Расчет однопролетной деревянной балки
Tolstiak , 09 июня 2005 в 11:07#1
я кАнешна понимаю, что комментировать нечего (моей программе), но хотя бы кто-нибудь черкните пару фраз.
Sinuss , 10 июня 2005 в 18:56#2
Спасибо за прогу. Будет повод — погоняю. С лёту — хотелось бы в отчёте — видеть проходит сечение или нет, видеть какие коэф. применены при вычислении расчетного сопротивления. Какие нагрузки задавать — расчётные, нормативные? По каким нагрузкам происходит вычисление прогибов? Остальные вопросы по мере возникновения. На пороге клееные конструкции. Стропильные конструкции. Успехов в развитии проги! Ещё раз спасибо!
Sinuss , 10 июня 2005 в 19:24#3
Спасибо за прогу. Будет повод — погоняю. С лёту — хотелось бы в отчёте — видеть проходит сечение или нет, видеть какие коэф.
#4
Спасибо, жаль диплом по дер. конструкциям уже давно здал.
понравилось.
#5
Sinuss >>
u77>>
Длинными зимними вечерами буду дорабатывать следующюю версию программы, которая будет принципиально отличаться от этой. Да, вот еще, в отчет обязательно впихну формулы по которым считает программа.
Буду стараться :))
очень полезная вещь, и главное вовремя, как раз расчитывал балку для потолка холодильника, спаибо!
guest , 16 сентября 2005 в 22:04#7
Спасибо, похоже на правду, хотя точно не пересчитывал.
Вот если бы еще были графические меню-подсказки по рекомендуемым сечениям от пролета и нагрузки, можно взять из старых справочников, Линовича, например. И отчет бы в виде поясн.записки с формулами и подстановкой значений, как для экспертизы проектов… Еще раз спасибо и удачи!
#8
Программа хорошая. Но было бы неплохо в описании привести основные формулы для вычислений и пояснение для выходных параметров (не все же сопромат изучали), на что собственно смотреть нужно. Хорошо бы сразу вычислять критическую нагрузку, чтобы не действовать методом подбора.
#9
Интересная программа. Спасибо.
ivanov_damir , 20 мая 2006 в 10:49#10
Не плохо разработать такую же прогу но только для труб, стержней, другого сортамента с выводом всех формул, графики.
Спасибо за работу.
[email protected]
Виды деревянных балок перекрытия — расчет нагрузки | Наш дом в Новороссийске
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
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
Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам
Основное требование к такому перекрытию – высокая прочность.
Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.
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
Принцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши — частью стропильной системы.
Первый вариант более рационален и является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.
Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам
Конструктивная 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.
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.
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 круглого сечения (или овального)
Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).
Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.
Деревянные двутавровые балки перекрытия
Могут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.
Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения
В деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.
Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)
Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).
Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.
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).
Расчет деревянного перекрытия
Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:
1. 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.
Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности.
Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.
2. 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.
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.
Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).
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.
3. 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.
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.
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.
Расчет деревянных балок перекрытия. Основные правила расчета деревянных балок перекрытия
Правильный подбор балок, точность их размеров является определяющим фактором для надежности всего перекрытия. Деревянные балки перекрытия изготавливаются после точного расчета их длины и сечения. Длина их зависит от ширины будущего перекрытия, а сечение рассчитывается исходя из шага установки, планируемой нагрузки и длины пролета. В этой статье будут описаны некоторые нюансы выбора балок, указана методика их расчета.
Расчет деревянных балок перекрытия
Деревянные балки являются конструкционными элементами с несущими функциями. При их расчете, выборе материала и монтаже соблюдают следующие правила.
- Длина деревянных балок перекрытия, их количество и размеры определяются после проведения измерений пролета, который планируется перекрыть с их помощью. Важно учитывать глубину, на которую балки будут введены в стены, как они будут в них закреплены.
- В стены, сложенные из блоков и кирпича, балки должны заходить на глубину не менее 150 мм (если они изготовлены из бруса) и на 100 мм – для досок. В деревянных домах балки врубаются в стены минимум на 70 мм.
- Длина балок может быть равна пролету при использовании кронштейнов или уголков: в этом случае металлические поддерживающие конструкции принимают на себя вес перекрытия и остальной нагрузки.
- Обычно ширина пролета, который может быть перекрыт с помощью деревянных балок – в пределах 2,5… 4,0 м. Максимальная длина балки из бруса или доски составляет 6 м. Если проект дома требует применения более длинных балок, необходимо использовать клееный брус или предусматривать возведение промежуточных опор (стен-перегородок).
Важно учитывать глубину, на которую балки будут введены в стены, как они будут в них закреплены.
Если проект дома требует применения более длинных балок, необходимо использовать клееный брус или предусматривать возведение промежуточных опор (стен-перегородок).
Как определить нагрузку, которая будет действовать на перекрытие
Перекрытие передает балкам нагрузку, которая суммируется из собственного веса конструкции (включая вес межбалочного утеплителя и подшивных досок) и веса предметов, размещенных на перекрытии. Точный расчет выполнить можно только силами специальной проектной организации. Более простые способы расчета доступны для самостоятельного выполнения по следующей схеме.
- Для чердачных перекрытий с подшивной доской (не несущих больших нагрузок, но утепленных минеральной ватой) справедливо утверждение о том, что на 1 м² в среднем действует нагрузка в 50 кг. В таком случае нагрузка на данное перекрытие будет равно: 1,3 × 70 = 90 кг/м² (согласно СНиП 2.01.07-85 цифра 70 (кг/м²)– нормированная нагрузка для данного перекрытия; 1,3 – коэффициент запаса прочности). Общая нагрузка равна 90 + 50 = 130 кг/м².
- Если межбалочный утеплитель тяжелее, чем минеральная вата или использовалась подшивка из толстых досок, то нормативную нагрузку считают равной 150 кг/м². Тогда: 150 × 1,3 + 50 = 245 кг/м² — общая нагрузка.
- Для мансарды к числу составляющих факторов нагрузки прибавляется масса напольного покрытия, мебели и других предметов интерьера. Расчетная нагрузка в этом случае увеличивается до 350 кг/м².
- Если балки являются частью межэтажного перекрытия – расчетная нагрузка принимается равной 400 кг/м².
Общая нагрузка равна 90 + 50 = 130 кг/м².
Шаг и сечение балок деревянного перекрытия
Определив длину балок и зная расчетную нагрузку, можно рассчитать шаг балок деревянного перекрытия и их сечение (в случае применения бревен – диаметр). Эти величины связаны между собой. Для этого пользуются следующими правилами.
- Оптимальное соотношение высоты балки к ширине — 1,4:1. Деревянные балки перекрытия, размеры которых зависят от вышеуказанных параметров, могут быть шириной в пределах 40… 200 мм. Высота или толщина деревянных балок перекрытия подбирается соответствующей толщине утеплителя и обычно варьируется от 100 до 300 мм. Если используются бревна – их диаметр находится в пределах 110… 300 мм.
- Шаг укладки балок выбирают в диапазоне 300… 1200 мм, причем также принимают во внимание размеры листов утеплителя и материала подшивки. В случае возведения каркасных строений шаг балок должен быть равен расстоянию между стойками каркаса.
- Допустимый изгиб балок – 1/200 (для чердаков) и 1/350 – для межэтажных перекрытий. Приведено соотношение к длине перекрываемого пролета.
