Расчет нагрузок на деревянные балки: Расчет деревянной балки на прогиб (калькулятор)

Разное

Содержание

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Рубрика: Черновая отделка

Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.

Высота балки (мм):

Ширина балки (мм):

Материал древесины:

СоснаЕльЛиственница

Пролет (м):

Шаг балок (м):

Коэффициент надежности:

1,11,21,31,41,51,61,71,81,92,0

Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
- 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец).
  Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
- 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
- 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

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

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия и стропильной системы!

Как пользоваться онлайн калькулятором расчета балок перекрытия и стропил

Чтобы правильно произвести прочностной расчет балки перекрытия и подобрать необходимый тип двутавровой балки, вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором. На основе полученных вычислений можно точно рассчитать количество, необходимое для устройства стропильной системы или укладки лаг. Расчет деревянных балок перекрытия возможен только после того, как будет известно расстояние между стенами (расчетная длина балки). Кроме того, необходимо знание величины предполагаемой нагрузки на всю конструкцию.
Для межэтажных перекрытий, в том числе цокольного, используйте значение 400 кг/м2; для чердачного — 200 кг/м2 (или 250 кг/м2, если нагрузка от стропильной системы передается непосредственно на чердачное перекрытие). Для стропильной системы 220 кг/м2 для Московского региона, для других регионов принимайте значения в зависимости от снегового района.

Заказать бесплатный расчет балок по проекту или проконсультироваться у специалистов нашей компании можно по телефону +7(495)105-91-63 +7(812)425-65-03 +7(843)207-04-92 +7(4722)77-73-16 +7(800)333-79-86 +7(421)240-08-29 +7(818)246-42-27 +7(861)212-30-63 +7(800)333-37-59
Так же Вы можете прислать чертежи для расчета на [email protected]

Онлайн калькулятор расчета деревянных балок перекрытия и стропил

Где используются балки

ПерекрытиеСтропила

Вам необходимо выбрать конструкцию, для которой вы будете использовать балки: будет ли это расчет перекрытий (применяются в качестве лаг) или стропильной системы (используются в качестве стропил).

Расчетная длина балки (м)

Длина при расчете перекрытия – это наибольший пролет, т.е. наибольшее расстояние между соседними стенами «в свету», на которые опирается балка.

Длина при расчете стропильной системы – это расстояние по скату кровли между двумя опорами. Например, в двускатной кровле расчетной длиной будет считаться расстояние по скату от конька до мауэрлата (опоры на стену).
Измеряется в метрах (пример: 7.8 м).

Шаг балки (0.2 м – 1.2 м)

Шаг (понятие, используемое при расчете) – это межцентровое расстояние между балками. В перекрытии дома с черновым полом (настилом) из плитных материалов, таких как OSB-3, ЦСП, мы рекомендуем использовать шаг в 0.4 м (40 см). Это связано с прогибом самого плитного материала при большем шаге балок. При более сложном «пироге» перекрытия можно использовать любой другой шаг.
Измеряется в метрах (пример: 0.4 м).

Расчетная нагрузка (кг/м²)

Расчетной нагрузкой называется сумма временной и постоянной нагрузок.

В СНиПе «Нагрузки и воздействия» расчетная нагрузка на перекрытие равна 400 кг/м2, на стропильную систему — 220 кг/м2. В частных случаях можно использовать другие значения.
Измеряется в килограммах на квадратный метр (пример: 400 кг/м²).

Отправить чертежи на бесплатный расчет

Узнать
цены на балки

Заказать
обратный звонок

Компания «ИнтерСити» производит износоустойчивые деревянные двутавры. Благодаря отличным эксплуатационным свойствам, изделия могут использоваться в различных конструкциях. Однако нужно помнить, что самостоятельно производить расчет балки перекрытия «на глаз» не следует. Ошибка может привести к прогибу конструкции под нагрузкой и, как следствие, потере возможности дальнейшей эксплуатации. Последующий ремонт или замена балок — очень трудоемкий и дорогой процесс. Отнеситесь серьезно к подбору и расчету конструкции перекрытий и стропил; излишняя экономия и подбор без расчета по принципу «всегда так строили» может привести к серьезным проблемам.

