Онлайн расчет деревянной балки на прогиб: OnLine расчет несущей способности и прогиба деревянных балок / каркасный дом своими руками

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Skip to content

Рубрика: Черновая отделка

Хотите разместить рекламу ваших товаров или услуг на сайте cdelayremont.ru? Перейдите на страницу реклама, чтобы узнать о вариантах и условиях сотрудничества.

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.

Высота балки (мм):

Ширина балки (мм):

Материал древесины:

СоснаЕльЛиственница

Пролет (м):

Шаг балок (м):

Коэффициент надежности:

1,11,21,31,41,51,61,71,81,92,0

• Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
• Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
• Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
  • 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец).
    Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
  • 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
  • 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
• Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
• Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
• Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.

4

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Расчет деревянных балок перекрытий: онлайн калькулятор

Деревянные брусья для перекрытий в частном строительстве используют часто. Легкость, доступность по цене и возможность самостоятельного монтажа компенсируют способность к возгоранию, поражению грибком и гниению. В любом случае при возведению второго и более этажей просто необходимо произвести расчет деревянных балок перекрытия. Онлайн-калькулятор, который мы представляем в этом обзоре, поможет справиться с этой задачей просто и быстро.

Деревянные брусья для перекрытия – только качественная древесина

Читайте в статье

• 1 Польза онлайн-калькулятора для расчета деревянных перекрытий
• 2 Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание
• 3 Итог

Польза онлайн-калькулятора для расчета деревянных перекрытий

Самостоятельные расчеты утомительны и чреваты риском не учесть какой-либо важный параметр. Так, деревянные балки для перекрытий должны обладать определенным сечением, учитывающим возможную нагрузку на них от мебели и техники, находящихся в помещении людей. При таких расчетах крайне важно знать возможный прогиб балки и максимальное напряжение в опасном сечении.

Разное сечение бруса

Преимущества калькулятора в следующем:

• Точность. Формулы расчета учитывают множество параметров. В специальных полях задаются: тип поперечного сечения (круглое или прямоугольное), длину балки между опорами и шаг, параметры используемой древесины, предполагаемую постоянную нагрузку.
• Сроки. Ввести готовые параметры и получить результат выйдет значительно быстрее, чем рассчитывать вручную требуемые значения.
• Удобство. Онлайн-калькулятор расчета деревянных балок составлен таким образом, что после введения всех постоянных величин, вам остается просто подбирать сечение балки до тех пор, пока не будет обеспечена необходимая прочность.

Расчет деревянного бруса для перекрытия: на что обратить внимание

До расчетов и покупки рекомендовано обратить внимание на типы перекрытий. Брус для надежной связки строительных конструкций, бывает следующих видов:

• Балки. Массив квадратного или прямоугольного сечения, уложенный с шагом от 60 см до 1 м. Стандартная длина – 6 м, на заказ изготавливаются балки до 15 м.
• Ребра. Балки, напоминающие широкую (20 см) и толстую доску (7 см). Шаг укладки на ребро не более 60 см. Стандартная длина – 5 м, под заказ – 12 м.

Ребра перекрытия для одноэтажных построек

• Комбинация двух типов бруса. Наиболее надежные перекрытия, служащие опорой для пролетов, до 15 м.

Сначала определяется прогиб балки, максимальное напряжение в опасном сечении и коэффициент запаса прочности. Если значение коэффициента получается меньше 1, то это значит, что прочность не обеспечена. В этом случае необходимо изменить условия расчета (изменить сечение балки, увеличить или уменьшить шаг, выбрать другую породу древесины и т.д.)

	Длина балок, м
Шаг укладки, м	2,0	3,0	4,0	5,0
0,6	75*100	75*200	100*200	150*225
1	75*150	100*175	150*200	175*250

Когда нужное сечение найдено требуется рассчитать его кубатуру. Это произведение длины, ширины и высоты. Далее по проекту находим количество балок перекрытия и умножаем на полученный результат.