- Расчет сечения деревянных балок перекрытия можно выполнить (кроме вышеуказанных способов), воспользовавшись таблицами специальной справочной литературы. Существуют также специальные компьютерные программы.
Высота или толщина деревянных балок перекрытия подбирается соответствующей толщине утеплителя и обычно варьируется от 100 до 300 мм. Если используются бревна – их диаметр находится в пределах 110… 300 мм.К примеру, для расчетной нагрузки 400 кг/м², соответствующей межэтажным перекрытиям, соотношение между шагом, шириной пролета и сечением следующее:
- для шага 0,6 м и ширине пролета в 2,0 м сечение должно быть не менее 75×100 мм;
- для шага 0,6 м и ширине пролета в 3,0 м сечение должно быть не менее 75×200 мм;
- для шага 0,6 м и ширине пролета в 6,0 м сечение должно быть не менее 150×225 мм;
- для шага 1,0 м и ширине пролета в 3,0 м сечение должно быть не менее 100×150 мм;
- для шага 1,0 м и ширине пролета в 6,0 м сечение должно быть не менее 175×250 мм.
Основные требования к балкам перекрытия
- Балки изготавливают из древесины хвойных деревьев: она обладает достаточной прочностью. Влажность материала не должна превышать 14%: превышение этого параметра может стать причиной прогиба лаг под нагрузкой.
- Не допускаются пороки древесины, такие как синюшность, поражение плесенью, насекомыми-вредителями и грызунами.
- Перед укладкой балки обрабатывают антисептическим составом.
- Балка будет устойчива к изгибу, если ее стороны имеют соотношение по размерам как 7:5 (для брусьев).
- Прочность на изгиб определяется высотой лаг: чем больше значение этого параметра – тем большую нагрузку без прогиба выдержит балка.
- Чтобы перекрытие оставалось ровным даже под воздействием нагрузки, следует вытесать строительный подъем. Потолок нижнего яруса в этом случае будет иметь небольшой подъем в центральной части, но с увеличением нагрузки на перекрытие, он выровняется.
- При частой укладке лаг брусья и бревна допускается заменять досками, уложенными на ребро.
- Расход древесины будет более экономичным при изготовлении балок толщиной 50 и высотой 150… 180 мм. Ширина шага укладки при этом должна быть 400… 600 мм (это удобно для укладки плит утеплителя).
В заключение – видеоурок с подробным изложением методики расчета балок перекрытия и других конструкционных элементов.
3 votes, 2.33 avg. rating (51% score)
устройство и конструкция, межэтажное перекрытие по металлическим балкам
При создании кровельной системы используют такие несущие элементы как балка стропильная и ферма, их внешний вид можно увидеть на фото. Стропильные конструкции предназначаются для перекрытия пролетов и служат основанием для укладки настила на кровлю.
При составлении проекта здания и крыши для него в обязательном порядке выполняется расчет балок перекрытия, исходя из нагрузок, которым они будут подвергаться.
Элементы стропильных систем
Балки стропильные и фермы, лежащие в основе всех стропильных систем, по-разному распределяют оказываемые на них внешние и внутренние усилия. Балка является одноэлементной конструкцией, воспринимающей нагрузку по всей своей длине. Изгибающие моменты в ее сечениях вызывают нормальные разнозначные усилия, при этом у крайних волокон они самые большие.
Деревянная стропильная ферма относится к стержневым конструкциям, она испытывает давление только в местах соединения стержней, где действуют вызываемые узловой нагрузкой нормальные однозначные усилия. Так для сборного железобетона признано рациональным использование безраскосных ферм с круговыми очертаниями в месте нахождения верхнего пояса.
Виды железобетонных балок
Железобетонные стропильные балки применяют для перекрытия пролетов, имеющих расстояние 6, 9, 12, 18 метров.
Если длина пролета превышает 24 метра, тогда фермы по технико-экономическим параметрам значительно превосходят балки. Имеющие длину 6 и 9 метров балки используют для выполнения кровель на пристройках, а 12-метровые изделия применяют в качестве поперечных и продольных ригелей покрытия. 18-метровые балки задействуют как поперечные ригели, на них укладывают плиты, имеющие размеры
3х6 или 3х12 метров.
В зависимости от типа профиля балки бывают:
- односкатными с нижним ломаным поясом или расположенными параллельно поясами;
- трапециевидными двускатными с постоянным уклоном верхнего пояса;
- с ломаным и криволинейным верхним поясом.
При обустройстве разных видов покрытий используют то или иное изделие, для чего и выполняется расчет нагрузки на балку. Как правило, односкатные балки необходимы для устройства кровель, имеющих уклон в одну сторону, например, на пристройках. Элементы железобетонные стропильные с параллельными поясами изготавливаются легко, поскольку арматурные каркасы для них отличаются постоянной высотой – их применяют в строительстве горизонтальных кровель.
При создании двускатных крыш чаще всего используют балки с постоянным уклоном верхнего пояса, который равен для кровель с незначительным наклоном 1:30, а для кровель с большим наклоном — 1:12. Но у них имеется недостаток: возникает необходимость выполнения арматурных каркасов с переменной высотой. При необходимости создания в уровне покрытия пропуска для инженерных сетей, используют балки двускатные решетчатые, имеющие пролет 18 и 12 метров.
Балки, у которых очертания верхнего пояса делают в виде ломаной или кривой линии, широкого применения не нашли, поскольку их производство основано на сложной технологии, хотя для них свойственно выгодное распределение материалов по длине пролета.
Выбор сечения у железобетонных балок
При подборе поперечных сечений для железобетонных балок учитывают ряд особенностей:
- для поперечного сечения ригелей наиболее экономичной формой сечений считается двутавровая, у которой толщина стенки составляет от 60 до 100 миллиметров. Этот параметр зависит от способа расположения каркаса арматуры, укладки бетона и его уплотнения в вертикальном положении;
- у V-образных опор толщина стенки постепенно увеличивается и тем самым обеспечивается прочность балок и стойкость к возникновению трещин, переходя на опоре из наклонных в прямоугольное или трапециевидное сечение, имеющее ширину, равную ширине полок. Для балок, имеющих длину 6 и 9 метро, часто используют тавровое сечение;
- высота сечения ригелей в середине пролета составляет 1/10-1/15 длины пролета. Также в середине пролета для двускатных балок значение сечений определяется, исходя из стандартной высоты балок – 800 или 900 миллиметров и уклона верхнего пояса;
- с целью обеспечения устойчивости и надежности при установке, транспортировке и опирании плит покрытия кровли ширина верхней полки выбирается в пределах от 200 до 400 миллиметров;
- что касается ширины нижней полки, то этот параметр определяют в зависимости от ее прочности при обжатии бетона, размещения напрягаемой арматуры и длины площадки, необходимой для опирания балки на колонну. Как правило, ширина нижней полки составляет 200-280 миллиметров. От нижней и верхней полок переход к вертикальной стенке осуществляется с использованием вута (плавного увеличения поперечного сечения недалеко от места опирания), имеющего угол наклона около 45 градусов;
- самыми простыми в производстве и удобными при пропуске всевозможных коммуникаций считаются решетчатые железобетонные двускатные стропильные балки с сечением 200-280 миллиметров;
- для изготовления двускатных балок используют бетон классов В25-В40. В качестве продольной арматуры задействуют стержневую арматуру классов A-V и A-IV, канаты класса К-7, высокопрочную проволоку класса Bp-II. Хомуты полок, продольные стержни верхней полки и каркасы стенки производят из арматуры класса A-III. Поскольку у ригелей в опорных частях могут возникать большие усилия, устанавливают дополнительную арматуру, имеющую форму расположенных вертикально стержней и сеток;
- в двускатных балках с двутавровым сечением на этапе обжатия возможно появление начальных трещин в верхней полке, поэтому их надо армировать в верхней части ригеля с помощью конструктивной напрягаемой арматуры;
- когда производится расчет балки перекрытия, учитывают особенности опирания их на колонны, а затем определяют расчетный пролет;
- расчет стойкости относительно вероятности возникновения прогибов и трещин, подбор арматуры выполняют аналогично тому как и для простого изгибаемого элемента различного профиля на всех стадиях работы конструкции. Следует учитывать, что в двускатных балках опасное нормальнее сечение располагается на 0,35-0,4L от опоры;
- под воздействием равномерно распределенной нагрузки при уклоне верхней полки 1:12, опасное нормальное сечения находится от опоры на расстоянии 0,37L;
- в балках, имеющих параболическое очертание верхнего пояса, при равномерно распределенной нагрузке нормальное расчетное сечение располагается посередине пролета.