Engineering — Какую нагрузку может выдержать (деревянная) доска, если она поддерживается только на концах?

Спросил 11 лет, 2 месяца назад

Изменено 5 лет, 8 месяцев назад

Просмотрено 338k раз

Какую нагрузку может выдержать плата, если она поддерживается только на концах?

На данный момент моей конкретной проблемой является подвешивание качелей из покрышек между двумя деревьями, и в зависимости от того, какие деревья я выберу, они могут быть на расстоянии 10, 12 или 14 футов друг от друга (от центра к центру). Если я надежно прикреплю 2×4 к деревьям и повешу качели посередине, будет ли риск сломаться от двух детей, играющих на нем (так что я предполагаю, что максимум около 300 фунтов, когда они подпрыгивают и прыгают на нем)

Но мой более важный вопрос касается общего случая: как рассчитать (или где посмотреть), какие нагрузки может выдержать рассматриваемая древесина? (другими примерами могут быть полка 1×10 с опорами на расстоянии 24 дюйма или фанера 1/2 дюйма на раме 2 x 4 фута). Я не инженер (ну, программист, но это здесь не в счет), но умею заниматься простой математикой (линейная алгебра, тригонометрия, исчисление) и имею базовые представления о физике.

дерево
машиностроение

Я бы воспользовался таблицей несущих нагрузок @Aarthi, чтобы получить общее представление о том, что разумно.

Если вам нужны уравнения, вы можете начать с этих:

Формулы прогиба балки

Калькулятор прогиба и напряжения балки

Моменты инерции площади

Использование теоремы о параллельных осях

Свойства древесины (модуль свойств) Эластичность (E) найдена в Таблице 4-3a)

Для динамической нагрузки вы захотите сделать что-то похожее на то, что я сделал с этим вопросом.

…и вы можете обратиться к хорошей книге по механике материалов. (более дешевое международное издание в мягкой обложке на Ebay)

Как указывает @Ian, проблема непростая, и ее лучше всего решить, просто используя то, что работало для других людей в прошлом. Посмотрите на качели в местном парке и используйте балки того же размера, при условии, что пролет сопоставим.

Кроме того, если вы действительно беспокоитесь, вы всегда можете сделать из веревки Y-образную форму, чтобы исключить изгибающую нагрузку на балку, оставив ее только на сдвиг. Таким образом, балка несет сжимающую нагрузку от бокового натяжения на Y, что не дает деревьям наклоняться друг к другу.

Схема:

 | |___________________________________| |
| | | | | |
| дерево | | | | дерево |
| |__|_________________|_| |
| | \ / | |
| | \ / | |
| | \ / | |
| | \ / | |
| | \ / | |
| | \ / | |
| | \ / | |
| | \ / | |
| | Y | |
| | | | |
| | | | |
| | | | |
      ...больше веревки и деревьев...
| | | | |
| | | | |
| | ----- | |
| | / ___ \ | |
| | | / \ | | |
| | | \___/ | | |
| | \ / | |
| | ----- | |

Я не уверен на сто процентов, что это ответ на ваш вопрос, но я скажу следующее: 300 фунтов на самом деле много, НАМНОГО слишком низкая оценка, если судить по всему троллингу на этом сайте. Также обратите внимание, что вам нужно смотреть не на вес, а на силы (т.е. Ньютоны).

Во-вторых, этот документ должен ответить на ваши важные вопросы. Хотя, насколько я могу судить, это своего рода техническое.

Наконец, вот аналогичный вопрос от DIYChatroom.com.

Древесина выдерживает примерно 625 фунтов на квадратный дюйм (PSI) нагрузки сжатия. Бетон может выдерживать сжимающую нагрузку 3000 фунтов на квадратный дюйм. Сталь может выдерживать нагрузку сжатия 30 000 фунтов на квадратный дюйм.

Много интересных ответов о том, как определить «правильный» ответ, но, надеюсь, это немного поможет.

Мы приобрели подобный игровой набор.

Чтобы перекрыть 12-футовый пролет, они используют три ламинированные балки 2×6 дюймов – клей, гвозди и, наконец, болты с квадратным подголовком.

Это для поддержки 2 качелей и набора колец.

