Калькулятор прогиба деревянной балки: Расчет деревянной балки на прогиб (калькулятор)

Содержание

несущая способность, на двух опорах, пример

В современном индивидуальном строительстве деревянные балки используются почти в каждом проекте. Найти постройку, в которой не используются деревянные перекрытия, практически невозможно. Деревянные балки применяются и для устройства полов, и в качестве несущих элементов, как опоры для межэтажных и чердачных перекрытий.

Формула расчета прогиба балки.

Известно, что деревянные балки, как и любые другие, могут прогибаться под воздействием различных нагрузок. Эта величина – стрелка прогиба – зависит от материала, характера нагрузки и геометрических характеристик конструкции. Небольшой прогиб вполне допустим. Когда мы ходим, например, по деревянному настилу, то чувствуем, как пол слегка пружинит, однако если такие деформации незначительны, то нас это мало беспокоит.

Насколько можно допустить прогиб, определяется двумя факторами:

Прогиб не должен превышать расчетных допустимых значений.
Прогиб не должен мешать эксплуатации здания.

Чтобы узнать, насколько будут деформироваться деревянные элементы в конкретном случае, нужно произвести расчеты на прочность и жесткость. Подробные и детальные расчеты такого рода – это работа инженеров-строителей, однако, имея навык математических вычислений и зная несколько формул из курса сопротивления материалов, вполне можно самостоятельно рассчитать деревянную балку.

Вспомогательная таблица для расчета количества балок.

Любая постройка должна быть прочной. Именно поэтому балки перекрытия проверяют в первую очередь на прочность, чтобы конструкция могла выдерживать все необходимые нагрузки, не разрушаясь. Кроме прочности конструкция должна обладать жесткостью и устойчивостью. Величина прогиба является элементом расчета на жесткость.

Прочность и жесткость неразрывно связаны между собой. Вначале делают расчеты на прочность, а затем, используя полученные результаты, можно сделать расчет прогиба.

Чтобы правильно спроектировать собственный загородный дом, необязательно знать полный курс сопротивления материалов. Но углубляться в слишком подробные вычисления не стоит, как и просчитывать различные варианты конструкций.

Чтобы не ошибиться, лучше воспользоваться укрупненными расчетами, применяя простые схемы, а высчитывая нагрузки на несущие элементы, всегда делать небольшой запас в большую сторону.

Алгоритм вычисления прогиба

Рассмотрим упрощенную схему расчета, опуская некоторые специальные термины, и формулы для расчета двух основных случаев нагружения, принятых в строительстве.

Нужно выполнить следующие действия:

Составить расчетную схему и определить геометрические характеристики балки.
Определить максимальную нагрузку на этот несущий элемент.
При необходимости проверить брус на прочность по изгибающему моменту.
Вычислить максимальный прогиб.

Расчетная схема балки и момент инерции

Расчетную схему сделать довольно просто. Нужно знать размеры и форму поперечного сечения элемента конструкции, способ опирания, а также пролет, то есть расстояние между опорами.4.

Здесь нужно обратить внимание на то, что момент инерции прямоугольного сечения зависит от того, как оно сориентировано в пространстве. Если брус положить широкой стороной на опоры, то момент инерции будет значительно меньше, а прогиб – больше. Этот эффект каждый может прочувствовать на практике. Все знают, что доска, положенная обычным способом, прогибается гораздо сильнее, чем та же доска, положенная на ребро. Это свойство очень хорошо отражается в самой формуле для вычисления момента инерции.

Определение максимальной нагрузки

Для определения максимальной нагрузки на балку нужно сложить все ее составляющие: вес самого бруса, вес перекрытия, вес обстановки вместе с находящимися там людьми, вес перегородок. Все это нужно сделать в пересчете на 1 пог.м балки. Таким образом, нагрузка q будет состоять из следующих показателей:

Расчет на смятие опорных участков балки.

вес 1 пог.м балки;
вес 1 кв.м перекрытия;

временная нагрузка на перекрытие;
нагрузка от перегородок на 1 кв.3/48*E*J, где:
F – сила давления на брус, например, вес печи или другого тяжелого оборудования.
Модуль упругости Е для разных видов древесины различен, эта характеристика зависит не только от породы дерева, но и от вида бруса – цельные балки, клееный брус или оцилиндрованное бревно имеют различные модули упругости.
Подобные вычисления могут производиться с различными целями. Если вам нужно просто узнать, в каких пределах будут находиться деформации элементов конструкции, то после определения стрелки прогиба дело можно считать завершенным. Но если вас интересует, насколько полученные результаты соответствуют строительным нормам, то необходимо выполнить сравнение полученных результатов с цифрами, приведенными в соответствующих нормативных документах.
Методология и формулы расчета деревянных балок перекрытия на прочность и прогиб- Обзор +Видео
Дерево до сих пор пользуется огромной популярностью в строительстве домов, и ведь не зря. Древесина обладает такими уникальными качествами как прочность, надежность, долговечность, экологическая чистота, а хвойные породы, благодаря наличию в составе смол, обогащают воздух, дезинфицируют его, создают благоприятный микроклимат в помещении.

Материал применяется для обустройства перекрытий в жилых домах, а для правильного расчета деревянной балки многие пользуются либо онлайн калькулятором, либо услугами профессионалов. Расчёты необходимо проводить в обязательном порядке, это обеспечивает длительный срок эксплуатации.
Для строительства деревянного дома, специалисты совершают расчет нагрузки на деревянные балки. Кроме того, в строительной сфере есть понятие определения прогиба досок.
На любом этапе застройки зданий необходимо проводить математические расчеты
Расчеты необходимы для всех используемых элементов, в противном случае вас постигнет неудача. Прежде чем начать закупку материалов для строительства, проведите расчет прогиба деревянных балок. Это обеспечит надежность будущей постройки, а вы будете уверены в качественном выполнении работ.

Определение прогиба и несущей способности перекрытий дело непростое, поэтому к нему нужно подойти со всей ответственностью. Расчёты помогают определить какое количество материала необходимо закупить, а также, каких размеров должны быть балки.
Измерить пролет
Первым делом необходимо измерить пролёт, который будет перекрываться балками из древесины. Также, не забывайте продумать все нюансы способов закрепления элементов конструкции. В этой ситуации, вам необходимо определит, как глубоко элементы фиксации будут погружены в стены. Это позволит вам сделать точный расчет несущих способностей деревянной балки.
Длина деревянных балок, даст вам возможность для точного расчета необходимых параметров, в том числе и прогиба. Эти показатели обусловливаться длиной пролёта. Также, важно учитывать и то, что расчет производится с неким запасом.
Примечание.

Балки из дерева, заходящие в стены, рассчитываются с учетом данного параметра.
Учитывать материал
Делая расчет деревянной балки на прочность, вы должны брать во внимание материал, который используется для застройки. В кирпичных домах, балки перекрытия устанавливаются в специальные гнезда, с глубиной 10 – 15 см. для деревянных домов есть иные параметры СНиП. В данном случае, глубина гнезд должна составлять 7 – 9 см. Параметры глубины гнезд определяют несущую способность балок.
Использование при установке перекрытий хомутов или кронштейнов, длина балок должна соответствовать проемам. Иными совами, вы должны сделать расчет промежутка между стенами, получив в результате величину несущей способности.
Примечание.
Формируя скат кровли, балки необходимо вынести за пределы стен на 30 – 50 см.
Длина обрезной доски должна составлять не более 6 м. Иначе, это к уменьшению несущей способности, и увеличению прогиба. Современное строительство отличается тем, что пролеты в домах составляют порой отметки 10 – 12 м. такие размеры, предусматривают применение клееного бруса (прямоугольной формы или двутаврового). Для увеличения показателей стойкости, применяют установку опор. К примеру, зачастую ставят колоны или добавочные стены. Также, для удлинения пролета, часто применяют технологию монтажа ферм.

Для строительства малоэтажных зданий
Используются однопролётные перекрытия: доски, бревна, брусья. Их длина может быть самой разнообразной, но в любом случае зависеть от габаритов здания.
Деревянные брусья берут на себя роль несущей конструкции. Их сечение должно составлять 14 -25 см, толщина 5,5 см – 15 см. Такие размеры – самые часто применяемые в строительстве домов. На практике, довольно часто применяется перекрестная схема установки перекрытий. Это дает возможность максимально укрепить конструкцию, не затрачивая дополнительные материалы и время в работе.

Оптимальная длина пролёта в процессе расчета деревянных балок перекрытия, составляет 2,5 – 4 м. Лучшее сечение для балок перекрытия – в соотношении высоты-ширины 1,5:1.
В строительстве существуют определенные формулы расчетов деревянных балок и необходимых параметров, которые выработались за годы непрерывной практики.
Формулы расчета деревянных балок на изгиб
M / W < = Rд
- М – момент прогиба, измеряемый в кгс х м.
- W – уровень сопротивления, измеряемый в см³.
- M = ( ql²) / 8
- Две переменные в данной формуле, помогают рассчитать нагрузку на деревянную балку.
- q – нагрузка, которую может выдерживать балка.
- l – длина балки перекрытия.
Примечание.
Результат, полученный от методологии расчета деревянных балок и степени прогиба, находится в непосредственной зависимости от используемого материала и метода обработки.
Итог
Важность расчета деревянных балок настолько велика, что от него зависит прочность всей дальнейшей конструкции здания. Не важно, насколько прочный брус вы используете для строительства, в процессе эксплуатации, он все равно потеряет свои первоначальные свойства. Под давлением и оказанной нагрузкой всей конструкции, балки начнут прогибаться, и чем больше времени пройдет, тем хуже.

Превышение показателей в 1/250 от всей длины доски перекрытия, увеличивает возможность создания ситуации аварийного обрушения. Именно поэтому, специалисты советуют не относиться халатно к расчетам деревянных балок перекрытий в жилом доме, и в случае если вы не сможете сделать при помощи калькулятора расчета деревянных балок самостоятельно, обратитесь к профессионалам.

к
Расчет сечения деревянной балки перекрытия
Расчет деревянных несущих однопролетных
опорных балок
     Расчет деревянных однопролетных опорных балок перекрытия выполняется на прочность, от воздействия расчетных нагрузок и деформацию (прогиб) от воздействия нормативных нагрузок.
     С целью упрощения расчетов, можно скачать файла в формате XLSX, см. ниже, для расчета деревянных несущих однопролетных опорных балок (из досок и брусьев).

     Для расчета необходимо определиться с шагом балок (расстояние между осями балок) и уйти от так называемого явления «зыбкости» перекрытия. Шаг балок в разных источниках колеблется от 600 до 1040 мм (Линович Л.Е. Расчет и конструирование частей гражданских зданий, 1972 г.; Осипов Л.Г., Сербинович П.П., Красенский В.Е. Гражданские и промышленные здания, часть 1, 1957 г.), но рекомендуемым является шаг — не более 750 мм.
I. Расчет деревянной балки на прочность

     Есть на пример междуэтажное деревянное перекрытие жилого дома. Расстояние между несущими стенами (пролет балки) — 5,0 м, расстояние между осями балок — 0,7 м.
     Чертеж 1

     Расчет:
     1. Определить зону с которой будут собираться нагрузки на балку перекрытия. Она составляет половину расстояния между осями балок с одной и другой стороны от оси рассчитываемой балки. В нашем случае зона сбора нагрузки на балку составит:
     0,35 + 0,35 = 0,7 м (см. Чертеж 1)
     2. Определить нагрузку от перекрытия передающуюся на балку. Она состоит из собственного веса перекрытия и временной нагрузки на него.
     Чертеж 2

     Нужно найти вес 1 м² каждого слоя (см. Чертеж 2):
     — половая доска, толщ. — 0,05 м;
     — звукоизоляция, толщ. — 0,1 м;
     — вагонка доска, толщ. — 0,02 м.
     Вес 1 м³ древесины для пород: сосна, ель, кедр, пихта (берем с запасом для класса условий эксплуатации 3 (влажный) из таблицы Г.1, свода правил «Деревянные конструкции») — 600 кг.
     Вес 1 м³ звукоизоляции (в зависимости от плотности утеплителя, берем на пример URSA GEO M-15 с плотностью от 14 до 15 кг/м3) — 15 кг.
     (600 х 0,05) + (15 х 0,1) + (600 х 0,02) = 43,5 кг/ м²
     3. Определить вес 1 погонного метра балки. Для этого берем предполагаемое сечение несущей балки, на пример 0,12 х 0,2 (h) м, в таком случае вес 1 погонного метра балки составит:
     600 х 0,12 х 0,2 = 14,4 кг/м.п.
     4. Найти нормативную и расчетную нагрузки от 1 м² перекрытия без учета балок перекрытия.
     Нормативная нагрузка
     Из свода правил «Нагрузки и воздействия»:
     — временная нормативная нагрузка на междуэтажное перекрытие в жилых зданиях составляет — 1,5 кПа или 150 кг/м²;
     — нормативная нагрузка от веса перегородок составляет — 0,75 кПа или 75 кг/м² ;
     — нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок следует принимать в зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия и стены. Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки, принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа или — 50 кг/м²). Лучше учесть вес предполагаемых к установке перегородок — 75 кг/м².
     Нормативная нагрузка от 1 м² перекрытия без учета балок перекрытия составит:
     43,5 + 150 + 75 = 268,5 кг/м²

