Расчет деревянной балки перекрытия калькулятор – Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Расчет деревянной балки онлайн, программа расчета балок перекрытия

Строительство зданий – сложная работа, требующая точных расчетов и качественного выполнения работы. Основным материалом в строительстве жилых домов является древесина. Несущие конструкции изготавливаются из этого материала. Рассмотрим способы расчета балки онлайн.

Разновидности перекрытий

Назначение:

1. Межэтажные.
   Прочное, надежное перекрытие. Между двумя материалами складываются звуко- и теплоизоляционные наполнители.
2. Чердачное.
   Является частью стропильной конструкции крыши. Чердак оборудован изоляцией от шума и пара.
3. Цокольное.
   Выносят высокие нагрузки. Делаются с теплоизоляцией.

Балки бывают двух видов:

1. цельные;
2. клееные.

Слабым звеном монолитных балок является ограниченная длина. Не могут быть больше 5 метров.

Преимуществами клееных балок над цельными являются:

• перекрытие больших пролетов;
• легкость установки;
• маленькая масса;
• длительная эксплуатация;
• пожароустойчивые;
• не деформируются.

Каким образом определяется длина балки?

Обычно размещаются параллельно самой маленькой стене. Размеры зависят от материалов, из которых изготавливаются блоки и от общего объема материала. Для крепления используют металлические крепежи (кронштейны, уголки, пластинки с перфорацией, плитки). Если применяете один из этих видов крепежа, то длина балки должна соответствовать пролету комнаты.

Также балки могут быть частью стропильных элементов. Конструкция опирается на мауэрлат. Данный способ увеличивает длину исходного материала на метр.

Советы для правильного расчета:

1. Учитывайте глубину введения материалов в стену.
   

   Расчет деревянной балки перекрытия

   Глубина вхождения для стен из кирпича составляет от 150 мм для балок из бруса и 100 мм для досок. В домах из дерева – от 70 мм.
2. Длина балки составляет минимум 6 м.

Инструкция для подсчета:

1. замерьте пролет;
2. выберите закрепляющие элементы;
3. рассчитайте влияющую нагрузку;
4. подберите шаг и сечение.

При строительстве можно выпустить балки наружу на 31- 60 см. Таким образом, формируется свес крыши.

Определение действующей нагрузки

В жилом помещении имеется два дверных пролета. Обычно отличаются по размерам, но в квадратной комнате могут быть одинаковыми.

Перемычки укладывают в более коротком проеме ,длиной 3-4 метра. По стандарту, стороны должны соотноситься в пропорции семь к пяти. Так исключается деформация. Если не соблюдать этих пропорций, балки прогнутся. Возможный деформация – два см на четыре метра.

Для устранения провисания бруса, изготовьте снизу на несколько см, при этом придав форму арки.

Прогиб можно рассчитать по формуле f(нор)= L/200

L –длина пролета,

200 – расстояние на единицу погружения дерева.

Нагрузка на любую конструкцию определяется по нескольким формулам.

Первая – геометрическая характеристика сечения стержнями:

W≥M/R . M – время относительно нейтральной оси сечения балки или другого твердого тела,

R – рассчитываемое сопротивление, которое нужно взять из справочника исходя из основы.

Для стержней прямоугольной формы формула выглядит так:

W_Z =b∙ h 2/6,

b – ширина балки,

h – высота.

Перекрытие во многих случаях является кровлей и полом следующего и предшествующего этажей. Объединяйте, учитывая нагрузку мебели на поверхности. Если неправильно распределить, появляется риск разрушения конструкций. Не следует применять уж очень широкий шаг промеж балками и отказываться от лагов. Учитывайте, что пространство между основами зависит от толщины досок. Если имеются лаги, то расстояние посередине должно составлять метр.

Совет! Предусмотрите массу утеплителя. Цокольное перекрытие, длиной 1 м2, весит 100 килограммов. Увеличивает вдвое одну и ту же массу опилкобетон. Керамзит еще тяжелее.

