Онлайн калькулятор для расчета желебобетонных балок перекрытия дома

Далее

Пересчитать

Назначение калькулятора

Калькулятор для расчёта железобетонных балок перекрытий предназначен для определения габаритов, конкретного типа
и марки бетона, количества и сечения арматуры, требующихся для достижения балкой максимального показателя
выдерживаемой нагрузки.

Соответственно СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции» габариты железобетонных балок перекрытия и
их устройство подсчитываются по дальнейшим принципам:

• Минимальная высота балки перекрытия должна составлять не меньше 1/20 части длины перекрываемого проёма. К
  примеру при длине проёма в 5 м минимальная высота балок должна составлять 25 см;
• Ширина железобетонной балки устанавливается по соотношению высоты к ширине в коэффициентах 7:5;
• Армировка балки состоит минимум из 4 арматур – по два прута снизу и сверху. Применяемая арматура должна
  составлять не меньше 12 мм в диаметре. Нижнюю часть балки можно армировать прутами большего сечения, чем
  верхнюю;
• Железобетонные балки перекрытия бетонируются без перерывов заливки, одной порцией бетонной смеси, чтобы не
  было расслоения бетона.

Дистанцию между центрами укладываемых балок определяют длиной блоков и установленной шириной балок. К примеру,
длина блока составляет 0,60 м, а ширина балки 0,15. Дистанция между центрами балок будет равна – 0,60+0,15=0,75
м.

Принцип работы

Согласно ГОСТ 26519-85 «Конструкции железобетонные заглублённых помещений с перекрытием балочного типа.
Технические условия» формула расчёта полезной нагрузки железобетонных балок перекрытия складывается из следующих
характеристик:

• Нормативно-эксплуатационная нагрузка на балки перекрытия с определённым коэффициентным запасом. Для жилых
  зданий данный показатель нагрузки составляет 151 кг на м2, а коэффициентный запас равен 1,3. Получаемая
  нагрузка – 151*1,3=196,3 кг/м2;
• Нагрузка от общей массы блоков, которыми закладываются промежутки между балками. Блоки из лёгких материалов,
  к примеру из пенобетона или газобетона, показатель плотности которых D-500, а толщина 20 см будут нести
  нагрузку – 500*0,2=100 кг/м2;
• Испытываемая нагрузка от массы армированного каркаса и последующей стяжки. Вес стяжки с толщиной слоя 5 см и
  показателем плотности 2000 кг на м3 будет образовывать следующую нагрузку – 2000*0,05=100 кг/м2 (масса
  армировки добавлена в плотность бетонной смеси).

Показатель полезной нагрузки железобетонной балки перекрытия составляется из суммы всех трёх перечисленных
показателей – 196,3+100+100=396,3 кг/м2.

Расчет балок перекрытий | ЗАО «Техстройпроект»

Деревянные балки перекрытий

Деревянные балки перекрытий часто являются наиболее экономичным вариантом. Деревянные балки легки в изготовлении и монтаже, имеют низкую теплопроводность по сравнению со стальными или железобетонными балками. Недостатки деревянных балок — более низкая механическая прочность, требующая больших сечений, низкая пожаростойкость и устойчивость к поражению микроорганизмами и термитами (если они водятся в вашей местности). Поэтому, деревянные балки перекрытий требуется тщательно обрабатывать антисептиками и антипиренами, например ХМ-11 или ХМББ производства фирмы Антисептик (С-Петербург).

Как расчитать необходимое сечение деревянной балки перекрытий?

Оптимальный пролет для деревянных балок — 2,5- 4 метра. Лучшее сечение для деревянной балки — прямоугольное с соотношением высоты к ширине 1,4:1. В стену балки заводят не менее чем на 12 см и гидроизолируют по кругу, кроме торца. Желательно закрепить балку анкером, заделанным в стену.

При выборе сечения балки перекрытия учитывают нагрузку собственного веса, которая для балок междуэтажных перекрытий, как правило стоставляет 190-220 кг/м2, и нагрузку временную (эксплуатационную), её значение принимают равной 200 кг/м2. Балки перекрытия укладывают по короткому сечению пролёта. Шаг монтажа деревянных балок рекомендуется выбирать равным шагу установки стоек каркаса.

Для расчета минимального и оптимального сечения деревянной балки перекрытия можно воспользоваться он-лайн калькулятором Романова для деревянных балок перекрытий

Ниже приведены несколько таблиц, со значениями минимальных сечений деревянных балок для различных нагрузок и длинн пролетов:

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2. — рекомендуется расчитывать именно на эту нагрузку

Если вы не используете утеплитель или не планируете нагружать перекрытия (например, перекрытие необитаемого чердака), то можно использовать таблицу для меньших значений нагрузок деревянных балок перекрытий:

Таблица минимальных сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и нагрузки, при нагрузках от 150 до 350 кг/м2.

Если вы используете вместо балок прямоугольного сечения круглы бревна, можно пользоваться следующей таблицей:

Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2

Если вы хотите перекрыть большие прогоны, то рекомендуем воспользоваться опытом с сайта Околоток.

Стальные (металлические) двутавровые балки перекрытий

Двутавровая металлическая балка перекрытий обладает рядом неоспоримых преимуществ, только при одном недостатке — высокой стоимости. Металлической двутавровой балкой можно перекрыть большие пролеты со значительной нагрузкой, металлическая стальная балка негорюча и устойчива к биологическим воздействиям. Однако, металлическая балка может корродировать при отсутствии защитного покрытия и наличия в помещении агрессивных сред.