     Расчетная нагрузка
     Из свода правил «Нагрузки и воздействия»:
     — коэффициент надежности по нагрузке для веса строительных конструкций для: бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные — 1,1 (применяем для перекрытия);
     — временная нормативная нагрузка на междуэтажное перекрытие в жилых зданиях составляет — 1,5 кПа или 150 кг/м²;
     — нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий (в нашем случае деревянное перекрытие) от веса временных перегородок следует принимать в зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия и стены. Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки, принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа. 1,3 — при полном нормативном значении менее 2,0 кПа; если нагрузка на перекрытие 2,0 кПа и более, то 1,2 — при полном нормативном значении нагрузки;
     — нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок следует принимать в зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия и стены. Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки, принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа или — 50 кг/м²). Также лучше учесть вес предполагаемых к установке перегородок — 75 кг/м²;
     — нормативные значения нагрузок на ригели и плиты перекрытий от веса временных перегородок следует принимать в зависимости от их конструкции, расположения и характера опирания на перекрытия и стены. Указанные нагрузки допускается учитывать как равномерно распределенные добавочные нагрузки, принимая их нормативные значения на основании расчета для предполагаемых схем размещения перегородок, но не менее 0,5 кПа. 1,3 — при полном нормативном значении менее 2,0 кПа; если нагрузка на перекрытие 2,0 кПа и более, то 1,2 — при полном нормативном значении нагрузки.
     Расчетная нагрузка от 1 м² перекрытия без учета балок перекрытия составит:
     (43,5 х 1,1) + (150 х 1,3) + (75 х 1,3) = 340,35 кг/м²
     5. Найти нормативную и расчетную нагрузки от 1 м² перекрытия с учетом балок перекрытия при ширине сбора нагрузки = 0,7 м.
     Нормативная нагрузка
     268,5 х 0,7 + 14,4 = 202,35 кг/п.м.

     Расчетная нагрузка
     Из свода правил «Нагрузки и воздействия»:
     — коэффициент надежности по нагрузке для веса строительных конструкций для: бетонные (со средней плотностью свыше 1600 кг/м), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные — 1,1 (применяем для балки перекрытия);
     (340,35 х 0,7) + (14,4 х 1,1) = 254,09 кг/п.м.
     6. Определить изгибающий момент балки:

     где,
     M — изгибающий момент балки, в кгм;
     q — расчетная нагрузка на 1 п.м. балки;
     l — пролет балки.
     (254,09 х 25) / 8 = 794,0 кгм
     7. Определить сечение балки (расчет на прочность по расчетным нагрузкам)
     Из свода правил «Деревянные конструкции»:
     — расчетное сопротивление древесины на изгиб — 130 кгс/м²
     Найти момент сопротивления деревянной балки в см³, для этого переводим 794,0 кгм (изгибающий момент балки) в кгсм.
     794,0 х 100 = 79400 кгсм
     Далее находим сам момент сопротивления — W
     79400 / 130 = 610,8 см³
     Далее по таблицам 1 (Моменты сопротивления (W) и инерции (J) досок и брусьев) или 2 (Моменты сопротивления (W) и инерции (J) бревен) исходя из полученного расчетом момента сопротивления 610,8 см³ подобрать сечение балки исходя из принятой до начала расчета высоты балки — 20 см.

     Из таблицы 1 для досок и брусьев подходит балка 10 х 20 с моментом сопротивления 667, но лучше взять с запасом следующего с сечения 12 х 20, как и предполагалось. Из таблицы 2 для бревен подходит балка диаметром 20 см с моментом сопротивления 785.
     Таблица 1. Моменты сопротивления (W) и инерции (J) досок и брусьев

     Таблица 2. Моменты сопротивления (W) и инерции (J) бревен

     Применять подобранные балки после расчета на прочность нельзя, т.к. их необходимо проверить еще и на прогиб.
II. Расчет деревянной балки на прогиб
     Расчет деформации при изгибе выполняется по нормативным нагрузкам.
     1. Перевести полученную ранее нормативную нагрузку на 1 п.м. балки при ширине сбора нагрузки 0,7 м — 202,35 кг/п.м в кгс/см
     202,35 / 100 = 2,024 кгс/см
     и пролет балки — 5 м в см
     5 х 100 = 500 см
     2. Вычислить прогиб балки
     где
     f — прогиб балки, в см;
     q — нормативная нагрузка на 1 п.м. балки;
     l — пролет балки;
     E — модуль упругости древесины вдоль волокон — 100000;
     J — момент инерции балки из таблицы 1 (в нашем случае берем значение 8000 для подобранной балки 12 х 20 (h)).
     (5 / 384) х ((2,024 х 500⁴) / (100000 х 8000)) = 2,06 см
     3. Найти предельный прогиб для нашей балки пролетом 500 см
     Из старого свода правил «Деревянные конструкции» (не действующий) см. табл. 3:
     — предельный прогиб в долях пролета для балок междуэтажных перекрытий — 1/250.

     Таблица 3. Предельные прогибы в долях пролета

     Сейчас есть эстетическо-психологические требования к прогибам деревянных балок в своде правил «Нагрузки и воздействия», но они менее требовательны, так что лучше пользоваться данной таблицей.
     500 / 250 = 2 см (предельный прогиб для нашей балки)
     4. Сравнить полученный предельный прогиб балки с предельным расчетным прогибом.
     У нас прогиб получился больше 2 см, а именно — 2,06 см, значит увеличиваем сечение балки до 15 х 20.
     Снова находим момент инерции, только в формулу уже подставляем из таблицы момент инерции для балки, сечением 15 х 20 (h) — 10000.
     Также подствляем в формулу нормативную нагрузку, переведенную в кгс/см с учетом веса балки 0,15 х 0,2:
     Вес балки — 600 х 0,15 х 0,2 = 18,0 кг/м.п.
     Нормативная нагрузка — 268,5 х 0,7 + 18,0 = 205,95 кг/п.м.
     Перевод нормативной нагрузки из кг/п.м в кгс/см – 205,95 / 100 = 2,06 кгс/см.
     Подставляем полученные данные в формулу
     (5 / 384) х ((2,06 х 500⁴) / (100000 х 10000)) = 1,68 см
     Это меньше допустимого прогиба — 2,0, значит берем балку длиной 5 м, сечением 15 х 20.
     Таким образом, после выполненных расчетов деревянной балки на прочность и на прогиб от воздействия нагрузок, применяем в конструкции перекрытия деревянные балки длиной 5 м, сечением 15 х 20 (h), с шагом между осями балок 0,7 м.
     Более сложные расчеты можно заказать в лицензированной организации.
Расчет деревянных балок перекрытия — Кровля крыши для дома
Автор Кровельщик На чтение 8 мин Просмотров 240 Обновлено 19.09.2017
Деревянные балки перекрытий – общая информация
Зачастую деревянные балки перекрытий используются в строительстве жилых домов. Отличительной особенностью таких построек является то, что они возводятся по каркасной технологии. Из названия элемента можно судить о том, что балки идут на выполнение перекрытий между этажами и чердачного перекрытия.
В массе своей изготавливаются такие балки из хвойных пород дерева. После просушки и изготовления элемент покрывается антисептическим материалом. Балки изготовляются с разными сечениями самой различной длинной и высотой, в зависимости от потребности строителей.
К преимуществам элемента можно отнести:
простой монтаж и небольшой вес;
широкая распространенность материала, из которого балка изготовляется;
при использовании деревянных балок в помещении прекрасная звуконепроницаемость;
балки не очень хорошо горят;
невысокая стоимость;
деталь поддается ремонту;
балки внешне выглядят очень красиво;
монтаж выполняется в течение дня.
Благодаря этим преимуществам деревянную балку можно приобрести в любой момент без предварительного заказа.
Впрочем, недостатки у детали тоже есть:
нет пропитки от горения и ее необходимо выполнять дополнительно;
в сравнении с металлическими элементами такого же типа, балки из дерева менее прочные;
деталь больше подвержена влаге и воздействию насекомых, нежели металлические изделия;
в результате температурного перепада балки могут претерпеть незначительную деформацию.
При изготовлении элемента необходимо учесть следующие требования:
Прочность материала – балка должна выдерживать серьезные нагрузки.
Жесткость – элемент не должен терять форму.
Шумоизоляция и защита от высоких температур.
Пожарная безопасность – деталь необходимо пропитывать специальным негорючим составом.
Подобные требования необходимы потому, что перекрытие – один из важнейших элементов во всем строении и малейшая деформация приведет к разрушению всего дома. Балки призваны распределять нагрузку равномерно и не дать этому произойти.
Виды и типы деревянных балок перекрытия
Деление балок из дерева происходит как по типам, так и по видам.
Выглядит оно следующим образом:
По назначению:
Перекрытие в подвале и цокольном этаже – элемент особой прочности, поскольку на нем будет в дальнейшем стоять весь дом. Кроме этого, данное перекрытие будет являться основанием для напольного покрытия, что тоже станет дополнительной нагрузкой.
Чердачное перекрытие – здесь у балок большой нагрузки не будет и лучше всего использовать небольшие элементы, чтобы конструкция не оказывала слишком большого давления на нижние балки. Также необходимо сохранить доступ к данным деталям, поскольку они будут часто подвергаться влиянию влажной среды и ветра и рано или поздно потребуют ремонта.
Междуэтажное перекрытие – особенности такого элемента конструкции заключаются в том, что балки одновременно могут быть напольными перекрытиями и потолком. Для того, чтобы повысить звукоизоляцию и увеличить теплоизоляцию помещения, необходимо утеплить строение специальными материалами и зашить сверху доской и гипсокартоном.
По виду:
Клееные – изготавливаются из нескольких деталей путем склейки. Способны выдерживать повышенную нагрузку, и не имеют ограничений по длине. Срок службы у таких элементов очень большой. Балки обладают высокой прочностью, легкостью и устойчивостью к возгораниям.
Цельномассивные – изготавливаются из дерева твердых пород и выполнены из целого бревна. Используются для пролетов до 5 метров.
Требования к перекрытиям из дерева
Для того, чтобы построенный дом простоял долго лет и не доставил своим хозяевам никаких хлопот нужно учитывать несколько требований, которым должны соответствовать балки перекрытий:
Прежде всего, сам брус, из которого выполняется балка, должен быть выполнен из твердой породы дерева, которая обладает повышенной жесткостью и не поддается деформированию. Это необходимо для того, чтобы постройка могла в дальнейшем выдерживать большие нагрузки в виде верхних этажей, кровли.
Вес балки может превышать 350 кг на квадратный метр.
Допустимый размер балки – 7 метров.
При утеплении толщина материалов не должна превышать 25 см при перекрытии этажей с разным температурным режимом и 10 см, если утепляются балки между этажами с одинаковым температурным режимом.
Материал, из которого элемент изготовлен, должен быть максимально просушен и содержать влаги не более 20%. При необходимости используется гидроизоляция перекрытия путем применения специальной пленки.
Расчет деревянных балок перекрытия – специфика
Для того, чтобы правильно выполнить перекрытия в доме, стоит произвести предварительный расчет, чтобы в дальнейшем конструкция постройки была устойчивой и смогла эксплуатироваться длительное время.
Для этого необходимо учесть ряд моментов:
Возможные нагрузки. Здесь во внимание берется как постоянная нагрузка, так и переменная. К постоянной можно отнести вес перегородок и все конструкции, а под переменной понимается обстановка внутри дома и вес людей в нем проживающих.
Жесткость или нормативный показатель прогиба. У любого материала есть свой уровень жесткости. Впрочем, для конкретного случая используется формула, которая позволяет рассчитать эту величину. Показатель не должен превышать соотношения 1/200 для чердачных перекрытий и 1/250 для межэтажных.
Длина двутавровой балки не может превышать 5 метров для межэтажных перекрытий и 6 метров для чердачных.
Толщина элемента должна составлять не менее 1/25 ее длины.
Наиболее оптимальный вариант проведения предварительных подсчетов – это начать с выполнения чертежа будущей постройки.
Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы
Использование деревянных балок, их параметры, виды и место расположения регулируется следующими ГОСТами и СНиПами:
СНиП 2.01.07-85 – Нагрузки и воздействия
СНиП 2.08.08-89 – Жилые здания
СНиП 3.03.01-87 – Несущие и ограждающие конструкции
СНиП П-25-80 – Деревянные конструкции
СНиП П-26-76 – Кровли
СНиП 23-01-99 – Строительная климатология
СНиП 31-02-2001 – Дома жилые одноквартирные
ГОСТ 8486-86 Е – Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия
ГОСТ 13579-78 – Блоки бетонные для стен подвалов. Технические условия
ГОСТ 16381-77 – Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования
ГОСТ 24454-80 Е – Пиломатериалы хвойных пород. Размеры.
ГОСТ 30244-94 – Материалы и изделия строительные. Метод испытания на возгораемость (горючесть)
ГОСТ 30247. 1-97 – Конструкции строительные. Методы испытания на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции.
ГОСТ 30403-96 – Конструкции строительные. Метод определения пожарной опасности.
Как определить нагрузку, которая будет действовать на перекрытие?
Нагрузка на перекрытие формируется из собственного веса балки, дополнительных материалов (утеплителя, заполнителя, зашивки) и переменного веса – внутренне обстановки жилища, и веса людей, проживающих в доме. Также, очень много зависит от частоты эксплуатации помещения.
Чтобы учесть все нюансы и погрешности, специалисты проводят специальный расчет, позволяющий понять, какой вес будет воздействовать на устанавливаемые балки. Исчисление очень сложное и громоздкое, поэтому очень сложно выполнить его самостоятельно.
Однако, для этого существует упрощенный вариант:
К примеру, возьмем перекрытие для чердака, где никакой мебели не стоит, но куда помещаются ненужные вещи. В качестве утеплителя используется обычная минвата. Нагрузка обычно составляет 50 кг на один квадратный метр.
70х1,3 = 90 кг/кв.м, где 70 – норма нагрузки для такого вида перекрытия, кг/кв.м, 1,3 – коэффициент запаса.
Общая расчетная нагрузка, воздействующая на перекрытие, составит:
50+90=130 кг\кв.м. При округлении за норму берем 150 кг/кв.м. Увеличение происходит потому, что может быть использован более тяжелый утеплитель и обшивка.
В этом случае, общая нагруженность перекрытий составит:
50+150х1,3 = 245 кг/кв.м, округляем до 250 кг/кв.м.
Если на чердаке на будущее планируется отделка под мансарду, то стоит увеличить нагрузку до 350 кг на метр квадратный. Для определения нагрузки существуют всевозможные онлайн калькуляторы.
Что следует знать про нагрузку на балку?
Чтобы правильно выбрать параметры, сечение, и материал, из которого изготавливаются балки перекрытий, нужно предварительно ознакомиться с параметрами, которым должна соответствовать деталь.
Все будет зависеть от того, где балка будет располагаться, какая нагрузка на нее ляжет. Очень важно учесть и уровень деформации дерева. Чем мягче порода, тем выше уровень деформации.
Шаг и сечение балок деревянного перекрытия
При строительстве дома крайне важно учесть шаг и сечение деревянного покрытия. От того, насколько часто расположатся балки, будет зависеть устойчивость дома. Если шаг перекрытий получится значительный, то на каждую балку ляжет достаточно высокая нагрузка и постройка вряд ли будет надежной.
Слишком маленький шаг между балками приведет к повышенной жесткости конструкции и возможной деформации строения в будущем. Оптимальным вариантом считается шаг от 30 см до 1,2 метра. Это обусловлено еще и тем, что получившиеся ячейки будут прекрасно подходить под размер утеплителя.
Что касается сечения детали, то обычно используется деталь прямоугольной формы с сечением 1,4:1, при этом, ширина элемента может быть от 40 до 200 мм, а высота 100 – 300 мм.
Основные требования к балкам перекрытия
К главным требованиям можно отнести следующие:
Параметры детали: длина, ширина, высота, сечение.
Уровень жесткости материала.
Какая нагрузка ляжет на деталь.
Горючестойкость.
Влагостойкость, шумоизоляция.
Пример расчета деревянной балки
Для того, чтобы рассчитать как будет зависеть нагрузка на балку от размера детали и шага, при установке можно воспользоваться следующими формулами:
Стандартные пролет для балки: 2,5 – 4 метра при прямоугольном сечении и отношении высоты к ширине 1,4:1.
Нужно учесть, что в стену балка входит минимум на 12 см.
При расчете необходимо учесть и собственный вес балки от 190 до 220 кг на метр квадратный.
Чтобы просчитать величину прогиба при нагрузке необходимо воспользоваться формулой:
Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 220х4 в кв./8 = 400 кг•м.кв.
Далее, переходим к расчету момента сопротивления древесины на прогиб по формуле:
Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м
R – сопротивление дерева, взято из СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции», введенные в эксплуатацию в 2011 г.
Выполненные расчеты помогут построить устойчивый и рассчитанный на длительную эксплуатацию дом.
Расчет балок перекрытия из дерева

