Калькулятор расчета балок перекрытия из дерева онлайн: Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Содержание

Предельные прогибы для расчета деревянных балок.

При действии нагрузки деревянные балки могут получать довольно большие прогибы, в результате которых нарушается их нормальная эксплуатация. Поэтому кроме расчетов по первой группе предельных состояний (прочность), необходимо выполнить расчет деревянных балок и по второй группе т.е. по прогибам. Расчет деревянных балок на прогиб выполняется на действие нормативных нагрузок. Нормативную нагрузку получаем разделением расчетной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке. Вычесление нормативной нагрузки выполнятся в сервисе расчет деревянных балок автоматически. Нормальная эксплуатация балок возможна, в случае если расчетный прогиб деревянной балки не превышает прогиб, установленный нормами. Нормативными документами установлены конструктивные и эстетико-психологические требования.

1. Конструктивные требования к прогибам деревянных балок.

Представлены в СП64.13330.2011 «ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ» Таблица 19

Элементы конструкцийПредельные прогибы в долях пролета, не более

1 Балки междуэтажных перекрытий

2 Балки чердачных перекрытий

3 Покрытия (кроме ендов):

а) прогоны, стропильные ноги

б) балки консольные

в) фермы, клееные балки (кроме консольных)

г) плиты

д) обрешетки, настилы

4 Несущие элементы ендов

5 Панели и элементы фахверха

1/250

1/200

1/200

1/150

1/300

1/250

1/150

1/400

1/250

1. Эстетическо-психологические требования к прогибам деревянных балок.

Представлены в СП20.13330.2011 «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ» Приложение Е.2

Элементы конструкцийВертикальные предельные прогибы

2 Балки, фермы, ригели, прогоны,

плиты, настилы (включая поперечные ребра

плит и настилов):а) покрытий и перекрытий,

открытых для обзора, при пролете l, м:

l<1

l<3

l<6

l<12

l<24

1/120

1/150

1/200

1/250

1/300

В случае если балка скрыта (к примеру, под подшивным потолком) то соблюдение эстетико-психологических требований не является обязательным. В данном случае необходимо выполнить расчет прогибов балки на соблюдение только конструктивных требований по прогибам.

Расчет треугольной деревянной фермы онлайн калькулятор. Деревянные дома и бани на заказ

Деревянные фермы перекрытия представляют собой конструкцию из горизонтальных балок, расположенных на разных уровнях и соединенных вертикальными и наклонными деревянными связями. От обычных деревянных балок их отличает большая прочность и устойчивость к прогибам. Чаще всего, их применяют для перекрытия пролетов большой длины, при невозможности устройства промежуточных опор, а также при реконструкции или усилении существующих перекрытий. В данной статье мы рассмотрим их преимущества и недостатки, конструктивные особенности и возможность изготовления своими руками.

Конструкция и изготовление ферм

Конструктивно деревянные фермы перекрытия представляют собой конструкцию из сухого строганного бруса в виде двух параллельных горизонтальных балок, которые, для обеспечения жесткости, соединены связями в виде вертикальных стоек и наклонных раскосов. В отличие от стропильных ферм, имеющих обычно трехугольную форму наружной поверхности, они имеют прямоугольную. Сечение всех их элементов, шаг установки, размеры и тип соединительных элементов определяется с помощью специальных расчетов. В настоящее время для этого, чаще всего, используются специальные программы-калькуляторы. При этом учитывается, как длина пролета, который необходимо перекрыть, так и совокупная нагрузка, которая будет на них действовать.

Изготовление таких ферм, чаще всего, осуществляется в промышленных условиях, с использованием специального точного оборудования (например, МiTek) и доставляются на строительную площадку в собранном виде. При этом все элементы конструкции соединяются специальными металлическими элементами – оцинкованными зубчатыми пластинами (МЗП).

Преимущества и недостатки

По сравнению с обычными балками использование деревянных ферм перекрытия имеет как положительные стороны, так и недостатки. Преимуществами можно считать следующие их особенности:

  • -возможность перекрывания большого пролета (до 9 м) без дополнительных опор;
  • — малый вес, что является существенным при их транспортировке и монтаже (можно обойтись без подъемных механизмов или машин), а также обеспечивает меньшую нагрузку на стены и фундамент дома;
  • — их легко и просто можно монтировать на стены любого типа;
  • — высокая несущая способность конструкции позволяет укладывать их с различным шагом (30-90 см), подстраиваясь под разный вид напольного покрытия верхнего этажа или подшивки потолка, практически, без снижения несущих свойств;
  • -отсутствие прогибов обеспечивает как надежную эксплуатацию напольного покрытия верхнего этажа, так и целостность подшивки потолка нижнего этажа;
  • -возможность прокладки скрытых коммуникаций;
  • -надежная звукоизоляция и отсутствие скрипов;
  • -качественно изготовленные конструкции могут использоваться даже в открытом виде, как один из элементов интерьера комнаты.

К недостаткам можно отнести такие их особенности:

  • — толщина межэтажного перекрытия получается большей, чем при использовании обычных балок;
  • -большая сложность и трудоемкость качественного изготовления ферм своими руками и необходимость точного их расчета;
  • — стоимость готовых ферм промышленного изготовления больше стоимости обычных балок.

Изготовление своими руками

Правильно изготовить деревянные фермы перекрытия своими руками достаточно сложно и трудоемко, но вполне возможно при наличии готового расчета и чертежа всей конструкции. Главная сложность состоит в необходимости грамотного расчета конструкции и тщательности соединения всех ее элементов. Как правило, выполнить такой расчет под силу только специалистам. Поэтому, если есть желание самостоятельно изготовить такие деревянные балки перекрытия (фермы), необходимо обратиться в проектную организацию, специализирующуюся на таких расчетах, к частным специалистам или найти в интернете онлайн-калькулятор для такого расчета. На их основании необходимо составить подробный чертеж и только тогда приступать к работе по изготовлению.


Рис.1 Элементы конструкции фермы перекрытия: 1 — горизонтальные балки; 2 — вертикальные и наклонные связи; 3 — соединительные металлические зубчатые пластины (МЗП).

Соединение элементов таких ферм, желательно, осуществлять, как и в промышленных условиях, с помощью металлических зубчатых оцинкованных пластин (МЗП) и использования прессов или домкратов. Если же есть сомнения в своих способностях, то лучше такие конструкции приобрести уже готовые, изготовленные в промышленных условиях или заказать по размерам пролета, который необходимо перекрыть. Смонтировать на месте и устроить на их основе деревянное перекрытие вполне можно своими руками. Межбалочное заполнение, в этом случае, может быть таким же, как и при использовании обычных деревянных балок. Но при этом, желательно, чтобы в утеплителе находилась бы только нижняя балка фермы, а верхняя и связи имели бы свободный доступ воздуха. Это позволит увеличить срок службы всей конструкции.

Нельзя усомниться в том, что надежность крыши является одной из важных ее характеристик. В основе данной конструкции лежат стропильные несущие фермы. Их монтаж можно назвать ответственной и трудоемкой работой, которая предусматривает проведение точных должна претерпевать вес укрывных материалов, утеплителя, обрешётки и атмосферных осадков в виде льда и снега. Учитывая все эти факторы, стропилам следует придать максимальную прочность. Изготовить их можно и самостоятельно, однако для этого важно учитывать регион, в котором выстроен дом, а также все его особенности, включая ветровые и снеговые нагрузки. Сюда следует отнести и сейсмичность области застройки.

Конструкция

Деревянные фермы собираются из висячих и наклонных стропил, мауэрлата, коньковых прогонов, подкосов, диагональных связей и раскосов. Соединенные детали образуют стропильную ферму, которая имеет вид треугольника или нескольких треугольников, соединенных между собой. Несущая часть конструкции крыши — это система стропил, которая еще называется стропильными ногами. Угол, под которыми они устанавливаются, соответствует

Деревянные фермы своими руками изготавливаются по технологии, которая предусматривает установку стропил на мауэрлат, расположенный на стене. Это требуется для равномерного распределения веса. В верхней части соединяются концы стропил и прогон, последний из которых называется подконьковым брусом. В этой части располагается конек кровли. Расстояние между стропилами должно определяться характеристиками материала кровли, сечением стропил, а также другими факторами. Данный параметр может изменяться от 0,8 до 2 м.

Что еще необходимо знать о конструкции стропильных ферм


Деревянные фермы, как было упомянуто выше, состоят из стропильных ног. Они должны располагаться параллельно по отношению к скатам, в качестве их задачи выступает исключение прогиба Если речь идет о прогоне, то он выполняется в виде поперечного бруса, который располагается продольно сверху. Для поддержки прогонов стропильной конструкции выступают стойки и лежни. Составляющие подстропильной фермы — это подкосы, именно благодаря им обеспечивается устойчивость стропил.