Для расчета параметров двутавровой металлической балки можно воспользоваться хорошей программой расчета Beam

Вес одного метра двутавровой балки можно посмотреть в таблице веса двутавровых балок

В большинстве случаев в самодеятельном строительстве при расчетах в вышеуказанной программе или других ей подобных, следует считать, что металлическая балка имеет шарнирные опоры (то есть концы не фиксированы жестко — например, так как в каркасной стальной конструкции). Нагрузку на перекрытие со стальными двутавровыми металлическими балками с учетом собственного веса следует рассчитывать, как 350 (без стяжки) -500 (со стяжкой) кг/м2
Шаг между двутавровыми металлическими балками рекомендуется делать равным 1 метру. В случае экономии возможно увеличение шага между металлическими балками до 1200 мм.

Таблица для выбора номера двутавровой металлической балки при различном шаге и длине прогонов

Железобетонные балки перекрытий

При устройстве железобетонных балок нужно использовать следующие правила (по Владимиру Романову):

1. Высота железобетонной балки должна быть не менее 1/20 длины проема. Делим длину проема на 20 и получаем минимальную высоту балки. Например при проеме в 4 м высота балки должна быть не менее 0,2 м.
2. Ширину балки рассчитывают исходя из соотношения 5 к 7 (5 — ширина, 7 — высота).
3. Армировать балку следует минимум 4 прутками арматуры d12-14 (снизу можно толще) — по два сверху и снизу. Таблицы соотношения длины и массы арматуры различного сечения.
4. Бетонировать за один раз, без перерывов, чтобы ранее уложенная порция раствора не успела схватиться до укладки новой порции. С бетономешалкой бетонировать балки сподручнее, чем заказывать миксер. Миксер хорош для быстрой заливки больших объемов.

Вес строительной арматуры или сколько метров арматуры в тонне. Вес арматуры длиной 11,75 м. Вес арматуры диаметром от 5,5 до 32 мм. 

Вес двутавра и количество метров в тонне двутавра

Популярность: 24%

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

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.

Что нужно для того чтобы сделать правильный расчёт

Расчёт несущей способности и прогиба деревянных балок не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Чтобы определить, сколько досок вам нужно, а также, какой у них должен быть размер необходимо потратить немало времени, или же вы просто можете воспользоваться нашим калькулятором.

Во-первых, нужно замерить пролёт, который вы собираетесь перекрыть деревянными балками. Во-вторых, уделите повышенное внимание методу крепления. Крайне важно, насколько глубоко фиксирующие элементы будут заходить в стену. Только после этого вы сможете сделать расчёт несущей способности вместе с прогибом и ряда других не менее важных параметров.

Длина

Перед тем как рассчитать несущую способность и прогиб, нужно узнать длину каждой деревянной доски. Данный параметр определяется длиной пролёта. Тем не менее это не всё. Вы должны провести расчёт с некоторым запасом.

Важно! Если деревянные балки заделываться в стены — это напрямую влияет на их длину и все дальнейшие расчёты.

При подсчёте особое значение имеет материал, из которого сделан дом. Если это кирпич, доски будут монтироваться внутрь гнёзд. Приблизительная глубина около 100—150 мм.

Когда речь идёт о деревянных постройках параметры согласно СНиПам сильно меняются. Теперь достаточно глубины в 70—90 мм. Естественно, что из-за этого  также изменится конечная несущая способность.

Если в процессе монтажа применяются хомуты или кронштейны, то длина брёвен или досок соответствует проёму. Проще говоря, высчитайте расстояние от стены до стены и в итоге сможете узнать несущую способность всей конструкции.

Важно! При формировании ската крыши брёвна выносятся за стены на 30—50 сантиметров. Это нужно учесть при подсчёте способности конструкции противостоять нагрузкам.

К сожалению, далеко не всё зависит от фантазии архитектора, когда дело касается исключительно математики. Для обрезной доски максимальная длина шесть метров. В противном случае несущая способность уменьшается, а прогиб становится больше.

Само собой, что сейчас не редкость дома, у которых пролёт достигает 10—12 метров. В таком случае используется клееный брус. Он может быть двутавровым или же прямоугольным. Также для большей надёжности можно использовать опоры. В их качестве идеально подходят дополнительные стены или колоны.

Совет! Многие строители при необходимости перекрыть длинный пролёт используют фермы.

Общая информация по методологии расчёта

В большинстве случаев в малоэтажном строительстве применяются однопролётные балки. Они могут быть в виде брёвен, досок или брусьев. Длина элементов может варьироваться в большом диапазоне. В большинстве случаев она напрямую зависит от параметров строения, которые вы собираетесь возвести.

Внимание! Представленный в конце странички калькулятор расчета балок на прогиб позволит вам просчитать все значения с минимальными затратами времени. Чтобы воспользоваться программой, достаточно ввести базовые данные.

Роль несущих элементов в конструкции выполняют деревянные бруски, высота сечения которых составляет от 140 до 250 мм, толщина лежит в диапазоне 55—155 мм. Это наиболее часто используемые параметры при расчёте несущей способности деревянных балок.

Очень часто профессиональные строители для того чтобы усилить конструкцию используют перекрёстную схему монтажа балок. Именно эта методика даёт наилучший результат при минимальных затратах времени и материалов.

Если рассматривать длину оптимального пролёта при расчёте несущей способности деревянных балок, то лучше всего ограничить фантазию архитектора в диапазоне от двух с половиной до четырёх метров.

Внимание! Лучшим сечением для деревянных балок считается площадь, у которой высота и ширина соотносятся как 1,5 к 1.