Выяснение сечения и шага балки

1. Параметры балок строго регламентированы. Так, соразмерность — 1:1:4. Широта – с 5 до 21 сантиметра, высота – от 10 до 31 сантиметра. Учитывайте утеплитель! Бревна перекрытия должны иметь диаметр от 11 до 31 сантиметра.
2. Установочный шаг — примерно 30–120 сантиметров. При каркасном строении шаг соответствует дистанции промеж твердыми основами.

Требования, предъявляемые к конструкциям:

• влагосодержание материала — максимум 15%;
• нельзя использовать испорченную древесину, то есть синюшную, поражённую грибком, насекомыми, грызунами;
• обработка антисептическим составом;
• размерное отношение — 7:5 для брусьев;
• чем больше высота лаг, тем больше нагрузка, выдерживаемая балкой;
• для ровного перекрытия сделайте подъем ярусов;
• брусья и бревна замените досками, уложенными на ребро, если укладка интенсивная.

Онлайн калькулятор для расчета деревянных балок

Высота балки (мм)
Ширина балки (мм)
Материал древесины
Пролет (м)
Шаг балок (м)

Произвести расчет балки возможно самостоятельно: рассчитать нагрузки, воздействующие на перекрытие по формулам и параметрам или воспользоваться онлайн калькулятором. Также можно выбрать подходящую конструкцию, исходя из имеющихся условий.

Поделиться

Поделиться

Класс!

+1

Как подсчитать сечение деревянных балок перекрытия

Расчет деревянных балок перекрытия-программы расчета

«Балкомплект» предлагает современные, высокотехнологичные и качественные материалы для малоэтажного домостроения – деревянные двутавровые балки из LVL бруса Ultralam и всевозможные виды крепежа от крупнейшего европейского производителя Rotoblaas, для реализации практически любых задумок и проектов.

Для того, чтобы правильно рассчитать какой тип балки необходимо использовать в каждом конкретном случае и как правильно спроектировать крепежное соединение, требуется провести предварительные расчеты. Партнеры компании «Балкомплект» разработали специальные программы для таких расчетов, доступные для скачивания по ссылкам.

Балкомплект-балка 1.0.2 – программа позволяет проверить балку по максимальному изгибающему моменту, по максимальной поперечной силе, по прогибам, на возможность бокового выгиба. При помощи этой программы возможно произвести расчет учитывая любое количество пролетов, различные условия опирания концов балки, произвольный наклон балки, необходимые отверстия. Также существует возможность применения шаблонов для быстрого расчета, редактирования сортамента сечений. В результате обработки данных программа выдает подробный 

отчет, который может быть использован в качестве рекомендации к выбору той или иной балки. Все системы расчета основаны на существующих стандартах проектирования и расчета деревянных и клееных конструкций.

Ультралам-балка 2.0.2 – проверка по прогибам, устойчивости плоской формы деформирования, по максимальной поперечной силе, по изгибающему моменту. При правильно проведенных расчетах достигается оптимальная прочность и жесткость балки. В результате обработки данных программа выдает подробный отчет, который может быть использован в качестве рекомендации к выбору той или иной балки. Все системы расчета основаны на существующих стандартах проектирования и расчета деревянных и клееных конструкций.

Myproject 3.0 – идеальный помощник от компании Rotoblaas при проектировании различных видов крепежных соединений – соединение на срез шурупами HBS, соединение потайными скобами ALU, постоянное крепление изоляции шурупами DGZ, усиление конструкций шурупами с полной резьбой, соединение между основной и вспомогательной балкой, соединение шпильками-саморезами. Возможен расчет различных конфигураций путем варьирования количества и типов крепежа, изменения наклона, размеров и видов используемого материала, для того чтобы повысить механическую прочность. Скачать руководство пользователя программы Myproject 3.0 можно

здесь.