Брус

Итог

Важно! Для строительства многоэтажных домов не рекомендовано приобретать балки недостаточной длины. Сращивание, даже качественное, снижает надежность конструкций.

Сращивание двух балок перекрытия = снижение надежности

Для наглядности пользователю предоставлено видео расчета древесины для перекрытий.

Watch this video on YouTube

WebStructural — Расчет балки

Экстремальные значения

92)`

Калькулятор момента балки и поперечной силы

Мы используем эти уравнения вместе с граничными условиями и нагрузками для наших балок, чтобы получить замкнутую форму решения для конфигураций балок, показанных на этой странице (просто опертые и консольные балки). калькулятор балки использует эти уравнения для расчета изгибающего момента, поперечной силы, наклона и прогиба. диаграммы.

Калькулятор балок — отличный инструмент для быстрой проверки сил в балках. Используйте его, чтобы помочь вам с дизайном сталь, дерево и бетонные балки при различных условиях нагрузки. Также помните, что вы можете добавлять результаты из лучей вместе с использованием метод суперпозиция.

Калькулятор стальных, деревянных и бетонных балок

Конечно, не всегда возможно (или практично) получить решение в замкнутой форме для некоторой балки конфигурации. Если у вас стальная, деревянная или бетонная балка со сложными граничными условиями и нагрузками лучше решить задачу численно с помощью одного из наших инструментов анализа методом конечных элементов. Если вы не беспокоясь о кодах конструкции и сравнивая требования к лучу и мощность луча, попробуйте наш простой в использовании Калькулятор сдвига и момента.

Если вам нужны полные проверки конструкции с помощью AISC 360, NDS, ASD и LRFD для проектирования стальных или деревянных балок и вы хотите спроектировать следующую балку за считанные минуты, вам могут понравиться наши Инструмент «Конструктор балок».

Бесплатный дизайн стальных и деревянных балок AISC

Наша цель с WebStructural — вернуть инженерному сообществу, предоставив бесплатную, облачное приложение для проектирования стальных и деревянных балок. Устанавливать нечего, просто перейдите к нашему Бесплатный конструктор стальных и деревянных балок и начните проектирование! Если вам нравится инструмент и решите, что хотите сохранять и распечатывать проекты, которые можно обновить за 19 долларов. ежемесячно. Долгосрочного контракта нет. Отмените в любое время, мы сохраним ваши проекты, и вы сможете повторно подписаться позже.

чтобы получить к ним доступ.

Дополнительные бесплатные онлайн-калькуляторы

Мы производим элегантное и мощное программное обеспечение для проектирования и расчета конструкций. Попробуйте некоторые из наших другие бесплатные инструменты:

• Steel and Wood Beam Design
• Калькулятор сдвига и момента
• Калькулятор свободного луча
• Свойства поперечного сечения
• Конструктор анкерных болтов

Напряжение и прогиб конструкционной балки для не инженеров

Связанные ресурсы: изгиб луча

Строительное напряжение луче определить критические конструктивные элементы простой конфигурации конструкции, находящейся под нагрузкой. Имейте в виду, что выполнение этой процедуры не дает вам квалификацию инженера-строителя или любого другого инженера. Мы в Engineers Edge не несем никакой ответственности за какие-либо проектные сбои, которые могут возникнуть.

Если вы проектируете что-то, что в случае неудачи может привести к травме, смерти или серьезным финансовым потерям, наймите лицензированного инженера-строителя, который сделает для вас проект. Будьте осторожны, идите медленно, помните о безопасности выше денег и думайте. Кроме того… если у вас есть вопрос, разместите его на инженерных форумах, пожалуйста, не пишите по электронной почте, не пишите отзывы, а звоните нам.