Как рассчитать несущую способность и прогиб

Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:

M/W<=Rд

Расшифруем значение каждой переменной в формуле:

• Буква М вначале формулы указывает на изгибающий момент. Он исчисляется в кгс*м.
• W обозначает момент сопротивления. Единицы измерения см³.

Расчёт прогиба деревянной балки является частью, представленной выше формулы. Буква М указывает нам на данный показатель. Чтобы узнать параметр применяется следующая формула:

M=(ql²)/8

В формуле расчёта прогиба есть всего две переменных, но именно они в наибольшей степени определяют, какой в конечном итоге будет несущая способность деревянной балки:

• Символ q показывает нагрузку, которую способна выдержать доска.
• В свою очередь буква l — это длина одной деревянной балки.

Внимание! Результат расчёт несущей способности и прогиба зависит от материала из которого сделана балка, а также от способа его обработки.

Насколько важно правильно рассчитать прогиб

Этот параметр крайне важен для прочности всей конструкции. Дело в том, что одной стойкости бруса недостаточно для долгой и надёжной службы, ведь со временем его прогиб под нагрузкой может увеличиваться.

Прогиб не просто портит эстетичный вид перекрытия. Если данный параметр превысит показатель в 1/250 от общей длины элемента перекрытия, то вероятность возникновения аварийной ситуации возрастёт в десятки раз.

Так зачем нужен калькулятор

Представленный ниже калькулятор позволит вам моментально просчитать прогиб, несущую способность и многие другие параметры без использования формул и подсчётов. Всего несколько секунд и данные по вашему будущему дому будут готовы.

Калькулятор сечения балки перекрытия. Устройство деревянных балок перекрытий и их размеры. Как выбрать сечение и шаг между балками

В любом здании имеются перекрытия. В собственных домах при создании опорной части, применяются деревянные балки, которые обладают рядом потребительских свойств:

• доступность на рынке;
• лёгкость обработки;
• цена значительно ниже, нежели на стальные или бетонные конструкции;
• высокая скорость и удобство монтажа.

Но, как и всякий строительный материал, деревянные балки имеют определённые прочностные характеристики исходя из которых производится расчёт на прочность, определяются необходимые размеры силовых изделий.

Все расчеты производятся в соответствии с Еврокодом. Совместимость со всеми известными продуктами на рынке — прямой импорт и экспорт в самые популярные форматы рисования и заметок. Динамика документов и графики — изменение любой функции из вычислительной модели автоматически отражается на текстовых и графических материалах. Чертежи и пояснительные примечания о превосходном качестве и возможности экспорта в текстовом или графическом редакторе. Гибкость — приобретайте только те программы, которые вам нужны.
. В следующих строках мы подробно рассмотрим стальные деревянные композитные конструкции и их применение в строительстве.

Основные виды балок

При бытовом строительстве используются несколько типов монтажа опорных элементов перекрытий:

1. Простая балка,
   — представляет собой перекладину, имеющую две опорные точки на своих концах. Расстояние между опорами называется пролёт. Соответственно, при наличии нескольких точек крепления, бывают двух–, трёх–, и более пролётные неразрезные балки. В конструкции частного дома в этом качестве выступают промежуточные стеновые перегородки.
2. Консоль,
   — брус жёстко закреплён одним концом в стене или имеет один свободный конец, с длиной более чем двукратный поперечный размер. Наличие двух свободных свисающих частей говорит о том, что наличествует двухконсольная конструкция. На практике – это горизонтальные балки, входящие в состав крыши и образующие навес.
3. Заделанное изделие
   , — оба окончания жёстко вмонтированы в стену. Такая схема встречается при возведении вышерасположенных перегородок и стен, при этом балка получается вмонтированной в вертикальную конструкцию.

Преимущества и проблемы такого типа строительства многочисленны. Среди преимуществ: повышенная прочность на разрыв, более высокая антисейсмическая безопасность и экономичность. Вызовы возникают из-за различий в свойствах материалов. Три типа испытаний и исследований были проведены тремя различными способами объединения материалов.

Первое исследование касается антисейсмического обеспечения многоэтажных зданий из напряженной древесины. Исследование было проведено в Университете Кентербери в Новой Зеландии и нацелено на разработку нового типа системы композитного строительства и связей для многоэтажных деревянных деревянных панелей из натурального шпона в сейсмических зонах. Считается, что новый тип связей будет способствовать увеличению долговечности деревянных зданий и позволит им оставаться в эксплуатации после землетрясений за счет сокращения числа жертв, а также затрат на ремонт и прекращение работы различных компаний.

Нагрузки на горизонтальное перекрытие

Для расчёта на прочность необходимо знать нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации перекрытия. Самые значительные величины возникают на первом этаже жилого здания. Меньшие значения получаются для мансардных конструкций и чердачных помещений. Напряжения в балке возникают:

В дополнение к этому исследованию в упрощенном варианте комбинированной стальной конструкции, используемой на трех упомянутых мостах Онтарио, была разработана таблица в специальном формате на основе сложной теории для расчета прочности и деформации. Общие характеристики Комбинированные конструкции включают конструктивные и архитектурные преимущества различных материалов, которые могут работать независимо или совместно, но в любом случае их работа улучшается.

В Канаде используются различные типы композитных структур. В Квебеке и Онтарио построены сотни композитных стальных мостов, в которых сталь используется в качестве основного конструкционного материала в виде стальных основных балок, а дерево используется для небольших элементов, например деревянных балок. Эти приложения являются общими и в зданиях, где стали участвовать в качестве опорной рамы, и дерево используется для плоских элементов.

Статическую нагрузку определяет два основных вида напряжения, — прогиб по всей длине и изгиб в месте опоры.