Проведение расчетов


Расчет деревянной фермы, конечно же, лучше всего доверить профессионалам, в процессе этих работ должны учитываться нагрузки, которые называются постоянными, а также временными и особыми. В качестве первых выступает вес составляющих кровельного пирога. Тогда как временные нагрузки — это погодные осадки и вес людей, которые могут подниматься на крышу для проведения ремонтных работ. Сюда следует отнести еще и ветровой фактор.

Особыми нагрузками называются те, которым подвергается здание в зонах с повышенной сейсмической опасностью. Самым важным является расчет снеговой нагрузки, который выполняется по формуле: S=Sg х μ, в ней Sg — это масса снеговой нагрузки на квадратный метр. Данный параметр является условным, а значение определяется по таблице в зависимости от региона. Что касается значения μ, то оно представляет собой коэффициент, зависящий от угла наклона крыши. Для того чтобы определить следует знать, в какой зоне располагается дом, это может быть открытое пространство или городская застройка.

Конструкция деревянной фермы просчитывается, еще и исходя из нормативной величины ветровой нагрузки в определенном регионе. Необходимо учитывать и высоту здания. А вот для того, чтобы определить расстояние между стропилами, следует знать их сечение и длину. Если сечение бруса составляет 8×10 см, а длина стропил не превышает 3 м, то расстояние между подобными элементами должно составить 120 см. При увеличении сечения бруса до 8×18 см и длины стропил до 4 м расстояние будет равно 140 см. В качестве максимального значения выступает сечение, которое равно 10×20 см, при этом длина стропил не должна быть больше 6 м, расстояние между ними будет равно 140 см.

Что касается остальных элементов то они должны обладать следующими сечениями: мауэрлат — 15×15 или 10×15, диагональные стропильные ноги — 10×20, затяжки — 5×15, подкосы — 10×10, а также прогоны с последним из упомянутых сечений.

Важно знать сечение ригелей и подшивочных досок, в первом случае это значение будет равно 10×15, тогда как во втором — 2,5×10 см. Если вами будут устанавливаться стропильные фермы деревянные, то вы с легкостью сможете рассчитать необходимое количество элементов, зная сечение стропил и длину. Важно при этом знать еще и шаг монтажа.

Изготовление стропильных ферм


На первом этапе мастеру необходимо создать шаблон, на основе которого будет выполняться дальнейшая работа. Стропила обладают однотипной конструкцией, поэтому шаблон позволяет сэкономить время и силы. Две доски по одному краю должны быть соединены гвоздем, в результате получится конструкция, которая внешне напоминает ножницы. Когда выполняются деревянные фермы своими руками, свободные края полученных ножниц нужно установить на опоры в точках размещения стропил. Это позволит определить, какой уклон будет иметь кровельный скат.

Дополнительная пара гвоздей позволит закрепить угол, который находится между досками. На этом этапе можно считать, что шаблон готов. Дополнительно закрепить его можно с помощью поперечной перекладины. Для того чтобы угол не менялся под воздействием нагрузок, перекладину можно зафиксировать саморезами.

Методика проведения работ


Если вы решили изготовить деревянные фермы, то следует быть внимательным при создании шаблона, даже если он будет иметь минимальные отклонения, вся конструкция покосится. На следующем этапе нужно выполнить новый шаблон для подготовки нарезов на элементах системы. При этом следует запастись 0,5-см фанерой, для фиксации следует использовать доску, толщина которой равна 2,5 см.

Заключение

Нарезы следует подобрать, учитывая сечение стропил. Когда изготавливаются стропильные фермы деревянные, с помощью готовых шаблонов можно сделать нарезы и начать собирать ферму.

Данное техническое руководство описывает выбор сечения элементов простых треугольных ферм, а также их последующую сборку по месту строительства.
Такие деревянные фермы наиболее актуальны при возведении гаражей, приусадебных построек и дач.

Данное техническое руководство описывает принципы соединения деталей, приводит иллюстрации основных конструкционных узлов и рекомендации по выбору сечений элементов деревянных ферм.

Более сложные типы деревянных ферм должны рассчитываться и собираться на заводе изготовителя, более подробно об этом написано в техническом руководстве №525.831

  • Данная запись является лишь анонсом к техническому руководству №525.835 разработанному норвежским научно-исследовательским институтом SINTEF Byggforsk. Полный текст в настоящий момент не переведён.


Рис. 11 a и b. Монтаж самодельных деревянных ферм. Стыки нижнего пояса должны в середине пролёта опираться на несущие стены.
1. Верхний и нижний пояса ферм находятся в одной плоскости.
2. Стальные перфорированные пластины располагаются с двух сторон.
3. Нижний пояс фермы присоединяется к верхнему внакладку.
4. Деревянные накладки допускается прибивать только с одной стороны.
5. Болтовое соединение с использованием стопорных шайб с наружными зубьями, зажимаемых между соединяемыми деталями, а также с использованием подкладных шайб.


Рис. 12. Пролёт, угол кровли, расположение несущей стены.
1. Нижний пояс самодельных деревянных ферм, рассчитанных на пролёт >4,2м, должен посередине опираться на несущую стену.




Рис. 22. Пример стальной перфорированной пластины с расположением отверстий гарантирующих оптимальное расстояние между гвоздями.



Таблица 31. Выбор сечения элементов деревянных ферм, необходимое кол-во гвоздей для соединений на стальных перфорированных пластинах. Выбор диаметра стопорных шайб для болтовых соединений.



Рис. 34. Основные параметры самодельных деревянных ферм.
1. Верхний пояс самодельной деревянной треугольной фермы.
2. Нижний пояс.
3. Пролёт.
4. Свес.
5. Угол кровли.
6. Обвязка несущей стены должна доходить вплоть до внешнего края стыка верхнего и нижнего поясов фермы.
7. Свес кровли не должен превышать 500 мм.


Рис. 41. Соединение верхнего и нижнего поясов ферм при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей.
1. Для самодельных деревянных ферм в данном случае с двух сторон применяют пластины:
100х240х1,5мм, если пролёт 100х300х1,5мм, если пролёт >4,2м
При этом расчётная снеговая нагрузка должна быть

3. Минимальное расстояние от торца деревянного элемента должно быть >60мм.
4. Минимальное расстояние от кромки деревянного элемента должно быть >28мм.

5. В данном случае нужно использовать рифлёные гвозди 4,0х40 мм равномерно распределяя их по пластине, соблюдая минимальные отступы. См. п. 3 и 4. Кол-во гвоздей на соединение выбирается по таблице 31.



Таблица 42. Минимальные расстояния от торца и кромок деревянных элементов ферм до болтов со стопорными шайбами.


Рис. 42. Соединение верхнего и нижнего поясов ферм при помощи болта и двух односторонних стопорных шайб с наружными зубьями, зажимаемых между соединяемыми деталями, а также с использованием подкладных шайб.
1. Стопорные шайбы с наружными зубьями — 2 шт. Диаметр стопорных шайб выбирается по таблице 31.
2. Болт, 20 мм. Минимальные расстояния от торца и кромок деревянных элементов см. в таблице 42.
3. Подкладная шайба, 60х60х5 мм.


Рис. 51. Соединение верхних поясов ферм в коньке при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей.
1. С двух сторон применяют стальные перфорированные пластины 80х140х1,5 мм.
2. С каждой стороны по внешнему краю пластины забивают по 2 рифлёных гвоздя 4,0х40 мм.
3. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей.
4. Минимальное расстояние от торца деревянного элемента должно быть >40мм.
5. Минимальное расстояние от кромки деревянного элемента должно быть >28мм.


Рис. 52. Соединение верхних поясов ферм в коньке при помощи накладок из досок или фанеры.
1. Накладка 148х300 мм из доски толщиной >30 мм или из фанеры толщиной >15 мм.
2. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей.
3. Гвозди 3,5х90 мм, 8 шт. с каждой стороны.



Рис. 61. Стык нижнего пояса самодельной деревянной фермы всегда должен располагаться над опорой. Если нет опоры, то разрывы в нижнем поясе недопустимы, а макс. длина нижнего пояса должна быть



Рис. 62. Соединение элементов нижнего пояса фермы при помощи стальных перфорированных пластин и гвоздей.
1. Стальные перфорированные пластины 100х300х1,5 мм монтируются с каждой стороны и центрируются относительно стыка.
2. Область пластины, которую разрешается использовать для забивания гвоздей.
3. Рифлёные гвозди 4,0х40 мм должны размещаться как можно более равномерно по внешним отверстиям пластины.


Рис. 63. Соединение элементов нижнего пояса ферм при помощи болтов и односторонних стопорных шайб с наружными зубьями, зажимаемых между соединяемыми деталями, а также с использованием подкладных шайб.
1. Стык элементов нижнего пояса фермы.
2. Минимальные расстояния приведены в таблице 42.
3. Толщина накладки и толщина элементов нижнего пояса фермы должны быть одинаковыми.
4. Стопорные шайбы с наружными зубьями — 2 шт. на соединение. Диаметр стопорных шайб выбирается по таблице 31.
5. Болт, 20 мм.
6. Подкладная шайба, 60х60х5 мм.


