нагрузки, а потолок без хранилища будет таким.Это будет вдвое больше нагрузки на внешние стены по сравнению со зданием с центральной стеной. Калькулятор учитывает все это. Вам нужно только выбрать все применимые нагрузки.

Большинство внутренних балок должны учитывать нагрузку на крышу. Если есть какие-либо вопросы по другому поводу, вам следует обратиться к поставщику или инженеру. Этот калькулятор соответствует 90% приложений в Международной книге кодов жилищного строительства 2012 года.

Здравый смысл

По своему опыту я никогда не использовал балку меньше двухслойной 2 x 8.Независимо от того, что говорят спецификации. Эти небольшие области обычно представляют собой дверные проемы во внутренней части, и людей учат, что эти области являются самым надежным местом в доме в случае возникновения чрезвычайной ситуации.

Подшипник

В соответствии с нормами IRC 2012 года ни одна балка, балка или коллектор никогда не должны иметь наклон менее 1 1/2 дюйма. Что-нибудь 5 ‘и выше мы всегда как минимум вдвое калечим. На более длинных пролетах балке может потребоваться гораздо больше места для опоры, как указано в этой таблице.

Крепление

Балки, состоящие из более чем одного слоя, должны быть скреплены вместе гвоздями или болтами.Код IRC 2012 требует минимум 32 ″ O.C. в шахматном порядке с использованием гвоздя не менее 3 ″ на 120 ″. На собственном опыте мы научились использовать гвоздь с пазом размером не менее 3 1/4 дюйма x 131 дюйм в столбике по четыре на каждую ногу вниз по ламинату.

Единственный раз, когда вам когда-либо понадобится использовать болты, будет, если материал будет иметь такие серьезные деформации, как плохая «чашка», которую невозможно преодолеть гвоздями.

Балки и колонны

Прогиб и напряжение, момент инерции, модуль сечения и техническая информация балок и колонн

Алюминиевые швеллеры

Размеры и статические параметры алюминиевых швеллеров

Алюминиевые двутавровые балки

Размеры и статические свойства алюминия Двутавровые балки — британские единицы

Американские стандартные балки — S балка

Американские стандартные балки ASTM A6 — британские единицы

Американские стандартные стальные С-образные швеллеры

Размеры и статические параметры Американских стандартных стальных С-образных швеллеров

Американские широкие фланцевые балки

Американские широкополочные балки ASTM A6 в метрических единицах

Американские широкополочные балки — W-образная балка

Размеры американских широкополочных балок ASTM A6 — британские единицы

Момент инерции площади — преобразователь

Преобразование момента инерции площади в единицах

Момент инерции площади — типовые поперечные сечения I

Момент инерции площади, момент инерции для площади или второй момент площади для типичных профилей сечения

Момент инерции площади — типовые сечения II

Момент инерции площади, Момент инерции для площади или второй момент площади для типичных профилей поперечного сечения

Нагрузки на балку — Калькулятор опорных сил

Расчет нагрузки на балку и опорных сил

Балки — Фиксированные на обоих концах — Непрерывные и точечные нагрузки

Опорные нагрузки, напряжения и прогибы

Балки — фиксированные на одном конце и поддерживаемые на другом — Непрерывные и точечные нагрузки

Опорные нагрузки, моменты и прогибы

Балки — Поддерживаемые на обоих концах — Непрерывные и точечные нагрузки

Опорные нагрузки, напряжения и прогибы

Балки Частота собственных колебаний

Оценить естественные конструкции l частота вибрации

Британские универсальные колонны и балки

Свойства британских универсальных стальных колонн и балок

Консольные балки — моменты и прогиб

Максимальная сила реакции, прогиб и момент — одиночные и равномерные нагрузки

Непрерывная балка — момент и реакция Опорные силы

Момент и реакция опорных сил при распределенных или точечных нагрузках

Плотность, удельный вес и удельный вес

Введение в плотность, удельный вес и удельный вес — формулы с примерами

Формула колонны Эйлера

Изгиб колонн

Балки перекрытия — Вместимость

Несущая способность деревянных балок перекрытий для дома — Класс C — в метрических единицах

Полы — Живые нагрузки

Полы и минимальные равномерно распределенные временные нагрузки

Сила

Третий закон Ньютона — масса и ускорение

Клееная древесина — размеры

Типичные размеры клееной древесины

Стальные балки HE-A

Свойства профилированных стальных балок HE-A

Стальные балки HE-B

Свойства HE- Профильные стальные балки B

Стальные балки HE-M

Свойства стальных балок профиля HE-M

Горизонтальные стропила — максимальный пролет

Пихта Дугласа в горизонтальных стропилах крыши и максимальный пролет

Расчетное напряжение машины (MSR) и машина Оцененный (MEL) пиломатериал

Сортировка пиломатериалов в Северной Америке

Максимальный пролет перекрытия

No.Класс 1 и № 2 балок перекрытия из пихты Дугласа и максимального пролета — британские единицы

