Расчет деревянной балки перекрытия на прогиб, пример, таблица
//в Плита перекрытия /от adminДеревянные балки между этажами
Древесина – один из наиболее распространенных строительных материалов, который используется и для ответственных несущих конструкций и для отделочных работ. Устройство межэтажных и чердачных перекрытий жилых домов чаще всего производится с использованием балок из дерева.
Правильно произведенный расчет балки позволит обеспечить долговечную эксплуатацию и экологическую чистоту возводимого здания.
Как определить длину балки
Помещения в строящихся зданиях чаще всего имеют прямоугольную форму, что позволяет размещать несущие конструкции перекрытия параллельно наименьшей стене. Размер балки зависит не только от габаритов помещения, но и от материала из которого возводятся стены.
Глубина заделки балки в кирпичной стен составляет от 100 до 150 мм. При заделке в деревянную стену показатель заделки балки должен быть не менее 70 мм.
В ряде случаев для размещения несущих конструкций перекрытия используются различные крепежные элементы из металла. Это кронштейны различной конфигурации, уголки или разнообразные перфорированные пластинки и гвоздевые плитки. При применении крепежа длина балки почти всегда будет ровна пролету помещения или другими словами расстоянию между стенами.
Применяется и такое конструктивное решение, когда несущие элементы перекрытия являются частью стропильных конструкций. В этом случае балка является конструкцией для формирования свеса, то она опирается на мауэрлат и имеет выпуск за внешнюю грань каждой стены примерно на 500 мм. Это конструктивное решение может увеличить её длину примерно на 1 метр.
Производя подбор и расчет деревянных балок необходимо помнить, что самым оптимальным расстоянием, которое можно перекрывать, применяя эти конструктивные элементы, является 6 метровый пролет.
При необходимости перекрывать большие расстояния рекомендуется использование деревянных конструкций прямоугольного или двутаврового сечения изготовленных из клееного бруса или применять промежуточные конструкции, такие как стойки, колонны, декоративные арки и т.
п.
Сбор нагрузок воздействующих на балки
Диапазон различного вида нагрузок действующих на несущие конструкции достаточно велик. Он различается исходя из целевого применения балки, то есть ответа на вопрос эта балка располагается в междуэтажном или чердачном перекрытии. Конструкции междуэтажных перекрытий несут нагрузку в основном только от веса самого перекрытия, от процесса жизнедеятельности людей которые там находятся и того производственного процесса который там проходит.
Так расчетная нагрузка на междуэтажное перекрытие в жилых зданиях равна 150кг/м2 х 1,3 = 195 кг/м2.
Коэффициент 1,3 обеспечивает надежность работы конструкции. Вес междуэтажного перекрытия включает вес балок, полов, конструкций потолка, утеплителя. При производстве расчетов вес междуэтажного перекрытия лучше всего рассчитывать в каждом случае индивидуально.
Нагрузка на чердачное перекрытие, эксплуатация которого не предусматривает 70 кг/м2 х 1,3 = 91 кг/м².
Вес самого чердачного перекрытия включает в себя вес балок, утеплителя, материала зашивки и составляет 50 кг/м2. В случае, если балка является не только чердачным перекрытием, но и входит в конструкцию стропильной системы здания, то её расчет производится в составе стропильных конструкций.
В случае, когда величина прогиба превышает указанные величины, это может нанести существенные деформационные изменения в геометрии потолочных конструкций. Так при длине балки перекрытия 6 метров величина допустимого прогиба будет составлять 17 мм. Если предположить, что потолок в помещении будет из гипсокартонных плит, то образование трещин неминуемо. Поэтому производя расчет, следует сразу же учитывать материал, из которого будет выполняться конструкция потолка. Если заказчик для оформления потолка будет использовать подвесные конструкции типа «Армстронг», то беспокоиться не о чем, а если для отделки будут применяться материалы на основе гипса, минеральных вяжущих, то возможно стоит увеличить надежность перекрытия и увеличить сечение балок, чтобы полностью исключить возможность прогиба.
Расчет железобетонной балки сборно-монолитного перекрытия
РЕКЛАМА
Для ориентировочного расчета балки сборно-монолитного перекрытия удобно использовать программу-калькулятор. Файл Excel с программой-калькулятором можно скачать, если
Расчет начинают с определения величины желаемой полезной нагрузки. Для расчета сборно-монолитного перекрытия полезная нагрузка складывается:
- Из нормативной эксплуатационной нагрузки перекрытия с коэффициентом запаса (из СНиП). Например, для жилых помещений нормативная эксплуатационная нагрузка 150 кг/м2, коэффициент запаса 1,3, получаем эксплуатационную нагрузку 150 х 1,3=195 кг/м2.