Этот параметр зависит от способа расположения каркаса арматуры, укладки бетона и его уплотнения в вертикальном положении;
Как правило, ширина нижней полки составляет 200-280 миллиметров. От нижней и верхней полок переход к вертикальной стенке осуществляется с использованием вута (плавного увеличения поперечного сечения недалеко от места опирания), имеющего угол наклона около 45 градусов;
Следует учитывать, что в двускатных балках опасное нормальнее сечение располагается на 0,35-0,4L от опоры;Перекрытия по металлическим балкам
Перекрытие по металлическим балкам позволяет обустраивать большие пролеты, но по цене оно является наиболее дорогостоящим. В качестве металлических балок предпочтительно использовать двутавр, можно швеллер или рельсы. Металлические балки перекрытия и некоторое количество арматуры, которое укладывают и приваривают между ними, заливают бетоном. Так как пролет каждого из участков около одного метра, то толщина полученного перекрытия получается значительно меньше, чем у монолитного перекрытия.
Устройство перекрытий по деревянным балкам
Конструкция перекрытия по деревянным балкам обладает достоинствами, среди которых дешевизна и легкость устройства.
Чтобы смонтировать потолочные балки из дерева, не требуется наличие специальной техники. Плохо, что устройство перекрытий по деревянным балкам можно использовать при наличии пролетов от 4 до 4,5 метров. Если они имеют большее расстояние, то и размеры балок, и стоимость конструкции сильно возрастают.
Перед установкой делается расчет деревянных балок перекрытия, желательно специалистами. Величина опирания балки на стену не может быть менее 12 сантиметров. Концы этих элементов либо опираются на стену, либо их заводят в специально оставленные гнезда. Балки пропитываются антисептиком, их концы оборачивают рубероидом, толем или пленкой. Расчет деревянных балок можно выполнить самостоятельно при помощи специальных программ. Также расчет деревянной балки перекрытия в зависимости от пролета, шага установки и нагрузки имеется в Интернете.
Балки из бруса
Клееная балка (стропила из бруса) относится к современным стройматериалам, получившим широкое распространение благодаря отличным эксплуатационным характеристикам.
В несущих системах конструкционный брус также нашел применение.
Самой прочной на износ балкой считается брус с соотношением сторон 7:5.
Круглое бревно выдерживает большую нагрузку, чем вытесанный из него брус, но такой прочностью на изгиб не обладает. Зависит прогиб в основном от высоты балки, а не от ее ширины. Например, соединение двух абсолютно одинаковых брусьев при помощи болтов и шпонок способно выдержать вес в 2 раза больший, чем, если уложить оба бруса рядом.
Правда, когда клееные стропила сделать слишком тонкими, они начинают изгибаться в сторону. Если создается чердачное или межэтажное перекрытие по балкам, они должны обладать толщиной не менее 1/24 длины.
Подстропильные балки и их особенности
Используемые для покрытий с балочными конструкциями балки подстропильные и подстропильные фермы обладают рядом особенностей:
- железобетонные изделия производят с пучковой арматурой исключительно предварительно напряженными;
- эти изделия бывают с параллельными и непараллельными поясами;
- балку подстропильную рассчитывают по схеме как для однопролетной балки, которая нагружена распределенной от собственного веса нагрузкой и сосредоточенной силой в середине пролета;
- у балок и ферм подстропильных конструкций есть железобетонные консоли или стальные столики, предназначенные для опираний на них несущих конструкций покрытий;
- эти элементы крепят к каркасу, как и основные конструкции.
От правильного выбора балок стропильных и подстропильных зависит прочность и надежность всей кровельной конструкции
Модули расчета > Балки > Деревянная балка
Нужно больше? Задайте нам вопрос
В этом разделе для каждой вкладки ввода мы рассмотрим только элементы, которые являются уникальными для типа материала ДЕРЕВО. Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео:
Общие сведения о типичном вводе данных для всех лучей см. в разделе Балки.
Этот модуль предлагает полное проектирование одно- и многопролетных деревянных элементов. Среди его возможностей:
• Балки однопролетные или многопролетные.
•Концевая фиксация может быть штифтовой, фиксированной, свободной или их комбинацией.
• Анализ выполнен в соответствии с NDS 2005 года.
• Можно выбрать методы проектирования ASD или LRFD. Значения KF и phi автоматически определяются и применяются для метода LRFD.
• Предоставляется полная база данных деревянных профилей. Сюда входят распиленные, клеено-ламинированные и отдельные промышленные профили.
• Предоставляется полная база данных пород древесины. Все значения приведены в соответствии с NDS 2005 года.
•Длины сжатой кромки без скобок могут быть заданы различными способами.
•Предусмотрен автоматический выбор элементов.
•Вы можете указать значения для CM, Ct и Cr. CF или CV предоставляется автоматически. В случае CF значение также основано на степени стресса вида.
Общие данные
Материал балки
Щелчок по одной из этих кнопок изменяет тип материала, используемого для балки.
Метод проектирования
Для дерева и стали можно выбрать методы проектирования ASD или LRFD.При расчете бетона всегда используется расчет предельной прочности (LRFD).
Расчетные значения
В этом разделе указывается тип используемой древесины. Используйте кнопку, чтобы получить доступ к стандартной базе данных эталонных проектных значений древесины и выбрать материал.
Эти значения можно редактировать прямо на экране. ОДНАКО существуют и другие элементы информации, такие как коэффициенты размеров для элементов определенных размеров, которые хранятся отдельно.
Данные о пролете луча
Эта вкладка используется для определения длины пролета и информации о сечении балки:
Кнопка, показанная на снимке экрана ниже, используется для отображения базы данных деревянных сечений.
База данных деревянных секций содержит большое количество цельнопиленных элементов, элементов из клееного бруса и изготовленных элементов, обычно используемых в США.
Кнопка, показанная на снимке экрана ниже, используется для отображения диалогового окна «Проектирование деревянных элементов».
Диалоговое окно «Проектирование деревянных элементов» позволяет выбрать тип выбранного элемента и указать пределы допустимого коэффициента напряжения, коэффициента прогиба и размера выбранного элемента.