Максимальный размер воздуховода или трубы — сквозных стальных балок

Балки серии K и максимальный размер воздуховодов и труб

Двутавровые балки нормального фланца

Свойства нормальных фланцевых стальных балок с двутавровым профилем

Радиус гирации в проектировании конструкций

Радиус гирации используется для описания распределения площади поперечного сечения в колонне вокруг ее центральной оси

Модуль упругости сечения — преобразователь единиц

Преобразование между упругостью Единицы модуля упругости сечения

Мягкая и лиственная древесина — классы прочности конструкции

Классы прочности, напряжение изгиба и средняя плотность твердой и мягкой древесины

Квадратные полые структурные профили — HSS

Вес, площадь поперечного сечения, моменты инерции — британские единицы

Стальные уголки — равноножки

Размер s и статические параметры стальных уголков с равными ножками — метрические

Стальные уголки — равнополочные

Размеры и статические параметры стальных уголков с равными ножками — имперские единицы

Углы стальные с неравными ножками

Размеры и статические параметры стали уголки с неравными опорами — британские единицы

Стальные уголки с неравными ножками

Размеры и статические параметры стальных уголков с неравными опорами — метрические единицы

Колонны из стальных труб — допустимые нагрузки

Допустимые концентрические нагрузки на колонны из стальных труб

Пиломатериалы — Свойства

Свойства конструкционного бруса

Трехшарнирные арки — Непрерывные и точечные нагрузки

Опорные реакции и изгибающие моменты

Древесина — Строительный пиломатериал Размеры сечения

Основные размеры, площадь, моменты инерции и модуль сечения для древесины — метрические единицы 9 0005

Фермы

Обычные типы ферм

Стальные балки W — допустимые равномерные нагрузки

Допустимые равномерные нагрузки

Вес балки — напряжения и деформации

Напряжение и деформация вертикальной балки от собственного веса

Деревянные балки — Прочность материала

Прочность на изгиб и сжатие древесных пород, используемых в балках

Деревянные колонны — Безопасные нагрузки

Безопасные нагрузки для деревянных колонн

Деревянный коллектор и поддерживаемый вес

Вес, который может поддерживаться двойной или тройной деревянный заголовок

Древесина, панели и строительные изделия из древесины — механические свойства

Плотность, напряжение волокон, прочность на сжатие и модуль упругости чистой древесины, панельных и конструкционных деревянных изделий

Таблица пролетов балок | Колоды.com

Пролет балки зависит от нескольких переменных. Породы пиломатериалов, размер пиломатериалов и груз, который они перевозят. Меньшее количество стоек на палубах верхнего уровня обычно более желательно для пассажиров, и это заставляет использовать более крупные материалы для каркаса для более длинных пролетов. Максимальные значения пролета балки основаны на максимальной ожидаемой временной нагрузке. Строительные нормы для жилых настилов требуют всего 40 фунтов на квадратный фут.

Чем длиннее балка, тем большую площадь настила поддерживает балка и, следовательно, балка.Для сосны южной, обработанной консервантами № 2 класс, есть метод, который можно использовать для оценки пролетов балок для предварительного проектирования. При опоре балок шириной 12 футов без выступа за балку, двухслойная балка может перекрывать в футах значение, равное ее глубине в дюймах. Двойная балка 2×12 может охватывать 12 футов; a (2) 2×10 может охватывать 10 футов и так далее.

Таблица пролетов балок настила из пиломатериалов

Цифры серого цвета указывают расстояние между опорными стойками.Цифры синим цветом обозначают пролеты балок (от балки к балке или от дома к балке)

	Пролет балки
Виды	Размер балки	6 ‘	8 ‘	10 ‘	12 ‘	14 ‘	16 ‘	18 ‘
Сосна южная	2-2×6	6′-8 «	5′-8 «	5′-1 «	4′-7 «	4′-3 «	4′-0 «	3′-9 «
	2-2×8	8′-6 «	7′-4 «	6′-6 «	5′-11 «	5′-6 «	5′-1 «	4′-9 «
	2-2×10	10′-1 «	8′-9 «	7′-9 «	7′-1 «	6′-6 «	6′-1 «	5′-9 «
	2-2×12	11′-11 «	10′-4 «	9′-2 «	8′-4 «	7′-9 «	7′-3 «	6′-9 «
	3-2×6	7′-11 «	7′-2 «	6′-5 «	5′-10 «	5′-5 «	5′-0 «	4′-9 «
	3-2X8	10′-7 «	9′-3 «	8′-3 «	7′-6 «	6′-11 «	6′-5 «	6′-1 «
	3-2X10	12′-9 «	11′-0 «	9′-9 «	8′-9 «	8′-3 «	7′-8 «	7′-3 «
	3-2X12	15′-0 «	13′-0 «	11′-7 «	10′-6 «	9′-9 «	9′-1 «	8′-7 «
Дугласская ель-лиственница, Подол-Пихта, Ель-Сосна-Пихта, Редвуд, Кедр, Сосна Пондероза, Сосна красная	3X6 ИЛИ 2-2X6	5′-2 «	4′-5 «	3′-11 «	3′-7 «	3′-3 «	2′-10 «	2′-6 «
	3X8 ИЛИ 2-2X8	6′-7 «	5′-8 «	5′-1 «	4′-7 «	4′-3 «	3′-10 «	3′-5 «
	3X10 ИЛИ 2-2X10	8′-1 «	7′-0 «	6′-3 «	5′-8 «	5′-3 «	4′-10 «	4′-5 «
	3X12 OR 2-2X12	9′-5 «	8′-2 «	7′-3 «	6′-7 «	6′-1 «	5′-8 «	5′-4 «
	4X6	6′-2 «	5′-3 «	4′-8 «	4-3 «	3′-11 «	3′-8 «	3′-5 «
	4X8	8′-2 «	7′-0 «	6′-3 «	5′-8 «	5′-3 «	4′-11 «	4′-7 «
	4X10	9′-8 «	8′-4 «	7′-5 «	6′-9 «	6′-3 «	5′-10 «	5′-5 «
	4X12	11′-2 «	9′-8 «	8′-7 «	7′-10 «	7′-3 «	6′-9 «	6′-4 «
	3-2X6	7′-1 «	6′-5 «	5′-9 «	5′-3 «	4′-10 «	4′-6 «	4′-3 «
	3-2X8	9′-5 «	8′-3 «	7′-4 «	6′-8 «	6′-2 «	5′-9 «	5′-5 «
	3-2X10	11′-9 «	10′-2 «	9′-1 «	8′-3 «	7′-7 «	7′-1 «	6′-8 «
	3-2X12	13′-8 «	11′-10 «	10′-6 «	9′-7 «	8′-10 «	8′-3 «	7′-10 «