При строительстве или ремонте деревянного дома использовать металлические, а тем более железобетонные балки перекрытия как-то не в тему. Если дом деревянный то и балки перекрытия логично сделать деревянными. Вот только на глаз не определишь, какой брус можно использовать для балок перекрытия и какой делать пролет между балками. Для ответа на эти вопросы нужно точно знать расстояние между опорными стенами и хотя бы приблизительно нагрузку на перекрытие.

Понятно, что расстояния между стенами бывают разные, да и нагрузка на перекрытие тоже может быть очень разная, одно дело расчет перекрытия, если сверху будет нежилой чердак и совсем другое дело расчет перекрытия для помещения, в котором будут в дальнейшем делаться перегородки, стоять чугунная ванна, бронзовый унитаз и много чего еще.

Поэтому учесть все возможные варианты и выложить все в виде простой и понятной таблицы практически невозможно, а вот рассчитать сечение деревянной балки перекрытия и подобрать толщину досок, пользуясь приведенным ниже примером, я думаю, будет не очень сложно:

ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ

Помещения бывают разные, чаще не квадратные. Наиболее рационально крепить балки перекрытия так, чтобы длина балок была минимальной. Например если размер помещения 4х6 м, то если использовать балки длиной 4 метра, то требуемое сечение для таких балок будет меньше, чем для балок длиной 6 м. В данном случае размеры 4 м и 6 м условны, они означают длину пролета балок а не длину самих балок. Балки, само собой, будут длинее на 30-60 см.

Теперь попробуем определиться с нагрузкой. Обычно перекрытия жилых зданий рассчитываются на распределенную нагрузку 400 кг/м&sup2. Считается, что для большинства расчетов такой нагрузки достаточно, а для расчета чердачного перекрытия хватит даже 200 кг/м&sup2. Поэтому дальнейший расчет будет проводиться для вышеуказанной нагрузки при расстоянии между стенами 4 метра.

Деревянную балку перекрытия можно рассматривать как балку на двух шарнирных опорах, в этом случае расчетная модель балки будет выглядеть так:

1. Вариант.

Если расстояние между балками будет 1 метр, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = 400х4&sup2/8 = 800 кг·м или 80.000 кг·см

Теперь легко определить требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = Мmax / R

где R — расчетное сопротивление древесины. В данном случае балка на двух шарнирных опорах работает на изгиб. Значение расчетного сопротивления можно определить по  следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12%
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) А если материал балки не сосна, то следует расчетное значение умножить на переходный коэффициент согласно следующей таблицы: Переходные коэффициенты для других пород древесины
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Древесные породы	Коэффициент mn для расчетных сопротивлений
	растяжению, изгибу, сжатию и смятию вдоль волокон Rp, Rи, Rс, Rсм	сжатию и смятию поперек волокон Rс90, Rсм90	скалыванию Rск
Хвойные
1. Лиственница, кроме европейской	1,2	1,2	1,0
2. Кедр сибирский, кроме кедра Красноярского края	0,9	0,9	0,9
3. Кедр Красноярского края	0,65	0,65	0,65
4. Пихта	0,8	0,8	0,8
Твердые лиственные
5. Дуб	1,3	2,0	1,3
6. Ясень, клен, граб	1,3	2,0	1,6
7. Акация	1,5	2,2	1,8
8. Береза, бук	1,1	1,6	1,3
9. Вяз, ильм	1,0	1,6	1,0
Мягкие лиственные
10. Ольха, липа, осина, тополь	0,8	1,0	0,8
Примечание: коэффициенты mn, указанные в таблице, для конструкций опор воздушных линий электропередачи, изготавливаемых из не пропитанной антисептиками лиственницы (при влажности ≤25%), умножаются на коэффициент 0,85.