Примечание. Коэффициент максимального напряжения не действует как множитель для указанных коэффициентов прогиба.
Продольные нагрузки
Нет отличий от других материалов.
Нагрузки на все пролеты
Нет отличий от других материалов.
Комбинации нагрузок
Для деревянных элементов вы увидите записи для коэффициентов продолжительности нагрузки. Когда используется ASD, коэффициент продолжительности нагрузки называется CD.Когда используется LRFD, коэффициент продолжительности нагрузки обозначается как λ.
Обратите внимание, что CD и λ на самом деле отображаются на кнопке в верхней части столбца значений.
Когда эта кнопка нажата, программа автоматически определяет правильное значение для CD или λ в соответствии с NDS на основе типа нагрузки с самой короткой продолжительностью, включенного в каждую из комбинаций нагрузок.
Вкладки результатов: этот набор вкладок предоставляет подробные результаты для текущего расчета.Вертикальные вкладки на левом краю экрана позволяют выбрать три основные области, доступные для просмотра: Расчеты, Эскиз и Диаграмма.
Вкладка «Расчеты» предлагает следующие варианты результатов:
Сводные результаты содержат подробные сведения о сдвиге, моменте и прогибе для определяющих комбинаций нагрузок.
Макс. Комбинации предоставляют подробные результаты для каждого сегмента балки для каждой комбинации нагрузок. В крайнем левом столбце перечислены комбинации нагрузок и учитываемая длина без связей.
Эти результаты представляют собой консолидацию очень подробных дополнительных результатов, представленных на вкладке Сводка M-V-D.
M-V-D Summary- Stresss показывает очень подробную информацию о моментах и сдвигах для каждой балки и для каждой комбинации нагрузок. Для многопролетных балок, использующих автоматическое размещение несбалансированной динамической нагрузки, могут быть тысячи строк результатов.
Сводка M-V-D — Отклонения показывают очень подробные результаты прогиба для всех комбинаций нагрузок.
Support Reactions показывает реакции каждой опоры для каждого состояния нагрузки.
На вкладке «Эскиз» представлено графическое представление проектируемой балки:
На вкладке «Диаграмма» можно просмотреть диаграммы сдвига, момента и прогиба для выбранных комбинаций нагрузок:
ОТЧЕТЫ
Ниже приведен типичный печатный отчет Wood Beam:
Таблицы пролетов балок перекрытий | Калькулятор
Часть 3 жилого структурного проектирования
На этой странице мы объясним, как читать и проектировать с помощью таблиц пролетов балок перекрытий.
Вы найдете калькулятор пролета балки внизу этой страницы. На этом сайте также есть информация о том, как научиться читать таблицы балок и калькулятор балок.
Если вы только начинаете, вы можете перейти на страницу балок, так как мы расширим пример проекта дома, представленный там. Или даже вернитесь к странице проектирования жилых домов, которая объясняет базовую структуру дома.
Или посмотрите карту сайта с учебным пособием «Создай собственный дом».
Использование таблиц пролетов балок перекрытия
Продолжая часть 2: Таблицы пролетов деревянных балок для проектирования жилых домов, мы как раз собирались расширить наш примерный дом.Как только мы превысим допустимые пролеты для балок пола (как показано в таблицах пролетов балок пола), нам понадобится какая-то опора под этими балками пола.
Эта опора может иметь форму несущей стены. Стена может быть конструкционной бетонной или бетонной стеной подходящего размера или стеной с деревянным каркасом.
Мы обсудим эти возможности позже. На данный момент мы рассмотрим поддержку балок перекрытия с помощью балки перекрытия.
Самый широкий пролет в таблице пролетов балок перекрытия в Части 2 этого учебного модуля показал, что балки перекрытия могут иметь пролет 17 футов 2 дюйма, если они имеют размер 2 X 12 с шагом 12 дюймов o.в. (по центру). Давайте расширим наш дом за пределы пролета 17 футов 2 дюйма до ширины 24 фута. Таким образом, размеры дома теперь будут 24 фута X 13 футов.
Можно было бы по-прежнему обрамлять пол таким же образом, как указано выше, но просто спустить балки пола в противоположном направлении (нужно использовать пиломатериалы размером 13 футов), но в нашем примере мы сохраним балки пола. бегут в том же направлении. Теперь на высоте 24 фута мы находимся за пределами возможностей нашего стола в нашем предыдущем примере. Таким образом, нам придется разместить деревянные балки пола (или, аналогично, деревянные потолочные балки) по ширине дома, чтобы поддерживать балки пола. На фото ниже показан план того, как это будет выглядеть.
Балки пола по-прежнему имеют длину 12 футов, но теперь вы можете видеть балку перекрытия, проходящую горизонтально через середину дома (поддерживаемую нижней бетонной стеной фундамента). На рисунке ниже показано, как будет выглядеть каркас этого пола в трехмерной перспективе.
Теперь вопрос в том, насколько большой должна быть центральная балка пола? Опять же, нет необходимости выполнять сложные расчеты деревянных балок, достаточно просто найти ответ в таблице пролетов балок.Существует множество таблиц пролетов балок для всех видов пиломатериалов, а также для количества этажей, которые в конечном итоге поддерживаются этой балкой. В приведенной ниже таблице показана выдержка из таблицы максимального пролета сборных балок перекрытий из дугласовой пихты для поддержки не более одного этажа. Есть несколько таблиц пролетов балок для всех пород дерева.
Образец таблицы пролетов балок пола
Эта таблица является просто образцом и может быть недействительна для вашего региона.
В этой выдержке из таблицы пролетов показаны два возможных размера сборных балок перекрытий (2 X 10 и 2 X 12).Полная таблица показывает больше размеров пиломатериалов. Он также показывает максимальное расстояние, которое может охватывать балка для различного количества таких кусков пиломатериала, собранных вместе (это обозначается как 3-слойный, 4-слойный и 5-слойный). 3-слойная с 2 X 10 будет означать, что три 2 X 10 соединены вместе бок о бок, их широкие части идут параллельно друг другу.
Поддерживаемая длина, показанная вдоль самой левой стороны таблицы, представляет собой общую длину балок перекрытия, которые должны поддерживаться с обеих сторон балки перекрытия, деленную на два.В нашем примере дом имеет ширину 24 фута, поэтому для дома потребуется общая ширина балок 24 фута. Деление на два дает нам 12 футов поддерживаемой длины. Таким образом, мы прочитаем по строке таблицы 12 футов поддерживаемой длины.
Поскольку дом имеет длину 13 футов, мы ищем запись в таблице для сборной балки перекрытия, длина которой может составлять 13 футов.
Нам также, вероятно, понадобится наименьшая сборная балка, которая будет соответствовать этому требованию, поскольку она будет наименее дорогой. Посмотрите в таблице вдоль ряда 12 футов поддерживаемой длины.Вы увидите, что 4-слойная балка 2 X 12 может охватывать максимум 13 футов, поддерживая 12-футовые балки с обеих сторон.
Где найти столы
Лучшее место для подбора столов Span — это ваш местный склад пиломатериалов, так как там есть все столы, которые используются в вашем регионе.
Переход от расчетов балок к опорам балок
Итак, теперь у нас есть балки перекрытия подходящего размера и балка перекрытия подходящего размера для нашего дома размером 24 х 13 футов. Наша балка перекрытия может охватывать максимум 13 футов.В приведенной выше таблице самый широкий пролет балки перекрытия для 12 футов поддерживаемых балок перекрытия составляет 14 футов 7 дюймов (при использовании 5-слойного 2 X 12). Что, если нам нужно больше пролета?