Предполагается временная нагрузка 40 фунтов на квадратный фут, статическая нагрузка 10 фунтов на квадратный фут, предел прогиба простой пролетной балки L / 360, длина консоли L / 180 предел прогиба, No.2 Степень напряжения и влажные условия эксплуатации.

Таблицы диапазона

и программное обеспечение | WoodSolutions

Ниже перечислены программные пакеты, доступные от FWPA и связанных отраслевых групп, которые помогают в проектировании деревянных конструкций.

BAL Bushfire Calculator V1 — это интерактивный (для облегчения обновления) инструмент проектирования, который позволяет строительным проектировщикам, строителям, регулирующим органам и владельцам домов определять соответствующий уровень лесных пожаров (BAL) для конкретной строительной площадки.

Образовательная программа TimberLife — Этот передовой, первый в мире проект стоимостью несколько миллионов долларов предоставил широкий спектр необходимых инструментов, которые дают профессионалам строительной отрасли уверенность в определении и детализации древесины в широком диапазоне приложений. от подошв до подвесных мостов. Образовательный пакет программного обеспечения TimberLife предоставляет средства для уверенного прогнозирования срока службы древесины с использованием прогнозных моделей, включая гниение в грунте, гниение над землей и морские бурильные молотки.

Timber Solutions V2.2 — Последняя версия этого популярного программного обеспечения для проектирования деревянных каркасов в жилых домах была обновлена ​​и включает в себя пересмотренные структурные свойства для древесины марок MGP 10, 12 и 15 в соответствии со стандартом AS 1720.1 для деревянных конструкций. Программное обеспечение позволяет пользователю создавать таблицы пролетов типа AS 1684, индивидуальные конструкции деревянных элементов, конструкции распорок, а также конструкции привязок для нециклонических и циклонических ветров, как предусмотрено в наборе стандартов AS 1684 для жилищного строительства с деревянным каркасом.

Проекты стержней могут быть созданы для всех марок древесины, доступных в AS 1684, с входными переменными проекта, включая: приложенные нагрузки (постоянные, динамические, ветровые), интервалы, пролеты (одиночные, непрерывные) с печатью отчетов и графиков элементов. Также есть возможность провести расчет стоимости материалов для проекта.

Модуль AccuRate ECO2: калькулятор углерода и программное обеспечение для анализа жизненного цикла — Новый модуль ECO2 позволяет программному обеспечению AccuRate компании CSIRO включать углерод, содержащийся в компонентах здания, в анализ конструкции.

Программное обеспечение поставщика

Carter Holt Harvey DesignIT Software — DesignIT — это программный инструмент для всех практикующих строителей, позволяющий проектировать дома и аналогичные конструкции с использованием ассортимента Engineered Wood Products Картера Холта Харви и других выбранных материалов. Программа отличается простотой и скоростью, что делает ее быстрой и простой в использовании. DesignIT полезен для выбора размеров балок, что делает его подходящим для всех уровней инженерных знаний и опыта профессиональной инженерной оценки.

Это специальное программное обеспечение для проектирования компании включает таблицы пролета для деревянных изделий Hyne, а также создание размеров и классов элементов в соответствии с входной нагрузкой.

Программное обеспечение Hyne Design — Hyne Design включает в себя полностью новую линейку структурных продуктов Hyne в сочетании с обширным ассортиментом типовых деревянных изделий. Программное обеспечение предоставляет проектные решения для широкого спектра применений в домашнем строительстве, которые соответствуют соответствующим австралийским стандартам.Hyne Design v6 предоставляет дизайнерские решения как в формате одиночной таблицы, так и в формате таблицы диапазона и включает Hyne Assist. Hyne Assist включает в себя исчерпывающую информацию о продукте, подробную информацию о конструкции, важные инструкции по установке и подключению, технические спецификации и спецификации безопасности материалов, а также простые инструкции по использованию Hyne Design.

