Расчет несущей способности деревянной балки: Расчет деревянной балки на прогиб (калькулятор)

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Skip to content

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.

4

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Расчет деревянной балки перекрытия на прогиб, пример, таблица

04.07.2016//в Плита перекрытия /от admin

Деревянные балки между этажами

Древесина – один из наиболее распространенных строительных материалов, который используется и для ответственных несущих конструкций и для отделочных работ. Устройство межэтажных и чердачных перекрытий жилых домов чаще всего производится с использованием балок из дерева.

Правильно произведенный расчет балки позволит обеспечить долговечную эксплуатацию и экологическую чистоту возводимого здания.

Как определить длину балки

Помещения в строящихся зданиях чаще всего имеют прямоугольную форму, что позволяет размещать несущие конструкции перекрытия параллельно наименьшей стене. Размер балки зависит не только от габаритов помещения, но и от материала из которого возводятся стены.

Глубина заделки балки в кирпичной стен составляет от 100 до 150 мм. При заделке в деревянную стену показатель заделки балки должен быть не менее 70 мм.

В ряде случаев для размещения несущих конструкций перекрытия  используются различные крепежные элементы из металла. Это кронштейны различной конфигурации, уголки или разнообразные перфорированные пластинки и гвоздевые плитки. При применении крепежа длина балки почти всегда будет ровна пролету помещения или другими словами расстоянию между стенами.

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.

подвес — Какова грузоподъемность потолочной деревянной балки?

спросил 1 год, 4 месяца назад

Изменено 1 год, 4 месяца назад

Просмотрено 3к раз

Я пытаюсь установить электрическую лебедку (70 фунтов) на деревянную балку на потолке. Я хотел бы знать, какой вес может выдержать эта конструкция.

Я прилагаю изображение, чтобы дать лучшее представление о моем проекте.

• потолок
• подвес
• балка

12

Вы не ответили, какой луч 4х15 или 6х15.

Автомобиль 4×15 длиной 33 фута выдерживает около 4500 фунтов. размещается около середины луча. 6×15 длиной 33 фута выдержит около 6000 фунтов. размещается около середины луча.

Если балка уже поддерживает крышу, то (в зависимости от снеговой нагрузки, типа кровли и т. д.) и в зависимости от того, насколько она удалена от следующей стены (приблизительно 12 футов с каждой стороны балки) тогда балка уже поддерживает около 30 фунтов. на квадратный фут (постоянная нагрузка и статическая нагрузка) умножить на 12 футов (6 футов с каждой стороны) = 360 фунтов. за погонный метр по балке. Если длина балки 33 фута, то 360 пл x 33 фута = 11 880 фунтов.

он уже поддерживает.

Это показывает, что балка перегружена или просто декоративна.

Редактировать: Если балка 6×15 и нет снега, то существующая общая нагрузка на балку составляет около 10psf x 12’ x 33’ = 3960 фунтов. Если максимально допустимый около 6000 фунтов, то есть около 2000 фунтов. луч может поддержать. (Убедитесь, что мое предположение о расстоянии около 12 футов от каждой стороны балки до соседней стены с каждой стороны балки.)

Итак, если мои предположения о расстоянии до соседней стены верны, вы можете добавить небольшое груз (подъемник) на балку.

6

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Как рассчитать влияние на несущую способность балок, вырезанных/надрезанных для соединений?

спросил 5 лет, 10 месяцев назад

Изменено 3 года, 2 месяца назад

Просмотрено 1к раз

Я не понимаю, зачем подрезать торцы балок для соединения деревянных конструкций. Предположим, что балка 50 x 50 мм (зеленая) соединена с балкой 100 x 100 мм (розовая)

с соединением листа (мой перевод для — я думаю — простейшего соединения деревянной конструкции, состоящего из удаления половины диаметра балки и помещения этой части в вырез ответного соединения). Я предполагаю, что силы в местах соединения балок такие же, как и на всей зеленой балке, но соединение, очевидно, должно сохраняться, потому что эти соединения используются в строительстве, так почему бы не сделать балку только на половину диаметра большой/не сделать для всей балки что работает в месте соединения?