Допустим, наш дом имеет размеры 24 х 26 футов.
Теперь нам нужно будет поддержать эту центральную балку пола стойками. Как правило, в подвалах эти столбы представляют собой конструкционную сталь, бетон или сборные деревянные столбы, сделанные из кусков пиломатериалов стандартных размеров (2 «bys»), сбитых вместе гвоздями бок о бок.
Конструкционная сталь обычно используется в подвалах, поскольку они регулируются по высоте, чтобы компенсировать любое движение грунта или осадку здания после установки.
Каркас пола нашего дома размером 24 х 26 футов, балки и стойки теперь будут выглядеть так, как показано на рисунке ниже. На приведенном ниже изображении не видно, что балка перекрытия также поддерживается на своих концах внешними несущими стенами подвала.
Если используются сборные деревянные стойки, ширина стойки должна быть равна ширине балки, которую она поддерживает. В приведенном выше примере мы используем 4-слойный брус 2 X 12. 2 дюйма X 12 дюймов — это необработанный размер пиломатериала до того, как он будет пропущен через строгальный станок на лесопилке. После того, как он пройдет через рубанок, он будет 1-1/2″ X 11-1/4″ (так что да, 2 X 12 не измеряет 2″ X 12″). Это означает, что наш 4-слойный материал 2 X 12 будет иметь ширину 4 X 1-1/2 дюйма или 6 дюймов. Следовательно, столб для поддержки этой сборной балки пола должен иметь размеры 6 на 6 дюймов. Для создания таких столбов производители обычно скрепляют несколько кусков пиломатериала. Деревянная колонна прибита к балке перекрытия наверху и стоит на бетонной подушке у ее основания.
Как правило, деревянные колонны располагаются через каждые 8-10 футов в зависимости от прочности балки перекрытия над ней и нагрузки на эту балку.В ваших местных строительных нормах может быть указан размер, необходимый для таких столбов. Или вам может понадобиться, чтобы такие посты были рассчитаны инженером-строителем. Ваш строительный инспектор отметит любые столбы, балки или перекрытия на ваших строительных чертежах, которые должны иметь печать инженера. В общем, если вы остаетесь в пределах ваших таблиц пролетов балок и таблиц пролетов балок перекрытия, вам не нужно, чтобы расчеты балок выполнялись инженером-строителем.
Фотографии балок перекрытий, балок перекрытий и стоек смотрите в разделе каркаса дома в нашем блоге о домостроении.
Для получения дополнительной информации о сборных деревянных балках пола или деревянных потолочных балках см. статью Fine Home Building о сборных балках.
Следующий раздел руководства — Каркас крыши
Теперь пришло время перейти к:
Часть 4: Каркас стропил крыши учебного пособия по проектированию жилых домов.
Калькулятор пролета балки
Чтобы использовать приведенный ниже калькулятор пролета балки, сначала выберите количество этажей, которое будет поддерживать балка перекрытия, из раскрывающегося списка.
Затем с помощью кнопок выберите поддерживаемую длину балки. (Вспомните из нашего обсуждения выше, что поддерживаемая длина балки — это длина балок перекрытия, которые она будет поддерживать по обе стороны от балки, деленная на два. Например, для дома шириной 24 фута с центральной балкой перекрытия, общая поддерживаемая длина балки пола составляет 24 фута.
Затем вы делите это на два, чтобы получить поддерживаемую длину 12 футов. Это число, которое вы будете использовать для поддерживаемой длины.)
Значения, отображаемые в результирующей таблице, будут показывать девять возможных максимальных пролетов балки для выбранной поддерживаемой длины. Эти девять пролетов балок предназначены для сборных балок, состоящих из пиломатериалов размерами 2X8, 2X10 или 2X12, сбитых гвоздями в виде 3-х, 4-х или 5-слойных балок. Например, трехслойная балка 2X8 будет состоять из трех балок 2X8, скрепленных гвоздями рядом друг с другом. Для получения помощи в понимании результатов в калькуляторе прочитайте раздел выше о том, как читать таблицы пролетов балок.
1. Выберите количество этажей, поддерживаемых балкой
2.Используйте кнопки ниже, чтобы выбрать поддерживаемую длину балок перекрытия в футах (или метрах в скобках) для балки
Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор ниже.
| Дугласова пихта или лиственница (сорта № 1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Болиголов и пихта (No.1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Ель, сосна или пихта (№1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Северные виды (№1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
Если у вас очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы воспользоваться калькулятором ниже.
| Дугласова пихта или лиственница (сорта № 1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Болиголов и пихта (No.1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Ель, сосна или пихта (№1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Северные виды (№1 и № 2) Максимальный размах балки в футах-дюймах (метрах) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметры x миллиметры) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
Данные взяты из Таблиц строительства деревянных каркасных домов CMHC
Примечания:
1.
Эта таблица предназначена только для жилищного строительства и предназначена только для целей первоначальной оценки. Вы должны свериться с местными таблицами пролетов балок, чтобы убедиться, что размер балки соответствует вашему региону.
2. Возможные поддерживаемые длины указаны с шагом в два фута (600 мм). Для получения более точных значений длины вам необходимо обратиться к таблицам пролетов.
Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. Нелегальные интернет-копии будут обнаружены Copyscape.
| Балки и перемычки на самом деле просто балки. Балка – это конструктивный элемент, обычно располагаемый горизонтально и способный
выдерживать нагрузки, в первую очередь за счет сопротивления изгибу. Изгибающая сила
индуцированных в материале балки в результате нагрузок, включающих ее
собственный вес (вес балки) и дополнительные нагрузки (другие нагрузки, называемые динамическими нагрузками). Балки бывают разных размеров и форм. Они, как правило, либо однородны или композитный. Однородный пучок — это пучок из одного материала, например, дерево или сталь. Композит – это материал, изготовленный из разных материалов, таких как как, бетонная балка со стальной арматурой. Некоторые типы балок:
| Все это может показаться чрезмерным, но это не так.  Некоторые эксперты говорят, что инженерия состоит на 80% из логики и на 20% из приложений. Некоторые могут обсудить это. но здесь мы предоставим вам основную инженерную информацию и приложения, которые вы не всегда можете найти доступными. Пока балки нагружены по-разному. Свободно опертая балка представляет собой обычно используемый луч (как показано выше). Ниже вам будет показано, как все это работает и как выбрать балку (деревянную или стали). Мы также коснемся выбора бетонной балки в разделе Балка. Простая опорная равномерно распределенная балка с уравнениями и решениями:В приведенном выше примере есть шаги, необходимые для выбора и проектирования дерева. Луч. Если вы хотите выбрать и спроектировать стальную балку, шаги будут такими: такой же.Есть несколько вещей, которые меняются, например, напряжение на изгиб в Материал, момент инерции, модуль упругости и сечение Модуль.  Все остальные уравнения были бы такими же, если бы у вас было то же самое.
нагрузка (W) и пролет (L). Обычные этапы проектирования балки:
Простая балка с сосредоточенной нагрузкой на опорной точке с уравнениями и решениями: |
и неподвижные грузы, такие как люди и мебель). Эти нагрузки производят то, что
называются изгибающими моментами в балке, а также могут иметь изгибающие моменты в каждой
поддерживаемый конец, когда концы закреплены на торцевых опорах.Фиксированный означает, что
они прикреплены таким образом, что часть нагрузки на балку приходится на
переносятся на торцевые соединения (такие как стены или колонны).