Хотя эти два материала используются совместно во многих местах в Канаде, их первоначальное применение в одной конструкции находится на Западном побережье страны. Часто результатом является сочетание конструкций, в которых сталь и дерево совместно поглощают вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Сочетание дерева и стали становится все более популярным во многих других странах мира, таких как США, Новая Зеландия, Англия. За последнее десятилетие было проведено серьезное исследование комбинированных стальных и деревянных конструкций. Однако доступная информация и детали не систематизируются и труднодоступны для строителей. Это обусловливает необходимость более подробного изучения составных деревянных и стальных конструкций для определения различных комбинаций, преимуществ, трудностей и проблем, связанных с их совместной работой.

1. Прогиб,
   — получается от веса вышерасположенных элементов. Максимальная стрелка отклонения получается в точке местонахождения объекта с самой большой массой и (или) посередине между опорами.
2. Изгиб или излом
   , – это разрушение перекладины в точке заделки. Возникает от вертикальной нагрузки, а сама балка, воспринимающая это напряжение, выступает в роли рычага. С определённой величины усилия начинается критический изгиб, приводящий к разрушению поперечной опоры.

Для уменьшения влияния на прочность деревянного поперечного изделия от внутренних конструкций, их стараются располагать в местах нахождения нижних опор. Бытовую технику и мебель по возможности, целесообразно размещать вдоль стен или около разгрузочных конструкций.

Методы объединения древесины и стали в единую конструкционную структуру по существу три, и их можно суммировать следующим образом: структура, система и материал. Структура Так называемая «структура» — это основной тип составной конструкции, в которой используются отдельные структурные элементы из разных материалов. Можно привести множество примеров таких комбинаций. Один из наиболее распространенных видов — кровельные фермы. Например, можно упомянуть структуру фермы на крыше в школе «Саутридж», где упрощаются соединения благодаря сочетанию стальных растягивающих элементов и дерева, вдавленных в элегантную крытую ферму.

Существует достаточно много типов деревянных балок, но наиболее доступны для широкой массы населения – это изделия прямоугольного или овального сечения. В последнем случае, балка представляет собой оцилиндрованное бревно, обрезанное с двух противоположных сторон.

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.

Преимущества деревянных двутавровых балок

Рамки представляют собой еще один тип комбинированной структуры. Система Система представляет собой еще один метод сочетания, когда сталь и дерево собраны в общую конструкционную систему. Одним из примеров такого типа сочетаний являются новые комбинированные деревянные соединения, разработанные исследователями Университета Кентерберийского университета в Новой Зеландии. Подключенные системы этого типа в принципе аналогичны железобетонным структурам, напряженным после бетонирования. Соединения соединяют готовые деревянные элементы, используя отдельные соединения натяжной стали.

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:

В конструкции также встроены продольные стальные арматурные стержни, которые улучшают сейсмическое сопротивление подключенной системы. Материал Этот тип сочетания возникает, когда сталь и дерево одновременно образуют структурный элемент, аналогичный другим типам композитных структур, в которых два разных материала соединены для совместной работы в одном элементе. Этот метод в основном используется для строительства мостов. Примеры включают мосты в Онтарио, где верхняя структура состоит из предварительно напряженных плоских деревянных элементов и стальных балок с использованием поперечных переборок.

• 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:

Другим примером является мост Бочу в Японии. Объект состоит из ортотропной стальной дорожной плиты, соединенной с двухсторонней деревянной балкой с прямоугольным поперечным сечением. Прочность балок увеличивается на две вертикальные стальные пластины с переменной шириной. Сляб соединен с балками с помощью стальных пластин, которые также работают на сдвиг.

Варианты перекрытия для разных помещений

Комбинация материалов также используется при строительстве жилых зданий, но не так широко распространена. Обычно два деревянных балки объединены с металлической пластиной между ними и болтовым соединением. Такая комбинация возникает при строительстве легких каркасных зданий в Северной Америке. Такие лучи поглощают большие нагрузки в больших отверстиях, чем полностью деревянный луч того же сечения. В Ванкувере, для остановки станции Руперт на Миллениум-Лине, этот тип лучей использовался. Конструкция упора состоит из изогнутых деревянных балок, соединенных стальными панелями, стальными круглыми колоннами и стальными деревянными стойками, которые образуют трехдиапазонную раму.

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:

Крыша состоит из легкой стальной панели, поддерживаемой склеенными деревянными столиками. Преимущества стальных деревянных конструкций. Хотя сталь и дерево представляют собой два очень разных материала, объединение их в общую конструкцию может принести ряд преимуществ, учитывая свойства и качества каждого из них, чтобы преодолеть их недостатки. Глубокое понимание и изучение свойств этих материалов имеет важное значение для проектирования таких составных структур. Инженеры и архитекторы должны учитывать силу каждого материала и знать, при каких условиях каждый из них работает лучше всего.

• 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.

В то время как сталь лучше всего работает при напряжении, дерево лучше реагирует на сжатие. Поэтому, при строительстве композитной стальной конструкции, дерево должно быть предусмотрено в прессованной части, а сталь — на стороне растяжения. Желание архитекторов заключается в более грубом, так называемом «деревенском» влиянии на тип конструкции крыши. То же самое должно быть видно посетителям в фойе здания, где выставлены экспонаты, связанные с историей города. Структура фермы предназначена для поддержки крыши.

