Расчет деревянных балок перекрытий: онлайн-калькулятор, принципы расчетов

2 Конструкции из дерева и их кладка

Деревянные балки можно подразделить на 4 главных вида:

• из целосного бруса;
• из клееных досок:
• из бруса клееного (LVL);
• из бревен.

Балки из дерева из бруса клееного

В зависимости от прочности любого из видов решается вопрос, какую перекрывающую балку использовать. Главная область, где применяются такие конструкционные элементы, загородное строительство. Так как их главное предназначение – закрепление строения, балки ложат не сразу, а после того, как возведены несущие части строения.

При сооружении деревянных домов, для компонентов перекрытия прорубаются специализированные отверстия, а если это дом из кирпича, то отверстия под балки оставляются в ходе строительства стен.

Специализированные отверстия для компонентов перекрытия

Укладывание “ребрышек” в подготовленные отверстия стоит делать едва ли не с точностью ювелира, из-за того что минимальный перекос ведет к серьезному риску: с каким то периодом нагрузка может потихоньку перераспределиться, что угрожает либо перекосом стен, либо вообще обрушением всего дома. Благодаря этому при укладывании широко используются построитель плоскостей, отвес, уровень, а ложится кончики балки в отверстия должны не меньше чем на 15 см.

Расчет деревянного перекрытия

Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.

Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

Расчет перекрытия по деревянным балкам

Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

В таблице приведено сопротивление лиственницы.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — таблица сопротивления древесины

Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

Расчет перекрытия по деревянным балкам — переходящий коэффициент

Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

Расчет перекрытия по деревянным балкам — срок службы дома

Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

В-третьих, параметрами балки.

Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

Следует знать: Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.

Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

Формулы и элементы расчета

Калькулятор при расчетах использует следующие исходные данные:

• длина балки – это параметр, который закладывается проектом и зависит от расстояния между несущими стенами;
• сечение бруса – его ширина и высота, причем высота всегда должна быть больше для лучшего сопротивления специфическим изгибающим нагрузкам;
• порода дерева – от нее зависит пластичность и глубина прогиба балки, а соответственно, и максимально возможная нагрузка;
• предполагаемая нагрузка – берется из стандартов и зависит от типа помещения и количества жильцов.

На лаги укладывается доска, формирующая перекрытие

Кроме исходных данных в калькуляторе заложена переменная – шаг бруса. Меняя его значение, можно подобрать оптимальный вариант размещения балок. В калькуляторе заложены справочные значения, характерные для каждого из выбранных параметров:

• разрушающее усилие – это величина постоянной нагрузки на балку, при достижении которой произойдет обрушение, зависит от габаритов бруса;
• распределенное усилие – зависит от величины предполагаемой нагрузки;
• прогиб в миллиметрах – максимально допустимая величина деформации, зависит от длины балки, величина приведена для сравнения, она не должна превышать расчетный прогиб;
• расчетный прогиб в миллиметрах – зависит от породы дерева.

В итоге после введения всех данных калькулятор сообщает о том, существует ли запас по прогибу и прочности при заданных пользователем параметрам. Если запас есть, балку можно использовать, если нагрузка превышена, следует откорректировать один из параметров. Для справки в калькуляторе приведены такие величины, как крутящий момент и масса самой балки. Первый параметр интересен для общего развития, а вот вес полезно знать, так как от него зависит стоимость доставки леса на стройплощадку.

Щитовой дом с деревянным перекрытием

Расчет расстояния между клееными балками онлайн

При известном сечении балки калькулятор поможет выйти на требуемое расстояние между ними. Для этого необходимо заполнить соответствующие поля калькулятора:

• ширину и высоту сечения в миллиметрах;
• длину балки в метрах (совпадает с расстоянием между опорами);
• толщину слоя клееных элементов в миллиметрах;
• вид, класс и пропитка древесины;
• все остальные исходные данные — как в предыдущем разделе.

Сечение вы узнаете из характеристик балки, длина равна расстоянию между пролетами + величина заделки в гнезда 300 мм (на одну сторону приходится 150 мм). Длина пролета и балки будут совпадать в случае фиксации на металлические крепления. При неправильной форме помещения лучше монтировать поперечины меньшей длины, например, при конфигурации стен 4х5 м устанавливайте 4-метровые балки.

При расчете деревянной балки калькулятор подберет расстояние между элементами, соответствующее сечению, шаг, количество, общую стоимость материалов и др. параметры. Кстати, для клееного бруса и отесанного бревна методика расчета перекрытий аналогичны.