Дается ссылка на СНиП
в разделе строительных норм и правил данного веб-сайта.
Мы хотим, чтобы Beam
быть разработан для максимальной безопасности. Для свободно опертой балки с
Равномерно распределенная нагрузка M = WL 2 /8.
Так
если у вас ограниченное пространство, стальная балка может быть лучшим выбором.
В примере максимальное отклонение
разрешено контролируется Кодексом. Различные допустимые отклонения показаны на
пример. Чтобы вычислить отклонение, нам нужна дополнительная информация,
который равен E (модулю упругости) материала и I (моменту упругости).
Инерция) для выбранного элемента. (См. раздел «Расчет момента инерции»).
на этом веб-сайте) 
Span Calc в App Store
Калькулятор для деревянных балок и стропил для всех видов и сортов имеющихся в продаже пиломатериалов из хвойных и лиственных пород, как указано в Национальной спецификации дизайна 2018 года® для всех видов и сортов коммерчески доступных пиломатериалов из хвойных и лиственных пород, как указано в Национальной спецификации проектирования® (NDS®) для деревянного строительства 2018 года.Балки и стропильные пролеты могут быть определены для общих условий нагрузки. Калькулятор параметров пролета позволяет выбирать несколько видов и сортов для целей сравнения.
Максимальные горизонтальные пролеты для балок и стропил рассчитываются на основе следующих допущений и условий:
· Балки и стропила ориентированы так, чтобы выдерживать вертикальные нагрузки, приложенные к узкой (1,5 дюйма) поверхности элемента, что приводит к изгиб оси.
· По крайней мере, три балки или стропила устанавливаются параллельно друг другу на расстоянии не более 24 дюймов от центра, с правильно спроектированной обшивкой, прикрепленной к верхней (сжатой) кромке каждой балки или стропила.
· Балки и стропила являются однопролетными с соответствующей конструкционной опорой на каждом конце. Калькулятор пролетов не учитывает консольные балки и стропила, многопролетные балки и стропила или сращенные балки и стропила.
· Для балок и стропил большинство строительных норм и правил определяют минимальную опорную длину 1,5 дюйма для дерева или металла и не менее 3 дюймов для кирпичной кладки или бетона. Эти минимальные длины подшипников должны использоваться при отсутствии расчетных длин подшипников.
Проконсультируйтесь с местными строительными нормами для конкретных требований.
· Балки и стропила выдерживают только комбинации постоянной нагрузки плюс временная нагрузка (D + L), статическая нагрузка плюс снеговая нагрузка (D + S) или статическая нагрузка плюс временная нагрузка крыши (D + Lr). Калькулятор пролета не учитывает ветровую или сейсмическую нагрузку.
· Здания в регионах со снеговой нагрузкой на грунт более 70 фунтов на квадратный фут не должны использовать предписывающие положения руководящих строительных норм и правил без одобрения уполномоченного органа. Здания в этих зонах с высоким снежным покровом должны проектироваться в соответствии с принятой инженерной практикой.
Несмотря на то, что были предприняты все усилия для обеспечения точности представленной информации, и были предприняты особые усилия для обеспечения того, чтобы информация отражала современное состояние дел, ни Американский совет по древесине, ни его члены не несут никакой ответственности за любой конкретный дизайн, подготовленный из этого приложения Span Calculator.
Те, кто использует этот калькулятор Span Calculator, несут всю ответственность за его использование.
Приложение для проектирования деревянных балок от Construction Knowledge.net
«Очень прост в использовании, когда вы хотите убедиться, что кусок дерева
достаточно силен, чтобы вытащить что-нибудь из ямы.
— Лия в Android Market
Простой в использовании калькулятор расчета деревянных балок для строительства:
Ввод: пролет, размер балки, тип пиломатериала и вариант точечной или равномерной нагрузки
распределенная нагрузка (включены только простые балочные пролеты).
Выходы: расчетное напряжение при изгибе, допустимое напряжение для вашего типа балки и
расчетный и допустимый прогиб.
Другие функции и примечания:
Результаты можно отправить по электронной почте, в текстовом сообщении или скопировать в буфер обмена телефона.
Не стесняйтесь, присылайте нам по электронной почте предложения по функциям или новые идеи для приложений.
Пример:
У вас есть дерево 6 x 6, охватывающее верх строительных лесов и
подъем с него. Вы хотите убедиться, что деревянная балка больше, чем
соответствует грузу, который вы поднимаете. Вы знаете, что это обработано желтым
сосна, пролеты 5 футов и пытается поднять груз весом 1500 фунтов (10 кубических футов
из бетона).Было бы неплохо узнать, поддерживает ли расчет
что подсказывает тебе твоя интуиция?
Вот как это работает:
1. Введите длину пролета: 5 футов
2. Введите предполагаемую ширину и глубину луча: 5,5″ и 5,5″
3. Выберите тип древесины из вариантов: Сосна южная обработанная #2 сорт
4. Укажите, будет ли нагрузка представлять собой точечную нагрузку в центре пролета или равномерную нагрузку. распределенная нагрузка? Точечная нагрузка.
Примером точечной нагрузки является подшипник стойки на балка или стальной трос, поднимающий ковш с помощью тяги. Точечные нагрузки находятся в фунтов стерлингов. В примере на экранах ведро с 10 кубическими футами бетона предстоит поднять. Таким образом, нагрузка будет составлять 10 куб. футов бетона x 150 фунтов/куб. футов. бетона = 1500 фунтов.
С другой стороны, равномерно распределенная нагрузка возникает, когда
Силы, действующие на балку, распределены по длине балки.За
например, деревянная балка на расстоянии 16 дюймов в центре имеет 16 дюймов фанеры и ковра.
(скажем, 2 фунта на квадратный фут) статической нагрузки над ним. Итак, мертвая нагрузка
становится 2 фунта/фут x 1,33 фута = 2,66 фунта на погонный фут. Жизнь
нагрузка (скажем, 40 фунтов на квадратный фут для жилых помещений) также будет составлять 40 фунтов на квадратный фут x 1,33.
фут = 53,2 фунта на погонный фут. Таким образом, общая нагрузка будет мертвой
нагрузка 2,66 фунта/фут + динамическая нагрузка 53,2 фунта/фут = 55,86 фунта/фут.
5.Однако вернемся к примеру: введите количество груза: 1500 фунтов
6. Убедитесь, что верхний пояс балки защищен от скручивания или коробление. Программа учитывает только напряжения изгиба для простого пролета с либо центральная точечная нагрузка, либо равномерно распределенная нагрузка. Программа предполагает, что верхний пояс балки имеет достаточную опору (либо с помощью регулярно расположенные балки или какой-либо тип стабилизирующих связей) по крайней мере каждые пять футов.Если верхний пояс балки недостаточно поддерживается, пожалуйста, поймите, что балка может выйти из строя из-за коробления верхнего пояса. Эта программа не оценивает пролетные строения балок с незакрепленными верхними тросами.
7. Просмотрите вывод программы:
Эту базовую программу проектирования деревянных балок должны использовать только квалифицированные
лиц.