Первый . Посетите нашу веб-страницу, посвященную деформациям и напряжениям балок, и узнайте, есть ли у нас расчет конфигурации загрузки и калькулятор, которые лучше всего подходят для вашего приложения. Если мы это сделаем, классная закладка, помните или что-то в этом роде.

Если вы хорошо разбираетесь в математике, сделайте расчеты вручную, если нет и/или вам нужна двойная проверка, используйте автоматические калькуляторы. Возможно, вам придется стать Премиум-членом, чтобы использовать калькулятор (это поможет нам оплачивать веб-сайт и сделает вашу работу НАМНОГО проще).

Секунда , определите максимальную приложенную нагрузку в фунтах (фунтах) или в ньютонах (Н).

Третий , какова максимальная длина нагруженного элемента конструкции? дюймы, футы или миллиметры (мм)

Далее , решите, какой материал вы хотели бы использовать в своей конструкции — дерево, алюминий, сталь и т. д. Это всего лишь исходное предположение о материальной части. На самом деле вам может понадобиться использовать более прочную, дорогую руду, другую геометрию в вашем окончательном дизайне, так что это всего лишь предположение, с которого вы начали. Инженерное проектирование обычно представляет собой итеративный процесс, а это означает, что вы будете пробовать несколько конфигураций, пока не получите хорошие результаты.

Как только вы узнаете, какой материал вы хотите использовать, получите и запишите для этого материала следующее:

• Модуль упругости или модуль Юнга
• Предел текучести

Модуль упругости или модуль Юнга – это константа (число), характеризующая склонность материалов к прогибу или деформации под нагрузкой. Иногда его называют модулем упругости. указывается в фунтах на квадратный дюйм или Н/мм ²

Предел текучести – это просто напряжение, при котором элемент конструкции начинает постоянно растягиваться или деформироваться при приложении нагрузки. Вы захотите спроектировать элемент конструкции таким образом, чтобы максимальное напряжение в процессе эксплуатации было значительно ниже предела текучести, поскольку это число, и, в этом отношении, предел пропорциональности — не самое удачное место. Нам не нужны сбои, изгибы и поломки!

Вот задача с модулем упругости и пределом текучести. Вы будете искать какой-то материал и получите общее типичное значение, а не сертифицированное или гарантированное значение. Если вы не покупаете прослеживаемость вашего материала, вы не знаете, что у вас есть. Вот почему всегда лучше перепроектировать структуру, а затем испытать нагрузку (пробная нагрузка) вашего готового устройства.

Пятый , решите, какую геометрию или структурную форму вы хотите использовать. Опять же, это исходная догадка по геометрии. Вы можете попасть в яблочко с первой попытки или вам нужно разработать дизайн для большей или другой формы. Как только вы узнаете, какая геометрия, по вашему мнению, будет работать, получите момент инерции площади для этой геометрии. Вот несколько ссылок:

• Площадь Момент инерции для обычных форм
• Средство просмотра профилей из конструкционной стали AISC

Момент инерции площади, который вам нужен, это когда нагрузка перпендикулярна линии сечения следующим образом:

Максимальное смещение		@
Максимальный сдвиг		@
Максимальный момент		@

Нагрузка «p» в приложенном перпендикуляре расчетной линии сечения (красная линия посередине)

Нагрузка «p» в приложенном перпендикуляре к расчетной линии сечения «х-х» Обозначается как «х»

Итак, теперь у вас должна быть вся основная информация о конструкции, необходимая для начала работы, давайте рассмотрим:

• Максимальная прилагаемая нагрузка (расчетная или реальная) равна максимальной поднимаемой нагрузке.
• Загрузка конфигурации — знание уравнений и/или использование калькулятора.
• Длина,
• Материал,
  • Модуль упругости (модуль Юнга)
  • Предел текучести
• Площадь Момент инерции для загружаемой геометрии.
• Расстояние до нейтральной оси

---

Пример конструкции :

Давайте создадим простой структурный проект, который поднимет двигатель и поместит его в нашу дорогую проектную машину в нашем гараже.