При строительстве частных жилых домов, хозяйственных и других построек важно правильно рассчитывать параметры каждого элемента конструкции. Одним из ключевых элементов любой конструкции из дерева является перекрытие.
О материалах перекрытий
Правильно подобранный материал, выбор длины, сечения и схема установки определяет его долговечность и нагрузки, которые она способна выдержать. Выбор и расчет деревянных балок для перекрытия между этажами — это одни из самых важных решений в частном строительстве. Поскольку дерево экологически чистый материал и достаточно прочный.
Единственный предполагаемый минус древесины при сравнении с бетоном — это ее горючесть, показатель которой при необходимости можно снизить, если обработать дерево особыми составами.
Принято считать, что бетон огнеупорный, хотя это не совсем так: он трескается при температуре свыше 250 и осыпается при температуре 550 градусов, то есть полностью разрушается при пожаре. Поэтому хороший альтернативной бетону является именно дерево.
Но, чтобы рассчитать, сколько нужно древесины для постройки, чтобы не было ее переизбытка, чтобы при этом была обеспечена максимальная несущая способность этой деревянной балки, часто используют калькулятор автоматического расчета параметров перекрытия. Калькулятор на расчет балок перекрытия из дерева поможет быстро и достаточно точно определить показатели запаса прочности при использовании разных материалов и, соответственно, выбрать один из них. Лучшие материалы, параметры сечения, особенности конструкции, качественные балки перекрытия позволяют оптимально распределить нагрузку, не превышая при этом допустимой, а также кирпичные или сделанные из другого материала стены.
От чего зависит прочность перекрытия?
Основные параметры, которые влияют на качество перекрытия, зависят от свойств материала, технических параметров и условий эксплуатации.
Свойства древесных материалов:
Вид дерева. Популярными породами для употребления в жилом строительстве считают сосну, ель, лиственницу. Иногда используют дуб, березу, осину, а также комбинированные материалы.
Сорт. Определяют три сорта древесины, которые нумеруют 1 (самый лучший), 2 и 3. Сорт определяется предельным количеством сучков на древесине, изгиб балок, в том числе здоровых и прогнивших, количеством, глубиной и длиной трещин, другими пороками дерева. Детальные требования к древесине определяются стандартами, нормами, правилами (СНиП II-25-80, СП 64.13330.2011 и другими).
Каждый материал имеет свои характеристики прочности и прогиба, которые зависят от технических показателей, описанных ниже. Некоторые породы более легкие, другие — более стойкие к влаге.
Например, хвойные породы имеют лучшее сопротивление влаге. Первый сорт древесины отличается лучшим качеством, отсутствием изъянов, но он соответственно дороже.
Технические показатели:
Тип балки. Определяют такие типы, как прямоугольный брус, круглые бревна, балки,. склеенные из досок или из шпона LVL.
Длина пролета. Обычно балочный пролет для частных жилых домов составляет не более 6 метров. Важно помнить, что этот показатель отличается от длины самой балки, которая должна также захватывать опорные участки на стенах или других опорах.
Высота и ширина балки. Для бруса, другой прямоугольной балки эти показатели могут быть одинаковыми или отличаться. Чем больше их высота, тем больше жесткость и меньше они прогибаются. В случае с бревнами в расчет берется диаметр или средний диаметр бревна. При выборе этих параметров учитывают также особенности и простоту изготовления, транспортировки, монтажа балок.
Шаг балок. Это расстояние между двумя соседними балками в перекрытии. Чем ближе балки, тем выше их расход балок, прочность перекрытия, но уменьшается прогиб и максимальная нагрузка.
Нагрузка на площади и сосредоточенная нагрузка, которые определяются стандартами и зависят от типа помещений, количества жильцов или работников, типа, количества мебели или оборудования в них и прочих особенностей их использования.
Тип перекрытия. Имеются в виду междуэтажные перекрытия с повышенными требованиями относительного прогиба, который составляет 1/250; чердачные перекрытия, требования к которым ниже — 1/200; покрытия и настилы, относительный прогиб которых составляет 1/150.
Последние 3 пункта также определяются как условия эксплуатации деревянного перекрытия, которые зависят непосредственно от особенностей строительства.
Результат и пример расчета
Как работает калькулятор для расчета деревянных балок и как происходит расчет нагрузки — это главные вопросы, на которые следует здесь ответить.
2 главных показателя, определяющих качество перекрытия — это распределенная нагрузка на само перекрытие, а также сосредоточенная нагрузка на ригели, если они используются. Качество ригеля зависит также от способа его закрепления.
Онлайн-калькулятор автоматически показывает, насколько большим будет запас распределенной нагрузки и прогиба у перекрытие. Или же наоборот, укажет на перегрузку.
Пример расчета
Для примера использованы следующие входные параметры: сосновый брус, однопролетный для междуэтажного перекрытия, длина 6 метров, имеет квадратное сечение 120 на 120 миллиметров. Они будут расположены с шагом 40 сантиметров при нагрузке на балку, которая составляет 60 килограмм на квадратный метр.
Момент инерции сечения составит 1728 см⁴, а весят такие балки по 43 килограмма каждая.
В результате, расчетный прогиб такого перекрытия составит 23 миллиметра (или 1/261 относительного прогиба). Оно будет иметь запас по прогибу в 1,04 раза и при нагрузке 845 килограммов разрушиться.
Для соответствующего ригеля при сосредоточенной нагрузке в 90 кг расчетный прогиб составит 23 миллиметра, а запас по прогибу — 1,04 раза. Конструкция не выдержит нагрузки свыше 422 килограмм.
Следственно, эксперты-строители будут рекомендовать не использовать перекрытие между этажами с такими показателями, поскольку запас прогиба слишком мал.
Оптимальным считается показатель прогиба от 1,5 до 3 соответственно. Чем выше этот показатель, тем выше расход древесины, но чем ниже показатель запаса по прогибу, тем менее устойчивой получится постройка в целом и ее элементы в частности.
Польза калькулятора
С помощью калькулятора строитель может самостоятельно подобрать необходимые параметры, подбирая каждый из доступных или желательных вариантов и рассчитывая более выгодные материалы и тип балок.
Расчет длины балки перекрытия. Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки. Типы и виды деревянных перекрытий
Раздел : Перекрытия
Перекрытия первого этажа между подвалом или подполом выполняются как правило либо из специальных плит перекрытия, либо по балкам опирающимся на достаточно часто стоящие опорные столбики. Это решает многие проблемы по их расчету, устройству и дальнейшей эксплуатации. Но балки межэтажный перекрытий опираются только своими краями на стены помещений и не имеют никаких дополнительных опор. Поэтому к их устройству требуется более тщательный подход.
Для устройства балок перекрытия следует применять только уже сухую древесину, как минимум 1 года сушки на воздухе, лучше – 2-3 года. Те, кто укладывает балки из свежеспиленного леса «этого года» рискует получить большой провис балок даже при их небольшой длине. Как правило, для балок применяют древесину хвойных пород, причем ее комлевую часть, содержащую минимальное количество сучков.
В зависимости от планируемой нагрузки на перекрытие выбирают частоту укладки балок перекрытия. Как правило, это не реже 1 метра, а обычно чаще.
Самое прочное на изгиб сечение деревянной балки 5: 7. Т.е. 7 мер в высоту балки, 5 мер в ширину. Такая балка прочна и на изгиб, и на кручение. Если балка будет более широкой, чем высокой — они будет иметь излишний прогиб. А если наоборот – у нее возникнет тенденция к изгибу в сторону под нагрузкой. Так, из имеющихся «стандартных» типоразмеров пиломатериалов весьма удобно использовать либо брус с сечением 10 х 15 см, либо сшитые между собой пару досок-«пятидесяток» (50 х 150 мм).
Балка прогибается под тяжестью собственного веса под тяжестью нагрузки более высокого этажа (мебели, пола… и т.д.). При этом следует бороться не с прогибом как с явлением, но следует учитывать его и просчитывать заранее. Для этого поступают следующим образом.
Допустимый прогиб балки считается 1/200 – 1/300 от ее длины. Т.е. балка длиной в 6 метров прогнется примерно на 2-3 см. Что бы потолок нижнего этажа не опускался вниз «пузырем», то балку подтесывают со стороны обращенной вниз рубанком на эту величину так, что бы выбрать 2-3 см. древесины. Т.е. придают балке как бы вид арки. Концы балки остаются прежними, а в середине она становится тоньше на 2-3 см. После укладки такая балка будет слегка выгнута вверх, но довольно быстро под нагрузкой она станет практически горизонтальной.
Обычно при расчете деревянных балок считают, что ее сечение должно быть не хуже 1/25 ее длины. Например, 6-ти метровое перекрытие должно быть не менее 24-25 см в толщину. При ширине балки 15 – 18 см, соответственно. Поскольку выдерживать такие параметры затруднительно (из-за отсутствия пиломатериалов таких размеров), производят их набор из более мелкоразмерных (по сечению) материалов. При этом действует обычно следующие правила.
1) Уложенные рядом балки одной высоты суммируют свои «нагрузки». Т.е. если одна балка выдерживает 400 кг, то 2 балки — 800 кг.
2) Балки уложенные одна на другую (по вертикали) и скрепленные между собой выдерживают нагрузку в 4 раза больше, чем каждая из них. Поэтому выгоднее наращивать балки по высоте, чем толщине. Т.е. те же 2 балки, но положенные не рядом, а друг на друга выдержат уже 1600 кг, а не 800.
Разумеется, следует учитывать и возможность изгиба слишком высокой и узкой балки. Поэтому при оптимальном соотношении высоты к ширине 1,4 не следует превышать его значение более чем до 2,0 – 2,5 при условии надежного закрепления балки по всей длине.
Особо следует упомянуть необходимость тщательного скрепления балок друг с другом при их вертикальном соединении. Известна, т.н. балка Деревягина. В ней два бруса соединялись между собой при помощи шкантов и шпонок (примерно так же, как при укладке стен из бруса). Смысл этого — в устранении продольного смещения балок друг относительно друга при изгибе. Т.е. балки становятся как бы монолитным элементом, что и придает им дополнительную жесткость. Добиться подобной жесткости можно и более современными методами, например, с помощью клея, шкантов, шпилек и специальных металлических пластин.
Однако на увеличение высоты балок накладывает серьезные ограничения требования по рациональному использованию пространства дома. Поэтому более 20-30 см балки не делают (кому нужны перекрытия толщиной в пол-метра…). Следовательно, для увеличения несущей способности балок и перекрытий используют их более частую укладку. При этом важно учитывать несущую способность балок из расчета на 1 м2 перекрытия. И при этом оказывается выгоднее использовать более узкие, но высокие балки. Посудите сами:
Например для перекрытия 5 метрового пролета с нагрузкой 1200 кг потребуются 2 балки с сечением 200 х 150 мм уложенные через 1 метр. Их можно заменить 3-мя балками 200 х 70 мм, через пол-метра (выигрыш по объему пиломатериалов 30% !) или 4-мя балками 200 х 50. (выигрыш 34%)
Поскольку пиломатериал продается «по объему», правильный расчет балок может существенно снизить затраты на их устройство без потери качества и несущих свойств перекрытия.
Ниже я привожу примерную таблицу, которая поможет вам правильно выбрать сечения балок при устройстве межэтажных и чердачных перекрытий.
Разумеется, следует делать поправки и на изменение нагрузки, на качество материала, изменение частоты укладки балок и отклонения их от типовых размеров.
Константин Тимошенко
Расчет нагрузки на балку перекрытия – это важнейший этап в проектировании. Об этом говорит тот факт, что студентов строительных специальностей на протяжении всего периода обучения натаскивают на решение подобных задач. Допущенная ошибка может вылиться в полное обрушение здания, обвал перекрытия и абсолютную непригодность здания к дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому расчет деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор выполняет с учетом всех существующих ныне норм.
Балки перекрытия
В частном строительстве в качестве лагов перекрытия используют деревянный брус. Дерево как строительный материал имеет больше достоинств, чем недостатков. Единственное, что настораживает при выборе – это горючесть древесины. В корне неверно считать, что бетон не горит. Он начинает трескаться при температуре 250 – 300 градусов, а при температуре 550 градусов перекрытия осыпаются. Дерево, обработанное специальными составами, загорается очень медленно, и даже обугленные брусья могут служить надежной опорой еще многие годы.
Такая надежность возможна только в том случае, если брус уложен с запасом прочности. При эксплуатации деревянные брусья работают на изгиб и должны выдерживать постоянную нагрузку. К таковым относится все, что лежит над перекрытием: пол, перегородки, мебель, техника люди и так далее. Нормы требуют нагрузки брать с запасом. Расчет деревянных балок перекрытия онлайн калькулятор осуществляет для того, чтобы найти такое сочетание длины и сечения, при которых прочность будет оптимальной.