Программа Tilling Timber Design (Smart Frame) — Tilling предлагает пакет проектирования SmartFrame, который включает SmartFrame Design и SmartJoist Подробности:

SmartFrame Design — это программное обеспечение представляет собой простую для понимания и использования программу полного инженерного анализа, структурированную таким образом, что любой пользователь, знакомый с использованием таблиц диапазона, может легко вычислить требуемые критерии производительности.Широко известно, что этот программный пакет предлагает высокий уровень сложности в сочетании с простотой использования.

SmartJoist Details — соответствующие детали конструкции из интерактивного графического экрана, показывающего общий план этажа или крыши, можно просмотреть или распечатать для сопровождения любой другой документации. Строительные дизайнеры могут импортировать эти детали в свои чертежи, чтобы предоставить подробные сведения о конструкции вместе с чертежами компоновки.

Программное обеспечение электронного дома Wesbeam — Этот пакет программного обеспечения электронного дома объединяет действия по проектированию, составлению чертежей, спецификации и проектированию размеров отдельных балок электронного дома; e-house [floor] — это полный комплект 3D-дизайна крыши и пола; e-house [stick] — это трехмерное программное обеспечение, которое объединяет и автоматизирует проектирование и проектирование палаточных крыш; и, e-house [WoH] — это 3D-программа, которая объединяет и автоматизирует все основные элементы дизайна при определении и проектировании среды каркаса для деревянных каркасных конструкций в Австралии.

Это программа для конкретной компании, которая предоставляет пользователям информацию о том, удовлетворяет ли выбранный размер древесины различным вариантам нагрузки и условиям. Таблицы диапазона не включены в это программное обеспечение.

StoraEnso Calculatis — содержит все модули дизайна из предыдущего CLTengineer и несколько новых. База данных материалов была расширена, и были добавлены новые коды дизайна. Это довольно гибкий и полный инструмент для проектирования деревянных конструкций.

Pryda Designer Solutions Компакт-диск Pryda Designer Solutions содержит:

Truss Systems Designer — Программное обеспечение позволяет проектировать полы жилых и коммерческих помещений с выбранными уровнями динамических характеристик, а также сосредоточенными нагрузками от стен, плиточных зон, спа и т. Д. Стропила и прогоны крыши, рассчитанные на весь диапазон скоростей ветра и крыш материалы. Программное обеспечение удобное и интуитивно понятное, оно включает в себя сравнительный анализ затрат для выбора наиболее рентабельной спецификации для каждого приложения фермы.

Pryda Frame — Проектирует практически любой конструктивный деревянный компонент и рассчитывает наиболее рентабельные размеры конструкционных балок, балок, элементов крыши, стеновых плит и стоек. Специальная программа проектирования компании, которая генерирует таблицы диапазона в соответствии с вводом различных параметров.

Multinail — Это программное обеспечение было полностью разработано собственными силами с 1980 года, первоначально как инженерные инструменты для оценки и детализации, однако с годами акцент сместился на производство сборных ферм от планов строителя до завода-изготовителя. вплоть до готового продукта.Это позволило Multinail разработать совершенно уникальные программы, которые в совокупности образуют исключительно надежный пакет, от оценки, детализации и управления производством до управления автоматизированным оборудованием.

Rothoblaas myProject — серия интуитивно понятных, надежных и бесплатных программных инструментов для расчета соединений. Они включают в себя новейшие правила, передовые модели расчетов и индивидуальные отчеты с иллюстрациями схем укладки и указаниями по использованию выбранных продуктов.

MiTek — Программное обеспечение для оценки и проектирования широкого спектра готовых изделий, которое упрощает самые сложные конструкции ферм и каркасов, обеспечивая выполнение работ прямо на месте.

Spax Design Software — новая версия браузера для онлайн-проектирования General Screw Design (сдвиг + растяжение), сдвигового армирования деревянных элементов, компрессионного армирования опор балок и опции изоляции стропильных ног с функцией хранения на стороне сервера (файловый хостинг) и управление проектами.

Simpson Strongtie имеет ряд специальных программных инструментов, которые позволяют пользователям выбирать свои разъемы.

Коммерческое программное обеспечение

SpanMan — Инновационное интернет-программное обеспечение для проектирования балок и элементов балочного каркаса для всех типов зданий. Текущая версия была полностью переписана, чтобы соответствовать последним кодам Австралии и Новой Зеландии и интернет-технологиям, которые можно использовать с ПК, iPad или смартфонов.На выбор предлагается большой выбор изделий из дерева, а расчетные расчеты и сертификаты можно распечатать в формате PDF.
При выборе классификации ветра и кода типа здания нагрузки устанавливаются автоматически. Spanman подходит для жилых, коммерческих и институциональных зданий. Его простой, интуитивно понятный и удобный формат делает его идеальным инструментом для определения размеров каркаса для архитекторов, проектировщиков зданий, проектировщиков, строителей и инженеров.