Рис. 72а. Диагональные ветровые связи 23х98 крепятся к каждой ферме.
1. Диагональная ветровая связь.


Рис. 72b. Диагональные ветровые связи крепятся к нижней кромке верхних поясов ферм 3-мя гвоздями 2,8х75 или 3,4х95.
1. Крепление диагональной ветровой связи к верхнему поясу фермы.


Рис. 73. Анкеровка деревянных ферм стальными перфорированными лентами.



Рис. 74. Если на пути установки ферм попадаются дымовые трубы или другие препятствия, то ферму смещают в сторону. С другой стороны от препятствия устанавливают дополнительную ферму.
1. Ферма, которую следует сместить в сторону.
2. Дополнительная ферма.

Над данным техническим руководством работали:
Уле Мортен Бротен, Брит Руалд и др. специалисты СИНТЕФ.
Составил аннотацию и перевёл иллюстрации конструктор

Надежность крыши очень важна для дома: это прописная истина. В основе крыши лежат несущие конструкции – стропильные фермы. Их монтаж – работа трудоемкая и ответственная, требующая точного расчета. Следует иметь в виду, что стропильная система должна выдерживать вес не только кровельных материалов, но также утеплителя, обрешетки и атмосферных осадков в виде снега и льда. Учитывая это, в конструкцию стропил закладывается максимально возможная прочность.

Стропильная конструкция собирается из следующих элементов: висячих стропил и наслонных, мауэрлата (продольного бруса), коньковых прогонов, боковых, подкосов, раскосов, диагональных связей. Соединенные друг с другом детали образуют стропильную ферму, представляющую собой треугольник, часто собранный из нескольких треугольников.

Стропильная ферма представляет собой треугольник: это самая жесткая фигура

Несущую часть крыши образует система стропил (так называемые стропильные ноги). Угол, под которым они устанавливаются, соответствует углу наклона кровли. Стропильные ноги опираются на мауэрлат, который уложен на стену: это необходимо для равномерного распределения нагрузки. В вершине соединяются другие концы стропил и подконьковый брус (прогон). Именно здесь будет находиться конек кровли. Интервал между стропилами выбирается в зависимости от материала кровли, от сечения стропил и прочего, обычно это расстояние – от 0,8 до 2 м.

Стропила висячие или наслонные: какие лучше

Висячие опираются лишь на наружные стены здания и лишены промежуточных опор. Стропильные ноги этой конструкции испытывают нагрузку на изгиб и сжатие. Стенам передается распирающее усилие, а чтобы его уменьшить, стропильные ноги соединяют деревянной или металлической затяжкой. Располагаться затяжка может у основания стропил и на некотором от него расстоянии. В первом случае она будет являться балкой перекрытия, что часто применяется для сооружения мансардных крыш. Увеличение высоты установки затяжки требует применения более прочного и толстого материала, а также усиления его крепления к стропилам.


Стропильная система состоит из нескольких деталей, надежно соединенных вместе

Наслонные стропила применяются реже: они используются для домов, имеющих в своей конструкции среднюю несущую стену или промежуточные опоры в виде колонн. Крайние их концы опираются на мауэрлат, закрепленный на наружных стенах, а средние – на внутри расположенную опору. Такие стропила испытывают нагрузки только на изгиб. Есть еще одно преимущество такой конструкции: она получается более легкой и дешевой, так как для ее сооружения требуется меньше материалов.

Архитектура дома часто допускает сочетание разных стропильных ферм: в части здания с промежуточными опорами применяются наслонные, а там, где таких опор нет – висячие стропила.

Материалы для изготовления стропил

Стропильные фермы по материалу, примененному для их изготовления, делятся на:

  • деревянные;
  • металлические сварные или собранные с помощью болтовых соединений;
  • монолитные железобетонные.

При выборе материала для изготовления стропил учитывают и назначение постройки, и нагрузки, которые будет должна выдерживать кровля. Кроме вышеуказанных нагрузок, это также может быть следующее оборудование: солнечные батареи, водяные баки, вентиляционные камеры.

Деревянная ферма для крыши – самый распространенный вариант. В домах, построенных из брусьев или бревен, мауэрлатом может являться верхний венец. Если стены дома возведены из кирпича, пенобетонных блоков – деревянные стропильные фермы опирают на брус, установленный с внутренней поверхностью стены заподлицо. Снаружи его ограждают дополнительными рядами кирпичной кладки. Под брус подкладывают гидроизоляционный материал, которым может служить вдвое сложенный рубероид.


Деревянные стропильные фермы могут изготавливаться из кругляка, брусьев или досок

Стропильные системы из дерева просты в изготовлении и монтаже, они легко поддаются подгонке на месте установки: при необходимости их несложно укоротить, нарастить или подтесать. Изготовить их можно на строительной площадке или на деревообрабатывающем предприятии. В последнем случае для производства используют МЗП – металлические зубчатые пластины. Для защиты древесины стропила обрабатывают антисептическими препаратами и антипиренами, что значительно продлевает срок службы всей конструкции кровли.

Другой способ изготовления предполагает соединение деталей методом «шип-паз», а также с помощью скоб, гвоздей, хомутов и болтов. По мере высыхания древесины такие крепления ослабевают, поэтому необходимо периодически осуществлять проверку состояния стропильной системы и ее укрепление.

Третий способ – соединение деревянных элементов с помощью саморезов и стальных фасонных деталей. С помощью угловых соединительных элементов можно в короткие сроки и без особых усилий изготовить любую конструкцию.


Монолитные стропильные системы из железобетона используются при сооружении крупных объектов

Железобетонные стропильные балки вообще не подлежат обработке. Кроме того, монтаж кровли на таких материалах выполнить гораздо сложнее, чем на деревянных стропилах. В связи с этим, железобетонные стропильные фермы и стальные стропильные фермы используют при возведении крупных строительных сооружений: больших кирпичных или монолитных железобетонных домов. Положительным свойством такой кровли является ее высокая прочность и долговечность.

Металлические стропильные фермы, в отличие от изготовленных из дерева, достаточно сложно «подогнать» по месту: необходимо применение металлорежущего инструмента, сварки.


Стропильные системы из оцинкованного профиля собираются в заводских условиях

Для изготовления стальных конструкций существует два способа. Первый – заводской: специализированные фирмы изготавливают их из оцинкованного тонкостенного проката, имеющего С и Z-образное сечение. По сравнению с черным прокатом такие профили гораздо более легкие, что дает возможность выполнить монтаж с помощью маломощной грузоподъемной техники, а порой даже ручным способом. Детали таких стропильных ферм соединяются при помощи саморезов, так как сварка может привести к порче защитного слоя из цинка. Сборку можно осуществлять в заводских условиях, после чего необходимо доставить конструкцию на участок и установить с помощью грузоподъемной техники или специальных механизмов.

При помощи сварки можно изготавливать конструкции из обычного черного проката. Для защиты от коррозии его необходимо обработать ортофосфорной кислотой и покрыть атмосферостойкой эмалью. Для изготовления металлических стропильных систем применяются двутавровые балки, уголки и швеллеры.

Комбинированные системы

В некоторых случаях для повышения жесткости и стабилизации геометрических параметров стропильных конструкций из дерева на определенных участках используют элементы из металла. Это важно, например, для изготовления опор под коньковые прогоны, испытывающие наибольшие нагрузки. Пролеты между деталями из металла также часто заменяют на деревянные детали. Такие комбинации позволяют получить конструкцию, прочность которой гораздо выше деревянной, кроме того, это дает возможность использовать деревянные стропила для создания безраспорно-наслонной системы.

Однако, в данном случае необходимо либо хорошо изолировать металл от дерева, либо периодически обрабатывать деревянные детали противогнилостными средствами. На поверхности металлических деталей при отрицательной температуре воздуха появляется конденсат, который является причиной порчи древесины.


При использовании комбинированных систем необходимо изолировать древесину от металла при помощи рубероида

Качественное изготовление стропил имеет очень большое значение для безопасности дома и его надежной защиты от непогоды. Эта работа требует теоретической подготовки и серьезных практических навыков. Кроме того, это тяжелая, ответственная и опасная работа, связанная с подъемом и монтажом тяжелых грузов на высоте. Правильным решением будет привлечение для установки стропильных ферм специалистов, обладающих достаточным опытом.

Треугольные деревянные фермы простой конструкции можно увидеть на изображениях старорусских жилищ. Эта несущая конструкция отвечает за скат крыши и его поддержание. Шли годы, с появлением более точных измерительных приборов и способов обработки дерева конструкция фермы начала преображаться. Уже в 18 веке при строительстве зодчие использовали специальные расчеты, которые позволяли не только создать ровную и пропорциональную ферму, но и правильно распределить нагрузку. Современные строительные материалы и станки позволяют с точностью до миллиметра изготовить детали будущей треугольной фермы. При самостоятельном строительстве необходимо правильно рассчитать все основные углы и детали. Для таких подсчетов предназначен специальный строительный калькулятор, который после проведенных автоматических расчетов выдаст вам не только общий чертеж фермы в масштабе, но и чертежи всех необходимых деревянных стоек с размерами и количеством в штуках.