Для конструкций, в которых напряжения, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80 % суммарного напряжения от всех нагрузок, расчетное сопротивление следует дополнительно умножить на коэффициент mд = 0,8. (п.5.2.в СП 64.13330.2011)

А если Вы планируете срок службы Вашей конструкции более 50 лет, то полученное значение расчетного сопротивления следует умножить еще на один коэффициент, согласно следующей таблицы:

Коэффициенты срока службы для древесины
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Срок службы сооружения	до 50 лет	50-100 лет	более 100 лет
Коэффициент надежности по сроку службы γн(cc)	1,0	0,9	0,8

Таким образом расчетное сопротивление балки может снизиться почти в два раза и соответственно сечение балки увеличится, но мы пока никаких дополнительных коэффициентов использовать не будем. Если будет использоваться древесина сосна 1 сорта, то

Wтреб = 80000 / 142,71 = 560,57 см&sup3

Примечание: Расчетное сопротивление 14 МПа = 142,71 кгс/см&sup2. Впрочем для упрощения расчетов можно использовать и значение 140 большой ошибки в этом не будет, а будет небольшой запас по прочности.

Так как поперечное сечение бруса имеет простую прямоугольную форму, то момент сопротивления бруса определяется по формуле

Wтреб = b x h&sup2 / 6

где b — ширина бруса, h — высота бруса. Если поперечное сечение балки перекрытия будет непрямоугольным, а, например, круглым, овальным и др, т.е. в качестве балок Вы будете использовать лес-кругляк, тесаные бревна или что-то еще, то определить момент сопротивления для таких сечений можно по формулам, приведенным отдельно.

Попробуем определить необходимую высоту бруса при ширине 10 см.

Как рассчитать деревянные балки перекрытия с помощью онлайн калькулятора

В этом случае

высота бруса должна быть не менее 18,34 см. т.е. можно использовать брус сечением 10х20 см. В этом случае потребуется 0,56 м&sup3 древесины на 7 балок перекрытия.

Для примера, если Вы планируете, что ваша конструкция простоит более 100 лет и при этом более 80% нагрузки будет постоянная + длительная, то расчетное сопротивление для древесины того же класса составит 91,33 кгс/см&sup2 и тогда требуемый момент сопротивления увеличится до 876 см&sup3 и высота бруса при этом должна быть не менее 22,92 см.

2 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 75 см, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,75 х 4&sup2) / 8 = 600 кг·м или 60000 кг·см

тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = 60000 / 142,71 = 420,43 см&sup3

а минимально допустимая высота бруса 15,88 см при ширине бруса 10 см, если использовать брус сечением 10х17,5 см, то на 9 балок перекрытия потребуется 0,63 м&sup3 древесины.

3 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 50 см, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,5 х 4&sup2) / 8 = 400 кг·м или 40000 кг·см

тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = 40000 / 100 = 280,3 см&sup3

а минимально допустимая высота бруса 12,96 см при ширине балки 10 см, при использовании бруса сечением 10х15 см на 13 балок перекрытия потребуется 0,78 м&sup3 древесины.

Как видно из расчетов, чем меньше расстояние между балками, тем больше может быть расход древесины на балки, но при этом чем меньше расстояние между балками, тем более тонкие доски или листовой материал можно использовать для настилки пола. И еще один важный момент — расчетное сопротивление древесины зависит от породы древесины и влажности древесины. Чем выше влажность, тем меньше расчетное сопротивление. В зависимости от породы древесины колебания расчетного сопротивления не очень большие.

Теперь проверим прогиб балки, рассчитанной по первому варианту. Большинство справочников предлагают определять величину прогиба при распределенной нагрузке и шарнирном опирании балки по следующей формуле:

f=(5ql4)/(384EI)

где,
q — нагрузка на балку;
l — расстояние между несущими стенами;
E — модуль упругости. Для древесины не взирая на породы согласно п.5.3 СП 64.13330.2011; при расчете по предельным состояниям второй группы это значение обычно принимается равным 10000 МПа или 10х108 кгс/м&sup2 (10х104 кгс/см&sup2) вдоль волокон и Е90 = 400 МПа поперек волокон. Но в действительности значение модуля упругости даже для сосны еще колеблется от 7х108 до 11х108 кгс/м&sup2, в зависимости от влажности древесины и времени действия нагрузки. При длительном действии нагрузки, согласно п.5.4 СП 64.13330.201, при расчете по предельным состояниям первой группы по деформированной схеме нужно использовать коэффициент mдс = 0,75. Мы не будем определять прогиб для случая, когда временная нагрузка на балку длительная, балки перед установкой не обрабатываются глубокой пропиткой, препятствующей изменению влажности древесины и относительная влажность древесины может превысить 20%, в этом случае модуль упругости будет около 6х108 кгс/м&sup2, но значение это запомним.
I — момент инерции, для доски прямоугольного сечения.