Имейте в виду, что ваша нагрузка не статическая, а динамическая, и при движении качелей нагрузки будут многократно увеличиваться. Кроме того, движение качелей будет создавать нагрузку на короткий размер балки, для поддержки которой она никогда не предназначалась. Глядя на качели, доступные в строительных центрах, я никогда не видел основную опорную балку меньше 4 x 6.

Это довольно сложная задача, чтобы решить ее с нуля, поскольку она состоит из нескольких компонентов, поэтому я просто суммирую расчеты, которые необходимо будет выполнить.

Что касается напряжений в доске, как правило, вам необходимо рассчитать как минимум следующие силы:

Изгибающие моменты
Силы сдвига
Напряжения в подшипниках
Отклонения

Их необходимо будет рассчитать для разных случаев нагрузки, включая разные положения грузов на балке, поскольку разные положения нагрузки дадут разные результаты для наихудшего случая. Метод расчета напряжений будет варьироваться в зависимости от конструктивных деталей, которые вы принимаете на опорах, но в случае, который вы описываете, вероятно, он будет основан на так называемой свободно опертой балке.

Рассчитав силы в балке, вам нужно будет рассчитать некоторые геометрические свойства балки, чтобы рассчитать напряжения. Типичными геометрическими свойствами будут второй момент площади (для изгибающих моментов), площадь сдвига (для силы сдвига) и площадь опоры (для напряжений опоры). Опять же, расчет этих свойств будет зависеть от выбранной вами детализации, равно как и использование этих свойств для расчета напряжений.

Последними расчетами, которые вам нужно будет сделать, будут напряжения, которые может выдержать древесина. Опять же, это несколько сложно, потому что древесина, будучи органическим материалом, имеет разную прочность в разных условиях нагрузки с такими факторами, как направление волокон, тип нагрузки, продолжительность нагрузки, тип древесины и т. д., и все они влияют на расчет. Вам также необходимо будет включить в расчеты соответствующий коэффициент запаса прочности.

Сказав все это, это чрезмерно для большинства бытовых приложений, и по большей части размер, основанный на том, что работало в подобных обстоятельствах раньше, обычно является адекватным.

«…короткий ответ: не используйте 2 x 4 для замаха…»

Вопрос Отиса был опубликован давно, но я подумал, что это может помочь другим людям, исследующим подобные структурные вопросы. Я не инженер, но работаю с деревом более 30 лет.

Интересный вопрос, который игнорируют многие самодельщики и ограничивают свое внимание одним вопросом: хватит ли 2 x 4? Прочность или несущая способность зависит от породы дерева и длины пролета. Палка из белой сосны легче, но не такая прочная, как из желтой сосны, плюс вам также нужно смотреть на количество сучков и относительный размер сучков, потому что сучки не добавляют прочности, они имеют тенденцию создавать точки разрыва. особенно если диаметр сучка больше 1/3 ширины лица. КЛАСС вашей палки также важен, потому что более низкий класс с уменьшенным поперечным сечением в камбии может резко снизить модуль упругости. Камбий — это кольцо внутри коры. Обычная, чистая, белая сосна сорта шипов 2 x 4 может выдерживать статическую нагрузку около 450 фунтов для 4-футового пролета и примерно половину этой нагрузки для 8-футового пролета с самой низкой допустимой нагрузкой волокна 900psi. в соответствии с таблицей безопасной нагрузки в WSDD Итак, краткий ответ: не используйте 2 x 4 для своего замаха, и я думаю, что 2 x 12 будет вашим наименьшим 2x для рассматриваемого вами пролета. Это ничего не говорит о перерезывающих усилиях в точках крепления, но достаточно сказать, что 16d гвоздей будет недостаточно — поставьте 3 лаги 3/8″ x 6″ с шайбами - МИНИМУМ. Первое правило DIY: безопасность превыше всего; Проектируйте в прочности, чтобы проектировать для безопасности.

Существует онлайн-калькулятор Sagulator, который оценивает прогиб полки с учетом ее размеров, породы дерева и нагрузки.

Альтернативный вариант, о котором, кажется, никто не упомянул, заключается в использовании трубчатых (круглых или квадратных) столбов из оцинкованной стали между деревьями. Вы можете прикрепить его к каждому дереву, привязав веревкой.