В этой несущей конструкции стальная часть находится на стороне натяжения, а на прессовой стороне — клееный брус. Сочетание стали и древесины улучшает устойчивость конструкций к землетрясениям. Дерево имеет высокое соотношение прочности и веса элементов, что делает деревянные конструкции светлее, чем у других строительных материалов. Это небольшой вес, который выгоден для сейсмических событий. Учитывая тот факт, что сейсмическая сила пропорциональна массе конструкции, можно ожидать, что легкие деревянные конструкции, которые должным образом спроектированы и построены, будут лучше работать при землетрясениях.

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

Как рассчитать необходимое количество балок

С другой стороны, сталь дает пластичность деревянной конструкции. Пластичность — это способность структуры развивать пластические деформации и отвлекать сейсмическую энергию, не разрушая ее. Поэтому желательно, чтобы здание обладало сходными свойствами, учитывая внезапный характер сейсмических событий, поскольку они позволят рассеивать сейсмическую энергию. Они покрыты сталью, чтобы лучше передавать сейсмические силы. Дерево является экологическим строительным продуктом из-за сокращения выбросов углекислого газа.

Сечение и шаг балок деревянного перекрытия

В эту эпоху глобального потепления стратегии устойчивого развития не просто необходимы, но все чаще навязываются большинством правительств. Дерево, как наиболее устойчивый, природный и возобновляемый строительный материал, нуждается в более широком распространении в строительной отрасли. Однако продукты, такие как клееные деревянные элементы и обработанные деревянные компоненты, считаются продуктом строительной отрасли из-за производственного процесса. Хотя склеивание и ламинирование увеличивают прочность и снижают влажность древесины, они также делают материал, пригодный для вторичной переработки, как и многие другие изделия из дерева.

Число поперечных опор определяется нагрузками, приходящиеся на них, и максимальным прогибом чернового покрытия, выполненного, например, из доски или фанеры. На их жёсткость влияет собственная толщина изделий и шаг между точками опоры, то есть, расстояние от соседних балок.

Для помещения с малой эксплуатацией (чердак), допускается использовать доску толщиной не менее 25 мм, при шаге между опорами 0,6–0,75 метра.
Межэтажное перекрытие жилой зоны целесообразно осуществлять половой доской с размером не менее 40 мм и расстоянием по ближайшим точкам крепления не более 1 метра.

Таким образом, до 30% потерь древесины образуются, а некоторые из положительных сторон дерева теряются в качестве экологического строительного материала, учитывая, что он является возобновляемым ресурсом. С другой стороны, сталь может быть переработана в значительной степени, поэтому сочетание древесины и стали дает положительный результат с точки зрения экологии и устойчивого строительства.

Выбор расчетной схемы

В Канаде и в большинстве других стран мира строительные стандарты налагают ограничения на высоту и площадь деревянных конструкций с точки зрения противопожарной защиты, но нет ограничений на использование древесины с негорючим материалом, таким как сталь. Хотя древесина является горючим материалом, здания, построенные из твердых деревянных конструкционных элементов, обладают отличными огнестойкими свойствами.

Пример расчёта

Чердачное пространство.
Длина между стенами составляет 5 метров. Слабая эксплуатационная нагрузка, — хранение всякой утвари. Настил осуществляется из обрезной сухой доски хвойных пород толщиной 25 мм. Принимая максимальный шаг в 0,75 метра, количество опорных точек должно составить:

5 м / 0,75 м = 6,67 шт., округляя до целого числа в большую сторону – 7 балок.

Тогда уточнённый шаг равен:

5 м / 7 шт = 0,715 м.

Межэтажное перекрытие.
Длина между стенами 5 метров. Первый этаж с максимальной нагрузкой. Черновой пол выполняется из изделия с размером 40 мм. Шаг по опорам принимается в 1 метр.

Количество точек крепления составляет
: 5 м / 1 м = 5 шт.

Совет.
Несмотря на невысокую нагрузку, приходящуюся на чердачное пространство, целесообразно применять требования, относящиеся к межэтажным перекрытиям, — в будущем может появиться вероятность перестройки в жилое мансардное помещение.

Как рассчитать необходимое сечение традиционной деревянной балки перекрытия

Прочностные характеристики опорного элемента определяются геометрическими параметрами, — длиной и поперечным сечением. Длина, как правило, даётся из внутренних размеров межстенного пространства и закладывается на стадии проектирования здания. Второй параметр, — сечение, можно изменять в зависимости от предполагаемых нагрузок в процессе строительства.

Пример расчёта

Чтобы избежать достаточно мудрёных математических выкладок, приводим рекомендуемые данные, которые сведены в таблицу. При имеющихся размерах пролёта и шага, можно определить примерное сечение бруса или диаметр бревна. Расчёт осуществлялся исходя из усреднённой нагрузки в 400 кг/м²

Таблица 1

Сечение прямоугольного бруса:

Таблица 2

Диаметр оцилиндрованного бревна:

Примечание:
В таблицах приведены минимальные допустимые размеры. При проектировании собственного здания, необходимо принимать те размеры деревянных изделий, которые присутствуют на местном строительном рынке региона, причём значения требуется округлять в большую сторону.

Совет.
При отсутствии необходимого бруса, его можно заменить досками, скреплёнными между собой посредством столярного клея и саморезов. Ещё один вариант усиления – увеличить сечение бруса, добавив к его боковым сторонам доски определённой толщины.

Совет.
Продлить срок службы и снизить показатель горючести поможет обработка специальными огне– и биозащитными средствами. Кроме этого, такая операция способствует небольшому увеличению прочности деревянных изделий.

Совет.
Тем, кто всё-таки желает провести математические изыскания, по расчётам деревянных балок, для перекрытий, целесообразно заглянуть в интернет с этим вопросом, — имеется достаточное количество сайтов, на которых выложены электронные калькуляторы по определению параметров элементов силовых конструкций.