I = (b x h&sup3) / 12 = 10 х 20&sup3 / 12 = 6666,67 см4 f = (5 х 400 х 44) / (384 х 10 х 108 х 6666,67 х 10-8) = 0,01999 м или 2,0 см.

СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) рекомендует рассчитывать деревянные конструкции так, чтобы для балок перекрытия прогиб не превышал 1/250 от длины пролета, т.е. допустимый максимальный прогиб 400/250=1,6 см. Это условие нами не выполнено. Далее следует подобрать такое сечение балки, прогиб которой устраивает или Вас или СНиП.

Если для балок перекрытия Вы будете использовать клееный брус LVL (Laminated Veneer Lumber), то расчетные сопротивления для такого бруса следует определять по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для клееных слоистых материалов
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Расчет на смятие опорных участков балки как правило не требуется. А вот расчет на прочность при действии касательных напряжений сделать не сложно и здесь. Максимальные касательные напряжения при выбранной расчетной схеме будут в поперечных сечениях на опорах балки, там, где изгибающий момент равен нулю. В этих сечениях значение поперечной силы будет равно опорной реакции и будет составлять:

Q = ql/2 = 400 x 4 / 2 = 800 кг

тогда значение максимальных касательных напряжений составит:

т = 1,5Q/F = 1,5 x 800 / 200 = 6 кг/см&sup2 < Rcк = 18 кг/см&sup2,

где,
F — площадь поперечного сечения бруса сечением 10х20 см;
Rcк — расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон, определяется по первой таблице.

Как видим, имеется трехкатный запас по прочности даже для бруса, имеющего максимальную высоту сечения.

Теперь рассчитаем какие доски выдержат расчетную нагрузку (принцип расчета точно такой же).

ПРИМЕР РАСЧЕТА НАПОЛЬНОГО ПОКРЫТИЯ

1 Вариант. Напольное покрытие из половых досок.

При расстоянии между балками 1 м максимальный изгибающий момент:

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 1&sup2) / 8 = 50 кг&#183;м или 5000 кг&#183;см

В данном случае расчетная схема для досок, как для однопролетной балки на шарнирных опорах принята весьма условно. Более правильно половые доски длиной от стены до стены, рассматривать, как многопролетную неразрезную балку. Однако в этом случае придется учитывать и количество пролетов и способ крепления досок к лагам. Если же на некоторых участках будут уложены доски между двумя лагами, то такие доски действительно следует рассматривать как однопролетные балки и для таких досок изгибающий момент будет максимальным. Именно это вариант мы и будем далее рассматривать. Требуемый момент сопротивления досок

Wтреб = 5000 / 130 = 38,46 см&sup3

так как нагрузка у нас распределена по всему расчетному участку, то напольное покрытие из досок можно условно рассматривать как одну доску шириной 100 см, тогда минимально допустимая высота досок 1,52 см, при меньших пролетах требуемая высота доски будет еще меньше. Это означает что настилать пол можно стандартными половыми досками высотой 30-35 мм.

Но вместо дорогих половых досок можно использовать более дешевые листовые материалы, например, фанеру, ДСП, OSB.

2 Вариант. Напольное покрытие из фанеры.