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия
Формулы и элементы расчета
Калькулятор при расчетах использует следующие исходные данные:
длина балки – это параметр, который закладывается проектом и зависит от расстояния между несущими стенами;
сечение бруса – его ширина и высота, причем высота всегда должна быть больше для лучшего сопротивления специфическим изгибающим нагрузкам;
порода дерева – от нее зависит пластичность и глубина прогиба балки, а соответственно, и максимально возможная нагрузка;
предполагаемая нагрузка – берется из стандартов и зависит от типа помещения и количества жильцов.

Кроме исходных данных в калькуляторе заложена переменная – шаг бруса. Меняя его значение, можно подобрать оптимальный вариант размещения балок. В калькуляторе заложены справочные значения, характерные для каждого из выбранных параметров:
разрушающее усилие – это величина постоянной нагрузки на балку, при достижении которой произойдет обрушение, зависит от габаритов бруса;
распределенное усилие – зависит от величины предполагаемой нагрузки;
прогиб в миллиметрах – максимально допустимая величина деформации, зависит от длины балки, величина приведена для сравнения, она не должна превышать расчетный прогиб;
расчетный прогиб в миллиметрах – зависит от породы дерева.
В итоге после введения всех данных калькулятор сообщает о том, существует ли запас по прогибу и прочности при заданных пользователем параметрам. Если запас есть, балку можно использовать, если нагрузка превышена, следует откорректировать один из параметров. Для справки в калькуляторе приведены такие величины, как крутящий момент и масса самой балки. Первый параметр интересен для общего развития, а вот вес полезно знать, так как от него зависит стоимость доставки леса на стройплощадку.

Допуски при расчетах
Расчет несущих деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор производит с целью выявления допусков. Результатом подбора являются такие определения, как запас по прочности и запас по прогибу, который выражается в кратных единицах. Иными словами, чем больше у результата запас прочности, тем лучше. Однако для рационального строительства и недопущения перерасхода следует стремиться к значению коэффициентов от 1,5 до 3.
Чтобы построить деревянный дом необходимо провести расчёт несущей способности деревянной балки. Также особое значение в строительной терминологии имеет определение прогиба.
Без качественного математического анализа всех параметров просто невозможно построить дом из бруса. Именно поэтому перед тем как начать строительство крайне важно правильно рассчитать прогиб деревянных балок. Данные расчёты послужат залогом вашей уверенности в качестве и надёжности постройки.
Что нужно для того чтобы сделать правильный расчёт
Расчёт несущей способности и прогиба деревянных балок не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Чтобы определить, сколько досок вам нужно, а также, какой у них должен быть размер необходимо потратить немало времени, или же вы просто можете воспользоваться нашим калькулятором.
Во-первых, нужно замерить пролёт, который вы собираетесь перекрыть деревянными балками. Во-вторых, уделите повышенное внимание методу крепления. Крайне важно, насколько глубоко фиксирующие элементы будут заходить в стену. Только после этого вы сможете сделать расчёт несущей способности вместе с прогибом и ряда других не менее важных параметров.
Длина

Важно ! Если деревянные балки заделываться в стены — это напрямую влияет на их длину и все дальнейшие расчёты.
При подсчёте особое значение имеет материал, из которого сделан дом. Если это кирпич, доски будут монтироваться внутрь гнёзд. Приблизительная глубина около 100—150 мм.
Когда речь идёт о деревянных постройках параметры согласно СНиПам сильно меняются. Теперь достаточно глубины в 70—90 мм. Естественно, что из-за этого также изменится конечная несущая способность.
Если в процессе монтажа применяются хомуты или кронштейны, то длина брёвен или досок соответствует проёму. Проще говоря, высчитайте расстояние от стены до стены и в итоге сможете узнать несущую способность всей конструкции.
Важно ! При формировании ската крыши брёвна выносятся за стены на 30—50 сантиметров. Это нужно учесть при подсчёте способности конструкции противостоять нагрузкам.
К сожалению, далеко не всё зависит от фантазии архитектора, когда дело касается исключительно математики. Для обрезной доски максимальная длина шесть метров . В противном случае несущая способность уменьшается, а прогиб становится больше.
Само собой, что сейчас не редкость дома, у которых пролёт достигает 10—12 метров. В таком случае используется клееный брус. Он может быть двутавровым или же прямоугольным . Также для большей надёжности можно использовать опоры. В их качестве идеально подходят дополнительные стены или колоны.

Совет ! Многие строители при необходимости перекрыть длинный пролёт используют фермы.
Общая информация по методологии расчёта
В большинстве случаев в малоэтажном строительстве применяются однопролётные балки. Они могут быть в виде брёвен, досок или брусьев. Длина элементов может варьироваться в большом диапазоне. В большинстве случаев она напрямую зависит от параметров строения, которые вы собираетесь возвести.
Внимание ! Представленный в конце странички калькулятор расчета балок на прогиб позволит вам просчитать все значения с минимальными затратами времени. Чтобы воспользоваться программой, достаточно ввести базовые данные.
Роль несущих элементов в конструкции выполняют деревянные бруски, высота сечения которых составляет от 140 до 250 мм, толщина лежит в диапазоне 55—155 мм. Это наиболее часто используемые параметры при расчёте несущей способности деревянных балок.
Очень часто профессиональные строители для того чтобы усилить конструкцию используют перекрёстную схему монтажа балок. Именно эта методика даёт наилучший результат при минимальных затратах времени и материалов.
Если рассматривать длину оптимального пролёта при расчёте несущей способности деревянных балок, то лучше всего ограничить фантазию архитектора в диапазоне от двух с половиной до четырёх метров.
Внимание ! Лучшим сечением для деревянных балок считается площадь, у которой высота и ширина соотносятся как 1,5 к 1.
Как рассчитать несущую способность и прогиб

Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:
M/W
Расшифруем значение каждой переменной в формуле:
Буква М вначале формулы указывает на изгибающий момент. Он исчисляется в кгс*м.
W обозначает момент сопротивления. Единицы измерения см 3 .
Расчёт прогиба деревянной балки является частью, представленной выше формулы. Буква М указывает нам на данный показатель. Чтобы узнать параметр применяется следующая формула:
M=(ql 2)/8
В формуле расчёта прогиба есть всего две переменных, но именно они в наибольшей степени определяют, какой в конечном итоге будет несущая способность деревянной балки:
Символ q показывает нагрузку, которую способна выдержать доска.
В свою очередь буква l — это длина одной деревянной балки.
Внимание ! Результат расчёт несущей способности и прогиба зависит от материала из которого сделана балка, а также от способа его обработки.
Насколько важно правильно рассчитать прогиб