Расчет балок на прогиб. Алгоритм работы

На самом деле алгоритм, по которому делается подобный расчет, достаточно прост. В качестве примера рассмотрим несколько упрощенную схему проведения расчета, при этом опустив некоторые специфические термины и формулы. Для того чтобы произвести расчет балок на прогиб, необходимо выполнить ряд действий в определенном порядке. Алгоритм проведения расчетов следующий:

Скрепленные наполнители снабжены связующими веществами и затем наносят на субстрат. Под заливом, прокладка защищает уплотнение и предотвращает проникновение материала в нижнюю часть потолка.

• После сушки образуется твердый слой, который больше не меняет свое положение.
• Содержащиеся поддоны состоят из картонных коробок, заполненных песком.
• Свободные начинки более не допустимы.

Уровни балансировки не только для балансировки. В зависимости от выбранного материала они также выполняют структурно-физические функции и улучшают тепловую и ударную защиту звука.

• Составляется расчетная схема.
• Определяются геометрические характеристики балки.
• Вычисляется максимальную нагрузку на данный элемент.
• В случае возникновения необходимости проверяется прочность бруса по изгибающему моменту.
• Производится вычисление максимального прогиба.

Как видите, все действия достаточно просты и вполне выполнимы.

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию зданий и сооружений невозможна без использования технических программ для расчета перекрытия. Если строительство домов является основным занятием, стоит приложить усилия и изучить инструменты по проектированию.

Самыми распространенными техническими инженерными программами в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD.

Плюсы инженерных программ по проектированию:

1. Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов перекрытий.
2. Точность. При подсчете учитывается большое количество факторов, способных повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детальность в подсчетах позволяет получить максимально точные данные.
3. Визуализация. Получив результат, строитель наглядно видит, что и как он должен смонтировать, чтобы получить гарантированный результат.
4. Подготовка проектной документации. Для профессиональных застройщиков с помощью инженерных программ можно подготовить документацию, которая принимается всеми проверяющими органами.

Недостатки инженерных программ по проектированию:

1. Утверждение, что подобные инструменты легко освоить — неверно. Зачастую для их использования необходимо специальное техническое образование, знание сопромата и унифицированных строительных норм.
2. Объем информации: для работы с инженерными программами требуется обладать большим количеством данных, в противном случае можно получить неожиданный результат вычислений.
3. Ограничение доступа: программы лицензированные, для использования необходима покупка прав на использование.

Для чего требуется?

Балки перекрытия – это горизонтальные линейные несущие элементы здания, расположенные в пролёте между вертикальными конструкциями. Работают на изгиб под действием постоянных и временных нагрузок.

Расчёт балок перекрытия является неотъемлемым этапом разработки раздела проекта «Конструктивные решения», и он выполняется по следующим причинам:

1. Подбор оптимального поперечного сечения элемента, воспринимающего внутренние усилия, которые образуются под действием внешних сил.

2. Определение шага балок и их количества, исходя из условий предельного равновесия перекрытия и объёмно-планировочных ограничений помещения.
3. В случае конструирования железобетонного перекрытия – определение минимального процента армирования в зонах повышенных напряжений, в соответствии со значениями эпюр момента и поперечной силы.
4. Назначение минимального запаса прочности и устойчивости в случае непредвиденного увеличения эксплуатационных нагрузок.

При корректном расчёте балочных конструкций, по завершении монтажных работ и приложения всех расчётных нагрузок, перекрытие не разрушается, а его деформации остаются в пределах нормативных значений.

Устройство

По назначению данные конструкции разделяются на следующие виды:

• цокольные,
• межэтажные,
• чердачные.

Цокольные и чердачные перекрытия требуют усиленной теплозащиты в силу высоких перепадов температур. Для межэтажных оборудуется качественная шумоизоляция, если на верхнем этаже будут находиться жилые комнаты. Конструктивно они состоят из следующих элементов:

• балки,
• подшивное перекрытие,
• изоляционные слои,
• накат,

Второй способ устройства деревянных перекрытий: между брусьями укладываются плиты минеральной ваты. Затем поперек них прикрепляются лаги, которые обшиваются накатом. Третий способ выполняют, как 2-ой, но добавляют еще 1 слой лаг и утеплитель между ними. Таким способом осуществляется усиление несущей способности всей конструкции.