WOODexpress — простая и универсальная программа для проектирования и определения размеров деревянных компонентов и деревянных крыш в соответствии с Еврокодом 5 (EC5).Графический интерфейс упрощает повторяющиеся и отнимающие много времени расчеты деревянных элементов и деревянных крыш. Подробный отчет показывает расчеты, автоматическое создание чертежей ферм и деталей соединений.

Расчет основан на анализе методом конечных элементов конструкции, рассматриваемой как двухмерный каркас, и жесткость соединений регулируется в соответствии с выбранной степенью жесткости. Собственные частоты ферм крыши вычисляются на основе динамического анализа.

Гибкость в добавлении новых материалов и параметров конструкции позволяет использовать WOODexpress в Австралии.

Timbertech Buildings — Программное обеспечение для проектирования конструкций для анализа деревянных стеновых конструкций с использованием как CLT (поперечно-клееный брус), так и / или систем деревянного каркаса. Он основан на обширных программах исследований и разработок и лабораторных испытаниях в Университете Тренто. Timbertech Buildings в настоящее время является наиболее полным и ориентированным на древесину инструментом 3D-моделирования для зданий средней этажности, позволяющим быстро выполнить предварительное проектирование, выполнить полный спектр процедур анализа и детализировать детали, включая широкий спектр соединителей.Хотя он основан на Еврокодах, он уже используется в Австралии.

BIMware Master Timber Connections — Предназначен для проверки несущей способности болтовых соединений для деревянных, деревянных и стальных элементов. Расчеты выполняются в соответствии с рекомендациями EUROCODE 5 (EN 1995-1-1).

RISA Technologies — По соглашению с канадской WoodWorks, RISA Technologies расширила свой пакет программного обеспечения для проектирования конструкций, включив в него все возможности проектирования древесины.RISA предлагает три программы — RISA-2D, RISA-3D и RISAFloor, которые составляют программное обеспечение «строительной системы», используемое для проектирования полной конструкции. RISAFloor сначала используется для гравиметрического анализа и проектирования, а затем RISA-3D используется для бокового анализа. RISA-2D обычно используется для однокомпонентного проектирования, включая многокомпонентные стены в одной конструкции стены.

RISA интегрирован со строительными нормами Канады, международными строительными нормами и нормами строительства Калифорнии.

WoodWorks — Три программы, объединенные в экономичный пакет Design Office.Программа Sizer также доступна отдельно. Производится Канадским советом по древесине (CWC). Американский совет по древесине (AWC) предоставил техническое руководство по разработке CWC версии для США.

Dlubal RX Timber — Этот автономный программный пакет проектирует клееные балки, неразрезные балки и колонны в предельном и предельном состоянии по пригодности к эксплуатации в соответствии со стандартом для древесины EN 1995‑1‑1: 2010‑12 / NA: 2013‑08 (EC 5) и DIN 1052: 2008‑12. Основные программы RFEM и RSTAB основаны на модульной программной системе.Дополнительные модули RFEM и RSTAB для проектирования элементов и поверхностей деревянных конструкций по Еврокоду 5 и другим международным стандартам. Кроме того, можно выполнить расчет огнестойкости в соответствии с EN 1995‑1‑2 или DIN 4102, часть 22.

PRO_SAP — Полный инструмент проектирования FEM, который включает обновленный модуль древесины и CLT, интегрированный с другими материалами (железобетон, сталь, кладка, армированная кладка, полуфабрикатные балки, большие слегка армированные стены, арматура из стеклопластика и армированная бетонные конструкции, стальная и бетонная арматура для существующих бетонных конструкций.Соответствует Еврокодам.

Autodesk Robot — имеет базовые возможности проектирования деревянных конструкций в гибком инструменте 3D-моделирования, который полностью интегрирован в семейство программного обеспечения для проектирования Autodesk.

Дипломная работа по системе балок перекрытия с более длинными пролетами для опорных конструкций

ГЛАВА I

ВВЕДЕНИЕ

Общее:

Основная задача инженера-строителя — проектирование конструкций.Единственной наиболее важной характеристикой любого элемента конструкции является его фактическая прочность, которая должна быть достаточно большой, чтобы выдерживать (с некоторым запасом) все прогнозируемые нагрузки, которые могут воздействовать на него в течение срока службы конструкции без разрушения или других повреждений. Следовательно, логично пропорционально распределить элементы, т. Е. Выбрать конкретные размеры и арматуру, чтобы прочность элементов была достаточной для противодействия силам, возникающим в результате определенных гипотетических стадий перегрузки, значительно превышающих нагрузки, которые фактически могут возникнуть в процессе эксплуатации.