- Из нагрузки от веса блоков, которыми заполняется межбалочное пространство. Например, блоки газобетонные плотностью 500
создадут нагрузку 500 х 0,2=100 кг/м2. - Из нагрузки от веса армированной стяжки. Например, бетонная стяжка толщиной 0,05 м. при плотности бетона 2100 кг/м3 создаст нагрузку 2100 х 0,05=105 кг/м2 (вес арматурной сетки включен в показатель плотности бетона).
создадут нагрузку 500 х 0,2=100 кг/м2.Итого желаемая полезная нагрузка на балку составит 195+100+105=400
Шаг балок — это расстояние между центрами балок, определяется размерами блока и принятой шириной балки. Например, длина блока 0,61 м., ширина балки 0,12 м., шаг балок 0,61+0,12=0,73 м.
Ширина перекрываемого пролета, стоимость бетона и арматуры указываются для того, чтобы калькулятор расчитал количество и стоимость материалов для перекрытия. На расчет параметров армирования эти показатели не влияют.
В разделе «Параметры балки» в первых двух строчках указываются рекомендуемые размеры балки.
Выбираем количество прутков арматуры из конструктивных соображений. Защитный слой бетона для арматуры должен быть не менее 20 мм., а расстояние между прутками должно превышать размер фракции щебня в бетоне.
На заключительном этапе анализируем результаты расчета и пытамся оптимизировать расходы на устройство перекрытия.
Подбирая число прутков арматуры стараемся уменьшить вес арматуры на балку. Увеличивая ширину балки пробуем избежать применения поперечной арматуры, при этом правда будет увеличиваться объем бетона на одну балку.
Для нашего примера окончательно выбираем два прутка арматуры в один ряд.
Диаметр стержня арматуры 12 мм. Поперечная арматура не нужна. Верхняя арматура также не нужна, так как балка заливается бетоном на месте.
Эта программа-калькулятор позволяет рассчитать перекрытие с равномерно распределенной нагрузкой. Она не применима, если на перекрытие, кроме распределенной, также воздействует значительная сосредоточенная нагрузка
Следующая статья:
Расчет толщины утеплителя перекрытия или покрытия мансарды.
Предыдущая статья:
Опубликовано Автор Igor PazdnikovРубрики ПерекрытияСборно-монолитное перекрытие из легких каменных блоков
Примеры расчета балок — Калькулятор стальных балок
На этой странице показаны некоторые распространенные строительные работы, для которых можно использовать калькулятор.
1 Пример первый
Жилой дом с учетом ненесущих деревянных стоечных перегородок по лагам перекрытий.
Это типичный пример удаления несущей стены на уровне первого этажа, требуется стальная балка для поддержки балок первого этажа и ненесущих деревянных перегородок над предлагаемым отверстием в стене.
В калькулятор была введена одна UDL (равномерная распределенная нагрузка) с двумя нагрузками:
Первая загрузка: «Деревянный пол (жилой дом)»
Переменная: 1,5 кН/м2, Постоянная: 0,6 кН/м2
Вторая нагрузка: «Перегородки из легких деревянных стоек, на плане этажа»
Переменная: 907 /м2
Была выбрана стальная балка (178 x 102 x 19 UB S275) длиной 3 м.
Калькулятор выдал отчет, пригодный для утверждения строительными нормами, который показывает, что изгиб, сдвиг и прогиб балки находятся в безопасных пределах.
Просмотрите отчет, созданный для этого примера
2 Второй пример
Это типичный пример удаления несущей стены на уровне первого этажа, требуется стальная балка для поддержки потолочных балок, ненесущих перегородок с деревянными стойками, балок первого этажа и кирпичной стены над предлагаемым проемом.
В калькулятор введена одна UDL (равномерная распределенная нагрузка) с четырьмя нагрузками:
Нагрузка 1: «Потолок под наклонной крышей»
Переменная: 0,25 кН/м2 Постоянная: 0,3 кН/м2 Ширина груза, перпендикулярного балке, или высота груза, поддерживаемого балкой: 3,5 м.