Если устанавливаются балки перекрытия в деревянном доме, следует учитывать его усадку в течение года после возведения. Избежать деформации вследствие этого можно следующим способом: сочленения брусьев с наружными стенами закрепляются не жестко, а концы брусьев обрезают под 60º. В кирпичных стенах делают по-другому: в процессе возведения предусматривают специальные гнезда для закладки бруса. Между его концом и кирпичом должна находиться пропитанная битумом подкладка.

При монтаже деревянных перекрытий допускается наращивать балки. Для этого в месте соединения двух брусьев запиливают замок длиной 0,5-1 м. Элементы скрепляют между собой болтами. Конструкция будет более надежной, если концы наращенного бруса расположить на стене фасада. Кроме этого их надо пропитать битумом, а практически незаметное свободное пространство заложить утеплителем.

В целом конструкция перекрытия выглядит следующим образом:

• крайние балки располагаются на опорном брусе (мауэрлате) или на верхней металлической обвязке;
• следующие укладываются с шагом минимум 0,5 м (шаг тем меньше, чем больше длина пролета);
• крепление к срубу осуществляется при помощи надставок, прикрепленных болтами;
• между надставками при помощи длинных гвоздей закрепляются вкладыши.

Надставки применяются в случаях, когда уже уложена теплоизоляция, например, плиты минеральной ваты. Монтаж утеплителя снизу вверх осуществить легче и быстрее, поэтому часто используется такой прием. Для надставок берут брус 100 мм.

Разновидности деревянных перекрытий

Классический способ монтажа основан на устройстве несущей части из балок и заполнения пустого пространства. Для этого сбивают накат, состоящий из прилегающих плотно друг к другу щитов или досок. Следует отметить, что для работ часто используется не цельный или клееный брус, а деревянная двутавровая балка для перекрытий, отличающаяся легким весом и высокой прочностью. При помощи такой балки можно осуществить быстрый монтаж перекрытий.

Сама конструкция двутавровой балки делает ее отличным материалом для возведения каркасных домов. Таким образом, весь каркас и перекрытия собираются из одного материала, при этом монтаж не требует применения тяжелой техники. Конструкция двутавровой балки состоит из следующих элементов:

• доски-полки из прочной древесины обеспечивают хорошие несущие характеристики;
• пространство между ними занимает плита OSB; она удешевляет себестоимость изделия, уменьшает вес, что благоприятно сказывается на общем весе дома и его давлении на фундамент.

В заключение следует отметить преимущества деревянных перекрытий для частного домостроения. Домовладельцу не надо нанимать тяжелую технику вследствие небольшого веса бруса. Затраты на строительство минимальные, так как брус и доску можно приобрести из хвойных пород. Материал обладает высокими звукоизолирующими и теплосберегающими свойствами. Крепления осуществляются болтами или длинными гвоздями, что также является легким, быстрым и удобным способом монтажа.

Чтобы перекрытие было максимально надежным, следует подбирать точные размеры балок, используемых для работы. Так, например, расчет деревянных балок – неизменная часть работы перед их изготовлением, в расчет при этом берут длину балок и их сечение. Длина как деревянных, так и металлических балочных конструкций, зависит от ширины планируемого перекрытия, а сечение нужно просчитывать в зависимости от шага, нагрузки и длины пролета.

В Интернете можно найти специальные онлайн калькуляторы, помогающие выполнить расчеты онлайн, но далеко не все доверяют калькулятору, поэтому мы расскажем, по каким формулам и как именно производится расчет балок перекрытия.

5 Расчет нагрузки на балку – что должен знать калькулятор?

Если начинать расчет нагрузки для балок перекрытий, то в первую очередь нужно следовать “золотым” правилом, которым пользуются рабочие еще с давних времен: сечение несущей опоры обязано быть как минимум 1/25 от ее длины. Например, длина перекрывающей балки 4 метра, означает, ее толщина – 4/25 = 0,16 м, или 16 см. С данным разобрались.

Второй опасный момент заключается в том, что, в соответствии с всем правилам природы и Всемирного тяготения, короткая палка крепче длинной. Поэтому делаем вывод: в прямоугольном помещении (а, в основном, все квартиры у нас подобные) опоры нужно ставить между стен, которые длинней. Кстати, и сами балки обязаны иметь запас не меньше 50 см, чтобы смело опираться на поверхности стены (по половине запаса на каждую стенку). Как выше уже говорили, для перекрытий из дерева это расстояние должно быть не меньше 15 см (означает больше – предпочтительнее).