Этот параметр крайне важен для прочности всей конструкции. Дело в том, что одной стойкости бруса недостаточно для долгой и надёжной службы, ведь со временем его прогиб под нагрузкой может увеличиваться.
Прогиб не просто портит эстетичный вид перекрытия. Если данный параметр превысит показатель в 1/250 от общей длины элемента перекрытия , то вероятность возникновения аварийной ситуации возрастёт в десятки раз.
Так зачем нужен калькулятор
Представленный ниже калькулятор позволит вам моментально просчитать прогиб, несущую способность и многие другие параметры без использования формул и подсчётов. Всего несколько секунд и данные по вашему будущему дому будут готовы.
Перед сооружением прочного и надежного деревянного перекрытия необходимо выполнить ряд расчетов, чтобы определить параметры конструкции. Основная цель расчета – вычислить оптимальное соотношение размера сечения балок и расстояния между ними в конструкции перекрытия.
Определение основных параметров
Длина определяется в зависимости от параметров здания. Она приравнивается к ширине пролета, который нужно перекрыть. В свою очередь, для вычисления сечения учитываются длина пролета, расстояние между балками и величина нагрузки, оказываемой на них.
Перед выполнением расчетов проводится измерение исходных параметров конструкции. Также следует заранее продумать особенности конструкции: глубину погружения элементов в стены и способ их крепления.
Длина деревянных балок
За длину балок деревянного перекрытия принимается ширина пролета, который будет перекрываться с учетом запаса на углубление в стены для закрепления. Глубина погружения в стены определяется с учетом материалов, использованных для строительства дома, и типа пиломатериалов, используемых для изготовления балок. Для кирпичных или блочных стен глубина заделывания элементов будет оставлять 10 см при условии использования доски и 15 см при использовании бруса. Для изготовления перекрытия в деревянном доме балки устанавливаются в зарубки в стенах на глубину не менее 7 см.
Если для закрепления балок будут использованы специальные вспомогательные крепежные элементы (кронштейны, хомуты, уголки), то можно принимать за длину балок размер перекрываемого пролета. В этом случае достаточно измерить расстояние между противоположными стенами, на которые будут устанавливаться балки.
В некоторых конструкциях для формирования ската крыши балки выходят из стен наружу. При этом ноги стропильной системы крыши крепятся непосредственно к балкам перекрытия. Выпуск наружу должен составлять 30-50 см.
Оптимальная величина пролета, пригодного для перекрытия деревянными балками, составляет от 2,5 до 4 м. Максимальная допустимая длина пролета, перекрываемого необрезной доской или брусом, 6 м. Для перекрытия пролетов от 6 до 12 м требуется использовать только современный прочный материал – клееный брус. Из него могут быть выполнены двутавровые или прямоугольные балки. Использовать доску или обычный брус можно только при условии установки промежуточных опор, на которые будут опираться балки. В качестве промежуточных опор могут быть установлены колонны или внутренние стены.
Расчет нагрузки на перекрытие
На деревянное перекрытие оказываются нагрузка его собственного веса, эксплуатационная нагрузка, которая включает в себя вес мебели, пола, предметов обихода и людей, ходящих по перекрытию. Эксплуатационная нагрузка напрямую зависит от типа перекрытия, которым определяются особенности оказываемой на него нагрузки.
Как правило, расчет нагрузки на перекрытия производится на этапе проектирования специалистами, но выполнить его можно и самостоятельно. Прежде всего, учитывается вес материалов, из которых изготовлено перекрытие. Например, чердачное перекрытие, утепленное легким материалом (например, минеральной ватой), с легкой подшивкой выдерживает нагрузку от собственного веса в пределах 50кг/м². Эксплуатационная нагрузка определяется в соответствии с нормативными документами. Для чердачного перекрытия из деревянных основных материалов и с легкими утеплителем и подшивкой эксплуатационная нагрузка в соответствии со СНиП 2.01.07-85 вычисляется таким путем: 70*1,3=90 кг/м². 70 кг/м² в этом расчете – это нагрузка в соответствии с нормативами, а 1,3 – коэффициент запаса.
Общая нагрузка вычисляется путем сложения: 50+90=140 кг/м². Для надежности цифру рекомендуется округлить немного в большую сторону. В данном случае можно принимать общую нагрузку за 150 кг/м².
Изображение 1. Таблица определения минимального допустимого сечения при шаге в 0,5 м.
Если чердачное помещение планируется интенсивно эксплуатировать, то требуется увеличить в расчете нормативное значение нагрузки до 150. В этом случае расчет будет выглядеть следующим образом: 50+150*1,3=245 кг/м². После округления в большую сторону – 250 кг/м². Также следует проводить расчет таким образом, в случае если используются более тяжелые материалы: утеплители, подшивка для заполнения межбалочного пространства.
Если на чердаке будет обустраиваться мансарда, то необходимо принимать во внимание вес пола и мебели. В этом случае общая нагрузка может составить до 400 кг/м².
Расстояние между балками и их сечение
После измерения длины (L) пролета и деревянных балок, соответственно, можно переходить к основной части вычислений и рассчитать шаг укладки балок и их сечение (или диаметр для круглых элементов). Эти две величины взаимосвязаны, поэтому вычисления для их определения производятся одними и теми же математическими действиями.
Оптимальной формой сечения считается прямоугольная.
Изображение 2. Таблица определения минимального допустимого сечения при шаге в 1 м.
При этом стороны прямоугольника должны относиться друг к другу в соотношении 1:4:1. Высота должна быть больше ширины. Выбор высоты элементов часто зависит от толщины используемого утеплителя. Высота и ширина прямоугольных элементов могут быть в пределах 10-30 см и 4-20 см, соответственно. Если перекрытие будет укладываться из бревен, то величина их диаметра должна вписываться в интервал 11-30 см.
Шаг между элементами может составлять 30 см минимум и 1,2 м максимум. Для удобства его монтажа стараются при расчете подогнать ширину листов подшивки или плит утеплителя. Если взводится каркасное здание, то рекомендуется принимать шаг, равный расстоянию между стойками каркаса.
Для определения минимального допустимого сечения при шаге в 0,5 м и 1 м можно воспользоваться таблицами (изображения 1, 2).
Таким образом, расчет и исполнение перекрытия по деревянным балкам – это ответственная задача, от эффективного решения которой напрямую зависит надежность всего дома. Эти вычисления проводятся в соответствии с существующими утвержденными нормами. При возникновении спорных случаев или некоторых сомнений в точности всегда необходимо округлять полученные значения в большую сторону.
Это позволит избежать катастрофических последствий для дома. Если владельцы дома сомневаются в своих способностях рассчитать все требуемые значения, то им нужно обратиться за помощью к профессионалам.
Несмотря на разнообразие материалов, применяемых для изготовления перекрытий в домах, дерево остается самым востребованным для небольших жилых сооружений с двумя или тремя этажами. Это связано с их особенными свойствами:
деревянные перекрытия имеют небольшой вес по сравнению с аналогами из железобетона и тем более монолитными, и сохраняют при этом хорошие эксплуатационные показатели;
его просто обрабатывать, поэтому монтажные работы по установке осуществляются без использования специальной техники, что невозможно для других материалов;
особенность конструкции перекрытий из дерева позволяет использование любых изоляционных материалов;
готовые деревянные перекрытия являются лучшей основой для проведения финишной отделки потолка или пола;
дерево до сих пор является самым экологически чистым и безопасным материалом.
Единственным недостатком его использования можно считать ограничение в допустимой нагрузке, что сокращает сферу их применения.
Виды перекрытий в доме
В зависимости от планировки, наличия подвального помещения, проведенного отопления и количества этажей могут использоваться следующие деревянные перекрытия в доме:
цокольные или подвальные;
межэтажные или мансардные;
чердачные.
Каждое перекрытие в зависимости от типа помещения, планируемого температурного режима и уровня влажности выполняет свою функцию. Для этого во время монтажа происходит укладка необходимой изоляции, которая препятствует прохождению звука, влаги и тепла и позволяет надёжно разделить помещения в доме.
Структура перекрытия
Устройство деревянных перекрытий зависит от их функционального назначения, но все они имеют очень похожую структуру. Их главной составляющей, которая служит основой для других элементов, являются деревянные балки, закрепляемые к несущим конструкциям дома, то есть к стенам. Вся будущая нагрузка во время эксплуатации дома будет ложиться именно на них. Поэтому расчет деревянных балок перекрытия занимает важное место на подготовительном этапе.
Для изготовления балок используется деревянный брус из хвойных пород деревьев, почти не прогибающихся с течением времени, в отличие от лиственных.
На установленные балки закрепляется черновой или вспомогательный пол. Для этого используется фанера, листы ОСП или ДСП, поверх которых после завершения работ крепится финишное покрытие, напольное или потолочное. Образованное между черновым полом и потолком пространство заполняется разными изоляторами в зависимости от параметров помещения.

Варианты перекрытия для разных помещений
В зависимости от типа помещения деревянные перекрытия могут иметь разное строение. Всего возможно три варианта:
для цокольных перекрытий, где характерна разность температур и повышенная влажность, требуется применение пароизоляции, повышенного слоя теплоизоляции и специальной отражающей плёнки или фольги;
для межэтажных перекрытий, которым свойственна более простая структура, в связи с равномерным температурным режимом и стабильным уровнем влажности обязательно необходима шумоизоляция;
для чердачных перекрытий, если они не отапливаются, используется такое же наполнение, как и для цокольных, с тем отличием, что расположение изоляторов происходит в обратном порядке из-за направления действия холода.
Более подробно о строении разных перекрытий будет написано ниже.
Виды конструкций
Деревянные перекрытия в доме в зависимости от размера проема могут иметь разную конструкцию, которая должна выдерживать заданные нагрузки и предусматривать размещение технологических элементов, в том числе придающих жёсткость, а также различную крепёжную фурнитуру.

Сегодня деревянные перекрытия сооружаются с помощью трёх основных видов конструкций:
с помощью балок, самый старый из всех вид, в котором надёжность конструкции обеспечивается балками из массива квадратной или прямоугольной формы, уложенными с шагом от 60 см до 1,0 м;
с помощью рёбер, в котором жёсткость создаётся доской толщиной до 7 см и шириной не менее 20 см, уложенной на ребро с шагом не более 60 см;
балочно-ребристый, использующийся для пролётов до 15 м и состоящий из балок и перпендикулярно установленных, закреплённых к ним рёбер.
Ниже приводятся показатели каждого вида конструкций.
Таким образом, вид конструкции перекрытия определяется для каждого проёма индивидуально.
Способы крепления балки к стене
Для создания надёжной конструкции все балки должны быть прочно закреплены в несущих стенах. Это можно сделать несколькими способами. Одни используются, как и сами деревянные перекрытия, несколько столетий, другие стали возможны относительно недавно.
Первый способ — традиционный. Применяется для кирпичных домов или построенных из бруса. Балки помещают внутрь стены в специально сделанную нишу на глубину от 10 до 15 см с соблюдением нескольких правил:
рекомендуемая глубина составляет 2/3 толщины несущей стены;
часть балки, соприкасающаяся со стенками ниши, закрывается рубероидом в два слоя;
торцевые части обрезаются под углом примерно 60° для доступа воздуха к дереву;
расстояние между балкой и стенками ниши составляет не менее 5,5 см;
балка ложится на обработанную антисептиком деревянную подложку;
пустое пространство заделывается утеплителем;
боковые стороны замазываются цементным раствором;
каждая пятая (можно чаще) балка дополнительно закрепляется к стене анкером.

Если этот способ крепления применяется для деревянных домов, глубина ниши составляет не более 7 см с обязательной укладкой изоляции между стеной и балкой. Это снижает вероятность появления скрипа.
Второй способ состоит в использовании специальных металлических крепежей:
уголков;
хомутов;
кронштейнов.
Выбранный крепеж фиксируется к стене и к балке с помощью саморезов или дюбелей. Иногда металлическое крепление может использоваться для усиления конструкции.
Этот способ позволяет устанавливать деревянные балки быстрее и проще. При этом традиционный вариант до сих пор остаётся самым надёжным.
Произведение расчётов
Определившись с видом конструкции, необходимо подготовить расчёт деревянного перекрытия, в первую очередь необходимого количества балок, с учётом нужного сечения и порядка расположения. Точно произведённые расчёты позволят избежать неприятных сюрпризов в процессе эксплуатации.
Длина балки рассчитывается, исходя из размеров проёма и выбранного способа крепления. Для традиционного способа общая длина включает ширину проёма и длину частей, помещаемых в нишу. Если используются крепежи, длина балки равна ширине проёма.
Расстояние между балками, или шаг, обычно больше 60 см и меньше 1 м, но можно размещать чаще. Количество рассчитывается путём деления длины проёма на выбранный шаг с обязательным смещением крайних балок от стены минимум на 5 см.
Особенности расчёта
Сечение балки зависит от трех параметров:
ширины проёма;
расстояния между балками;
планируемой нагрузки.
Средняя нагрузка обычно считается равной примерно 400 кг на квадратный метр (свой вес около 200 кг и допустимая нагрузка 200 кг). Для нежилых помещений эта величина может быть в два раза меньше.
Сечение прямо связано с шириной проёма. Чем он шире, тем больше должно быть значение. Здесь используется правило соотношения величины проёма и высоты балки, равное 1/25. Например, для проёма шириной 5 м нужна балка высотой 200 см. Чаще всего используется сечение 5-16 см в ширину и 14-24 см в длину прямоугольной формы.