Чтобы воспользоваться калькулятором, нажмите на картинку ниже:

Как правильно использовать калькулятор

Чтобы правильно использовать калькулятор, необходимо заранее просчитать длину и высоту будущей фермы. Угол скоса крыши играет немаловажную роль при строительстве фермы. Стоит отметить, что некоторые пользователи измеряют высоту навскидку, и тем самым совершают ошибку.


Для точного расчета калькулятор имеет несколько полей:

1. Масштаб чертежа

Масштаб важен для вывода конечного чертежа. Именно это поле отвечает за то, в каком масштабе готовый чертеж предстанет перед пользователем.

2. Длина и высота фермы

Как и большинство программ для проектирования, калькулятор использует в одной плоскости только две координаты. В данном случае, нам необходимо указать координаты Х и Y. Стоит отметить, что за начало координат берется точка 0, следовательно, необходимо указать максимальную высоту и полную длину будущего сооружения.


3. Ширина и толщина бруса

В этой строчке указывается тип материала, из которого будет выполнена ферма. Указывается ширина и толщина бруса в мм.

4. Количество стоек

В этом пункте требуется указать количество опор, которые будут равномерно расположены по всей длине фермы. Основной функцией подпорок является рассредоточение нагрузки, которая возникает под действием различных сил на крышу. Как правило, для многоэтажных строений и строений, которые заведомо будут постоянно подвергаться нагрузке, эту цифру рассчитывают профессионалы, однако даже для четырехэтажного этажного дома лучшим расположением опоры будет одна опора через каждый метр.

Расчет толщины деревянных балок перекрытий

Деревянные балки перекрытия — самый распространенный вариант организации межэтажных перекрытий в дачных деревянных домах. Неправильный расчет сечения и шага балок приводит к тому, что пол будет «играть» и прогибаться под нагрузкой, что приносит обитателям такого дома определенные неудобства.

Если в качестве балок используется прямоугольный брус и межэтажные перекрытия будут утеплятся плитами минеральной ваты, имеющими стандартный размер 600*1000 мм,  ориентироваться следует на нижеследующую таблицу:

 

 

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2.

 

 пролёт (м)/
шаг установки (м)		2,02,53,04,04,55,06,0
0,675х10075х15075х200100х200100х200125х200150х225
1,075х150100х150100х175125х200150х200150х225175х250

 

 

 

 

Если же в качестве балок перекрытий используются круглые бревна, воспользуйтесь таблицей ниже:

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

ШИРИНА ПРОЛЕТА, МРАССТОЯНИЕ МЕЖДУ БРЕВНАМИ, МДИАМЕТР БРЕВЕН, СМ
2113
0,611
2,5115
0,613
3117
0,614
3,5119
0,616
4121
0,617
4,5122
0,619
5124
0,620
5,5125
0,621
6127
0,623
6,5129
0,625
7131
0,627
7,5133
0,629

Каковы преимущества деревянных балок в случае дачного строительства? Во первых, это экологичность материала, легкость обработки и подгонки, небольшой вес деталей, низкая теплопроводность. Недостатки: более низкая механическая стойкость (тонкие балки прогибаются под нагрузкой), необходимость антисептирования.

Деревянные балки допустимо использовать на пролетах до 7,5 метров.

Вычислитель сечения перекрытия балки. Устройство деревянных балок внахлест и их размер. Как выбрать сечение и шаг между балками

В любом здании есть перекрытия. В собственных домах при создании опорной детали используются деревянные балки, обладающие рядом потребительских свойств:

  • наличие на рынке;
  • простота обработки;
  • цена существенно ниже, чем на стальные или бетонные конструкции;
  • высокая скорость и простота установки.

Но, как и любой строительный материал, деревянные балки имеют определенные прочностные характеристики, на основании которых производится расчет прочности, определяются необходимые размеры силовых изделий.

Все расчеты производятся в соответствии с Еврокодом. Совместимость со всеми известными продуктами на рынке — прямой импорт и экспорт наиболее популярных рисунков и заметок. Динамика документов и графиков — изменение любой функции из вычислительной модели автоматически отражается в текстовых и графических материалах.Рисунки и пояснительные записки о отличном качестве и возможностях экспорта в текстовом или графическом редакторе. Гибкость — берите только те программы, которые вам нужны. . В следующих строках мы рассмотрим стальные деревянные композитные конструкции и их использование в строительстве.

Основные типы балок

При бытовом строительстве применяется несколько видов установки опорных элементов:

  1. Простая балка, — это перекладина с двумя опорными точками на концах.Расстояние между опорами называется косой. Соответственно, при наличии нескольких точек крепления возникают двух-, трех- и более пролетные непрямые балки. В конструкции частного дома в этом качестве используются промежуточные стеновые перегородки.
  2. Консоль, — Штанга жестко закреплена одним концом в стене или имеет один свободный конец, длина которого более чем в два раза превышает поперечный размер. Наличие двух свободно свисающих частей говорит о том, что имеется двухконтурная конструкция.На практике это горизонтальные балки, входящие в крышу и образующие навес.
  3. Поставляемый товар — Оба конца жестко закреплены в стене. Такая схема встречается при возведении вышеупомянутых перегородок и стен, при этом балка получается смонтированной в вертикальном исполнении.

Преимущества и недостатки этого типа конструкции многочисленны. Преимущества: увеличенная прочность зазора, более высокая антисессимическая безопасность и эффективность. Проблемы возникают из-за различий в свойствах материалов.Были проведены три типа испытаний и исследований для трех различных способов комбинирования материалов.

Первое исследование касается противовоспалительной поддержки многоэтажных домов из напряженной древесины. Исследование было проведено в Университете Кентербери в Новой Зеландии и направлено на разработку нового типа композитной системы строительства и соединений для высотных деревянных панелей из натурального шпона в сейсмических зонах. Считается, что новый тип взаимоотношений будет способствовать увеличению долговечности деревянных построек и позволит им оставаться в эксплуатации после землетрясений за счет уменьшения количества пострадавших, а также затрат на ремонт и ликвидацию различных компаний.

Горизонтальная нагрузка перекрытия

Для расчета прочности нужно знать нагрузки, возникающие при работе операционной системы. Наиболее значимые ценности располагаются на первом этаже жилого дома. Меньшие значения получаются для мансардных конструкций и чердачных помещений. Возникают напряжения в балке:

В дополнение к этому исследованию в упрощенной версии комбинированной стальной конструкции, используемой на трех мостах Mentorio, была разработана таблица в специальном формате, основанная на сложной теории для расчета прочности и деформации.Общие характеристики Комбинированные конструкции включают в себя дизайнерские и архитектурные преимущества различных материалов, которые могут работать независимо или вместе, но в любом случае их работа улучшается.

Канада использует различные типы композитных конструкций. В Квебеке и Онтарио были построены сотни композитных стальных мостов, в которых сталь используется в качестве основного конструкционного материала в виде стальных основных балок, а дерево используется для небольших элементов, таких как деревянные балки. Эти приложения распространены и в зданиях, где они начали участвовать в качестве опорного каркаса, а дерево используется для плоских элементов.

Статическая нагрузка определяет два основных типа напряжения: прогиб по всей длине и изгиб в месте опоры.

Хотя эти два материала используются во многих местах Канады, их первоначальное использование в одной конструкции расположено на западном побережье страны. Часто результатом является сочетание конструкций, в которых сталь и дерево совместно воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Комбинация дерева и стали становится все более популярной во многих других странах мира, таких как США, Новая Зеландия, Англия.За последнее десятилетие была проведена серьезная проработка комбинированных стальных и деревянных конструкций. Однако имеющаяся информация и подробности не систематизированы и труднодоступны строителям. Это требует более детального изучения сложных деревянных и стальных конструкций для определения различных комбинаций, преимуществ, трудностей и проблем, связанных с их взаимодействием.

  1. Прогиб — Получается от веса вышеперечисленных элементов. Стрелка максимального отклонения получается в точке нахождения объекта с наибольшей массой и (или) посередине между опорами.
  2. Изгиб или рама — Это разрушение перекладины в точке перевязки. Это происходит от вертикальной нагрузки, а сама балка, воспринимающая это натяжение, действует как рычаг. С определенного усилия начинается критический изгиб, приводящий к разрушению поперечной опоры.

Чтобы уменьшить влияние на прочность деревянного поперечного изделия со стороны внутренних конструкций, их стараются размещать в местах расположения нижних опор.Бытовую технику и мебель по возможности желательно разместить вдоль стен или возле разгрузочных конструкций.