Установка опор между стен

Сейчас перейдем к самому серьезному моменту – к формулам. Очень часто расчеты с разной степенью подробности помогают выполнить онлайн-калькуляторы. Но мы разберем все нужные формулы с теоретической стороны. На основании многолетнего опыта ведомо, что стороны балки должны относиться друг дружке в соотношении 7:5. Предположим, что некто решил пренебречь опытом прадедов и допустил отклонение высоты или ширины балки. Что случится в данном варианте? А выйдет либо ее прогиб, либо искривление. Нагрузка становится больше, и несколько лет люди в помещении могут слышать потрескивания и поскрипывания потолка, веря в то, что сверху живет домовой.

Чтобы не случилось как больших, так и очень маленьких проблем, берется калькулятор и выполняется расчет нагрузки на балку. Ее прогиб – дело простое, но пределы этой деформирования должны находиться в возможных рамках: 2 сантиметра на каждые 4 метра, другими словами, по соотношению 1:200. Сейчас давайте же всю данную кашу разложим на составляющие, подставив данные в формулу. Пускай прогиб будет отмечен буквой F, длина пролета – L, а допустимое расстояние, в рамках которого прогиб может “злодействовать”, определим в 200 см. Подобным образом, значение деформирования будет следующей: F = L/200.

Стоит выделить, что подобный расчет прекрасен для балок из дерева. С армированными конструкциями формула чуть-чуть иная. Здесь добавляется значение распределенной нагрузки, которую в большинстве случаев обозначают буковкой Q, и значение ее составляет 400 кг/м3. И этот “ужас” приобретает следующий вид: F = (Q x L)/8. Кроме формулы, следует еще иметь в виду и кол-во арматурин в бетоне, ее массу и площадь поперечного сечения каждого стержня. Учет такого параметра высчитывается уже при помощи таблицы, где указаны эти все значения.

Распределение нагрузки на армированные конструкции

Для расчета нагрузки для железных перекрывающих балок есть собственная характерность, и не все онлайн-калькуляторы готовы предостерегать об этом клиентов

Сначала важно знать момент сопротивления (W). Он обязан быть больше, либо совпадать с отношением самого большого изгибающего момента (F) к расчетному сопротивлению (R). Заключительный параметр в большинстве случаев берется из подобающего справочника

В общем формула выглядит так: W > F/R

Заключительный параметр в большинстве случаев берется из подобающего справочника. В общем формула выглядит так: W > F/R.

И, напоследок, последнее вычисление, которое применяется к прямоугольным балкам. Точнее, это те же самые вычисления, но по иной формуле, так как такие элементы перекрытия в большинстве имеют аналогичную форму. Обозначим высоту балки Н, ширину буквой В, а момент сопротивления назовем W. Формула станет смотреться так: W = B x H2.

При эксплуатации калькуляторов на специальных сайтах подготовьтесь к тому, что потребуется ввести много предварительных значений. Благодаря этому необходимо чуть-чуть обладать вопросами параметров балок и планируемого помещения в доме который строится. Если калькулятор просит одно-два значения и готов вывести цифру, не стоит спешить тешится и ищите иной метод расчетов или стоит обратиться к профессионалам.

Применение специального калькулятора

Все перечисленные формулы хотя и не так просты для понимания, но все равно представляются достаточно незамысловатыми. Но так все смотрится в совершенстве. Но на деле названными выше вычислениями все не кончается. Нужно еще узнать, какое кол-во теплоизолятора будет использоваться, какую нагрузку испытают детали перекрытия чердачного этажа во время снега… Но это как говорят, полностью иная история.

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Общая нагрузка на элементы перекрытия складывается из собственного веса конструкции, веса от внутренних строительных изделий, опирающихся на балки, а также массы людей, мебели, бытовой техники и прочей хозяйственной утвари.

Полный расчёт, учитывающий все технические нюансы, достаточно сложен и выполняется специалистами при проектировании жилого дома. Для граждан, возводящих жильё по принципу «самостроя», более удобна упрощённая схема, в которую заложены требования СНиП, оговаривающие условия и технические характеристики деревянных материалов:

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

По СНиП 2.01.07–85 эксплуатационная нагрузка на чердачную конструкцию с лёгким утеплителем из минеральной ваты составит:

G = Q + Gn * k, где:

• k – коэффициент запаса прочности, обычно для строений малой этажности принимают значение 1,3;
• Gn – норматив для подобного чердака, равный 70 кг/м²; при интенсивном использовании чердачного пространства значение составит не менее 150 кг/м²;
• Q – нагрузка от самого чердачного перекрытия, равная 50 кг/м².