Допущения и формулы в программе должны быть
полностью понятен любому, кто использует эту программу.
Какой размер балки мне нужен для 30-футового пролета? – Модернизированный дом
Не всегда легко рассчитать идеальный размер балки, необходимой для охвата 30-футового расстояния. К счастью, есть простое решение, с помощью которого можно определить правильный размер. Давайте посмотрим, как это сделать, чтобы ваш следующий строительный проект стал проще простого.
Опорные балки важны для структурной целостности зданий.Важной частью является не только определение местоположения этих балок, но и надлежащей длины и прочности в зависимости от того, где они развернуты и какого типа (например, двутавровая балка).
Если у вас 30-футовый пролет, важно знать, какой длины балка вам понадобится для поддержки. Для этого есть хорошее практическое правило: разделите свой диапазон (в дюймах) на 20 .
Итак, если ваш пролет составляет 30 футов (или 360 дюймов), вы должны разделить его на 20, чтобы получить 18 футов. Как правило, это будет от трети до половины вашей общей глубины.
В этой статье мы обсудим различные пролеты, а также размеры балок. Важно, чтобы вы знали эту информацию, поскольку вы строите структуру, которая должна выдерживать некоторый вес.
Не хотите сделать это сами?
Получите бесплатные расценки без обязательств от профессиональных подрядчиков рядом с вами.
НАЙТИ МЕСТНЫХ ПОДРЯДЧИКОВ
Связанное содержимое: Как далеко может пролетать стальная двутавровая балка? | 30 Типы балок (используемых в строительстве)
Различные пролеты для балок
Конечно, не каждая конструкция будет иметь один и тот же тип пролета или конструкции.Есть колонны, полы (в частности, балки и настил), балки, фермы и многое другое. Таким образом, важно знать, какой тип балки вам нужен в зависимости от ситуации, прежде чем вы сможете рассчитать необходимую глубину.
Вот варианты, с которыми вы можете столкнуться, и что вы можете сделать, чтобы определить правильный размер балки, чтобы обеспечить структурную поддержку, которая сделает вашу конструкцию надежной и надежной. Точно следуйте расчетам, потому что изменение в ту или иную сторону может означать, что глубина вашей балки отключена и не будет охватывать весь пролет.Это плохо скажется на целостности конструкции и может привести к растрескиванию или поломке самой балки.
Видео: Основные сведения о размерах балки
Балки и фермы для пола
Опять же, вы хотите, чтобы ширина вашей балки была примерно от 1/3 до ½ глубины вашего пролета. Размеры балки в конечном итоге будут одинаковыми. Единственная разница в том, что сам фланец будет толще.
Вы также можете сделать выступ балки, если захотите. Максимальный свес балки может составлять 3/8 пролета, на который она опирается .
Имейте это в виду, если вы хотите создать выступ своей опорной балки. Свесы рекомендуются только для дополнительной поддержки, а также для придания изюминки.
Убедитесь, что вы используете вышеупомянутую формулу. Деление в дюймах на 20 — это самый быстрый способ определить, какой должна быть ваша балка для пролета любого размера. Это также гарантирует, что у вас будет точное измерение, а не приблизительная оценка.
Столбцы
Размер колонны полностью зависит от того, какую площадь пола она поддерживает. Когда вам нужно определить размер вашей колонны, вы можете найти площадь пола, разделив расстояние между основной колонной и любыми соседними колоннами. Общая площадь суммируется при переходе с этажа на этаж.
Так, например, колонна 6×6 может поддерживать до 750 квадратных футов. Колонна 8×8 сможет поддерживать 3000 квадратных футов.А колонна 12×12 сможет поддерживать 6000 квадратных футов. Еще одно хорошее эмпирическое правило заключается в том, что добавление двух дюймов к вашей опорной колонне может дать вам дополнительные 1500 футов поддерживаемой площади.
Настил для пола
Иногда вы не сможете использовать балки и балки для пола. Вместо этого вы можете использовать лаги и настил. Это также означает, что вам понадобится другой способ измерения глубины вашей поддержки.
Металлический настил может иметь прозрачные выступы.Они также могут иметь 2 дюйма глубины, которые охватывают до 10 футов, 3-дюймовые пролеты, которые достигают до 15 футов. Хорошее эмпирическое правило заключается в том, что на каждый дюйм глубины вы можете добавить 5 футов к пролету.
Необходимо помнить не только о глубине настила. Вам понадобится бетонный пол толщиной около 2 или 3 дюймов, который будет залит поверх пола. Убедитесь, что вы правильно нарисовали гофры настила. Правильные размеры обеспечат необходимую жесткость.
Балки для пола
Конечно, вы также можете использовать в напольном покрытии легкие стальные балки.Они также взаимозаменяемы с фермами. Глубина 6 дюймов покроет пролет в 10 футов. Для любых дополнительных 2 дюймов глубины вы можете добавить еще 2 фута пролета, при этом 12 дюймов становятся пределом.
Когда вы преодолеете точку глубины 12 дюймов, вы начнете добавлять 2 фута пролета на каждые 3 дюйма глубины, которые вы добавляете . Очень важно, чтобы вы следовали этим инструкциям, иначе на вашем полу может не хватить опоры. Вы не хотите провалиться, если это так.Поставив опоры в правильных местах, вы можете быть уверены, что пол выдержит.
Координация размеров
Имейте в виду, что использование одного из описанных выше методов, скорее всего, приведет к тому, что размеры ваших стальных элементов не будут соответствовать друг другу. Так, например, у вас может быть внутренняя колонна глубиной 8 дюймов, но внешняя колонна имеет глубину 6 дюймов, а у вас есть балка глубиной 12 дюймов.
Убедитесь, что вы правильно координируете размеры, которые вы используете более эффективным способом.Это сделает всю конструкцию проекта более эффективной, и это должно быть целью любого проекта, за который вы беретесь.
Переменные
Общий пролет балки зависит от нескольких переменных.
Это размер ваших пиломатериалов, порода, которую вы используете, и нагрузка, которую они должны выдерживать . Как правило, желательно иметь меньше постов на палубах верхнего уровня. Это означает использование более крупных материалов каркаса при использовании более длинных пролетов.
Максимальная ширина луча полностью зависит от предполагаемой нагрузки.Существуют определенные требования к жилью, о которых следует знать. Однако, как правило, чем длиннее у вас балка, тем большую площадь настила поддерживает эта балка (и балка).
Расчет опорной балки
Если вы не совсем уверены, как определить, с каким пролетом балки вы имеете дело, не волнуйтесь. Существуют калькуляторы для различных пород дерева, размера балки и доступных пролетов балок (до 18 футов). Однако, если вы все еще не уверены, вы всегда можете позвонить профессионалу, чтобы спросить их.Это не означает, что вы должны платить им за выполнение работы, но просто задайте вопрос, чтобы убедиться, что вы все правильно написали.
Используя это, вы можете взять известные вам характеристики и подключить их, чтобы узнать, какие пролеты балок или размер балки вам понадобятся. Крайне важно, чтобы вы сделали это правильно, потому что вы хотите обеспечить сохранение структурной целостности.
Различные породы дерева
Строители-любители должны знать, что существуют не только разные виды древесины, но и разные размеры и нагрузки, которые обычно доступны.