Предыстория исследования:

Бетон можно использовать по-разному, и часто возможно множество различных конфигураций. Однако рыночные цены, требования к проекту и условия участка влияют на относительную экономичность каждого варианта. При оценке стоимости конструкции многоэтажного здания становится очевидным, что основная часть затрат часто приходится на строительство плит перекрытия. Следовательно, общая экономия конструкции может зависеть от необходимости в эффективности и экономичности системы плит перекрытия.Для здания выбор конструкции пола часто определяется необходимостью использования длинных пролетов, чтобы обеспечить пространство пола, не прерываемое ядрами и колоннами. Традиционная конструкция бетонного пола для офисных / жилых зданий была связана либо с перекрытиями из балок и плит, либо с плоскими плитами. Пролеты 18 ~ 22 футов. Иногда полы с более длинным пролетом имеют ребристую или вафельную конструкцию. В последнее время изменения требований конечных пользователей и спецификаций застройщика привели к увеличению площади пола открытой планировки и увеличению высоты пола в системах бетонных полов с двухсторонней балкой.Это увеличило пролеты с 18 ~ 27 футов до 45 футов и более. Изменение длины пролета плиты напрямую связано с длиной балки и влияет на размер балок, а также колонн и опор. Чтобы проверить конкурентоспособность бетонных длиннопролетных перекрытий на основе анализа затрат, это исследование было проведено как частичное выполнение требования для получения степени бакалавра наук (B.Sc) в области гражданского строительства.

Цели и исследование:

• Проанализировать и спроектировать два четырехэтажных жилых дома с одинаковой площадью цоколя, но разной длиной пролета панелей.

• Для анализа, проектирования и оценки плит, балок перекрытий, колонн, профильных балок и фундаментов обеих систем перекрытий.

• Для сравнения обеих систем плит на основе требуемых объемов бетона и стали.

• Для сравнения обеих систем перекрытий на основе общей калькуляции.

Организация диссертационной работы:

Диссертация расположена в следующем порядке, включая список использованных для исследования источников и приложений.

Глава I: Сюда входит введение, цели и объем исследования.

Глава II: Включает обзор литературы.

Глава III: Включает коды проектирования и спецификации

Глава IV: Включает методологию исследования.

Глава V: Обеспечивает структурный проект четырехэтажного здания Типа I (система короткопролетных перекрытий) на сумму

долларов США

Глава VI: Обеспечивает структурный проект четырехэтажного здания Типа II (более длинный система перекрытий) на

долларов США

Глава VII: Предоставляет смету и анализ затрат для обеих структур

Глава VIII: Обеспечивает сравнительный анализ обеих конструкций и обсуждения

: Включает выводы и предложения для дальнейшего изучения.

Ссылки

Приложения

Объем / ограничения исследования:

1. Сравнительное исследование структур было выполнено на основе концепции малоэтажного строительного проектирования. Выбранные конструкции представляли собой четырехэтажный (двухэтажный) жилой дом.
2. Все плиты были проанализированы с помощью «процедуры коэффициента момента ACI ».
3. Землетрясения и ветровые нагрузки при проектировании не учитывались.
4. Все плиты считались поддерживаемыми краями.
5. Для анализа затрат оценивалась только каркасная конструкция (плиты, балки, колонны, опоры и т. Д.) Плюс лестничная клетка.
6. Анализ затрат проводился в соответствии с графиком PWD .

ГЛАВА II

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Общие:

Проектирование элементов и конструкций из железобетона — это проблема, отличная от анализа, но тесно связанная с ней.Строго говоря, точно проанализировать конкретную конструкцию практически невозможно, и спроектировать именно не менее сложно. К счастью, мы можем сделать несколько фундаментальных предположений, которые делают проектирование из железобетона довольно простым, если не легким. Проблема, присущая проектированию железобетонных конструкций, заключается в необходимости детализировать каждый элемент. Стальные конструкции, как правило, требуют только детального проектирования соединений. Для бетонных конструкций мы должны определить не только площадь продольного и поперечного армирования, требуемого в каждом элементе, но также и способ наилучшего расположения и соединения арматуры для обеспечения приемлемых характеристик конструкции.Эту процедуру можно сделать достаточно простой, если не простой. Если мы поймем базовые концепции, лежащие в основе положений кода для дизайна, мы сможем:

• подходить к дизайну более осознанно, а не следовать черному ящику;

• лучше и быстрее понимать и адаптировать изменения в положениях кода.

Бетонные конструкции: компоненты и типы конструкции:

Как правило, бетонная конструкция состоит из набора каркасов, состоящих из нескольких вертикальных и горизонтальных элементов.Вот почему она известна как «каркасная структура». Существует два типа каркасных конструкций:

a) Малоэтажные конструкции: Общая высота составляет 40 ~ 60 футов над уровнем земли. При проектировании таких конструкций не учитываются землетрясения и ветровые нагрузки. Как правило, жилые дома представляют собой малоэтажные дома.

b) Высотные конструкции: Общая высота более 60 футов над уровнем земли. При проектировании таких конструкций учитываются землетрясения и ветровые нагрузки.

Вся конструкция рамы разделена на три части:

1) Надстройка: Это часть, которая находится над уровнем земли и состоит из следующих конструктивных компонентов:

a) Балки — все горизонтальные железобетонный элемент.

б) Плиты — плоские и плоские железобетонные поверхности, опирающиеся на балки. Два типа: 1. Крыша — верхние плиты 2. Полы — все плиты кроме верхнего.

c) Колонны — все вертикальные железобетонные элементы, на которые опираются балки.