Вес двигателя по данным производителя = 300 фунтов.
Блок и полиспасты установлены на балке правильно , который мы собираемся использовать для подъема двигателя (намного выше 300 фунтов) весом 40 фунтов.
Цепь прикреплена к двигателю спереди и сзади для равномерного подъема (10 фунтов).
Разное оборудование (5 фунтов).

Таким образом, мы собираемся поднять максимум: 300 + 40 + 10 + 5 = 355 фунтов

Я предлагаю блок и снасти, рассчитанные не менее чем на 1,5 х максимальный груз, который вы поднимаете.

---

План представляет собой простую балку, расположенную поверх очень прочной стены из бетонных блоков через гараж. Мы планируем закатать кузов автомобиля под двигатель для установки. Поэтому конфигурация загрузки такая:

Давайте воспользуемся этим калькулятором:

Напряженная и прогибаемая балка, поддерживаемая обоими концами. Нагрузка в центре. Уравнение и/или калькулятор

---

Балка, которую мы хотим использовать, будет сделана из дерева, возможно, из обработанной под давлением сосны из местного оборудования. хранить. Поэтому:

Модуль упругости для древесины = 0,99 x 10 ⁶ ( 990 000) фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм)

Предел текучести — это сложный вопрос для древесины, поскольку, как правило, не существует спецификации предела текучести. Мы будем использовать данные для спецификации «Модуль разрыва», который для сосны восточной равен примерно 4,9.00 фунтов/кв.

---

Итак, давайте попробуем стандартную деревянную балку 4 x 4, которая на самом деле имеет размеры 3,5 x 3,5 дюйма. Балка должна быть шире автомобиля, поэтому давайте сделаем 7 футов или 84 дюйма от опоры до опоры.

---

Расстояние до нейтральной оси (крайняя точка) составляет половину толщины перпендикулярно нагрузке моего поперечного сечения или 3,5 дюйма / 2 = 1,75 дюйма

---

Итак, вот мои расчеты:

Мое расчетное приложенное напряжение равно -1043,7 фунтов на квадратный дюйм, а мой прогиб равен 3,54225 дюйма . Следовательно, у меня есть коэффициент запаса прочности = разрушающая нагрузка / приложенная нагрузка = 4,395.

Теоретически, это должно работать, хотя я бы предположил, что из-за отклонения в 3,54 дюйма более высокий коэффициент безопасности был бы лучше, поскольку чем меньше отклонение балки, тем лучше, так как большие отклонения могут привести ко всем видам особых проблем, которые я м не буду включать сюда.

---

Если поставить две стандартные доски размером 4 x 4 дюйма друг на друга, вы получите расчетный момент инерции площади = 100

Пересчет напряжения и прогиба. Я получаю:

Приложенное напряжение = 260,925 фунт/кв. и отклонение 0,44278 дюймов. Низкий прогиб и напряжение, и все, что мне было нужно, это еще один 4 x 4.

Это должно работать хорошо, а риск отказа сведен к минимуму — ДЕЙСТВУЙТЕ!

---

В заключение:

Поскольку вы приложили все усилия, я рекомендую вам собрать свой аппарат и загрузить его. Осторожно приложите 355 фунтов в центре и измерьте фактическое отклонение. Проверьте фактические размеры ваших 4 x 4. Затем сравните фактический прогиб и размеры с расчетным прогибом и размерами луча, которые вы использовали. Скорее всего, разница будет надеюсь, не слишком большая. Если вам интересно, вернитесь к калькулятору прогиба балки и напряжения и изменяйте модуль упругости, пока не получите такой же прогиб путем расчета. Это даст вам представление о том, каковы на самом деле инженерные свойства древесины. Древесина варьируется от партии к партии.

Это очень простой подход к определению теоретического напряжения и прогиба конкретной конфигурации нагрузки.