Пример расчёта

Дано:

• чердак в жилом доме, использующийся для хранения различного хозяйственного инвентаря;
• для утепления применён керамзит с лёгкой 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 в 300–350 кг/м². 

Для межэтажных перекрытий величины находятся в диапазоне 400–450 кг/м², причём большее значение следует принимать при расчётах первого этажа.

Совет. При выполнении перекрытий целесообразно принимать значения нагрузок, превышающие расчётные на 30–50%. Это повысит надёжность конструкции в целом и увеличит общий срок эксплуатации.

Использование досок и цельного бруса

В случае применения цельного деревянного бруса или досок для устройства перекрытия длину пролёта выбирают в пределах 4–6 м, что в два раза меньше от максимального расстояния при использовании строительных конструкций из клееного бруса. Детали из скреплённых досок часто изготавливаются прямо на строительном объекте.

По прочности конструкции превосходят цельные балки. Основным достоинством изделий считается возможность устройства составной детали из нескольких досок. Строители могут самостоятельно регулировать толщину балки путём скрепления необходимого количества элементов. Доски соединяют между собой при помощи резьбовых элементов. Под болты и гайки устанавливают резиновые или пластиковые шайбы. Элементы предотвращают воздействие коррозии на металлические закладные детали, защищают древесину от врезания гайки при затягивании.

Описание и особенности растения

Груша Память Яковлева является представительницей морозостойких сортов, созревающих поздней осенью. Она представляет собой быстрорастущее, низкорослое дерево высотой порядка 1,5 — 2 м, имеющее шаровидную, симметричную крону. Кора обладает серой расцветкой, у молодых побегов её структура гладкая, у скелетных ветвей — шелушащаяся.

Угол расхождения ветвей прямой. С течением времени у растения отмечается формирование многочисленных кольчаток. На коричневых, средних по толщине молодых побегах весьма часто происходит образование чечевичек, колючек. Гладкие почки обладают несколько отогнутой, конической формой. Расцветка кожистых листьев растения тёмно-зелёная. Они имеют яйцевидную форму, скрученную верхушку, пильчатые края, длинный черешок.

Садоводу, которого интересует полная характеристика данного сорта, стоит обратить внимание на крупные размеры белых цветков с разделёнными лепестками, собранных по 3 — 7 штук в соцветия. Эта красавица груша — самоплодная. У неё имеется способность к опылению собственной пыльцой, что обеспечивает получение хороших урожаев даже при неблагоприятной погоде.

У неё имеется способность к опылению собственной пыльцой, что обеспечивает получение хороших урожаев даже при неблагоприятной погоде.

Плоды культуры имеют крупные размеры, массу до 200 гр., блестящую, гладкую кожицу, тупогрушевидную либо широкогрушевидную форму, светло-жёлтый или золотисто-жёлтый окрас. Длина изогнутой плодоножки составляет около 3 — 4,5 см. Созревание фруктов приходится на конец сентября. Поспевшие груши могут долго висеть на дереве и не осыпаться. Сочной плодовой мякоти присущ сладкий, не имеющий терпкости вкус. В разрезе сортовые груши имеют белую либо кремовую расцветку.

Плодоношение культуры отмечается на 3 — 4 году после посадки. Эта садовая любимица из года в год демонстрирует стабильный рост урожайности. Изучая информацию по теме: груша Память Яковлева: посадка и уход, можно убедиться, что с одного дерева в возрасте 7 — 8 лет реально собрать 15 — 22 кг превосходных по качеству плодов.

Преимущества и недостатки железобетонных балок

Тяжелый армированный бетон очень прочный строительный материал способный выдерживать большие нагрузки на сжатие, изгиб и кручение. Кроме того себестоимость изготовления данного изделия значительно ниже себестоимости изготовления стального проката: швеллера или двутавра.

Эти и другие характеристики определили следующие преимущества железобетонных балок перекрытия:

• Способность нести в разы большую нагрузку по сравнению с деревянными аналогами.
• Высокая жесткость позволяющая перекрывать большие пролеты.
• Устойчивость к вредным атмосферным и биологическим факторам: влаге, коррозии, грибкам и древоточцам.
• Стойкость к воздействию открытого огня.
• Меньшая себестоимость изготовления по сравнению с балками перекрытия из стального проката.