2) Основание : Часть конструкции, которая находится ниже уровня земли. Под землей построен цокольный этаж, автостоянка и т. Д. Подконструкция также состоит из балок, плит и колонн.

3) Фундамент: Это часть, на которую опирается вся конструкция. Фундамент сооружения может быть фундаментным или свайным.

Бетонные конструкции: основа проекта:

Проектирование бетонной конструкции основано на следующих критериях проектирования:

1) Нормы и спецификации:

Конструкции должны быть спроектированы и построены в соответствии с положениями код, который является юридическим документом, содержащим требования, касающиеся таких вещей, как безопасность конструкций, пожарная безопасность, водопровод, вентиляция и доступность для людей с ограниченными физическими возможностями.Американский институт бетона ( ACI ) опубликовал ACI Строительный кодекс Требования для железобетона, который обычно называют «Кодексом ACI» . Это широко используется как юридический свод правил, в соответствии с которыми проектируются жилые дома. Если проектировщик конструкций правильно следует этому набору правил, а здание, которое проектировал проектировщик, имеет структурные проблемы или отказы, тогда нельзя винить проектировщика.

2) Нагрузки

Нагрузки, действующие на конструкции, можно разделить на три основные категории:

Постоянные нагрузки

Такие нагрузки постоянны по величине и фиксируются в определенном месте на протяжении всего срока службы конструкции.Это рабочая нагрузка с фиксированным положением силы тяжести. Это включает в себя вес самой конструкции, а также всего неподвижного, что постоянно прикреплено к конструкции. Таким образом, статическая нагрузка включает в себя гравитационную нагрузку от полов, балок, потолков, крыш, труб (водопровода), вентиляционных каналов и окон. В него не входит мебель, потому что она подвижная. Статические нагрузки можно точно оценить, сложив веса различных частей конструкции.

Динамические нагрузки

Они полностью или частично находятся на своем месте или отсутствуют вообще, также могут меняться в своем местоположении.Это также гравитационная нагрузка, но она отличается от статической нагрузки, поскольку различается по величине и местоположению. Примеры включают людей, мебель, автомобили и складские товары. Временные нагрузки невозможно точно оценить, поскольку нагрузка переменная и неизвестная. Например, до того, как здание будет построено и в него въехали арендаторы, проектировщик не знает, сколько людей и сколько или какой мебели будет на каком-либо этаже здания.

Экологические нагрузки:

Природные нагрузки, такие как ветровые, землетрясения и снеговые нагрузки, известны как экологические нагрузки.Они могут меняться как по величине, так и по местоположению.

Все постоянные и временные нагрузки считаются равномерно распределенными нагрузками, действующими на конструкции.

Общие равномерно распределенные нагрузки = Общие постоянные нагрузки + Общие временные нагрузки

3) Материалы

Бетонные конструкции изготавливаются из материалов двух различных типов: бетон и арматурная сталь

Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из мелкозернистого портландцемента. заполнитель (песок), крупный заполнитель (гравий / камень) и вода. Качество бетона измеряется его прочностью на сжатие, f ’ _c .

Бетон обладает высокой прочностью на сжатие. Однако он хрупкий и при растяжении треснет. Для увеличения прочности на растяжение в бетон еще влажный добавляют стальную арматуру. Бетон затвердевает вокруг арматурных стержней, а сталь и бетон действуют как одно целое. Чтобы усилить связь между бетоном и сталью, арматурные стержни имеют небольшие деформации, которые сцепляются с бетоном.

Самый распространенный тип арматурной стали — это круглые стержни, часто называемые «арматурными стержнями», доступные в диаметрах от 3/8 до 1 3/8 дюйма ( №№ 3–11 ) для обычных применений. например, в балках и в двух тяжелых стержнях размером примерно 1 3/4 и 2 1/4 в ( № 14 и 18 ), например в колоннах.

Качество арматурной стали выражается ее пределом текучести, f _y . Арматурные стержни с пределом текучести 40 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, почти стандартным 20 лет назад, в значительной степени были заменены на предел текучести 60 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, поскольку они более экономичны и их использование имеет тенденцию уменьшать скопление стали в формах.

4) Безопасность

Конструкция должна быть защищена от обрушения; Прочность конструкции должна быть достаточной для всех нагрузок, которые могут на нее воздействовать. Если бы мы могли строить здания в соответствии с проектом и если бы нагрузки и их внутренние эффекты можно было точно спрогнозировать, нам не нужно было бы беспокоиться о безопасности. Но есть неопределенности в:

1. Фактические нагрузки;

2. Силы / нагрузки могут распределяться иначе, чем мы предполагали;

3. Допущения в анализе могут быть неточными;

4.Фактическое поведение может отличаться от предполагаемого;

Наконец, мы хотели бы, чтобы конструкция была защищена от хрупкого разрушения (предпочтительнее постепенное разрушение с достаточным предупреждением, допускающим меры по исправлению, чем внезапное или хрупкое разрушение).