Если в частном доме на внутренней конструкции планируется устройство перекрытия, состоящее из деревянных балок, важной составляющей подготовительного этапа станет расчет точных размеров, лучшего сечения реек и шаг, который следует отступать между ними. Рассчитывать размеры и количество реек необходимо, прежде всего, для экономии средств, а также, чтобы избежать недостачи стройматериала.

В Интернете сегодня предлагается масса интернет–калькуляторов, которые позволяют сделать расчет максимально простым и быстрым. Первично исчисление предполагает определение разновидности используемых балок:

• балки бывают цельными;
• склеенными из досок;
• склеенными из шпона;
• частью срезанного бревна.

Какие замеры потребуются

Деревянные балки перекрытия, вернее точное их количество, определяется исходя из таких данных, которые замеряются строительной рулеткой:

• размеры пролета, на который будут фиксироваться рейки;
• варианты фиксации к настенным конструкциям, а именно глубина, предполагаемая для крепежей;
• оценка нагрузки, действующая непосредственно при эксплуатации;
• шаг и сечение определяются чаще по специальным таблицам.

Деревянные балки перекрытия и их длина

Длина реек перекрытия зависит от размеров пролета, на котором разворачиваются строительные работы, плюс желательно учесть небольшой запас, требующийся для того, чтобы поместить деревянные балки в стену. Длину можно измерить самому, а вот размеры глубины зависят от используемого материала.

Например, если стены сделаны из кирпича или была применена блочная система, деревянные балки перекрытия уходят в так называемые гнезда, глубина их варьируется в пределах 100-150 мм. Деревянные сооружения следует оснастить зарубками глубиной в 70 мм. Предполагаемое применение металлических крепежей, всевозможных хомутов, уголков определяет размеры реек, равных пролету. Есть желание соорудить свес крыши, деревянные балки перекрытия выводятся за пределы дома на 30-50 см.

Самые оптимальные размеры пролета, перекрывающего балки, колеблются в пределах 2,5-4 м. Специалисты не рекомендуют превышать длину рейки более чем на 6 м, в противном случае лучше закупить клееный брус или в качестве опор использовать промежуточные стены, колонны.

Схема расчета нагрузки на перекрытии

Нагрузка, которая действует в отношении перекрытия деревянных реек, состоит из нескольких видов нагрузки:

1. Собственная масса деталей перекрытия.
2. Постоянная или, наоборот, временная нагрузка, к примеру, если на верхнем этаже установлена мебель, бытовые приборы. оборудование.

Чердачное перекрытие, которое не удерживает вещи, хлам, а только учитывает массу легкого утеплителя по типу минеральной ваты или пенопласта и собственный вес, принимается в величине 50 кг/кв. м. Исходя из этого, нагрузка по эксплуатации перекрытия вычисляется:

70 × 1,3 = 90 кг/кв. м, 70 – единственно принятое неизменное значение нагрузки для чердака, а 1,3 – показатель запаса.

Рассчитаем общую нагрузку:

(50 + 90) × 1,3 + 50 = 232 кг/кв. м, округляем до 240 кг/кв. м.

Для чердачного перекрытия, где обустроена мансарда, следует добавить вес напольной конструкции, перегородок и мебели. Тогда нагрузка повышается до значения в 300-350 кв. м. Прибавляем вес нескольких жителей и посетителей здания и получаем нагрузку 350-400 кг/кв. м.

Пошаговое руководство по расчету размеров деревянных реек

Когда установлена возможная нагрузка на деревянные балки перекрытия, самое время приступить к вычислению сечения деталей и расстояния между ними при фиксации. Для примера возьмем нагрузку в 300 кв. м и пролет в 6 м. Тогда сечение балки предполагает использование формулы:

Размеры сечения = (20 × 22Н) / (В = 25). Эта формула создана ведущими инженерами и проектировщиками. Итак, получаем: (20 × 22) / 25 = 17,6 см – идеальные размеры деревянных балок перекрытия.

Что касается высоты, стоит изучить пропорциональность показателя толщине материала, который выбран в качестве надежного утеплителя. Между рейками в идеале следует закладывать не менее 30 см, но и не более 1,2 м. Ориентируйтесь на размеры блоков утепляющего полотна, фиксирующегося в межбрусочном пространстве, или на панели подшивки потолочной плоскости.

Шаг фиксации бруса должен соответствовать шагу стоек каркасной основы, как утверждают профессионалы, этот простой прием позволит добиться лучшей жесткости установки, надежности и прочности конструкции.

Если вы все еще не уверены в собственных силах, просчитывая размеры деталей, необходимых для обустройства перекрытия, изучите справочную информацию технических учебников, которая для удобства представлена в табличном варианте.

Расчет сечения бруса для перекрытия

Калькуляторы по теме:

Инструкция к калькулятору

Исходные данные

Тип 1

Длина пролета (L) – расстояние между двумя опорами балки. Например, для стен, это расстояние между двумя внутренними гранями этих стен.

Шаг балок (Р) – шаг, с которым предполагается укладывать балки. Обычно он составляет 500-1000 мм.

Вид перекрытия – здесь Вы должны выбрать, какое перекрытие (междуэтажное или чердачное) будет в данный момент рассчитываться. Для справки, чердачное – это перекрытие над последним этажом в случае, если чердак не жилой.

Длина стены (Х) – длина стены, на которую опираются балки с одной стороны.

Срок службы – предполагаемое время до замены балок.

Температура – максимальная температура, при которой будут эксплуатироваться конструкции.