Принципиальные недостатки:

• Большой вес изделия, определяющий высокую «собственную» нагрузку на стены и фундамент.
• Необходимость привлечения специальной строительной техники при разгрузке и монтаже изделия.
• Высокая теплопроводность по отношению к деревянным аналогам.
• Экономическая нецелесообразность применения при возведении одноэтажных частных жилых домов. Балки перекрытия одноэтажного дома воспринимают нагрузку от элементов стропильной системы, кровельного материала и материала, из которого выполнено перекрытие (как правило, два слоя досок утепленных базальтовой ватой и фанерой). Это относительно незначительная по весу конструкция, которую с запасом способны нести на себе балки перекрытия, выполненные из массива древесины.

Классические ошибки

Инженеры, не имеющие должного опыта, часто допускают некоторые ошибки при расчёте балок, а именно:

1. Слишком малое сечение, даже если оно и проходит по условиям прочности, может прогнуться больше нормативных значений, из-за чего перекрытие перестанет удовлетворять эксплуатационным требованиям.

2. Наоборот, слишком большое сечение приведёт к перерасходу материалов и повышенным затратам при строительстве.
3. Неверно выбранное защемление балки повлияет на результат расчёта.
4. При расчёте необходимо приводить все единицы к единому модулю, а, в противном случае, результат окажется далёким от истины.

Чтобы не совершать типичные ошибки, следует выполнять расчёт в соответствии с алгоритмом и фиксировать все промежуточные результаты. После выполнения расчёта следует несколько раз проверить результат. Если возникают сомнения, лучше сравнить подобранное сечение балки с аналогичными примерами.

Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры

Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.

Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.

Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Деревянная балка более 6 метров: тонкости

Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.

Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.

На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.

50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.

Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.

Leo060147Пользователь FORUMHOUSE

Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta.

RoracottaПользователь FORUMHOUSE

Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.

Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.

Клееный брус

Для увеличения прочности или величины цельных балок их скрепляют между собой вручную во время монтажа перекрытий. Для этих же целей применяется изготовленный на предприятиях клееный брус. Он состоит из нескольких соединённых между собой брусков. Толщина отдельно взятого элемента регулируется количеством склеенных между собой изделий. Клееный брус получают на заводе методом прессования, его длина достигает 12 м.

Готовые изделия сохраняют характеристики цельных пиломатериалов, в них можно вбивать гвозди без потери прочности или резать на части необходимого размера. Единственным недостатком таких конструкций считается высокая стоимость. Необходимо всё тщательно просчитать перед установкой перекрытия первого этажа по деревянным балкам.

Расчет перекрытия по деревянным балкам на допустимый изгиб

Из таблицы 1.4 видно, что максимальный допустимый изгиб балки должен составлять

f=(ql^4)/384EI

Поскольку Е в этой формуле, как уже говорилось, это модуль упругости древесины, а I – это осевой момент инерции балки, необходимо найти модуль для конкретного вида древесины и рассчитать осевой момент по формуле c учетом того, что осевой эта величина измеряется в см4, то есть ширину балки b необходимо вставлять именно в сантиметрах.

I=(ba^3)/12=(5×18^3)/12=2430

Подставляя полученное значение в формулу расчета прогиба, получаем величину прогиба в метрах.

f= (45×10^3×3^4)/(384×100×2430)=0,039

Важно: перед подстановкой в формулу все данные приводятся к измерению в метрах! В противном случае ошибка расчета может составить до 4 порядков. С учетом того, что для пролета 3 м максимально допустимый прогиб составляет одну трехсотую длины пролета, то есть 10 см, расчетное значение 3,9 см более чем удовлетворяет условиям задачи

С учетом того, что для пролета 3 м максимально допустимый прогиб составляет одну трехсотую длины пролета, то есть 10 см, расчетное значение 3,9 см более чем удовлетворяет условиям задачи.

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 1/1201/150 1/2001/2501/300В случае если балка скрыта (к примеру, под подшивным потолком) то соблюдение эстетико-психологических требований не является обязательным. В данном случае необходимо выполнить расчет прогибов балкина соблюдение только конструктивных требований по прогибам.

Чтобы построить деревянный дом необходимо провести расчёт несущей способности деревянной балки. Также особое значение в строительной терминологии имеет определение  прогиба.

Без качественного математического анализа всех параметров просто невозможно построить дом из бруса

Именно поэтому перед тем как начать строительство крайне важно правильно рассчитать прогиб деревянных балок. Данные расчёты послужат залогом вашей уверенности в качестве и надёжности постройки