Не используйте 2×4 для 10-футового пролета. Он едва поддерживает себя, не провисая. Если он провисает, значит, он недостаточно прочный. Ваша вторая проблема будет заключаться не только в том, что она не будет поддерживать большую собаку, но и в том, что, когда они качаются, доска имеет тенденцию изгибаться, что еще больше ослабляет ее способность поддерживать.

Используйте два 2×12. Используйте прокладки 2×4 между 2×12 через каждые 16 дюймов. Не прибивайте их гвоздями, используйте 3-дюймовые внешние винты, по 4 с каждой стороны. Если раскачивание по-прежнему вызывает слишком большое движение, можно положить еще одну доску сверху или снизу, чтобы остановить движение.

Как рассчитать прочность деревянной балки

Уоррен Дэвис / в Hobbies

Точные расчеты прочности деревянной балки необходимы в строительстве. Недооценка поставит под угрозу безопасность конструкции, а завышение приведет к неоправданно высоким затратам. Прочность деревянной балки выражается в единицах объема и известна как «модуль сечения». Для расчета модуля сечения требуются дополнительные данные о конструкции и нагрузках. Из соображений безопасности этот процесс не должен выполняться неквалифицированными лицами.

Определить нагрузку, которая будет на балку. На этом этапе процесса проектирования уже должны были быть рассчитаны комбинированные временная и статическая нагрузки на балку. Постоянные нагрузки относятся к нагрузкам, которые остаются постоянными на балке (например, кровля и другие постоянные конструкции на вершине балки), в то время как временные нагрузки относятся к нагрузкам, которые меняются в течение срока службы балки (например, дождь или люди, работающие на балке). крыша).

Точные расчеты прочности деревянных балок необходимы в строительстве.
На этом этапе процесса проектирования уже должны быть рассчитаны комбинированные временная и статическая нагрузки на балку.

Убедитесь, что идентифицированная нагрузка учитывает полную нагрузку на любую кровлю или другой компонент, опирающийся на балку. Например, секция крыши площадью 100 квадратных футов и весом 4,54 кг на каждый квадратный фут будет нести на балку 454 кг.

Рассчитайте максимальный изгибающий момент (Mmax). Формула для этого: (вес x длина) / 8. Если ширина луча в приведенном выше примере составляет 10 футов, это соответствует (1000 x 10) / 8, или 1250 футо-фунтов.

Убедитесь, что указанная нагрузка учитывает полную нагрузку на любую кровлю или другой компонент, опирающийся на балку.
Если ширина луча в приведенном выше примере составляет 10 футов, это соответствует (1000 x 10) / 8, или 1250 футо-фунтам.

Преобразуйте максимальный изгибающий момент из футо-фунтов в дюйм-фунты, а затем разделите на допустимое напряжение волокна при изгибе древесины — (Mmax x 12) / Fb. Информацию о напряжении волокна можно получить у поставщика балки. В примере предположим, что напряжение волокна составляет 1000 фунтов на квадратный дюйм. Это рассчитывается как (1250 x 12) / 1000 или 15 дюймов B3; Это модуль сечения.

Определите размер прямоугольной балки подходящего размера. Формула для расчета: (ширина x глубина ²) / 6. Опять же, используя приведенный выше пример, цель составляет 15 дюймов B3; Если вы попробуете 2 X 4, это будет рассчитано как (2 x 4²) / 6 = 32 / 6 = 5,33 дюйма B3;, чего будет недостаточно. Расчет для 6 X 8 даст (6 x 8²) / 6 = 64 дюйма B3; Этого было бы более чем достаточно, поэтому другой размер мог бы служить так же хорошо, но немного сократить расходы. Выберите 3 X 6 (18 дюймов B3;).

Все примеры в этом документе даны в дюймах, для метрических измерений следуйте тем же правилам.

Эти расчеты предполагают равномерную нагрузку по длине балки, например, на стропила, балки, перемычки и т.д.

Связанные

Ссылки

Автор

1 Форум по лесному хозяйству: размеры балок

Уоррен Дэвис с 2007 года пишет такие проекты, как CosyTach Institute, и занимается заказными онлайн-проектами для клиентов Института PachTach. Это было наряду с работой в области исследований, веб-дизайна и ведения блога.