Сегодня произвести расчёт деревянных балок перекрытия можно, используя калькуляторы, находящиеся в бесплатном доступе в сети или готовые таблицы.
Таблица расчёта сечений в сантиметрах для нагрузки 400 кг на метр квадратный
Проём, м/шаг, м
После завершения расчётов можно начинать устанавливать деревянные перекрытия.
Особенности установки цокольного перекрытия
Установка цокольного перекрытия может быть сделана с применением любого из трёх описанных видов конструкций.
При установке по балкам используется дополнительный элемент — черепной брусок — размером 50 х 50 см. Он закрепляется снизу к балке на одном уровне, и вспомогательное покрытие крепится на него. Далее укладывается слой теплоизоляции (пенопласт, пенополистирол, вата) толщиной не менее 10 см, который накрывается пароизоляцией, желательно в рулонах.

При расстоянии между балками более 60 см сначала устанавливаются лаги, к которым крепится второе черновое покрытие (фанера, ОСП или ДСП). Сверху можно укладывать финишное напольное покрытие.
Для установки по рёбрам черепные бруски не используются. Черновой потолок (фанера или ОСП) нашивается непосредственно к рёбрам с шагом не более 15 см. Теплоизоляция плотно укладывается между рёбрами. Далее укладывается пароизоляция и черновой пол.
Установка балочно-ребристого перекрытия производится аналогично.
Особенности установки межэтажного перекрытия
Когда устанавливается деревянное перекрытие между этажами, главная задача — обеспечение хорошей звукоизоляции. Одинаковый температурный режим и отсутствие влаги позволяют не использовать пароизоляцию. Другими словами, если бюджет жёстко ограничен, можно отступить от некоторых обязательных правил.
Устанавливая перекрытие второго этажа на балках, как правило, всегда дополнительно применяются лаги, к которым крепится черновой пол из фанеры или ДСП. Кроме этого, рекомендуется использование черепного бруса.

Деревянное перекрытие между этажами отличается от всех остальных использованием резиновой или пробковой подложки толщиной до 5 мм, размещаемой дважды:
между балками и лагами;
между вспомогательным полом и финишным покрытием.
Для монтажа перекрытия на ребрах обрешётка не применяется. Ещё одной особенностью является выполнение обрешётки для потолка первого этажа из дерева, так как металлический профиль может издавать в процессе эксплуатации шум.
Особенности установки чердачного перекрытия
Как было указано ранее, деревянное чердачное перекрытие очень схоже с цокольным. Отличие состоит в движении холодного воздуха, которое на чердаке движется сверху вниз, а в подвале — наоборот.
Именно поэтому чаще всего допускается одна серьёзная ошибка. Вместо размещения пароизоляции под утеплителем его размещают сверху, как на цокольном этаже.
Для дополнительной безопасности на теплоизоляцию можно положить гидроизоляцию в рулонах, предохраняющую от прямого попадания влаги через крышу.
Эксплуатация и профилактика
Правильно выбранные, хорошо обработанные и грамотно уложенные балки могут служить достаточно долго. Но это не исключает необходимости периодической профилактики и проверки. Если возникает подозрение в повреждении любого элемента конструкции, рекомендуется своевременно произвести его замену или усиление.
Расчет нагрузки двутавровой балки: На прочность, на прогиб
Чтобы сделать прочные, надежные перекрытия, необходимо запастись подходящими балками. В частном строительстве вместо стальных элементов обычно используют деревянные. Но какие балки приобрести, на какой размер ориентироваться?
Выбираем оптимальную длину
Приобретая под заказ двутавровые балки перекрытия деревянные, расчет определяется несколькими важными моментами. Прежде всего, балка должна перекрыть пролет с небольшим запасом, чтобы в дальнейшем ее можно было заделать в стенку. Когда стена кирпичная, сделана из бетона, делают углубление на 10-15 сантиметров. В деревянной стене достаточно углубления 7 сантиметров.
Возможны вариации. Например, вы хотите задействовать двутавры в создании ската крыши. Значит, их придется вывести наружу примерно на полметра. При использовании дополнительных элементов длина балки должна быть такой же, как расстояние от одной стены до другой. Самый оптимальный вариант расчета, когда балка перекрывает расстояние 2,5 – 4 метра. При большей длине ее прочности может оказаться недостаточно. В длинных пролетах применяется клееный брус, устанавливаются колонны, служащие опорами.
Определяем нагрузку
Важно соблюдать техусловия, когда устанавливаешь балки перекрытия деревянные двутавровые. Желательно задействовать специальный калькулятор для более точного расчета балочной конструкции. К этому вопросу мы еще вернемся, а пока рассмотрим основные способы определения нагрузки.
Какая именно нагрузка действует на двутавры? В первую очередь, это вес самих деталей. Во-вторых, эксплуатационная нагрузка. Она бывает как временной, так и постоянной. Делать точный расчет деревянных элементов непросто – даже когда под рукой есть специальный онлайн-калькулятор. Впрочем, высчитать точные размеры двутавровых балок можно с помощью упрощенной формулы.
Например, вы планируете перекрывать чердак без возможности хранения вещей. Значение 50 кг/м² примем за регулярную нагрузку. Чтобы высчитать эксплуатационную нагрузку, достаточно умножить 70 на 1,3 = 90 кг/м². Первая цифра – нормативное значение, вторая – запас. Для определения общей нагрузки суммируем 50 и 90 = 140 кг/м². Округлив эту цифру, получим 150 кг/м².
Приведенные выше расчеты предполагают, что бригада намерена перекрывать чердак с использованием легкого утеплителя. Применение материалов с другим весом автоматически влияет на нагрузку. Которая повышается с базовых 50 кг/м² до 150 кг/м². Даже не имея под рукой калькулятор, несложно догадаться, что конечное значение равно 150 х 1,3 + 50 = 245 кг/м². Округляем это значение и получаем 250.
Когда нужно высчитать нагрузку мансарды, учитывайте дополнительный вес самого пола и покрытия, а также мебели, находящихся на мансарде людей. Рекомендуемая нагрузка будет равна 350-400 кг/м².
Сечение, шаг балок
Если известна длина, выполнены расчеты нагрузки, узнать размеры сечения, шаг гораздо проще. Подойдет прямоугольное сечение, соотношение ширины/высоты 1 к 1,4 соответственно. Размеры бывают разными: ширина порядка 4-20 см, высота – 10-30 см. Подбирайте высоту, дабы укладка утеплителя была удобной.
Не последнюю роль при выборе сечения деревянных балок перекрытия играет шаг укладки. Как правило, он варьируется в диапазоне 60-100 см. Однако возможны отклонения от заданной величины в пределах 30-120 см. Шаг может подбираться с ориентиром на ширину плиты теплоизоляционного материала. Чтобы в точности проверить размеры и произвести все необходимые расчеты двутавровых балок, воспользуйтесь специальной программой. Благо, в интернете представлено немало приложений, позволяющих выполнить нужные расчеты быстро и точно.
Что еще нужно знать о нагрузках?
Когда возводится многоэтажное здание, перекрытие является потолком одного этажа, полом другого, расположенного выше. Существует опасность, что после меблировки возникнет перегруз. Особенно если шаг между балками очень существенный, и в процессе строительства было принято решение отказаться от лагов. Половые доски настилают на брус. Калькулятор здесь не поможет, ведь расстояние между двумя поперечинами будет зависеть от диаметра досок. Например, при значении 28 мм доска не должна быть длиннее 50 см. Установка лагов позволяет сделать 1-метровый промежуток между балками.
Также очень важно грамотно рассчитать прогиб. Это позволит обеспечить высокую надежность всей конструкции. Стойкости брусов бывает недостаточно для длительной эксплуатации, так как со временем из-за сильной нагрузки прогиб способен увеличиваться. И дело не только в том, что прогиб может испортить эстетичное восприятие перекрытия. Как только этот параметр превысит показатель 1/250 общей длины элемента, вероятность обрушения вырастет в десятки раз.
Заключение
Всегда начинайте строительство с чертежей, точного расчета нагрузки. Для этого можно обратиться к специалистам или использовать специальный калькулятор. С его помощью можно высчитать прогиб, несущую способность, другие параметры. Вам не придется прибегать к формулам и сложным подсчетам.
2) `
Калькулятор момента пучка и поперечной силы
Мы используем эти уравнения вместе с граничными условиями и нагрузками для наших балок, чтобы получить замкнутую форму решения для конфигураций балок, показанных на этой странице (балки с простой опорой и консольные балки). В Калькулятор балок использует эти уравнения для расчета изгибающего момента, поперечной силы, наклона и прогиба. диаграммы.
Калькулятор балок — отличный инструмент для быстрой проверки сил в балках.Используйте это, чтобы помочь вам в дизайне сталь, дерево и бетонные балки при различных условиях нагружения. Также помните, что вы можете добавлять результаты из балок все вместе с использованием метод суперпозиция.
Калькулятор стальных, деревянных и бетонных балок
Конечно, не всегда возможно (или практично) получить решение в замкнутой форме для некоторой балки. конфигурации.Если у вас стальная, деревянная или бетонная балка со сложными граничными условиями и нагрузками вам лучше решить проблему численно с помощью одного из наших инструментов анализа методом конечных элементов. Если вы не беспокоясь о конструктивных кодах и сравнивая потребность в луче и его пропускную способность, попробуйте наши простые в использовании Калькулятор сдвига и момента. Если вам нужны полные проверки конструкции с помощью AISC 360, NDS, ASD и LRFD для конструкции стальных или деревянных балок и вы хотите создать свой следующий луч за считанные минуты, вам может понравиться наш Инструмент Beam Designer.
Free AISC Steel и NDS Wood Beam Design
Наша цель с WebStructural — вернуть инженерное сообщество, предоставляя бесплатные, облачное приложение для проектирования стальных и деревянных балок. Нечего устанавливать, просто перейдите на наш Бесплатный конструктор стальных и деревянных балок и приступайте к проектированию! Если вам нравится орудие труда и решите, что хотите сохранить и распечатать проекты, которые можно обновить за 19 долларов. ежемесячно.Нет долгосрочного контракта. Отмените в любой момент, мы сохраним ваши проекты, и вы сможете повторно подписаться позже чтобы получить к ним доступ.
Другие бесплатные онлайн-калькуляторы
Мы создаем элегантное и мощное программное обеспечение для проектирования конструкций и расчета конструкций. Попробуйте некоторые из наших другие бесплатные инструменты:
% PDF-1.5 % 885 0 объект > эндобдж xref 885 85 0000000016 00000 н. 0000003220 00000 н. 0000003370 00000 н. 0000003941 00000 н. 0000004078 00000 н. 0000004210 00000 н. 0000004349 00000 п. 0000004491 00000 н. 0000004518 00000 н. 0000005188 00000 п. 0000005398 00000 н. 0000005959 00000 н. 0000006156 00000 н. 0000006193 00000 п. 0000006768 00000 н. 0000006880 00000 н. 0000006994 00000 н. 0000007207 00000 н. 0000007603 00000 н. 0000008080 00000 н. 0000008107 00000 п. 0000008134 00000 п. 0000008630 00000 н. 0000009382 00000 п. 0000009894 00000 н. 0000010605 00000 п. 0000011298 00000 п. 0000012005 00000 п. 0000012138 00000 п. 0000012287 00000 п. 0000012314 00000 п. 0000012808 00000 п. 0000012835 00000 п. 0000013255 00000 п. 0000013946 00000 п. 0000014608 00000 п. 0000015271 00000 п. 0000015356 00000 п. 0000036914 00000 п. 0000037207 00000 п. 0000037606 00000 п. 0000037692 00000 п. 0000079126 00000 п. 0000079409 00000 п. 0000079979 00000 п. 0000080049 00000 п. 0000080119 00000 п. 0000080200 00000 н. 0000087193 00000 п. 0000087455 00000 п. 0000087721 00000 п. 00000
00000 п. 00000
00000 п. 00000
00000 п. 00000

00000 п. 0000112939 00000 н. 0000113208 00000 н. 0000113638 00000 н. 0000113708 00000 н. 0000133265 00000 н. 0000133528 00000 н. 0000139507 00000 н. 0000139895 00000 н. 0000139965 00000 н. 0000140002 00000 н. 0000140072 00000 н. 0000140153 00000 п. 0000146096 00000 н. 0000146367 00000 н. 0000146535 00000 н. 0000146562 00000 н. 0000146860 00000 н. 0000146966 00000 н. 0000148830 00000 н. 0000149138 00000 н. 0000149488 00000 н. 0000149587 00000 н. 0000150975 00000 н. 0000151277 00000 н. 0000151617 00000 н. 0000154202 00000 н. 0000155641 00000 н. 0000158226 00000 н. 0000003021 00000 н. 0000002037 00000 н. трейлер ] / Назад 834216 / XRefStm 3021 >> startxref 0 %% EOF 969 0 объект > поток hb«b`b`g«db @
Расчет деревянных балок для примера прочности
Деревянная балка AB пролетом 5 м, шириной 100 мм и высотой 200 мм должна выдерживать три сосредоточенные нагрузки, показанные на рисунке.Выбранный сорт древесины имеет следующие допустимые материалы; τ _все = 1 МПа и σ _все = 10 МПа.
Рассчитать максимальное напряжение сдвига и нормальные напряжения для выбранной древесины. балка для данных условий нагружения.
Решение:
Шаг 1: Запишите входные параметры (включая свойства материала), которые определено в образце примера.
ОБЗОР ВХОДНЫХ СВОЙСТВ
Параметр Стоимость
Ширина бруса [b] 200 мм
Высота бруса [H] 100 мм
Допустимое напряжение сдвига [τ _все] 1 МПа
Допустимое нормальное напряжение [σ _все] 10 МПа
Тип балки Балка с простой опорой
с многоточечными нагрузками
Шаг 2. Посетите страницу «Пример расчета просто поддерживаемого прогиба балки», чтобы см. пример расчета на сдвиг сила и изгибающие моменты.Рассчитать сдвиг сил и изгибающих моментов с помощью калькулятора напряжения и прогиба простой опоры балки, как описано в примере. Максимальные усилия сдвига и изгибающие моменты через деревянную балку приведены ниже.