Влажность – расшифровывается так: Эксплуатационная влажность древесины/Максимальная влажность воздуха при температуре 20 °С. Чаще всего, для жилых помещений – это до 12%/до 65%.

Материал – порода древесины, из которой сделана балка.

Длина (А), ширина (В), высота (Н) балки – размеры рассчитываемой балки.

Сорт древесины – из какого сорта древесины выполнена балка.

Пропитка – имеется ввиду глубокая пропитка антипиренами под давлением.

Коэф. m_б – коэффициент для балок с высотой сечения более 50 мм. Выбирается по таблице 4 [2]. Если высота сечения балки ниже 50 мм, то ставится цифра 1.

Нормативные и расчетные нагрузки – максимальные нагрузки, которые действуют на балки перекрытия. Для сбора нагрузок Вы можете воспользоваться специальным примером.

Коэф. m_д – вводится в случае, если напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

Цена за кубометр – стоимость 1 м3 пиломатериала .

Тип 2

Здесь и в последующих типах будут рассматриваться только новые переменные.

Толщина слоя (Т) – толщина досок , из которых склеивается балка.

Коэф. k_w – коэффициент, определяемый по таблице 11 [2].

Тип 3

Тип балки – рассчитываются балки типа Ultralam (таблица 15 [2]).

Тип 4

Диаметр балки (D) – диаметр оцилиндрованного бревна, из которого была сделана балка путем его обрезки с одной или двух сторон.

Результат

Расчет по прочности:

W_балки – момент сопротивления рассчитываемой балки.

W_треб – требуемый момент сопротивления.

Запас – в случае, если W_балки W_треб – значение положительное, указывающее на сколько процентов сечение существующей балки больше требуемого.

Расчет по прогибу:

F_балки – прогиб рассчитываемой балки заданного сечения.

F_max – максимальный прогиб из условия жесткости в зависимости от вида перекрытия.

Запас – F_балки F_max – сечение балки не проходит для указанного пролета и шага балок.

Количество балок – получаемое количество балок, лежащих вдоль стены длиной X с шагом P.

Общий объем – общая кубатура балок.

Стоимость – количество затраченных средств на покупку данного пиломатериала.

Расчет деревянных балок перекрытия: онлайн-калькулятор и теория расчетов

Время чтения: 2 минуты Нет времени?

Отправим материал вам на e-mail

Расчет нагрузки на балку перекрытия – это важнейший этап в проектировании. Об этом говорит тот факт, что студентов строительных специальностей на протяжении всего периода обучения натаскивают на решение подобных задач. Допущенная ошибка может вылиться в полное обрушение здания, обвал перекрытия и абсолютную непригодность здания к дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому расчет деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор выполняет с учетом всех существующих ныне норм.

Назначение калькулятора

В частном строительстве в качестве лагов перекрытия используют деревянный брус. Дерево как строительный материал имеет больше достоинств, чем недостатков. Единственное, что настораживает при выборе – это горючесть древесины. В корне неверно считать, что бетон не горит. Он начинает трескаться при температуре 250 – 300 градусов, а при температуре 550 градусов перекрытия осыпаются. Дерево, обработанное специальными составами, загорается очень медленно, и даже обугленные брусья могут служить надежной опорой еще многие годы.

Такая надежность возможна только в том случае, если брус уложен с запасом прочности. При эксплуатации деревянные брусья работают на изгиб и должны выдерживать постоянную нагрузку. К таковым относится все, что лежит над перекрытием: пол, перегородки, мебель, техника люди и так далее. Нормы требуют нагрузки брать с запасом. Расчет деревянных балок перекрытия онлайн калькулятор осуществляет для того, чтобы найти такое сочетание длины и сечения, при которых прочность будет оптимальной.

Деревянные лаги в доме из бетонных блоков

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия

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

Допуски при расчетах

Расчет несущих деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор производит с целью выявления допусков. Результатом подбора являются такие определения, как запас по прочности и запас по прогибу, который выражается в кратных единицах. Иными словами, чем больше у результата запас прочности, тем лучше. Однако для рационального строительства и недопущения перерасхода следует стремиться к значению коэффициентов от 1,5 до 3.

Видео: расчет деревянных балок

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Расчет деревянной балки чердачного перекрытия

Расчет деревянной балки перекрытия, о котором подробно можно прочитать в статье «Чердачное перекрытие по деревянным балкам», производится в следующем порядке.

Определяются нагрузки на перекрытие в расчете на 1 м 2 . Нагрузки на перекрытие создаются весом деталей перекрытия и временной эксплуатационной нагрузкой — вес людей, материалов, складируемых на перекрытии и т.п.

Для чердачного перекрытия по деревянным балкам с легким эффективным утеплителем постоянную нагрузку от веса перекрытия обычно принимают не делая расчетов в размере 50 кгс/м 2 .

Руководствуясь СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», определяем временную эксплуатационную расчетную нагрузку для чердачного перекрытия: 70 кгс/м 2 х 1,3 = 91 кгс/м 2 ,

где 70 кгс/м 2 — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;
1,3 — коэффициент надежности.

Таким образом, общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие в доме составит, округляя в большую сторону, — 150 кг/м 2 (50 кгс/м 2 + 91 кгс/м 2 ).

Если чердак планируется использовать как неотапливаемое помещение, например, для хранения материалов, то расчетную нагрузку следует увеличить. Нормативное значение нагрузки на перекрытие в этом случае принимаем как для межэтажного перекрытия 150 кгс/м 2 .

