Яке навантаження витримують дерев'яні балки?

Завдання розрахунку балки для дерев'яного перекриття по прогину та міцності зводиться до того, щоб знайти поперечний переріз дерев'яних балок та визначити їх крок, щоб перекриття було досить міцним і було здатне витримувати певне навантаження. суттєвий дискомфорт тим, хто ходитиме за таким перекриттям.

Для цього ми зробили цей калькулятор дерев'яного перекриття на прогин та міцність для дерев'яної балки.

Порядок роботи:
1. Вкажіть довжину прольоту балки
2. Вкажіть крок балок
3. Вкажіть розрахункове навантаження на балку (порахувати можна тут)
4. Вкажіть сорт дерева (для розрахунку за міцністю)
5. Вкажіть чи відношення висоти до ширини (h/b), чи безпосередньо задати ширину з наступним розрахунком висоти
6. Натиснути кнопку "Розрахунок"

В результаті ви отримаєте підбір мінімального перерізу по міцності та прогину дерев'яної балки, і на підставі цих значень підбір остаточного варіанта перерізу та площу для раціонального використання перерізу балки.

Для інформації:
- прийнято вважати, що опір дерева на вигин: для 1-го сорту – 9 МПа, для 2-го сорту – 8.34 МПа та для 3-го сорту – 5.56 МПа. Mв = 0.9 (нормальна експлуатація), Mт = 0.8 (температура до 50 градусів), Мсс = 0.9 (термін служби 75 років), Мдл = 0.66 (спільна дія постійної та короткочасної навантажень).

Якщо онлайн калькулятор розрахунку дерев'яної балки на міцність та прогин виявився Вам корисним - не забувайте ділитися ним з друзями та колегами посиланням в соц.мережі, а також подивитися інші будівельні калькулятори онлайн, вони прості, але здорово полегшують життя будівельникам і тим хто вирішив сам будувати свій будинок з нуля.

Яке навантаження витримують дерев'яні балки?

Щоб порахувати перетин дерев'яної балки – необхідно зібрати навантаження, що діє на балку. Залежно від тривалості дії навантаження поділяють на постійні та тимчасові.

До постійних навантажень відносяться:

• власна вага дерев'яної балки;
• власна вага перекриття, горищного перекриття тощо;

До тимчасових навантажень відносяться:

• тривале навантаження (корисне навантаження, що приймається залежно від призначення будівлі);
• короткочасне навантаження (снігове навантаження, приймається залежно від географічного розташування будівлі);
• особливе навантаження (сейсмічна, вибухова і т.д. В рамках даного калькулятора не враховується);

Навантаження на балку поділяють на два типи: розрахункові та нормативні. Розрахункові навантаження застосовуються для розрахунку балки на міцність та стійкість (1 граничний стан). Нормативні навантаження встановлюються нормами та застосовується для розрахунку балки на прогин (2 граничний стан). Розрахункові навантаження визначають множенням нормативного навантаження на коефіцієнт навантаження за надійністю. У межах даного калькулятора розрахункове навантаження застосовується щодо прогину балки в запас.

Навантаження можна зібрати на нашому сайті.

Після того, як зібрали поверхневе навантаження на перекриття, що вимірюється в кг/м2, необхідно порахувати скільки з цього поверхневого навантаження на себе бере балка. Для цього треба поверхневе навантаження помножити на крок балок (так звана вантажна смуга).

Наприклад: Ми порахували, що сумарне навантаження вийшло Qповерхн. = 400кг/м2, а крок балок 0,6м. Тоді розподілене навантаження на дерев'яну балку буде: Qраспр. = 400кг/м2 * 0,6 м = 240кг/м. Це навантаження вноситься до калькулятора

2. Вибір граничного прогину

Залежно від призначення балки та її прольоту задаємо вертикальний граничний прогин за таблицею 19 зі СНиП 2.01.07-85* (Навантаження та впливу) Пункт2.а. Сенс вертикального прогину полягає в наступному: наприклад, прогин l/250 означає, що для балки довжиною 4м граничний вертикальний прогин дорівнює fult = 4м / 250 = 0,016м = 16мм у місці максимального прогину для балки. Для балки на двох опорах завантаженої рівномірно або із зосередженим навантаженням посередині балки – максимальний прогин буде посередині прольоту. Для консольної балки максимальний прогин – на вільному кінці балки.

3. Завдання ширини перетину балки.

Залежно від конструктивних вимог задаємо ширину перерізу балки. Розрахунок дерев'яної балки зводиться до того, що необхідно підібрати необхідну висоту hтр перерізу дерев'яної балки, який здатний витримати задане навантаження і не перевищити заданий граничний прогин.

Алгоритм розрахунку дерев'яної балки, який використовується в даному калькуляторі

По заданому навантаженню та прольоту проводиться побудова епюри моментів та поперечної сили. Епюра поперечної сили для інформації (щоб знати яке навантаження тисне на опори балки) й у розрахунку не використовується. Епюра залежить від схеми навантаження балки, виду спирання балки. Будується епюра за правилами будівельної механіки. Для найчастіше використовуваних схем навантаження і спирання існують готові таблиці з виведеними формулами епюр і прогинів.

2. Розрахунок по міцності та прогину

Після побудови епюр проводиться розрахунок за міцністю (1 граничний стан) та прогину (2 граничний стан). Для того, щоб підібрати балку по міцності, необхідно знайти потрібний момент інерції Wтр і hтр і з таблиці рекомендованого сортаменту вибрати відповідний переріз висотою рівне hтр дерев'яної балки по ширині перерізу (b) і Wтр. Слід зазначити, що калькулятор підбирає саме Wтр, знаходження hтр зроблено для наочності, щоб бачити яка висота перерізу повинна бути. Для підбору дерев'яної балки прогину знаходять необхідний момент інерції Iтр, який отриманий з формули знаходження граничного прогину. І також із таблиці сортаменту пиломатеріалів підбирають відповідний переріз.

3. Підбір дерев'яної балки із таблиці сортаменту пиломатеріалів за ГОСТ 244454-80

З двох результатів підбору (1 і 2 граничний стан) вибирається переріз з більшою вистою перерізу.