Расчетное сопротивление фанеры можно определить по следующей таблице:

Значения расчетных сопротивлений для фанеры
согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Так как фанера изготовлена из склеенных слоев древесины, то и расчетное сопротивление фанеры должно быть близким к расчетному сопротивлению древесины, но так как слои чередуются — один слой вдоль волокон, второй поперек, то общее расчетное сопротивление можно принимать как среднее арифметическое. Например для березовой фанеры марки ФСФ

Rф = (160 + 65) / 2 = 112,5 кгс/м&sup2

тогда требуемый момент сопротивления фанеры

Wтреб = 5000 / 112,5 = 44,44 см&sup3

минимально допустимая толщина фанеры 1,63 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 18 мм и более при расстоянии между балками 1 м.

При расстоянии между балками 0,75 м значение изгибающего момента уменьшится

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,75&sup2) / 8 = 28,125 кг&#183;м или 2812,5 кг&#183;см

требуемый момент сопротивления фанеры

Wтреб = 2812,5 / 112,5 = 25 см&sup3

минимально допустимая толщина фанеры 1,22 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 14 мм и более при расстоянии между балками 0,75 м.

При расстоянии между балками 0,5 м изгибающий момент составит

Мmax = (q х l&sup2) / 8 = (400 х 0,5&sup2) / 8 = 12,5 кг&#183;м или 1250 кг&#183;см

требуемый момент сопротивления фанеры

Wтреб = 1250 / 112,5 = 11,1 см&sup3

минимально допустимая толщина фанеры 0,82 см, т.е на балки можно укладывать фанеру толщиной 9,5 мм и более при расстоянии между балками 0,5 м. Однако, если рассчитать прогиб фанеры (подробно расчет не приводится), то прогиб составит около 6,5 мм, а это в 3 раза больше допустимого прогиба. При толщине фанеры 14 мм прогиб составит около 2,3 мм, что практически удовлетворяет требованиям СНиПа.

Общее примечание: вообще-то при расчете деревянных конструкций применяется куча всяких поправочных коэффициентов, но мы решили не усложнять приведенный расчет коэффициентами, достаточно того, что мы взяли максимально возможную нагрузку и кроме того при подборе сечения есть неплохой запас.

3 Вариант. Напольное покрытие из ДСП или OSB.

Вообще-то использовать ДСП или OSB в качестве напольного покрытия (пусть даже и чернового) по балкам перекрытия нежелательно, да и не предназначены эти листовые материалы для этого, слишком много у них недостатков.

Расчетное сопротивление прессованных листовых материалов зависит от слишком большого количества факторов, поэтому какое значение расчетного сопротивления можно использовать при расчетах, Вам никто не скажет.

Тем не менее запретить использовать ДСП или OSB мы не можем, только добавим: толщина ДСП или OSB должна быть в 1,5-2 раза больше чем для фанеры. Полы с провалившимся ДСП приходилось ремонтировать неоднократно, да и сосед недавно выравнивавший деревянный пол плитами OSB, тоже жалуется на провалы, так что можете поверить на слово.

Примечание: на балки перекрытия могут сначала опираться лаги, а потом к лагам будут крепиться доски. В этом случае необходимо рассчитать дополнительно сечение лаг по вышеприведенному принципу.

Расстояние между лагами пола: расчет сечения балок и шага между ними

Многие владельцы дачных участков при строительстве домов выбирают деревянные полы. Это обусловлено тем, что древесина является экологически чистым материалом, который обладает эстетической привлекательностью и природной натуральностью. В большинстве случаев устройство деревянного пола требует наличия лаг – деревянных брусьев, укладываемых на основное перекрытие. При монтаже очень важно правильно выбрать расстояние между лагами пола.

Схема укладки лагов.

Назначение и способы монтажа лаг

Лаги (балки) выполняют несколько очень важных функций:

• увеличение шумо- и теплоизоляции основания;
• создание проветриваемого пространства под полом, в котором можно проложить инженерные коммуникации;
• правильное перераспределение нагрузки на черновой пол;
• создание ровного и прочного основания для монтажа финишного настила.

Схема расчета расстояние между лагами.

В большинстве случаев лаги изготавливают из деревянных брусьев хвойных и лиственных пород. Иногда устанавливают металлические, железобетонные и полимерные аналоги, но это экономически невыгодно. При отсутствии деревянного бруса лаги можно сконструировать из нескольких досок, сбитых между собой. В этом случае они укладываются на ребра.