Методы объединения дерева и стали в единую конструктивную конструкцию, состоящую по существу из трех, и их можно суммировать следующим образом: Структура, система и материал. Конструкция — это так называемая «конструкция» — основной вид композитной конструкции, в которой используются отдельные конструктивные элементы из разных материалов. Можно привести множество примеров таких сочетаний. Один из самых распространенных видов — кровельные фермы.Например, можно упомянуть структуру фермы на крыше в Soutridge School, где соединения упрощены за счет сочетания стальных элементов растяжения и дерева, вдавленного в элегантную внутреннюю ферму.

Существует довольно много видов деревянных балок, но наиболее доступными для широкой массы населения являются изделия прямоугольного или овального сечения. В последнем случае брус представляет собой оцилиндрованное бревно, обрезанное с двух противоположных сторон.

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Суммарная нагрузка на элементы перекрытия складывается от собственного веса конструкции, веса от внутренних строительных изделий, находящихся на балках, а также от массы людей, мебели, бытовой техники и других хозяйственных принадлежностей.

Преимущества деревянных двухходовых балок

Каркасы — еще один вид комбинированной конструкции. Системная система представляет собой еще один комбинированный метод, когда сталь и дерево собираются в общую конструктивную систему. Одним из примеров такой комбинации являются новые комбинированные деревянные соединения, разработанные исследователями из Университета Кентербери в Новой Зеландии. Связанные системы этого типа в принципе аналогичны железобетонным конструкциям, напряженным после бетонирования.Компаунды соединяют готовые деревянные элементы с помощью отдельных стальных натяжных соединений.

Тотальный расчет с учетом всех технических нюансов достаточно сложен и выполняется специалистами при проектировании жилого дома. Для горожан, поднимающих жилье по принципу «самостоятельной установки», более удобная упрощенная схема, в которую заложены требования СНиП, условия отделки I. Технические характеристики Деревянные материалы:

В конструкции также предусмотрены продольные стержни стальной арматуры, улучшающие сейсмостойкость подключенной системы.Материал Этот тип комбинации возникает, когда сталь и дерево одновременно образуют структурный элемент, аналогичный другим типам композитных структур, в которых два разных материала соединены для взаимодействия в одном элементе. Этот метод в основном используется при возведении мостов. Примеры включают мосты в Онтарио, где верхняя конструкция состоит из предварительно напряженных плоских деревянных элементов и стальных балок с поперечными переборками.

  • длина опорной части балки, контактирующей с фундаментом или стеной, должна быть не менее 12 см;
  • рекомендуемое соотношение сторон прямоугольника 5/7, — ширина меньше высоты;
  • допустимый прогиб для мансардного помещения не более 1/200, межэтажных перекрытий — 1/350.

Snip 2.01.07-85 Эксплуатационная нагрузка на чердачную конструкцию с легкой изоляцией из минеральной ваты составит:

Другой пример — мост Боку в Японии. Объект состоит из ортотропной стальной дорожной плиты, соединенной с двухсторонней деревянной балкой прямоугольного сечения. Прочность балок увеличивается за счет двух вертикальных стальных пластин переменной ширины. Плита соединяется с балками стальными пластинами, которые тоже работают посменно.

Варианты перекрытия разных помещений

Комбинация материалов также используется при строительстве жилых домов, но не так широко.Обычно совмещают две деревянные балки с металлической пластиной между ними и соединением на болтах. Такое сочетание встречается при строительстве легких каркасных домов в Северной Америке. Такие лучи поглощают большие нагрузки в отверстиях большего размера, чем полностью деревянная балка того же сечения. В Ванкувере для остановки станции Руперт на линии Миллениум использовался этот тип луча. Конструкция упора состоит из изогнутых деревянных балок, соединенных стальными панелями, стальных круглых колонн и стальных деревянных стоек, образующих трехрамный каркас.

G = q + gn * k, где:

  • k — коэффициент запаса прочности, обычно для зданий малой этажности принимают значение 1,3;
  • GN — стандарт для аналогичного чердака, равный 70 кг / м²; При интенсивном использовании чердачного помещения величина будет не менее 150 кг / м²;
  • Q — нагрузка от самого перекрытия чердака, равная 50 кг / м².

Пример расчета

Дано:

Крыша состоит из легкой стальной панели, поддерживаемой клееными деревянными столами.Преимущества стальных деревянных конструкций. Хотя сталь и дерево — два очень разных материала, объединение их в общий дизайн может дать ряд преимуществ, учитывая свойства и качество каждого из них, чтобы преодолеть их недостатки. Для разработки таких компонентов важно глубокое понимание и изучение свойств этих материалов. Инженеры и архитекторы должны учитывать прочность каждого материала и знать, в каких условиях каждый из них работает лучше всего.

  • чердак жилого дома, предназначенный для хранения различного хозяйственного инвентаря;
  • для утепления применяется кламзит с легкой бетонной стяжкой.

Общая нагрузка составит g = 50 кг / м² + 150 кг / м² * 1,3 = 245 кг / м².

Исходя из практики, средние усилия на мансардном этаже не превышают значений 300-350 кг / м².

Для межэтажных перекрытий значения находятся в пределах 400-450 кг / м², и что более важно, следует принимать во внимание при расчете первого этажа.

Хотя сталь лучше всего работает при напряжении, дерево лучше реагирует на сжатие. Следовательно, при строительстве композитной стальной конструкции дерево должно быть предусмотрено в штампованной части, а сталь — на стороне растяжения. По желанию архитекторов более грубый, так называемый «рустик» влияет на тип конструкции крыши. То же самое стоит увидеть посетителям в холле здания, где выставлены экспонаты, связанные с историей города. Конструкция фермы предназначена для поддержки крыши.

В данной конструкции держателя стальная часть находится на стороне растяжения, а на стороне пресса — клееный стержень. Сочетание стали и дерева улучшает устойчивость конструкций к землетрясениям. Дерево имеет высокое соотношение прочности и веса элементов, что делает деревянные конструкции легче других строительных материалов. Это небольшой вес, который полезен при сейсмических событиях. Учитывая тот факт, что сейсмическая сила пропорциональна массе конструкции, можно ожидать, что легкие деревянные конструкции, которые правильно спроектированы и построены, будут лучше справляться с землетрясениями.

Совет. При выполнении перекрытий желательно принимать значения нагрузок, превышающие расчетные на 30-50%. Это повысит надежность конструкции в целом и увеличит общий срок службы.

Как рассчитать необходимое количество балок

С другой стороны, сталь придает пластичность деревянной конструкции. Пластичность — это способность конструкции развивать пластические деформации и отвлекать сейсмическую энергию, не разрушая ее.Поэтому желательно, чтобы здание имело аналогичные свойства, учитывая внезапный характер сейсмических событий, потому что они позволят вам рассеивать сейсмическую энергию. Они покрыты сталью для лучшей передачи сейсмических сил. Дерево является экологически чистым строительным продуктом из-за снижения выбросов углекислого газа.

Секционные и продольные балки деревянного перекрытия

В эпоху глобального потепления Стратегии устойчивого развития не просто необходимы, они все чаще навязываются большинством правительств.Дерево, как наиболее устойчивый, натуральный и возобновляемый строительный материал, нуждается в повсеместном распространении в строительной индустрии. Однако такие продукты, как клееные деревянные элементы и детали из обработанной древесины, считаются продуктом строительной отрасли из-за производственного процесса. Хотя склеивание и ламинирование повышают прочность и снижают влажность древесины, они также делают материал пригодным для вторичной переработки, как и многие другие изделия из дерева.

Количество поперечных опор определяется нагрузками на душу населения и максимальным прогибом чернового покрытия, выполненного, например, из плиты или фанеры.Их твердость влияет на собственную толщину изделия и шаг между точками опоры, то есть расстояние от соседних балок.

Для малоэксплуатационных помещений (чердак) допускается использование доски толщиной не менее 25 мм, с шагом между опорами 0,6-0,75 метра. Межэтажное перекрытие жилой зоны целесообразно выполнять зачатком размером не менее 40 мм и расстоянием по ближайшим точкам крепления не более 1 метра.

Таким образом, образуется до 30% потерь древесины, и некоторые положительные стороны дерева теряются как экологический строительный материал, учитывая, что это возобновляемый ресурс. С другой стороны, сталь может быть переработана в значительной степени, поэтому сочетание дерева и стали дает положительный результат с точки зрения экологии и устойчивого строительства.

Выбор схемы расчета

В Канаде и в большинстве других стран мира строительные нормы накладывают ограничения по высоте и площади деревянных конструкций с точки зрения противопожарной защиты, но ограничений по применению нет. из дерева с негорючими материалами, например сталью.Несмотря на то, что древесина является горючим материалом, здания, построенные из массивных деревянных элементов конструкции, обладают отличными огнестойкими свойствами.

Пример расчета

Чердак. Длина между стенами 5 метров. Слабая эксплуатационная нагрузка, — хранение всей посуды. Настил выполняется из обрезных сухих досок хвойных пород толщиной 25 мм. При максимальном шаге 0,75 метра количество ориентиров должно быть:

5 м / 0.75 м = 6,67 шт., Звучание в целое число в большой стороне — 7 лучей.