СИЛА СДВИГА И ИЗГИБЫВАЮЩИЕ МОМЕНТЫ
Расстояние x Сдвигающая сила (N) Изгибающий момент (Нм)
0.5 12676,5 6323
1,5 2500 8882
Шаг 3. Посетите страницу «Расчет прямоугольной балки на прочность», чтобы рассчитать максимальный сдвиг. и нормальные стрессы.
См. Пример расчета ниже для первой точки, указанной на шаге 2.
ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр Стоимость
Высота несущей балки [2c] 200 мм
Ширина несущей балки [b] 100
Высота y [y] 100
Сила сдвига [V] 12676. 4
Нормальное напряжение в точке y [σ _x] 9.484 МПа
Напряжение сдвига в точке y [τ _xy] 0
Напряжение фон Мизеса в точке y [σ _v] 9,484
Максимальное нормальное напряжение [σ _макс] 9.484
Максимальное напряжение сдвига [τ _макс] 0,951
Максимальное напряжение по Мизесу [σ _{v_max}] 9,484
Шаг 4: Результаты расчета напряжений приведены в следующей таблице.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Расстояние x Сдвигающая сила (N) Изгибающий момент (Нм) Максимум.Нормальный
Напряжение (МПа) Максимум. Напряжение сдвига
(МПа)
0,5 12676,5 6323 9,484 0,951
1.5 2500 8882 13,323 0,188

Резюме
По результатам дизайн не безопасен для заданных параметров и условий. Максимальное нормальное напряжение (13,323 МПа) превышает допустимое значение (10 МПа), указанное в задаче.Для надежной конструкции следует выбрать деревянную балку большего размера.
Проблема полностью решена с помощью калькуляторов и примеров, которые представлены в виде следует.

Онлайн-структурное проектирование
Бесплатно
Характеристики сечения, вычислитель момента инерции
Требуется логин, расчет бесплатный
Расчет момента инерции для общего сечения
метрика имперский инерция момент инерции
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Расчет закрепленной балки (метрическая система)
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет внутренних сил балки (поперечная сила, изгибающий момент) и прогибов
метрика луч грузы случаи нагрузки силы отклонение
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Балка, фиксированная на обоих концах (метрическая система)
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет внутренних сил балки (поперечная сила, изгибающий момент) и прогибов
метрика луч исправлено грузы случаи нагрузки силы отклонение
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Площадь арматурного стержня по номеру и размеру (метрическая)
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет площади армирования, метрические единицы
метрика подкрепление арматура
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Емкость RC-балки (EC2)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет прочности на изгибающий момент железобетонной балки (Еврокод 2)
метрика EC2 луч конкретный
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Вместимость колонки RC (EC2)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет несущей способности железобетонной колонны и схема взаимодействия колонн (Еврокод 2)
метрика EC2 столбец конкретный диаграмма взаимодействия
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Усилие и крутящий момент предварительной затяжки болта (EC3)
Требуется вход в систему
Расчет предварительного натяга высокопрочных болтов, значения моментов затяжки болтов (Еврокод 3 и EN1090-2)
метрика EC3 EN1090-2 болт предварительная загрузка крутящий момент
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Поверка опорной плиты (метрическая)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет опорной плиты колонны и размера болтов (Еврокод 3)
метрика EC3 опорная плита болт стали
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Соединение с моментом на болтах (EC3)
Требуется логин, расчет бесплатный
Расчет допустимой нагрузки на болтовое соединение (Еврокод 3)
метрика EC3 момент связи стали
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Диаметр балки (EC5)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет несущей способности деревянных балок, проверка деревянных элементов (Еврокод 5)
метрика EC5 луч древесина изгиб
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Вместимость деревянной колонны (EC5)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет грузоподъемности деревянных колонн, проверка деревянных элементов (Еврокод 5)
метрика EC5 столбец древесина изгиб
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Снеговая нагрузка на односкатную крышу
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет снеговой нагрузки кровли на односкатных кровлях
метрика снег грузы силы крыша
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Снеговые скатные крыши
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет снеговой нагрузки на скатную крышу
метрика снег грузы силы крыша
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Многопролетная снеговая нагрузка
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет снеговой нагрузки кровли на многослойных кровлях
метрика снег грузы силы крыша
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Базовое давление ветровой нагрузки
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет эталонного давления ветровой нагрузки (Еврокод 1)
метрика ветер грузы силы
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Фактор орографии ветровой нагрузки
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет коэффициента орографии ветровой нагрузки (Еврокод 1)
метрика ветер грузы силы
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Расчет бокового давления почвы (метрическая система)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет давления на грунт в активном, пассивном состоянии и в состоянии покоя для несвязных грунтов
метрика активный пассивный пачкаться нагрузка давление
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Расчет изолированного фундамента (метрическая система)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин
Расчет максимального давления под фундамент
метрика Фонд опора давление
Открыть расчетный лист Предварительный просмотр
Бесплатно
Калькулятор веса стальных элементов (метрическая система)
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет веса прямоугольных и круглых полых стальных профилей на метр
метрика масса стали
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Давление на подушку оборудования (метрическая)
Требуется логин, расчет бесплатный
Расчет давления на подушку оборудования (метрическая система)
метрика давление подушки размер колодки
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Простая балка — равномерно распределенная нагрузка
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки при равномерно распределенной нагрузке
метрика статика грузы силы луч
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Простая балка — сосредоточенная нагрузка в центре
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки с сосредоточенной нагрузкой в центре
метрика статика грузы силы луч
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Простая балка — сосредоточенная нагрузка в любой точке
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки, сосредоточенной нагрузки в любой точке
метрика статика грузы силы луч
Открыть расчетный лист
Бесплатно
Простая балка 2 Концентрированная сим.грузы
Расчет бесплатный, логин не требуется
Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки, 2 сосредоточенных симметричных нагрузки
метрика статика грузы силы луч
Открыть расчетный лист
Расчет напряжения и прогиба несущей балки для не инженеров | Инженеры Edge
Связанные ресурсы: гибка балок
Напряжение и прогиб несущей балки для не инженеров
Уравнения и калькуляторы прогиба балки
Расчет напряжений и прогибов несущих балок для не инженеров
Ниже приводится процедура определения критических конструктивных элементов загружаемой простой структурной конфигурации.Имейте в виду, что выполнение процедуры не квалифицирует вас как инженера-строителя или инженера любого другого типа. Мы в Engineers Edge не несем никакой ответственности за любые конструктивные ошибки, которые могут произойти. Если вы проектируете что-либо, что в случае неудачи может повредить, убить или вызвать огромные финансовые потери — наймите лицензированного инженера-строителя, который сделает дизайн за вас. Будьте осторожны, не торопитесь, помните, что безопасность важнее денег, и подумайте. Кроме того … если у вас есть вопрос, опубликуйте его на технических форумах, пожалуйста, не пишите, не пишите отзывы, не звоните нам.
Первый , Посетите нашу веб-страницу меню структурных деформаций балок и напряжений и посмотрите, есть ли у нас уравнение конфигурации загрузки и калькулятор, который лучше всего подходит для вашего приложения. Если мы это сделаем, отличная закладка, запомните или что-то еще.
Если вы хорошо разбираетесь в математике, сделайте вычисления вручную, если нет и / или вам нужна двойная проверка, используйте автоматические калькуляторы. Вам может потребоваться стать Премиум-членом, чтобы использовать калькулятор (это помогает нам оплачивать веб-сайт и значительно упрощает вашу работу).
Второй , определите, какая максимальная прилагаемая нагрузка будет в фунтах (фунтах) или в ньютонах (Н).
Третий , какова максимальная длина вашего нагруженного элемента конструкции? дюймы, футы или миллиметры (мм)
Далее, , решите, какой материал вы хотите использовать в своем дизайне — дерево, алюминий, сталь и т. Д. Это только начальное предположение. На самом деле вам может потребоваться использовать более прочную, дорогостоящую и другую геометрию в окончательном дизайне, так что это всего лишь предположение, с которого вы начали.Инженерное проектирование, как правило, представляет собой итеративный процесс, а это означает, что вы собираетесь пробовать несколько конфигураций, пока числа не станут хорошими.
Как только вы узнаете, какой материал вы хотите использовать, получите и запишите для этого материала следующее:
Модуль упругости или модуль Юнга — это константа (число), которая характеризует склонность материалов к прогибу или деформации под нагрузкой. Иногда называется модулем упругости. дано в фунтах на кв. дюйм или Н / мм ²
Предел текучести — это просто напряжение, при котором элемент конструкции начинает постоянно растягиваться или деформироваться при приложении нагрузки.Вы захотите спроектировать свой структурный элемент так, чтобы максимальное напряжение при эксплуатации было значительно ниже предела текучести, поскольку это число и в этом отношении пропорциональный предел — плохое место. Мы не хотим отказов, изгибов или каких-либо поломок!
Вот проблема с модулем упругости и пределом текучести. Вы собираетесь найти какой-то материал и получить типичное значение, а не сертифицированное или гарантированное значение. Если вы не приобретете возможность отслеживания вашего материала, вы действительно не знаете, что у вас есть.Вот почему всегда лучше перепроектировать конструкцию, а затем испытать нагрузку (пробную нагрузку) на ваше встроенное устройство.
Пятый , решите, какую геометрию или конструктивную форму вы хотите использовать. Опять же, это начальная геометрическая догадка. Вы можете попасть в яблочко с первой попытки или вам нужно будет создать дизайн большей или другой формы. Как только вы узнаете, какая геометрия, по вашему мнению, будет работать, получите момент инерции площади для этой геометрии. Вот несколько ссылок:
Момент инерции площади, который вам нужен, — это момент, когда нагрузка перпендикулярна линии сечения, как показано ниже:
Хорошо, теперь у вас должна быть вся основная информация о дизайне, необходимая для начала работы, давайте рассмотрим:
Максимальная приложенная нагрузка (расчетная или реальная) равна максимальной поднимаемой нагрузке.
Загрузка конфигурации — выучите уравнения и / или воспользуйтесь калькулятором.
Длина,
Материал,
Модуль упругости (модуль Юнга)
Предел текучести
Момент инерции области для загружаемой геометрии.
Расстояние до оси Nuetral
Пример конструкции :
Давайте сделаем простой структурный дизайн, который вытащит двигатель и поместит его в наш дорогой проектный автомобиль в нашем гараже.
Вес двигателя согласно спецификации производителя = 300 фунтов.
Блок и приспособление, установленные на балке должным образом , которые мы собираемся использовать для подъема двигателя (с номинальной мощностью намного выше 300 фунтов), весит 40 фунтов.
Цепь прикреплена к двигателю спереди и сзади, чтобы поддерживать равномерное подъемное действие (10 фунтов).
Разное. оборудование (5 фунтов).
Следовательно, мы собираемся поднять максимум: 300 + 40 + 10 + 5 = 355 фунтов
Я предлагаю блок и подкат с рейтингом не ниже 1.В 5 раз больше максимальной нагрузки, которую вы поднимаете.
План представляет собой простую балку, установленную на очень прочной стене из бетонных блоков поперек гаража. Для установки планируем подкатить кузов автомобиля под двигатель. Поэтому конфигурация загрузки такая:
Воспользуемся этим калькулятором:
Балка напряжений и прогиба поддерживает обе конечные нагрузки в центральном уравнении и / или в калькуляторе
Брус, который мы хотим использовать, будет сделан из дерева, вероятно, из обработанной под давлением сосны из местного строительного магазина.Следовательно:
Модуль упругости для дерева = 0,99 x 10 ⁶ (990 000) фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм)
Предел текучести — это сложно для древесины, поскольку обычно не существует спецификации текучести. Мы будем использовать данные для спецификации «Модуль упругости», который для сосны на востоке составляет примерно 4900 фунтов на кв. бывает.
Итак, давайте попробуем стандартную деревянную балку 4 x 4, которая на самом деле имеет размер 3.5 дюймов x 3,5 дюйма
Следовательно, используя этот калькулятор: Площадь Момент Квадрат Сечение Момент инерции площади = 12,50 дюйма ⁴
Балка должна быть шире автомобиля, поэтому давайте сделаем ее 7 футов или 84 дюйма от опоры до опоры.
Расстояние до нейтральной оси (крайняя точка) составляет половину толщины, перпендикулярной нагрузке моего поперечного сечения, или 3,5 дюйма / 2 = 1,75 дюйма
Итак, вот мои расчеты:
Мое расчетное приложенное напряжение — -1 043.7 фунтов на квадратный дюйм, а мое отклонение составляет 3,54225 дюймов
Итак, приложенное напряжение составляет 1043,7 фунтов на квадратный дюйм, и это меньше моего Модуля разрыва, который составляет 4900 фунтов на квадратный дюйм. Поэтому у меня коэффициент безопасности = отказоустойчивая нагрузка / приложенная нагрузка = 4,395.
Теоретически это должно сработать, хотя я бы предположил, что из-за отклонения в 3,54 дюйма более высокий коэффициент безопасности был бы лучше, поскольку чем меньше отклоняется луч, тем лучше, поскольку большие отклонения могут привести ко всем видам особых проблем, которые я не собираюсь сюда включать.
Если вы сложите две стандартные доски размером 4 дюйма x 4 дюйма друг на друга, вы получите рассчитанный момент инерции площади = 100
Пересчитав напряжение и прогиб, я получу:
Приложенное напряжение = 260,925 фунтов на квадратный дюйм и прогиб 0,44278 дюйма. Низкий прогиб и напряжение, и все, что мне было нужно, это еще 4 x 4.
Это должно работать хорошо, а риск отказа сведен к минимуму — ИДТИ ЭТО!
В закрытии:
Поскольку вы прошли через все эти усилия, я рекомендую вам собрать свой прибор и проверить его нагрузку.Осторожно приложите 355 фунтов к центру и измерьте фактический прогиб. Проверьте фактические размеры ваших 4х4. Затем сравните фактический прогиб и размеры с рассчитанными размерами прогиба и балки, которые вы использовали — вероятно, разница будет не слишком велика. Если вам интересно, вернитесь к калькулятору прогиба и напряжения балки и измените модуль упругости до тех пор, пока не получите такое же прогиб при расчетах. Это даст вам представление о том, каковы на самом деле свойства древесины.Древесина варьируется от партии к партии.
Это очень простой подход к определению теоретического напряжения и прогиба конкретной конфигурации нагрузки. Знайте, что инженерные материалы никогда не бывают такими, какими они претендуют, и что намного проще и разумнее превзойти инженеров, чем спроектировать их «в самый раз».
© Copyright 2000-2021, Engineers Edge, LLC www.engineersedge.com
Все права защищены.
Отказ от ответственности | Обратная связь | Реклама | Контакты
Дата / Время:
Приложение для проектирования деревянных балок от Construction Knowledge.нетто