При выборе бруса для изготовления лаг следует руководствоваться следующими рекомендациями:

1. Выбирайте недорогую древесину (пихту, сосну или ель). Если помещение, в котором монтируется пол, будет иметь большую влажность (например, баня), то следует использовать лиственную породу древесины.
2. Для экономии бюджета можно выбрать стройматериал 2 или 3 сорта с влажностью 17-22%.
3. Балки должны иметь прямоугольное сечение определенного размера.
4. Размеры бруса следует выбирать, исходя из пролета, то есть из расстояния между балками нижней развязки.

Как правильно выбрать сечение лаг?

Схема монтажа чернового пола на лагах.

Сечение бруса для изготовления лаг определяется 2 факторами: длина пролета между точками опоры (столбиками, подкладками или поперечными балками) и максимальная нагрузка, под которой будет находиться пол при его эксплуатации (для жилого помещения она составляет не более 300 кг/м2).

Сечение балок должно быть прямоугольной формы с шириной, кратной 1,5, и высотой в 2, то есть соотношение сторон в разрезе должно быть 1,5х2. При укладке балок большая сторона должна располагаться вертикально. Это позволит добиться максимальной жесткости конструкции при минимальных объемах древесины и, соответственно, минимальных затратах. В таблице 1 представлена зависимость сечения бруса от размеров пролета.

Таблица 1

Размер пролета, см	200	300	400	500	600
Сечение лаг, мм	110х60	150х80	180х100	200х150	220х180

Также сечение балки будет зависеть от толщины и прочности напольного покрытия. При монтаже пола следует обратить внимание на слой теплоизоляционного материала.

Между чистовым перекрытием и утеплителем, уложенным между лагами, должен быть небольшой зазор для естественной вентиляции воздуха шириной не менее 2 мм.

Это означает, что брус необходимо приобретать с учетом величины вентиляционного зазора.

Варианты стыковки лаг.

Для конструирования деревянного пола по лагам рекомендуется использовать брус с небольшим запасом сечения. Балки могут монтироваться как на бетонное основание, так и непосредственно на грунт. Различия в этих способах укладки заключаются в опорах, которые будут использоваться под брусья. Если основа – грунт, то в качестве опорных элементов нужно применять бетонные или кирпичные столбики, которые устанавливаются через каждые 1,2 м. Данные элементы изготавливают из красного кирпича М100.

Использование столбчатых опор позволяет сэкономить на толщине древесины. Так, при длине лаг в 400 см всего лишь одна опора, установленная посредине, позволит уменьшить сечение с 180х100 до 110х60, что в итоге существенно отобразится на вашем бюджете.

Расчет расстояния между лагами при монтаже пола

Расстояние между лагами (шаг) – очень важный параметр, на основании которого делаются расчеты требуемого количества стройматериала. Когда в качества финишного перекрытия используются толстые доски, обладающие хорошей прочностью, балки можно монтировать сравнительно редко. Если настил осуществляется тонкими элементами, то шаг нужно уменьшать. В таблице 2 приведена зависимость расстояния между лагами от толщины финишного покрытия.

Таблица 2

Толщина доски, мм	20	24	30	35	40	45	50
Шаг между лагами, м	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0

Данные, приведенные в таблице 2, являются приблизительными. Для более точного расчета шага можно привести пример, когда необходимо узнать, какое расстояние должно быть между балками при конструировании пола в помещении длиной в 9 м. При этом используется брус с сечением 180х100 мм, а в качестве финишного покрытия применяются доски толщиной в 30 мм.

Схема укладки фанеры на лаги.

Так как толщина доски равняется 30 мм, то, согласно таблице 2, шаг должен составлять 0,5 м. Общее количество балок будет обозначено как k. Следовательно, ширина всех лаг будет равна 100*k (мм). Первые брусья будут укладываться на расстоянии 30 мм от стены. Исходя из этого, шаг между ними равен k-1, а расстояние между всеми элементами равно 0,5*(k-1).