Тогда уточненный шаг:

5 м / 7 шт = 0,715 м.

Межэтажное перекрытие. Длина между стенами 5 метров. Первый этаж с максимальной нагрузкой. Черновой пол выполняется из изделия размером 40 мм. Шаговые опоры берутся через 1 метр.

Количество точек крепления : 5 м / 1 м = 5 шт.

Совет. Несмотря на низкую нагрузку на чердачное помещение, желательно применять требования, связанные с межэтажным перекрытием, в будущем может быть вероятность реструктуризации жилого поверенного.

Как рассчитать желаемое сечение традиционного перекрытия деревянного бруса

Прочностные характеристики опорного элемента определяются геометрическими параметрами — длиной и поперечным сечением. Длина, как правило, определяется из внутренних размеров межпространства и закладывается на этапе проектирования здания.Второй параметр — это сечение, оно может меняться в зависимости от предполагаемых нагрузок в процессе строительства.

Пример расчета

Чтобы избежать лишних математических вычислений, приведите рекомендованные данные, которые сведены в таблицу. Имея размер пролета и шага, вы можете определить приблизительное сечение стержня или диаметр бревна. Расчет производился исходя из средней нагрузки 400 кг / м²

Таблица 1

Песочная секция прямоугольного бруса:

стол 2

Диаметр оцилиндрованного бревна:

Примечание: В таблицах указаны минимально допустимые размеры.При проектировании собственной постройки необходимо брать те размеры деревянных изделий, которые присутствуют на местном строительном рынке региона, а значения требуется округлять до самых больших.

Совет. При отсутствии необходимой планки ее можно заменить на доски, скрепленные между собой столярными изделиями и саморезами. Еще один вариант армирования — увеличить сечение бруса, добавив к его боковым сторонам доски определенной толщины.

Совет. Продлить срок службы и снизить показатель воспламеняемости поможет специальное противопожарное и биозащитное оборудование. К тому же такая операция способствует небольшому увеличению прочности деревянных изделий.

Совет. Тем, кто еще хочет провести математические обзоры, по расчету деревянных балок, на перекрытия, желательно заглянуть в Интернет с таким вопросом, «есть достаточное количество сайтов, на которых размещены электронные калькуляторы для определения параметров» элементов силовых структур.

Если в частном доме по внутренней конструкции планируется устройство потолка, состоящего из деревянных балок, важная составляющая подготовительного этапа Расчет точных размеров, наилучшего сечения реек и ступеньки, которую следует отступать между ними . Рассчитать размер и количество рельсов необходимо, прежде всего, для экономии средств, а также во избежание дефицита стройматериалов.

В Интернете сегодня предлагается множество онлайн-калькуляторов, которые позволяют сделать расчет максимально простым и быстрым.Первичный расчет включает определение разновидностей используемых балок:

  • балок подходят;
  • склеен из досок;
  • клееный из шпона;
  • часть распиленного бревна.

Какие измерения нужны

Балки перекрытия деревянные, а точнее точное количество, определяется на основании таких данных, которые измеряются строительной рулеткой:

  • размеры пролета, к которому будет крепиться рельс;
  • вариантов крепления стеновых конструкций, а именно глубина, расчетная для крепежа;
  • оценка нагрузки, действующей непосредственно во время работы;
    • Шаг и сечение
  • чаще всего определяются специальными таблицами.

Балки деревянные внахлест и их длина

Длина настила перекрытия зависит от размера пролета, на котором разворачиваются строительные работы, плюс желательно учесть небольшой запас, рассчитанный на вложение деревянных балок в стену. Длина может быть измерена сама по себе, но размеры глубины зависят от используемого материала.

Например, если стены выполнены из кирпича или применена блочная система, деревянные балки перекрытия уходят в так называемые гнезда, глубина колеблется в пределах 100-150 мм.Деревянные конструкции следует оборудовать глубиной 70 мм. Предполагаемое использование металлических крепежей, хомутов разного рода, уголков определяет размер участков равный пролёту. Есть желание построить крышу под раковину, деревянные балки перекрытия очерчиваются снаружи дома на 30-50 см.

Наиболее оптимальные размеры пролета, балки перекрытия колеблются в пределах 2,5-4 м. Специалисты не рекомендуют превышать длину реек более чем на 6 м, в противном случае лучше приобрести клееный брус или использовать промежуточные стены, колонны.

Схема расчета нагрузки при перекрытии

Нагрузка, действующая на перекрытие деревянных плит, состоит из нескольких видов нагрузки:

  1. Собственные накладные части.
  2. Постоянная или наоборот временная нагрузка, например, если на верхнем этаже установлена ​​мебель, бытовая техника. оборудование.

Перекрытие чердака, не удерживающее вещи, мусор, а только учитывающее массу светоизоляции по типу минеральной ваты или пенопласта и собственный вес, принимается в размере 50 кг / кв.м. Исходя из этого, рассчитывается эксплуатационная нагрузка перекрытия:

70 × 1,3 = 90 кг / кВ. М, 70 — единственное принятое значение нагрузки для чердака, а 1,3 — показатель запаса.

Рассчитать общую нагрузку:

(50 + 90) × 1,3 + 50 = 232 кг / кв.м, округлить до 240 кг / кв. м.

Для потолка мансарды, где оборудована мансарда, следует прибавить вес конструкции перекрытия, перегородок и мебели. Затем нагрузка возрастает до 300–350 квадратных метров.м. Уравновешиваем вес нескольких жителей и посетителей дома и получаем нагрузку 350-400 кг / кв.м.

Пошаговое руководство по расчету деревянных речек

При установке возможной нагрузки На деревянные балки перекрытия самое время приступить к расчету сечения деталей и расстояния между ними при креплении. Например, возьмем груз в 300 кв. м и пролетом 6 м. Тогда сечение балки предполагает использование формулы:

Размер габаритов = (20 × 22Н) / (В = 25).Эта формула создана ведущими инженерами и дизайнерами. Итак, получаем: (20 × 22) / 25 = 17,6 см — идеальные размеры перекрытия деревянного бруса.

Что касается высоты, стоит изучить пропорциональность показателя толщины материала, который выбран в качестве надежного утеплителя. Между планками должно быть не менее 30 см, но не более 1,2 м. Сосредоточьтесь на размерах блоков изоляционных пластин, фиксации в межрабочем пространстве или на связывающей панели плоскости потолка.

Шаг фиксации штанги должен соответствовать шагу стоек каркасного основания, по мнению профессионалов, такой простой прием позволит добиться большей жесткости установки, надежности и прочности конструкции.

Если вы все еще не уверены в собственной мощности После расчета размеров деталей, необходимых для организации перекрытия, изучите справочную информацию технических учебников, которая для удобства представлена ​​в табличной форме.

Современные подходы к моделированию и расчету деревянного каркаса здания с учетом совместной работы несущих элементов каркаса и облицовки

ИОП конф. Series: Earth and Environment Science 751 (2021) 012089

и причины их разрушения, а также представлены следующие методы повышения сейсмической устойчивости деревянных зданий

за счет увеличения общей пространственной жесткости здания, которая составляет

достигается следующими мерами:

• планировка здания должна предусматривать введение достаточного количества продольных

и поперечных стен, расположенных максимально симметрично относительно главных осей и на ограниченных, равных или

близких расстояниях друг от друга;

• крепление стен и стоек к фундаменту должно быть достаточно надежным;

• повышение общей жесткости стен и перекрытий в их плоскости, усиление связи между стенами и перекрытиями, а также стыковка элементов стен и перекрытий;

• наличие более низкой и более легкой крыши;

• повышение пространственной жесткости и связь со стенами.

• использование легких материалов в качестве наполнителя стен, установка раскосов и косой обшивки в плоскости стен

, обеспечение прочного и постоянного соединения с фундаментом, соединение элементов каркаса

между собой и т. Д.

Таким образом, деревянные конструкции необходимо армировать, что приведет к увеличению несущей способности и жесткости

. Для этого используются различные комбинации дерева и металла. Одним из последних исследований в этом направлении

является сравнительный анализ стандартных клееных балок, усиленных арматурой [4] в нижней зоне

, с новыми балками с канатной арматурой, изогнутой в теле балки.Авторы статьи

установили основные принципы создания нового типа арматуры. Приведены схемы различных арматурных путей

. Сформированы математические модели исследуемых структур. Исследовано напряженно-деформированное состояние нескольких балок

с различными вариантами траекторий армирования балок

в программном комплексе SCAD. Результаты работы представлены в виде

показателей прогибов балок и изополей напряжений.Проведен сравнительный анализ исследованных конструкций

с неармированными балками и традиционным методом армирования. Сделан вывод о повышении прочностных характеристик балок с применением стальной канатной арматуры

. Выбрана оптимальная траектория движения канавки арматуры. Определены конкурентные преимущества

и перспективы использования арматуры нового типа [5].Исследование

показало еще один важный плюс деревянных конструкций — их сложную взаимную работу с металлом.