5) Методы проектирования

Долгое время преобладали две философии дизайна. Метод рабочего напряжения, ориентированный на условия при эксплуатационной нагрузке (то есть, когда конструкция используется), был основным методом, используемым с начала 1900-х до начала 1960-х годов.Сегодня, за некоторыми исключениями, используется метод расчета прочности , в котором основное внимание уделяется условиям при нагрузках, превышающих рабочие нагрузки, когда отказ может быть имманентным. Метод расчета прочности считается концептуально более реалистичным для обеспечения безопасности конструкции.

Обзор конструктивных элементов здания:

Плита:

Плита имеет горизонтальную поверхность и обычно поддерживается колоннами, балками или стенами. Плиты можно разделить на два основных типа: односторонние и двухсторонние.Односторонняя плита — это самый простой и распространенный тип плиты. Односторонние плиты опираются на две противоположные стороны, и изгиб происходит только в одном направлении. Двусторонние плиты поддерживаются с четырех сторон, а изгиб происходит в двух направлениях. Однако плиты, поддерживаемые четырьмя сторонами, могут считаться односторонними, если отношение длины к ширине двух перпендикулярных сторон превышает 2 . Хотя такие плиты передают свою нагрузку в четырех направлениях, почти вся нагрузка передается в коротком направлении.

Двусторонние плиты переносят нагрузку в двух направлениях, и изгибающий момент в каждом направлении меньше изгибающего момента односторонних плит. Также двухсторонние плиты имеют меньший прогиб, чем односторонние. По сравнению с односторонними плитами расчет двухсторонних плит более сложен. Методы двухстороннего проектирования перекрытий включают метод прямого проектирования ( DDM ), метод эквивалентного каркаса ( EFM ), метод конечных элементов и теорию линии доходности. Однако код ACI определяет два упрощенных метода: DDM и EFM .

Типы плит

• Односторонняя плита

1. Односторонняя балка и плита / Односторонняя плоская плита:

Эти плиты поддерживаются с двух противоположных сторон и имеют изгибающий момент и прогибы сопротивляются в коротком направлении. Плита, поддерживаемая с четырех сторон с отношением длины к ширине более двух, должна быть спроектирована как односторонняя плита.

2. Односторонняя балочная система перекрытия:

Этот тип плиты, также называемый ребристой плитой , , поддерживается железобетонными ребрами или балками.Ребра обычно сужаются и равномерно разнесены и опираются на балки, которые опираются на колонны.

• Двухсторонняя плита

1. Двухсторонняя кромка Поддерживаемая плита:

Если плита поддерживается балками со всех четырех сторон (как показано на рисунке 2.1), нагрузки передаются на все четыре балки, принимая арматуру в обоих направлениях.

n Преимущества:

• Повышенное сопротивление гравитации и поперечной нагрузке
• Повышенное сопротивление скручиванию
• Уменьшение смещения кромок плиты
• Экономично для более длинных пролетов и высоких нагрузок

n Недостатки:

• Наличие балок может потребоваться большая высота этажа.
• Требуется регулярная компоновка колонн.
• Сетка балок нижнего этажа препятствует быстрой переработке опалубки.
• Гибкость расположения перегородок и горизонтального распределения услуг может быть нарушена.

n Типичные области применения:

• Экономичен для более сильно нагруженных пролетов от 25 до 35 футов
• Обычно используется для торговых центров, складов, магазинов и т. Д.

2. Двусторонняя плоская плита плиты:

Плоская плита плиты (как показано на рисунке 2.2) обычно не имеет балок или балок и поддерживается непосредственно на колоннах. Все нагрузки передаются на опорную колонну, при этом сдвигу при продавливании сопротивляется сама плита.

n Преимущества:

• Простая и быстрая опалубка и строительство
• Отсутствие балок позволяет уменьшить высоту этажа
• Гибкость расположения перегородок и горизонтального распределения услуг
• Архитектурная отделка может быть нанесена непосредственно на нижнюю сторону плиты

n Недостатки:

• более высокая стоимость и более высокий прогиб
• Отверстия могут оказаться трудными, особенно большие отверстия около колонн
• Возможно, потребуется решить проблему сдвига вокруг колонн с использованием более крупных колонн, головок колонн, откидных панелей или запатентованных систем

n Типичные области применения:

• Плоские плиты популярны для офисных зданий, больниц, гостиниц, жилых домов и т. Д.
• Для LL = 50 фунтов на кв. Дюйм, пролетов 25–30 футов
• Для LL = 100 фунтов на квадратный дюйм, пролетов 20–30 футов

3. Двусторонняя плоская плита:

Плоская плита с откидными панелями, сдвиг капители и / или капители столбцов (как показано на рисунке 2.3).

Преимущества:

• Уменьшение смещения плиты
• Повышенное сопротивление плиты сдвигу
• Относительно плоские потолки (снижение затрат на отделку)
• Малая высота этажа из-за неглубоких полов

Недостатки:

• Требуется больше опалубки для капитальных и панельных конструкций

Типичные области применения:

• Средние пролеты со средней и большой нагрузкой
• Популярны для офисных зданий, больниц, гостиниц и т. д.
• Для LL = 50 фунтов на квадратный дюйм, пролетов 30–35 футов
• Для LL = 100 фунтов на квадратный дюйм, диапазонов 25–35 футов

.