Каким образом делается расчет перекрывающих деревянных балок?
Выбирая деревянное перекрытие, прежде всего необходимо ориентироваться на экологичные свойства материала и его монтаж, то есть легкость во время проведения установочных работ. Перекрытие сможет прослужить долго в том случае, если все расчеты балок будут сделаны правильно и точно. Прочность такого типа балок достигается за счет определения размеров сечения.
Конструкция деревянного перекрытия
По причине того, что перекрытие из дерева не такое прочное и жесткое, как железобетонное перекрытие, его принято применять в домах, которые имеют в наличии не больше четырех этажей. Как правило, изготавливается деревянное перекрытие из хвойных пород дерева. Длинна каждой балки обычно может варьироваться от 5 до 6.5 метров. В случае, когда деревянное перекрытие устанавливается на расстоянии, которое будет кратно форме и размеру кирпича.
Каменные стены могут быть заделаны несколькими способами:
- Глухой способ перекрытия.
- Открытый способ перекрытия.
Однако стоит знать о том, что при использовании любого из этих способов необходимо также предусматривать меры предотвращения возможности образования конденсата, который может появляться в толщине стенных гнезд. Как правило, это стены, которые состоят из двух кирпичей. В более широких стенах такое явление вообще не наблюдается.
Глубина гнезд в зданиях, которые построены из каменного строительного материала для опоры балки устанавливается при условии кладки (0.6-0.8 h – высота). Самый маленький размер опоры может быть до 15 сантиметров, но, как правило, размер составляет от 80 до 200 миллиметров при условии того, что балка не будет доходить до стены и останется расстояние между ними в 3-6 сантиметров, для того, чтобы воздух мог свободно поступать к торцу.
Все балки должны быть обработаны антисептиками и изолированы при помощи двух сове гидроизоляции, а место между стеной и боком балки заполняется специальным приготовленным строительным раствором.
Каждая третья деревянная балка крепится с внешней стороны стены при помощи анкера. Он, в свою очередь, крепится одним концом к балке, а вторым – к стене. Между собой они также соединены. Настил может проводиться несколькими способами:
- Укладка щитков и дощечек на черепные бруски. Делается это используя планки накладного типа.
- Укладка сплошного типа щитов или досок на черепные бруски.
На слой утеплителя обычно устанавливают пароизоляционный слой. После чего проводится устройство чистого пола. Он может быть прикреплен к балкам из дерева или лагам. Последние укладываются на балки таким образом, чтобы остался зазор и была циркуляция воздуха в деревянном перекрытии.
Балки крепятся между собой с помощью особых креплений, выполненных из металла. Кроме того, стоит отметить, что напольное покрытие и потолок будут устанавливаются в соответствии со следующими факторами:
- Архитекторское решение.
- Показатели свойств касательно эксплуатации здания.
Определение размеров сечения деревянной балки при помощи специальных формул.
В основном компоненты чердачного или межэтажного перекрытия – это балки, которые содержат в себе один пролет и свободное опирание на стену (несущую), столб.
500 кг/м3 – это самая оптимальная нагрузка на балку для помещений со средним показателем эксплуатации. Для каких-либо уличных сооружений или более влажных помещений - 600 кг/м3.
75 МПа – это предел прочности хвойной породы древесины, которая работает на изгиб, а показатель жесткости определяет ее склонность к деформации при каких-либо нагрузках.
При среднестатистических условиях нагрузок конструкции при ее эксплуатации:
Е = 10 000 Мпа – вдоль волокон;
Поперек волокон показатель Е уменьшается почти в 50 раз.
На прочность дерева также оказывает немалое влияние температура воздуха. В случае, когда она повышается, происходит понижение упругости, следовательно, повышается хрупкость древесины. Такое же явление происходит и температуре ниже нуля.
При совершении расчетов конструкций бывают нагрузки двух видов:
- Расчетные (умножение h на n – перегрузку).
- Нормативные.
Надежность балки определяется по действию максимального момента изгиба:
σ = М/Wр ≤ Rи
σ - напряжение в балке;
Wр - расчетный момент сопротивления;
Rи - расчетное сопротивление по изгибу, которое для древесины хвойных пород равно 13 МПа.
Подбор сечения рассчитывается, исходя из требуемого момента сопротивления Wтр:
Wтр = М / Rи
- Для прямоугольного сечения:
- Для круглых сечений:
- Проверка жесткости производится на действие нормативных нагрузок:
f – предельный прогиб балки;
l – расчетный пролет балки в см;
f/l – относительный прогиб, который не должен превышать: 1/250 - для перекрытий между этажами; 1/200 – для перекрытий чердака;
J – момент инерции в см4;
qн - нормативная нагрузка в кг/пог. см;
Е = 10 000 МПа, 100 000 кг/см2 – модуль упругости древесины;
с – предельно допустимый коэффициент для отношения l/h, где h - высота сечения балки: 18.4 - для междуэтажных перекрытий; 23.0 – для чердачных перекрытий.