Нагрузка 2: «Кирпичная кладка 102,5 мм + штукатурка или штукатурка с ОБЕИХ сторон»
Переменная: 0 кН/м2, Постоянная: 2,45 кН/м2 Ширина груза, перпендикулярного балке, или высота груза, поддерживаемого балкой: 2,8 м.
Груз 3: «Легкие перегородки из деревянных стоек на плане этажа»
Переменная: 0,25 кН/м2, Постоянная: 0 кН/м2 Ширина груза, перпендикулярного балке, или высота груза, поддерживаемого балкой: 3,5 м.
Груз 4: «Деревянный пол (жилой дом)»
Переменная: 1,5 кН/м2, Постоянная: 0,6 кН/м2
Ширина груза, перпендикулярного балке, или высота груза, поддерживаемого балкой: 3,5 м.
Была выбрана стальная балка (178 x 102 x 19 UB S275) длиной 3м.
Калькулятор выдал отчет, пригодный для утверждения строительными нормами, который показывает, что изгиб, сдвиг и прогиб балки находятся в безопасных пределах.
Просмотрите отчет, созданный для этого примера
3 Пример третий
Отчеты калькулятора показывают, что изгиб, сдвиг и отклонение балки находятся в безопасных пределах для обеих балок.
Просмотр отчета о луче 1
Посмотреть отчет о луче 2
4 Пример четвертый (Стальная коньковая балка)
Калькулятор выдал отчет, пригодный для утверждения строительными нормами, который показывает, что изгиб, сдвиг и прогиб балки находятся в безопасных пределах.
Просмотрите отчет, созданный для этого примера
5 Пример пятый (Steel Beam Calc, поддерживающий балки плоской крыши)
Калькулятор выдал отчет, пригодный для утверждения строительными нормами, который показывает, что изгиб, сдвиг и прогиб балки находятся в безопасных пределах.
Просмотрите отчет, созданный для этого примера
6 Пример шестой (чердак)
Калькулятор выдал отчет, пригодный для утверждения строительными нормами, который показывает, что изгиб, сдвиг и прогиб балок находятся в безопасных пределах.
Просмотр отчета о луче 1
Посмотреть отчет о луче 2
Посмотреть отчет о луче 3
Как загрузить расчет для колонн, балок, стен и перекрытий | Расчет конструкции колонны | Расчет нагрузки на балку | Расчет нагрузки на стену
Важный момент
Что такое столбец?
Сжимающий элемент, т. е. колонна, является важным элементом каждой железобетонной конструкции . Они используются для безопасной передачи нагрузки от надстройки на фундамент.
В качестве сжимающих элементов в зданиях, мостах, опорных системах резервуаров, заводов и многих других подобных сооружений используются в основном колонны, стойки и пьедесталы.
Колонна определяется как элемент вертикального сжатия, который в основном подвергается эффективная длина и осевые нагрузки, в три раза превышающие наименьший поперечный размер.
Сжимаемый элемент, эффективная длина которого меньше, чем в три раза его наименьшего поперечного размера, называется пьедесталом.
Элемент сжатия, который наклонен или горизонтален и подвергается осевым нагрузкам, называется распоркой. Распорки используются в фермах.
Функция колонн — передавать нагрузку конструкции вертикально вниз, чтобы передать ее на фундамент. Помимо стены выполняет также следующие функции:
- Разделяет строительные зоны на разные отсеки и обеспечивает конфиденциальность.
- Обеспечивает защиту от взлома и насекомых.
- Сохраняет тепло в здании зимой и летом.
Также читайте: Что такое Pier Foundation | Типы буровых пирсов | Преимущества и недостатки фундаментов для буровых пирсов
Что такое балка?
Балка представляет собой конструктивный элемент, устойчивый к изгибу.
В основном балка несет вертикальные гравитационные силы, но также тянет на нее горизонтальные нагрузки.
Балка называется стеновой плитой или плитой порога , которая несет передачи и нагружает их к балкам, колоннам или стенам. Он прилагается с.
В первые века древесина была наиболее предпочтительным материалом для использования в качестве балки для этой структурной опоры, теперь, чтобы выдерживать силу наряду с переносом вертикальной силы тяжести, теперь они состоят из алюминия, стали или другого подобного материала. материалы.
В действительности балки представляют собой конструкционные материалы, воспринимающие абсолютную силу нагрузки и изгибающий момент.
Чтобы выдерживать большее напряжение и нагрузку, в настоящее время в фундаменте мостов и других подобных огромных конструкций широко используются предварительно напряженные бетонные балки.