3. Проблемы численного моделирования деревянных конструкций

Дерево — особый материал, имеющий свои достоинства и недостатки. Основная задача инженеров проекта

— разработать численные алгоритмы моделирования деревянных каркасов, учитывающие сложное и сильно нелинейное поведение древесины

.

В работе Э.Н. Серов и Б.В. Лабудин [1] рассматривают современное состояние, тенденции и проблемы

использования клееных конструкций, выявляют приоритетные направления в области российского проектирования деревянных конструкций

(в том числе клееных). в качестве перспектив дальнейшего развития этих направлений —

ций.

Проблемы численного моделирования деревянных конструкций также затрагивались в работах

зарубежных и отечественных ученых. Например, в работе В.Н. Волынского [6] рассмотрено влияние температуры, влажности, скорости и характера нагружения на прочностные характеристики древесины.

Также было проведено исследование работы древесины поперек волокон, проведенное В.Н. Глухих [7],

, которое позволяет с высокой точностью определить взаимосвязь между физико-механическими

характеристиками древесины и параметрами окружающей среды. .

На основании вышеизложенного можно сказать, что древесина как строительный материал оправдывает свое использование, позволяя инженерам

создавать надежные и прочные пространственные конструкции, которые вписываются в самые разные архитектурные формы.Но реализация

различных архитектурных и инновационных решений в большинстве случаев требует экспериментального мысленного изучения нового продукта. Испытания могут проводиться на реальных объектах или на специальных испытательных стендах

, предназначенных для этого. Испытания проводятся как на конструктивных элементах объектов, так и на соединительных элементах

, роль которых в конструкции становится все более важной в случае деревянных каркасных конструкций

.Компьютерное программное обеспечение для расчетов с использованием метода конечных элементов (МКЭ) в

Как далеко может пролететь 2X10 без опоры?

Одним из самых сложных аспектов построения моей террасы было определение размерного бруса подходящего размера для балки или балки. Я выбрал 2х10 из-за их силы, хотя они были крупнее. Я закончил тем, что удвоил их для балок, но я начал задаваться вопросом, как далеко может пролететь один 2 × 10 без опоры?

Длина одного пролета балок 2 × 10 зависит от породы дерева и от того, как далеко он находится от следующих 2 × 10.Балка из южной желтой сосны 2 × 10 может составлять 16 футов и 1 дюйм без опоры. Сдвоенная балка 2 × 10 может охватывать 11 футов без опоры для настила шириной 4 фута.

Длины балок и балок 2 × 10 различаются в зависимости от области применения, для которой вы их используете. Например, балки и балки настила имеют другие требования к нагрузке, чем пол балкона или гостиной.

В этой статье мы рассмотрим все возможные сценарии, в которых вы могли бы использовать 2 × 10 для поддержки пролета.Мы объясним максимально допустимые пролеты для балок и балок 2 × 10, а также все переменные, которые используются при расчете пролета 2 × 10, включая виды, расстояние, расположение и т. Д.


Как далеко может пролететь 2 × 10 без опоры?

Пролет пиломатериалов SYP (южная желтая сосна) 2 × 10 может достигать 14 футов при использовании в качестве балки с шагом 16 дюймов. При использовании пиломатериалов SPF или Redwood максимальный пролет для тех же расстояний будет на пол-фута меньше.

Для балки 2 × 10 будет либо удвоено, либо утроено в зависимости от желаемого пролета.Нет случаев, когда вы использовали бы одну 2 × 10 в качестве опорной балки, поскольку одна не может выдержать нагрузку, необходимую для такой конструкции, как настил или дом.

Когда мы говорим, что балка или балка могут перекрывать определенное расстояние, это означает, что оба конца поддерживаются без опор между ними. Таблицы пролетов предполагают, что вы не используете консоль для балки или балки. Если да, то могут потребоваться пиломатериалы другого размера — обычно большего размера для поддержки консольного конца.

Ниже мы конкретно рассмотрим балки vs.балки и то, как далеко может простираться 2 × 10 в каждом приложении, но очень важно понимать, что не все 2 × 10 созданы равными.

Во-первых, существуют разные породы габаритных пиломатериалов. Обычно вы выбираете только один тип, и то, что вы можете купить, зависит от того, где вы живете. Если вы живете на юге США, вы получите SYP. Жить на западе? Тогда вам, вероятно, понадобится Redwood или SPF. SYP намного сильнее Redwood.

Во-вторых, сортируются пиломатериалы каждой породы. Таблицы диапазона обычно по умолчанию не имеют значения.2 класс. Однако, если бы вы купили пиломатериал «избранного» сорта — с меньшим количеством сучков и дефектов — он, вероятно, был бы прочнее.

Балка 2 × 10, состоящая из двух гвоздей 2х10, может простираться до 11 футов без опоры под настилом шириной 4 фута. Для настила нормального размера та же самая балка может иметь ширину 8 футов, поддерживая настил шириной 8 футов.

Вы также можете утроить луч 2 × 10. В этом случае вы можете охватить до 15 футов для колод шириной 4 фута и до 10 футов для колод шириной 8 футов.

Для вышеупомянутых расчетов мы используем SYP или пихту Дугласа в качестве породы. Пиломатериалы из ели, сосны и пихты будут иметь пролет ровно на 1 фут меньше, чем указано выше. Утроение этих видов приведет к образованию пролета на 2 ‘меньше, чем тройной пучок SYP.

И, наконец, при использовании пиломатериалов из сосны пондероза или красного дерева следует ожидать, что пролеты будут на 2 фута меньше, в два или три раза больше по сравнению с пиломатериалами SYP.

Если вы собираете колоду, тогда у вас будет место для двойной или тройной балки по вашему усмотрению.

Однако, если вы строите перемычку для поддержки двери или окна, то вы ограничены шириной вашего деревянного каркаса. Если вы используете стандартные шпильки 2 × 4, то у вас будет только двойной заголовок. Обязательно учитывайте ширину заголовка в планах здания.

Насколько далеко может пролет стропил 2 × 10?

Стропило 2 × 10, расположенное с интервалом 12 дюймов, может иметь длину до 26 футов 2 дюйма. Это для крыши с уклоном 4:12 или больше. Если у вас малоскатная крыша и такой же интервал между стропилами, то ваш 2 × 10 может перекрывать 22 фута 8 дюймов.

Знайте, что почти все крыши разнесены друг от друга на расстояние более 12 дюймов — либо 16 дюймов, либо 24 дюйма. Таким образом, если расстояние между стропилами составляет 24 дюйма, то ширина стропил 2 × 10 будет составлять 19 футов 5 дюймов для более крутых скатных крыш и 18 футов 2 дюйма для крыш, которые не являются крутыми или ниже уклона 4:12.

Насколько далеко может пролететь перекрытие перекрытия 2 × 10?

перекрытия перекрытия 2 × 10 могут пролетать до 20 футов. Однако это для 12 дюймов o.c. расстояние для динамических нагрузок 30 фунтов на квадратный фут. Это нереально, потому что для любого жилого помещения или палубы требуется балка, способная выдержать динамическую нагрузку 40 фунтов на квадратный фут.В противном случае балки не кодировать.

В приведенной выше ситуации было бы более практично использовать 2 × 12, которые, вероятно, будут поддерживать 40 фунтов на квадратный фут — требование строительных норм для жилого пространства — и вы могли бы расположить их дальше друг от друга.

При расстоянии 16 дюймов балка перекрытия может охватывать до 14 дюймов, если она не является консольной и оканчивается опорами с обоих концов. Если между балками 24 дюйма, то одна балка 2 × 10 может простираться до 11 футов 5 дюймов. Эти длины предназначены для пиломатериалов SYP.

Если у вас есть пиломатериалы из ели-сосны-пихты, то ваш пролет изменится на 13 футов 7 дюймов для расстояния между балками 16 дюймов.Redwood может поддерживать балку 2 × 10 высотой до 13 футов — на целый фут меньше, чем южная желтая сосна.

Как видите, порода вашего дерева имеет значение. Наличие пиломатериалов SYP может означать разницу между использованием пиломатериалов 2х10 и большего — и более дорогого — пиломатериала, такого как удвоенный размер 2х12.

2 × 10 балок перекрытия

перекрытия 2 × 10 предназначены для выдерживания временной нагрузки 40 фунтов на квадратный фут (psf) плюс статическая нагрузка 10 psf. Таблицы пролетов указывают максимальные расстояния для перекрытий перекрытия, с расстояниями, указывающими максимальную длину, которую может пролететь 2 × 10 при сохранении способности выдерживать динамическую нагрузку 40 фунтов на квадратный фут.

Временная нагрузка классифицируется как любая переменная нагрузка на палубе или в помещении, например, мебель, людей или другие предметы. Статическая нагрузка — это просто часть конструкции, поддерживаемая балкой или балкой.