Кроме того, я предполагаю, что есть влияние выреза/выемки в соединении, но оно будет меньше, чем использование только 50% несущей нагрузки (иначе каждая деревянная конструкция, как правило, теряет до 50% материала) . Как я могу оценить это влияние.

Соединение листа используется в этом примере для уменьшения материала, который необходимо удалить из розовой балки.

Все это может быть не идеально и не так; это вопрос, чтобы улучшить мое понимание — я не подрядчик, строящий школы для ваших детей.

• несущая
• балка

Размеры балок основаны на 1) прогибе (изгибе) и 2) сдвиге. Выемки могут по-разному влиять на балку в этих двух ситуациях.

1) Балка больше всего прогибается в центре пролета. Это подвергает волокна вдоль верхней и нижней части балки наибольшему напряжению.

В основном те волокна, которые расположены вдоль крайних краев, больше всего нагружены в центре пролета и меньше всего (или совсем не нагружены) на концах балки. Таким образом, выемка в центре пролета (как в розовой балке) может привести к выходу из строя балки, но не имеет никакого влияния, если есть выемка на концах (как в зеленой балке).

2) Балка имеет наибольший горизонтальный сдвиг на концах и очень малый сдвиг в центре пролета. То есть, когда балка изгибается, волокна в древесине хотят разорваться в основном на концах и не испытывают напряжения точно в центре балки.

Вы можете убедиться в этом, уложив несколько досок между двумя опорами, а затем встав на них. Вы заметите, что доски хотят скользить друг мимо друга на концах, но почти не двигаются в центре пролета.

Если вы надрежете центр балки, вы не повлияете на горизонтальное напряжение, но если вы сделаете надрезы на концах, вы сильно повлияете на горизонтальный сдвиг.

Резюме:

Надрезы на балке не влияют на ее характеристики, если только она не подвергается максимальной нагрузке.

Балки с более прочным волокном могут выдерживать большие нагрузки и, следовательно, выдерживают большую выемку без разрушения. Эти значения прочности волокон известны для каждого вида и сорта пиломатериалов и, следовательно, могут быть рассчитаны для определения максимально допустимых размеров надрезов.

Вы упускаете из виду пару важных факторов, начиная с отклонения. Элементы конструкции меньшего размера будут изгибаться больше, чем более толстые, особенно в середине пролета. Прогиб также добавляет боковые нагрузки к соединениям на конце, поскольку они должны сопротивляться натяжению более короткого изогнутого элемента.

Эти соединения — вторая вещь, которую вы упустили из виду. В конце концов вам нужно скрепить вещи вместе, и столярные изделия встык возлагают всю нагрузку на крепеж. Как правило, две трети балки немного прочнее, чем два или три гвоздя. Стоит отметить, что довольно часто используются уголки и болты, когда работа будет скрыта.

Я подозреваю, что вырезание деревянных элементов в новом строительстве в значительной степени ограничивается деревянными каркасными зданиями. Становится все труднее найти балки из цельного дерева, чем раньше, и современные конструкционные столярные изделия, как правило, включают стальные крепежные детали для защиты от экстремальных погодных явлений. Для ураганов или торнадо вы хотите, чтобы соединение было привязано; для землетрясений вы хотите, чтобы он деформировался, а не ломался.

Возвращаясь к вашему первоначальному вопросу, инженеры-строители имеют доступ к большому количеству данных для работы над оценкой. Они могут посмотреть прочность данного материала, средний вес здания на этаж, прочность данного соединения в сравнении и т. д. Это довольно простая физика.

Моделирование также является распространенным инструментом. После того, как планы составлены в САПР, вы можете указать здания и ветровые нагрузки и получить подробный отчет об ожидаемых характеристиках. Если вы действительно, действительно заинтересованы, Autodesk Fusion 360 бесплатен для использования в качестве хобби и позволит вам запускать некоторые симуляции. Вам придется иметь дело с кривой обучения, и это не правильный инструмент для проектирования здания, но он подойдет для того, чтобы возиться с простыми соединениями. (В качестве альтернативы вы можете найти просто обучающее видео по симуляции.)

Не инженеры обычно полагаются на опыт и эмпирические правила (или строительные нормы и правила в эти более просвещенные времена) и на беспричинное надстройку.