Поддерживаются несколько известных балок, используемых в настоящее время: Балка, Фиксированная балка, Консольная балка, Непрерывная балка, Нависающая балка.
Что такое стена?
Стена – конструктивный элемент, разделяющий пространство (помещение) на два пространства (комнаты), а также обеспечивающий безопасность и укрытие. Как правило, стены делятся на два типа: внешние стены и внутренние стены.
Внешние стены служат ограждением дома для укрытия, а внутренние стены помогают разделить ограждение на необходимое количество комнат. Внутренние стены также называют перегородками.
Стены строятся для разделения жилого помещения на разные части. Они обеспечивают конфиденциальность и защиту от температуры, дождя и кражи.
Также читайте: Что такое гипс | Тип гипса | Дефекты штукатурки
Что такое плита?
Плита сконструирована для обеспечения плоских поверхностей, обычно горизонтальных, при строительстве крыш, полов, мостов и других типов конструкций . Плита может поддерживаться стенами , железобетонными балками, обычно , монолитно отлитыми с плитой, балками из конструкционной стали, колоннами или землей.
Плита представляет собой пластинчатый элемент, глубина (D) которого очень мала по сравнению с его длиной и шириной. Плита используется в качестве пола или крыши в зданиях, равномерно распределяет нагрузку.
Плита Может быть
- Просто поддерживается.
- Непрерывный.
- Консоль.
Расчет различных нагрузок на колонну, балку, стену и перекрытие
- Колонна = собственный вес x количество этажей
- Балки = собственный вес на погонный метр
- Нагрузка на стену на погонный метр
- Суммарная нагрузка на плиту (постоянная нагрузка + динамическая нагрузка + ветровая нагрузка + собственный вес)
Помимо вышеуказанной нагрузки, на колонны также действуют изгибающие моменты, которые необходимо учитывать при окончательном расчете.
Эти инструменты уменьшают трудоемкий и трудоемкий метод ручных расчетов при проектировании конструкций, что в настоящее время настоятельно рекомендуется в этой области.
Наиболее эффективным методом проектирования конструкции является использование современного программного обеспечения для проектирования конструкций, такого как STAAD Pro или ETABS. Для профессиональной практики проектирования конструкций существуют некоторые основные допущения, которые мы используем для расчетов несущей способности конструкции.
Также читайте: Введение Козловой балки | Нагрузка на портальный желоб | Тип нагрузки на портальный желоб
Расчет нагрузки на колонну:
Мы знаем, что собственный вес бетона составляет около 2400 кг/м 3 , , что эквивалентно 24,54 4 м 36 кн/м и собственный вес стали около 7850 кг/м 3 . (Примечание: 1 килоньютон равен 101,9716 килограмма)
Итак, если мы предположим, что размер столбца равен 300 мм x 600 мм с 1% стали и 2,55 ( почему 2,55 так, высота колонны 3 м — размер балки ) метров стандартная высота, собственный вес колонны около 1000 кг на этаж , что id равен 10 кН.
Как загрузить вычисление в столбец?
- Размер колонны Высота 2,55 м, длина = 300 мм, ширина = 600 мм
- Объем бетона = 0,30 x 0,60 x 2,55 = 0,459 м³
- Вес бетона = 0,459х 2400 = 1101,60 кг
- Вес стали (1%) в бетоне = 0,459 x 1% x 7850 = 36,03 кг
- Общий вес колонны = 1101,60 + 36,03 = 1137,63 кг = 11,12 кН
При расчетах исходим из того, что собственный вес колонн составляет от 10 до 12 кН на этаж.
Расчет нагрузки на балку:Мы применяем тот же метод расчета и для балки.
мы предполагаем, что каждый метр балки имеет размеры 300 мм x 600 мм без учета толщины плиты.
Предположим, что каждый метр (1 м) балки имеет размеры
Как
Расчет нагрузки на балку ?- 300 мм x 600 мм без плиты.
- Объем бетона = 0,30 x 0,60 x 1 = 0,18 м³
- Вес бетона = 0,18 x 2400 = 432 кг
- Вес стали (2%) в бетоне = 0,18 x 2% x 7850 = 28,26 кг
- Общий вес колонны = 432 + 28,26 = 460,26 кг/м = 4,51 кН/м
Таким образом, собственный вес составит около 4,51 кН на погонный метр.
Как рассчитать нагрузку на стену :Также читайте: Разница между битумом и дегтем | Что такое битум | Что такое смола
Мы знаем, что плотность кирпича варьируется от 1800 до 2000 кг/м 3 .