В случае, когда l ≤ ch, балки проверяются только на прочность. Если l > ch, они проверяются только на жесткость.
Для примера рассчитаем деревянную балку междуэтажного перекрытия. Пролет l = 4.5 м; вес перекрытия - g = 200 кг/м2; временная нагрузка p = 150 кг/м2; расстояние в плане между осями балок а = 0.9 м; материал балки - сосна Rи = 130кг/см2; m коэффициент условия работы - 1.0.
Расчетная нагрузка на 1 пог. м элемента:
q = (gнn + pнn1) х a = (200 х 1.1 + 150 х 1.4) х 0.9 = 387 кг/пог. м
n, n1 - коэффициенты надежности постоянной и временной полезной нагрузок.
Момент сопротивления, который необходим, определяется из условия прочности:
Основываясь на специальные таблицы с расчетами, можно подобрать прямоугольное сечение элемента – bхh. Принимаем брус 8х24 см (W = 768 см3). В рассматриваемом случае отношение l/h = 450 : 24 = 18.75, а предельно допустимое с = 18.4 - для междуэтажных перекрытий. Исходя из этого, расчет на прогиб не производится.
Расчет деревянной балки по графику
Чтобы подбор деревянных балок необходимого размера был проще и быстрее по вышеприведенным формулам можно составить графики, которые при значении l и q, способны вычислить ширину и высоту балки. Горизонтальная линия а-а – это определение границы, где расчет ведется либо на прочность, либо на прогиб.
Если точка пересечения l и h ниже линии а-а, расчет ведется на прочность по расчетной нагрузке, выше линии а-а - расчет ведется на прогиб по нормативной нагрузке. Данный график имеет такие показатели:
Е = 130 кг/см2; f = 1/250 l; Е = 100 000 кг/см2; mн = 1.0.
При условии изменения данных величин происходит повышение или понижение всех данных. Так, если брус, сечение которого составляет 14 сантиметров, то коэффициент условий работы будет 1.15 и тогда расчетное сопротивление будет следующим: Rи = 150 кг/см2, а для бревна коэффициент условий работы равен 1.25, при этом Rи = 160 кг/см2.
Для наглядности можно привести такой пример: l = 6.1 м; b = 26 см; l/h = 610:26 = 23.4 > 18.4 (расчет ведется на прогиб).
Для нормативной нагрузки по графику qн = 360 кг/м по графику b = 18.3 см.
f = 1/200 l. Так как график составлен для балок чердачного перекрытия, уточняем для междуэтажного перекрытия с относительным прогибом f/l = 1/250. 200/250 = 0.8; b = 0.8х18.3 = 14.64 сантиметров. Окончательно можно принять брус для балки перекрытия 15 на 260 сантиметров.
Во время подбора сечения высота деревянных балок должна быть больше ее ширины, потому что именно в таком положении она будет лучше работать на изгиб. Так что грамотно подобранный размер перекрывающих балок помогут во много сэкономить строительные материалы и ваши денежные средства.
Связанные товары
-
140 руб
-
210 руб
Также советуем посмотреть
![]() | Любая конструкция крыши делится на две основных части: несущую и ограждающую. Это и есть кровельная система. Самый главный элемент в процессе сборки крыши – это обрешетка. Правильно сконструировав обрешетку, вы сможете обеспечить себе большую надежность для всей кровельной системы. |
![]() | Деревянные варианты интерьеров всегда выглядят очень красиво и роскошно. Но внешняя красота – не единственный их плюс. Использование дерева во внутренней отделке дома – это очень надежно, а главное – практично. Выбрав дерево в качестве отделочного материала, вы получите ряд плюсов. |
![]() | Пол из половой доски создал большую конкуренцию паркету и ламинату. Преимущество доски в том, что она производится из целого деревянного массива. Это дает возможность создавать необычный красивый интерьер. |
← Чем отличается отделка и утепление дома из профилированного бруса от других отделочных материалов? Декоративная отделочная фанера →
Категории товаров
- Обрезная доска
- Обрезной брус
- Сухой строганный пиломатериал
- Обрезной пиломатериал камерной сушки
- Вагонка
- Имитация бруса
- Блок-хаус
- Строганая половая доска
- Наличник
- Брус клееный
- Тетива
- Щит мебельный
- Утеплитель
- ОГНЕБИОЗАЩИТА
-
Металлопрокат
- Арматура гладкая
- Арматура рифленая
- Балка двутавровая
- Катанка
- Квадрат металлический
- Круг стальной
- Листовой прокат
- Полоса металлическая
- Проволока ОК
- Профнастил
- Сетка рабица оцинкованная
- Сетка сварная в картах
- Сетка сварная в рулонах
- Труба круглая ВГП
- Труба профильная квадратная
- Труба профильная прямоугольная
- Уголок металлический
- Швеллер
- Кирпич
- Раскладка
- КРЕПЕЖ
- Строительные смеси
- Рулонные материалы
- Плинтус
- Уголок
- Штапик
- ОСБ
- Фанера
- Брус для бани
- Материалы для строительства бани
Пока нет комментариев