Чтобы узнать шаг между балками, нужно создать уравнение: длина комнаты = ширина бруса + расстояние между всеми лагами + отступ от стен.

Программа расчета деревянных балок однопролетных

В результате получается: 9 м = 100 мм*k+0,5*(k-1) м + 30 мм*2. Приведя все значения в единую систему исчисления, получите: 9 = 0,1*k + 0.5*(k-1) + 0,03*2.

Решив данное уравнение, увидите:

• 9 = 0,1*k + 0.5*k – 0,5 + 0,06;
• 9 + 0,5 – 0,06 = 0,1*k + 0,5*k;
• 9,44 = 0,6*k;
• k = 15,7 шт.

Количество балок должно быть целым, поэтому полученное значение следует округлить в большую сторону. То есть для конструирования пола необходимо приготовить 16 лаг. Сумма всех промежутков между лагами будет равна: 9 – 0,06 – 16*0,1 = 7,34 м. Разделив это значение на количество промежутков, получите: 7,34 / 15 = 0,489 м. Для приведенного примера необходимо устанавливать лаги через каждые 0,489 м или 48,9 см.

Рекомендации по правильной укладке балок

Схема утепления пола с лагами.

Следуйте советам, чтобы полученная конструкция была надежной:

1. Основание, на которое предполагается монтировать пол, должно быть тщательно очищено от мусора и обработано грунтовкой глубокого проникновения.
2. Все деревянные элементы следует обработать антисептиком, с помощью чего можно повысить эксплуатационный срок деревянной конструкции.
3. Укладывать балки нужно по окну с зазорами между стенами в 3-4 см.
4. После монтажа лаг поверхность проверяется на горизонтальную ровность длинным уровнем. Если просветов между уровнем и балками нет, значит, все работы выполнены правильно.

От сечения лаг и шага между ними зависит надежность всей конструкции. Поэтому к выбору данных параметров следует отнестись со всей серьезностью.

astgift.ru

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.

derevostroika.ru

Расчет деревянной балки перекрытия

Предлагаем вашему вниманию онлайн калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Этот удобный и эффективный строительный калькулятор поможет вам легко и точно произвести один из самых трудных конструкционных расчетов.

Деревянные балки межэтажного перекрытия являются несущей конструкцией. Они воспринимают нагрузку, ложащуюся на межэтажное перекрытие, и, таким образом, от их надежности в значительной степени зависит сохранность здания и безопасность его обитателей. Расчет деревянной балки перекрытия необходим для того, чтобы определить, выдержит ли балка с определенными характеристиками предполагаемую вертикальную нагрузку или же вычислить, какую именно вертикальную нагрузку способна выдержать деревянная балка с заданными характеристиками. Без такого расчета строительство или реконструкция дома с использованием деревянных балок представляются слишком рискованными – слишком слабая балка может в любой момент привести к обрушению перекрытия, а это грозит и огромным материальным ущербом и, что гораздо страшнее, к человеческим жертвам. С другой стороны, слишком большие и тяжелые балки – это и лишние расходы, и лишняя нагрузка на несущие стены и фундамент дома. Следовательно, расчет сечения деревянной балки перекрытия должен быть максимально точным, в чем вам и поможет данный онлайн-калькулятор.

Еще один важный вид строительных расчетов, касающийся балок перекрытия – расчет прогиба деревянной балки. Даже если балка достаточно прочна, чтобы не переломиться, под постоянной нагрузкой она может постепенно прогнуться. А это портит вид потолка и создает различные неудобства. Да и жить под прогнувшимися балками, даже будучи уверенным в их прочности, не слишком приятно. Согласно стандартным нормам прогиб не должен быть более 1/250 длины деревянной балки. Калькулятор расчета деревянных балок поможет вам точно подсчитать величину расчетного прогиба балки при заданных габаритах и типе древесины.

postroy-dom.com