Для кирпичной стены толщиной 9 дюймов (230 мм) , высотой 2,55 м и длиной 1 м ,
Нагрузка на погонный метр должна быть равна ,
, что эквивалентно 11,50 кН/метр.
Этот метод можно использовать для расчета нагрузки кирпича на погонный метр для любого типа кирпича с использованием этого метода.
Для газобетонных блоков и блоков из автоклавного бетона (ACC), таких как Aerocon или Siporex, вес на кубический метр составляет от от 550 до 650 кг на кубический метр.
Нагрузка на погонный метр должна быть равна 0,230 x 1 x 2,55 x 650 = 381,23 кг. , использование этого блока позволяет значительно удешевить проект.
Расчет нагрузки на плиту :Допустим, толщина плиты 150 мм.
Таким образом, собственный вес каждого квадратного метра плиты будет равен
Расчет нагрузки плиты = 0,150 x 1 x 2400 = 360 кг, что эквивалентно 3,53 кН.
Теперь, если принять во внимание, что нагрузка на отделку пола составляет 1 кН на метр , наложенная временная нагрузка составляет 2 кН на метр, а ветровая нагрузка согласно Is 875 около 2 кН на метр .
Таким образом, исходя из приведенных выше данных, мы можем оценить нагрузку на плиту примерно от 8 до 9 кН на квадратный метр.
Как загрузить расчет колоночной настенной плиты
FAQ
Расчет нагрузки на столбце:
- Объем бетона = 0,23 x 0,60 x 3 = 0,414m³ 9018 15015015015015018 901815015015015015018 9018 9018 9018 901815015018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9017 9017 9017 9017 9017 9017 9017
- Вес бетона = 0,414 x 2400 = 993,6 кг
- Вес стали (1%) в бетоне = 0,414x 0,01 x 8000 = 33 кг
- Общий вес колонны = 994 + 33 = 1026 кг = 10КН
Расчет нагрузки на стену
- Плотность кирпича стены с раствором составляет примерно 1600-2200 кг/м 3 . Таким образом, мы считаем собственный вес кирпича стены равным 2200 кг/м 3 в этом расчете .
- Объем кирпичной стены: Объем кирпичной стены = l × b × h, длина = 1 метр, ширина = 0,152 мм, высота стены = 2,5 метра, объем = 1 м × 0,152 м × 2,5 м, объем кирпичной стены = 0,38 м 3
- Собственная нагрузка кирпичной стены: Вес = объем × плотность, Собственная нагрузка = 0,38 м 3 × 2200 кг/м 3 Собственная нагрузка = 836 кг/м
- Переведем в килоньютоны, разделив на 100, получим 8,36 кН/м
- Таким образом, статическая нагрузка кирпичной стены составляет около 8,36 кН/м, действующая на колонну.
Таким образом, мы считаем собственный вес кирпича стены равным 2200 кг/м 3 в этом расчете .Расчет нагрузки на балку
- 300 мм x 600 мм без учета толщины плиты.
- Объем бетона = 0,30 x 0,60 x 1 = 0,18 м³
- Вес бетона = 0,18 x 2400 = 432 кг
- Вес стали (2%) в бетоне = 0,18 x 2% x 7850 = 28,26 кг
- Общий вес колонны = 432 + 28,26 = 460,26 кг/м = 4,51 кН/м
Нагрузка на колонну
Колонна является важным конструктивным элементом железобетонной конструкции, который помогает передавать нагрузку надстройки на фундамент.
Это элемент вертикального сжатия, подвергающийся прямому осевому нагрузка и его эффективная длина в три раза больше, чем его наименьший поперечный размер.
Расчет статической нагрузки для здания
Статическая нагрузка = объем элемента x удельный вес материалов.
Путем расчета объема каждого элемента и умножения на единицу веса материалов, из которых он состоит, можно определить точную статическую нагрузку для каждого компонента.
Расчет конструкции колонны
- Объем бетона = 0,23 x 0,60 x 3 = 0,414 м³
- Вес бетона = 0,414 x 2400 = 993,6 кг
- Вес стали (1%) в бетоне = 0,414x 0,01 x 8000 = 33 кг
- Общий вес колонны = 994 + 33 = 1026 кг = 10 кН
Расчет нагрузки на фундамент
Для стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр нагрузка может быть измерена на погонный метр, что эквивалентно 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг, что эквивалентно 9 кН/метр .