Наиболее распространенными видами древесины, которые вы найдете, являются южная сосна, дугласовая пихта или лиственница, кромка, пихта, ель, сосна, кедры, красное дерево, сосна пондероза и красная сосна, и это лишь некоторые из них. Знание того, какую нагрузку может выдержать ваш вид, также является частью уравнения.
Связанные вопросы
Какой длины балка мне нужна для пролета 12 футов?
Для оценки пролета вашей балки для эскизного проекта вы можете использовать этот метод.
Если вы поддерживаете балки длиной 12 футов, и у них нет выступа за балкой, то двухслойная балка может иметь длину в футах до эквивалента ее глубины в дюймах.Тем не менее, луч 2 x 12 может охватывать около 12 футов, а луч 2 x 10 может охватывать около 10 футов.
Как далеко может пролететь балка без опоры?
В этом примере мы будем использовать двойной 2 x 8, так как далеко он может простираться без поддержки. Балка 2 x 8 может иметь длину около 8 футов без каких-либо опор. Тем не менее, лучше разместить опоры там, где вы думаете, что они вам понадобятся, чем ошибиться. Поверхность должна быть несущей.
Одна только 10-футовая стальная балка будет стоить вам от 60 до 180 долларов, а 30-футовая стальная двутавровая балка будет стоить от 180 до 540 долларов.
Однако двутавровые балки будут стоить столько же, но они прочнее и будут поддерживать пролеты в три раза длиннее.
Не хотите сделать это сами?
Получите бесплатные расценки без обязательств от профессиональных подрядчиков рядом с вами.
НАЙТИ МЕСТНЫХ ПОДРЯДЧИКОВ
Не сомневайся
Теперь, когда у вас есть все ресурсы, чтобы найти подходящую опору для балки, остается только приобрести необходимые материалы и выполнить установку.Нельзя переоценить тот факт, что вы должны быть точными в своих измерениях и требованиях к нагрузке.
При установке получить справку по подобным проектам. Балки могут быть повреждены при падении и могут серьезно травмировать вас при падении. Дважды проверьте свои измерения и убедитесь, что они правильно закреплены, прежде чем переходить к следующему шагу.
Вы можете с гордостью смотреть, когда закончите работу, зная, что у вас есть надлежащее управление нагрузкой для ваших балок и что они были оборудованы для надлежащего покрытия заданного пролета.Вскоре вы станете экспертом в этом вопросе, и вам не нужно будет обращаться к таблицам и диаграммам.
Связанные руководства
Райан Вомельдорф
Райан Уомелдорф имеет более чем десятилетний опыт писательского мастерства. Он любит вести блог о строительстве, сантехнике и других домашних темах. Райан также любит хоккей и всю жизнь является фанатом спорта Баффало.
Недавно опубликовано
ссылка на Какой цвет наружной краски тускнеет меньше всего?Какой цвет наружной краски тускнеет меньше всего?
Окрашивание дома снаружи — важное и ответственное мероприятие для любого домовладельца.Работа, скорее всего, оставит вас потраченными на всю внешнюю подготовку, выбор краски и работу…
ссылка на Обеденный стол какого цвета с шкафчиками для эспрессо?Обеденный стол какого цвета со шкафчиками для эспрессо?
Во время пандемии мы стали свидетелями небывалого бума ремонта домов. Поскольку стоимость материалов стремительно растет из-за высокого спроса, многие пытаются внести небольшие изменения, которые принесут успех…
Расчет деревянной однопролетной балки со стальной арматурой
[1] Асдрубали Ф., Ферракути Б., Ломбарди Л., Гваттари К., Евангелисти Л., Грациески Г.: Обзор структурных, теплофизических, акустических и экологических свойств деревянных материалов для строительных применений. Строительство и окружающая среда, том. 114 (2017), стр. 307-332.
DOI: 10.1016/j.buildenv.2016.12.033
[2]
К.
К. Ченг: Деревянные конструкции. Справочный модуль по материаловедению и материаловедению (США, 2016 г.).
[3] Д.Д. Коротеев, Ф. А. Бойтемиров, Н. А. Сташевская: Исследование прочности клеевых соединений листовых конструкций. Журнал фундаментальных и прикладных наук, том. 9(7С) (2017), стр. 414-424.
[4]
А.
Кавалли, М. Малавольти, А. Морозини, А. Сальвини, М. Тони: Механические характеристики полноразмерных эпоксидных соединений сталь-дерево после воздействия экстремальных условий окружающей среды. Международный журнал адгезии и клеев, том. 54 (2014), стр. 86-92.
DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2014.05.005
[5] В.Де Лука, К. Марано: Предварительно напряженный клееный брус, армированный стальными стержнями. Строительство и строительные материалы, вып. 30 (2012), стр. 206-217.
DOI: 10.
1016/j.conbuildmat.2011.11.016
[6] Т.Рейнольдс, Р. Харрис, В. Чанг: Нелинейные модальные свойства перед пределом текучести деревянных конструкций со стальными дюбелями большого диаметра. Инженерные сооружения, вып. 76 (2014), стр. 235-244.
DOI: 10.1016/j.engstruct.2014.07.010
[7]
М.
Одеберт, Д. Дхима, М. Таазунт, А. Бушер: Численные исследования термомеханического поведения соединений стали и дерева, подвергающихся воздействию огня. Инженерные сооружения, вып. 33(12) (2011), стр. 3257-3268.
DOI: 10.1016/j.engstruct.2011.08.021
[8] М.А. Брэдфорд, А. Хассание, Х.Р. Валипур, С.Дж. Фостер: Устойчивые соединения стали и дерева для каркасных конструкций. Procedia Engineering, vol. 172 (2017), стр. 2-12.
DOI: 10.
1016/j.proeng.2017.02.011
[9] Дж.Кустодио, Дж. Бротон, Х. Круз: Обзор факторов, влияющих на долговечность соединений конструкционной клееной древесины. Международный журнал адгезии и клеев, том. 29(2) (2009), стр. 173-185.
DOI: 10.1016/j.ijadhadh.2008.03.002
[10]
Н.
Гаттеско, А. Губана, М. Буттацци, М. Мелотто: Экспериментальное исследование поведения вклеенных стержневых соединений в деревянных балках, подвергающихся монотонной и циклической нагрузке. Инженерные сооружения, вып. 147 (2017), стр. 372-384.
DOI: 10.1016/j.engstruct.2017.03.078
[11]
В.Ди Мария, Л. Д’Андриа, Г. Мучачча, А. Янакиев: Влияние повышенной температуры на вклеенные стальные стержни для деревянных элементов. Строительство и строительные материалы, вып. 147 (2017), стр. 457-465.
DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2017.04.038
[12] С.Сандхаас, Дж.Г. van de Kuilen: Прочность и жесткость деревянных соединений с помощью высокопрочных стальных дюбелей. Инженерные сооружения, вып. 131 (2017), стр. 394-404.
DOI: 10.1016/j.engstruct.2016.10.046
[13]
ГОСТ 34028-2016, Прокат арматурный для железобетонных конструкций.
Технические условия, Москва, Россия, 2016. URL: http://http://docs.cntd.ru/document/1200144936.
[14] Дж.Ким, Д. Парк, К. Ли, К. Парк, Дж. Ли: Влияние криогенного термического цикла и погружения на механические характеристики фанеры, связанной фенолом и смолой. Криогеника, т. 1, с. 72(1) (2015), стр. 90-102.
DOI: 10.1016/j.cryogenics.2015.09.007
[15]
СП 64.