Таблицы пролетов

предназначены для предоставления строителям информации о подходящем размере размерной древесины для использования при строительстве в определенных местах.

Таблица пролета, таким образом, подскажет вам, какая длина 2 × 10 должна использоваться, чтобы гарантировать, что ваш размер настила, балки или балки выдержит динамическую нагрузку 40 фунтов на квадратный фут на настил.

Спальни и чердаки — единственные области дома, которые требуют меньше мощности, чем живая нагрузка 40 фунтов на квадратный фут — для них требуется всего 30 фунтов на квадратный фут или меньше. В этих случаях вы расширяете свои балки 2 × 10 дальше, поскольку ожидается, что они выдержат более легкую нагрузку, чем, скажем, палуба, гостиная или балкон.

Балконы требуют, чтобы балки перекрытия выдерживали до 60 фунтов на квадратный фут. Основная причина таких требований к высокой грузоподъемности — безопасность. Поскольку балконы могут быть довольно высокими, целостность каркаса пола имеет решающее значение.Таким образом, 2х10, которые вы бы использовали на балконе, не смогли бы охватить до палубы.

Наконец, увеличивая ширину размерной древесины, вы резко увеличиваете прочность балок. Даже увеличение расстояния между большими балками по-прежнему создает более прочную структуру балок, чем меньшие пиломатериалы, расположенные ближе друг к другу.

Сколько веса может выдержать балка 2 × 10?

Балка 2 × 10 предназначена для выдерживания до 40 фунтов на квадратный фут действующей нагрузки и 10 фунтов на квадратный фут статической нагрузки, как и балка.Однослойная балка SYP 2 × 10 может выдерживать 144 фунта на линейную ногу (plf). Двухслойная балка того же вида вмещает 288 фунтов, а трехслойная — 488 фунтов. Это для пролетов 10 футов.

Понимание plf вашей балки важно, но таблицы пролетов уже учитывают plf балки и сообщают вам допустимый пролет вашей балки 2 × 10 в зависимости от ширины конструкции над ней и других факторов.

Таким образом, хотя знать приблизительный вес, который может выдержать ваша балка, является информативным, все, что вам нужно знать, — это информация из таблицы пролетов балки.Если вам нужно перекрыть 10-футовый зазор с балкой настила, состоящей из 2 2 × 10, то таблицы пролета говорят мне, что моя настила не может быть шире 5 футов, если я не добавлю еще одну балку или не увеличу размер своего пиломатериала.

Если вы хотите узнать, сколько может выдержать ваша балка, но не можете найти информацию в Интернете, вы можете рассчитать ее на основе требований к минимальной нагрузке, предусмотренных строительными нормами.

Таким образом, если у вас тройная балка 2 × 10 и пролет 8 футов, с колодой шириной 8 футов, то это означает, что у вас есть дека 8 × 8.Умножьте, чтобы найти квадратные метры, которые составляют 64 квадратных фута. Умножьте 64 на 50 (динамическая нагрузка плюс статическая нагрузка), и вы получите 3200 фунтов на квадратный фут. Ваш луч может удерживать 3200 фунтов.

Калькулятор пролета балки

Одним из самых удобных инструментов, которые вы можете использовать при расчете нового настила или проекта ремонта, является калькулятор пролета балки. Этот инструмент позволит вам выбрать имеющуюся у вас породу пиломатериалов и тип элемента, который вы хотите рассчитать, например балку, стропило или балку.

Затем вы можете выбрать пиломатериал 2 × 10 или другой размер и установить минимальную нагрузку для желаемой части каркаса.Таким образом, если вы хотите рассчитать размер балки для спальни, вы можете изменить динамическую нагрузку с 40 до 30 фунтов на квадратный фут.

Наконец, калькулятор подскажет, какого размера балки или балки вам понадобятся. Но он не может учитывать такие вещи, как тип вашей опоры, размер столбов или снеговая нагрузка. Существуют и другие калькуляторы для этих факторов, и их следует учитывать при планировании следующего проекта.

Снеговая нагрузка является большой переменной в некоторых местах, и было бы упущением, если бы вы спланировали настил или другую конструкцию и не учли дополнительный вес, создаваемый снегом, который будет воздействовать на ваши стропила или балку.Во многих случаях вам придется сократить продолжительность жизни.

Заключение

Балка, балка или стропила 2 × 10 — это просто часть большого изображения. Хотя мы можем использовать таблицы пролетов и калькуляторы, чтобы определить расстояние, которое кусок пиломатериала может преодолеть до того, как ему понадобится дополнительная поддержка, нам также необходимо учитывать все факторы, которые могут повлиять на этот кусок дерева.

№ 2 × 10 конструктивно прочен, если не имеет хорошей основы. Планируя следующую сборку, убедитесь, что ваши стойки и опоры созданы для поддержки желаемого каркаса 2 × 10.Не забудьте также принять во внимание такие факторы окружающей среды, как снег и чрезмерная влажность, которые могут повлиять на расстояние между пролетами.

Я желаю вам удачи в планировании и строительстве вашего следующего проекта из бруса 2 × 10. Тщательно спланируйте свой проект, чтобы у ваших 2х10 была надлежащая поддержка, чтобы удержать ваши инвестиции на долгие годы.

Евгений был энтузиастом DIY большую часть своей жизни и любит проявлять творческий подход, вдохновляя на творчество других. Он страстно увлекается благоустройством, ремонтом и обработкой дерева.

Калькулятор пиломатериалов

Расчет бруса


Укажите размеры в миллиметрах

W — Ширина доски
H — Толщина доски
L — Длина доски

Исходные данные
N — Количество штук
E — Количество кубических метров
Многие при строительстве домов или комнат сталкиваются с необходимостью рассчитать, сколько пиломатериалов потребуется для работы.Определить, сколько вам нужно доски или бруса, несложно. Но цена на пиломатериалы обычно указывается за кубометр, и в этом случае ее может быть проще использовать для расчета по специальной программе. Воспользовавшись нашим сайтом, вы, зная длину, ширину и толщину досок, а также их количество в штуках, можете рассчитать, сколько кубометров пиломатериалов вам понадобится и сколько будет стоить один кубометр или одна доска. .

Область применения

Пиломатериалы называются так потому, что их получают распиливанием ствола дерева.Пиломатериалы используются для строительства, изготовления мебели, различной упаковки и другой продукции. Сегодня этот вид строительных материалов наиболее популярен. Древесина, из которой делают пиломатериалы, является отличным теплоизоляционным материалом, поддерживает стабильную влажность и не требует особого обращения и ухода, что делает ее особенно удобной.

Пиломатериалы

Пиломатериалы лиственных пород относятся к брусу, доске обрезной, необрезной, строительным карнизам. Балка — это балка, обрабатываемая со всех сторон. В разрезе это квадратное или прямоугольное сечение.Наибольшее распространение получил брус при строительстве домов, бань и конструкций перекрытий.
Разделочная доска — это универсальная древесина, которая активно используется в строительных работах вне здания и в отделке внутреннего пространства. Доска обрезная представляет собой прямоугольник вытянутой формы. Доска необрезная обрезается так, чтобы ее края не срезались, поэтому оставался видимый слой коры дерева, из которого эта доска вырезана. Строительный рельс или балка представляет собой балку с меньшим поперечным сечением, чем обычно, и широко используются в строительстве.
Пиломатериалы различаются породой древесины, из которой изготавливаются. Их делают из хвойных пород деревьев, таких как сосна, ель и лиственница. И лиственных пород, таких как дуб и бук, береза, осина.
Есть пиломатериалы такой же влажности. Они делятся на сырые с влажностью более 22 процентов и сухие с влажностью ниже 22 процентов. Первые используются для строительных работ, а вторые для изготовления мебели.
Также существуют несколько сортов пиломатериалов. Выбор сорта зависит от области применения. Итак, для изготовления мебели используются качественные материалы.Для столярных и молдинговых изделий пиломатериалы 1-го и 2-го и 3-го сортов используются исключительно в качестве строительной доски.

Наконечники для хранения

Пиломатериалы, если они долгое время не используются, нужно беречь от влаги. Это может привести к их порче. Не рекомендуется хранить пиломатериалы в штабеле друг на друга. Между слоями необходимо уложить планки или планки.

Программа расчета луча

  1. Home
  2. Программа расчета луча

Тип фильтра: За все время Последние 24 часа Прошлая неделя Прошлый месяц

Список результатов Программа расчета балок

Free Beam Calculator ClearCalcs

9 часов назад Свойства балки и сечения задаются путем ввода непосредственно в поля ввода.Длина балки — это общая длина, включая все пролеты балки , в мм или футах. Для модуля Юнга установлено значение по умолчанию 200 000 МПа или 29 000 тысяч фунтов на квадратный дюйм для конструкционной стали, но он может быть изменен пользователем. Площадь поперечного сечения зависит от выбранного сечения балки и по умолчанию имеет значения