«Очень просто использовать, если нужно 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 и строительства:

Входные данные: пролет, размер балки, тип пиломатериала и вариант точечной нагрузки или равномерно распределенная нагрузка (включены только простые пролеты балки).
Выходы: расчетное напряжение при изгибе, допустимое напряжение вашего типа балки и расчетный и допустимый прогиб.
Другие функции и примечания:
Результаты можно отправить по электронной почте, отправить текстовое сообщение или скопировать в буфер обмена телефона.
Не стесняйтесь писать нам по электронной почте с предложениями по функциям или новыми идеями для приложений.
Пример:
У вас есть бревна 6 x 6, перекрывающие верхнюю часть строительных лесов, и входящий в комплект подъем с него.Вы хотите убедиться, что деревянная балка больше, чем адекватный груз, который вы поднимаете. Вы знаете, что это желтый сосна, пролетами 5 футов и пытается поднять 1500 фунтов груза (10 кубических футов бетона). Было бы неплохо узнать, поддерживает ли расчет что вам подсказывает ваша интуиция?
Вот как это работает:
1. Введите длину пролета: 5 футов
2. Введите предполагаемую ширину и глубину балки: 5.5 дюймов и 5,5 дюйма
3. Выберите породу дерева из вариантов: Сосна южная обработанная № 2 сорт
.
4. Укажите, будет ли нагрузка центром точечной нагрузки пролета или равномерной распределенная нагрузка? Точечная нагрузка.
Пример точечной нагрузки — опора стойки на балка или стальной трос, поднимающий ковш с приставкой. Точечные нагрузки находятся в фунты. В примере на экранах ведро с 10 кубическими футами бетона. должен быть поднят.Следовательно, нагрузка будет составлять 10 кубических футов бетона x 150 фунтов / кубический фут. бетона = 1500 фунтов.
С другой стороны, равномерно распределенная нагрузка возникает, когда силы, действующие на балку, распространяются по длине балки. Для Например, деревянная балка на 16 дюймов по центру состоит из 16 дюймов фанеры и ковра. (скажем, 2 фунта на квадратный фут) статической нагрузки над ним. Так что мертвый груз становится 2 фунта / квадратный фут x 1,33 фута = 2,66 фунта на погонный фут. Жизнь нагрузка (скажем, 40 фунтов на квадратный фут для жилого помещения) аналогичным образом будет 40 фунтов на квадратный фут x 1.33 фут = 53,2 фунта на погонный фут. Таким образом, полная нагрузка будет мертвой нагрузка 2,66 фунта / фунт + динамическая нагрузка 53,2 фунта / фунт = 55,86 фунта / фунт.
5. Однако вернемся к примеру: введите количество груза: 1 500 фунтов
6. Убедитесь, что верхний пояс балки не скручен или коробление. Программа учитывает только изгибающие напряжения для простого пролета с либо центральная точечная нагрузка, либо равномерно распределенная нагрузка.Программа предполагает, что верхний пояс балки надлежащим образом поддерживается (либо с регулярно расположенные балки или какие-либо стабилизирующие стяжки) по крайней мере каждые пять футов. Если верхний пояс балки недостаточно поддерживается, пожалуйста, поймите, что балка может выйти из строя из-за деформации верхнего пояса. Эта программа не оценивает пролеты балок с неподдерживаемыми верхними тросами.
7. Просмотрите вывод программы:
Эту базовую программу проектирования деревянных балок должны использовать только квалифицированные человек.Предположения и формулы в программе должны быть полностью понятен всем, кто использует эту программу.
Расчетные модули
> Балки> Деревянная балка
Нужно больше? Задайте нам вопрос
В этом разделе для каждой вкладки ввода мы будем рассматривать только те элементы, которые уникальны для данного типа материала WOOD. Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео:
Для получения общей информации о типичном вводе данных для всех балок см. Раздел «Лучи».
Этот модуль предлагает полное проектирование однопролетных и многопролетных деревянных элементов. Среди его возможностей:
• Балки однопролетные или многопролетные.
• Концевое крепление может быть штифтовым, фиксированным, свободным или их комбинацией.
• Анализ в соответствии с NDS 2005 года.
• Можно выбрать методы проектирования ASD или LRFD. Значения KF и phi определяются автоматически и применяются для метода LRFD.
• Предоставляется полная база данных сечений древесины.Сюда входят пиленые, клееные и отобранные промышленные профили.
• Предоставляется полная база данных по породам древесины. Все значения указаны в NDS 2005 года.
• Длину кромок для свободного сжатия можно задавать различными способами.
• Предусмотрен автоматический выбор элемента.
• 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
При нажатии одной из этих кнопок изменяется тип материала, используемого для балки.
Метод расчета
Для дерева и стали вы можете выбрать методы проектирования ASD или LRFD. При проектировании бетона всегда используется расчет предельной прочности (LRFD).
Расчетные значения
В этом разделе указывается, какая древесина будет использоваться. Используйте кнопку, чтобы получить доступ к стандартной базе данных эталонных проектных значений древесины и выбрать материал.
Эти значения можно редактировать прямо на экране. ОДНАКО есть и другая информация, такая как размерные коэффициенты для определенных размеров элементов, которые хранятся отдельно.
Данные о размахе луча
Эта вкладка используется для определения длины пролета и информации сечения балки:
Кнопка, показанная на снимке экрана ниже в виде пузырьков, используется для отображения базы данных сечений древесины.
База данных деревянных профилей содержит большое количество массивных пиломатериалов, клееных элементов и промышленных элементов, обычно используемых в США.
Кнопка, показанная в виде пузырьков на снимке экрана ниже, используется для отображения диалогового окна «Проектирование деревянных элементов».
Диалоговое окно «Проектирование деревянных элементов» позволяет выбрать тип элемента, который будет выбран, и указать пределы допустимого отношения напряжений, коэффициента прогиба и выбранного размера элемента.
Примечание. Коэффициент под названием «Максимальный коэффициент напряжения» не действует как множитель для указанных коэффициентов прогиба.
Пролетные нагрузки
Отличий от других материалов нет.
Загружает все пролеты
Отличий от других материалов нет.
Сочетания нагрузок
Для деревянных стержней вы увидите записи для коэффициентов продолжительности нагрузки. Когда используется ASD, коэффициент продолжительности нагрузки обозначается как CD. Когда используется LRFD, коэффициент продолжительности нагрузки обозначается λ.
Обратите внимание, что CD и λ фактически отображаются на кнопке в верхней части столбца значений.При нажатии этой кнопки программа автоматически определит правильное значение для CD или λ в соответствии с NDS на основе типа нагрузки с наименьшей продолжительностью, включенной 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:
Summary Results предоставляет подробную информацию о сдвиге, моменте и прогибе для управляющих комбинаций нагрузок.
Макс. Комбинации предоставляют подробные результаты для каждого сегмента балки для каждой комбинации нагрузок. В крайнем левом столбце перечислены рассматриваемые сочетания нагрузок и свободная длина.
Эти результаты представляют собой совокупность подробных дополнительных результатов, представленных на вкладке M-V-D Summary.
M-V-D Сводка — «Напряжения» содержит подробную информацию о моменте и сдвиге для каждой балки и для каждой комбинации нагрузок. Для многопролетных балок, использующих автоматическое размещение несбалансированной динамической нагрузки, могут быть тысячи строк результатов.
M-V-D Сводка — прогибы показывает подробные результаты прогиба для всех комбинаций нагрузок.
Support Reactions показывает реакции для каждой опоры для каждого условия нагрузки.
Вкладка «Эскиз» предоставляет графическое представление проектируемой балки:
Вкладка Диаграмма предлагает возможность просмотра диаграмм сдвига, момента и прогиба для выбранных комбинаций нагрузок:
ОТЧЕТЫ
Ниже представлен типичный распечатанный отчет Wood Beam:
.
No related posts.

ОБЗОР ВХОДНЫХ СВОЙСТВ
Параметр	Стоимость
Ширина бруса [b]	200	мм
Высота бруса [H]	100	мм
Допустимое напряжение сдвига [τ _все]	1	МПа
Допустимое нормальное напряжение [σ _все]	10	МПа
Тип балки	Балка с простой опорой с многоточечными нагрузками

СИЛА СДВИГА И ИЗГИБЫВАЮЩИЕ МОМЕНТЫ
Расстояние x	Сдвигающая сила (N)	Изгибающий момент (Нм)
0.5	12676,5	6323
1,5	2500	8882


ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр	Стоимость
Высота несущей балки [2c]	200	мм
Ширина несущей балки [b]	100
Высота y [y]	100
Сила сдвига [V]	12676. 4
Нормальное напряжение в точке y [σ _x]	9.484	МПа
Напряжение сдвига в точке y [τ _xy]	0
Напряжение фон Мизеса в точке y [σ _v]	9,484
Максимальное нормальное напряжение [σ _макс]	9.484
Максимальное напряжение сдвига [τ _макс]	0,951
Максимальное напряжение по Мизесу [σ _{v_max}]	9,484

РЕЗУЛЬТАТЫ
Расстояние x	Сдвигающая сила (N)	Изгибающий момент (Нм)	Максимум.Нормальный Напряжение (МПа)	Максимум. Напряжение сдвига (МПа)
0,5	12676,5	6323	9,484	0,951
1.5	2500	8882	13,323	0,188

Проём, м/шаг, м