Тогда расчетная временная эксплуатационная нагрузка составит 150 кгс/м 2 х 1,3 = 195 кгс/м 2 . В результате общая расчетная нагрузка на чердачное перекрытие буде равна 250 кгс/м 2 (50 кгс/м 2 + 195 кгс/м 2 ).

Если чердак в будущем планируется переделать под мансардные отапливаемые помещения с устройством стяжек, полов, перегородок, то общую расчетную нагрузку увеличивают еще на 50 кгс/м 2 , до 300 кгс/м 2 .

По известным нагрузке на перекрытие и длине перекрываемого пролета определяют сечение деревянной балки и расстояние между центрами балок — шаг балок.

Для этого используют таблицы из справочников и программы калькуляторы.

Например, в СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом», таблица Б2, приведены размеры балок из досок:

В таблице Б-2 длина пролетов определена для значения расчетной равномерно распределенной нагрузки на перекрытие не более 2,4 кПа =240 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету.

В том же СП для не эксплуатируемого чердака предлагаются следующие размеры балок:

В таблице Б-3 расчет сделан для временной эксплуатационной нагрузки всего 0,35 кПа=35 кгс/м 2 ., и максимальном прогибе балки не более 1/360 длины пролета в свету. Такое перекрытие расчитано на редкое посещение чердака людьми.

Шаг балок не обязательно выбирать тот, что указан в таблице. Для балок из досок выгоднее выбрать шаг, кратный размеру листов подшивки, чтобы листы крепить прямо к балкам, без обрешетки.

Высоту балки целесообразно выбрать такой, чтобы в межбалочном пространстве разместилась теплозвукоизоляция необходимой по расчету высоты. При этом, следует помнить о том, что цена 1м3 широких досок, как правило, выше, чем узких.

Программу-калькулятор для расчета деревянных балок (файл Excel) можно скачать, если перейти по этой ссылке и в открывшемся окне, в меню слева вверху, выбрать «Файл» > «Скачать».

Для расчета балок чердачного перекрытия в соответствующих окнах программы указывают длину перекрываемого пролета, сечение и шаг балки. В окне программы «при относительном прогибе» следует для чердачного перекрытия выбрать значение 1/200, а в окне «нагрузка по площади» — указать общую нагрузку на перекрытие (150 или 250 или 300 кг/м 2 , как указано выше).

Подбирают сечение и шаг балки таким образом, чтобы запас по прогибу был не менее 1,5 раза.

Перекрытие больших пролетов деревянными балками: клеенные балки, деревянные фермы

Монтаж деревянных балок в перекрытиях домов не является редкостью. Их главное предназначение – это равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент здания. Чтобы балочная конструкция выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать материал для нее, провести расчеты длины и сечения.

Разновидности балочных перекрытий из дерева

Все балочные перекрытия из дерева делятся между собой по назначению и виду материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: межэтажными, чердачными, подвальными и цокольными. По виду материала балки могут быть изготовлены из цельной древесины или клееной.

деревянные перекрытия в доме из газобетона

Межэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Во внутренний объем между потолком и полом укладываются звуко- и пароизоляционные наполнители. Потолочная часть зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.

Чердачное перекрытие может устанавливаться как элемент крыши, являясь частью ее стропильной конструкции. Может быть установлено, как отдельный независимый элемент. С целью сохранения тепла, обязательно оборудуется паро- и теплоизоляцией.

Перекрытие подвала и цокольного этажа должно быть большой прочности и выдерживать высокую нагрузку. Эти пролеты оборудуются тепло и пароизоляцией, чтобы не допустить проникновение холода из подвала.

Балки отличаются между собой по видам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Для изготовления цельных балок применяется древесина твердых пород. Существенным недостатком цельномассивных деревянных балок является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.

Балки из клееной древесины объединяют высокую прочность и эстетику. Их применение существенно увеличивает предельную длину, которая может составлять до 20 метров. Учитывая то, что клееные перекрытия выглядят красиво, их зачастую не закрывают потолком и они служат элементом дизайна.

Они имеют еще несколько существенных преимуществ, к которым относятся:

• способность перекрыть большие пролеты;
• простота их установки;
• небольшая масса;
• большой период эксплуатации;
• высокий уровень пожарной безопасности;
• не поддаются деформации.

Деревянные части балок перекрытия могут иметь прямоугольное сечение, что характерно для бруса или доски, или же круглое, изготовленное из бревна.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Монтаж деревянных балочных перекрытий влечет за собой ряд требований, которые необходимо учесть. Они состоят в следующем:

1. Балочные изделия должны быть изготовлены их хвойных пород дерева, которые обладают высоким запасом прочности. При этом, влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
2. Запрещается для изготовления балок применять древесину, подверженную грибковым заболеваниям или испорченную насекомыми.
3. Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
4. Чтобы потолок или пол не прогибался даже при нагрузке, необходимо выполнить строительный подъем. Потолок нижнего этажа получит в центре незначительный подъем, который при нагрузке станет ровным.
5. Если брусья планируется укладывать с большой частотой, то вместо них можно применить доски, которые необходимо устанавливать на ребра.

• определить длину пролета, на которые они будут устанавливаться;
• рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после монтажа;
• имея указанные данные, провести расчет сечения балок и шага, с которым они будут устанавливаться. Для этого используются специальные таблицы и программы.

1. Ширина и высота балок должна быть в пропорции 1:1.,4. При этом, ширина балок должна находиться в диапазоне от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см, с учетом толщины утеплительного материала. Бревна для перекрытий должны иметь диаметр в диапазоне от 11 до 30 см.
2. Шаг установки должен находиться в пределах от 30 до 120 см, с учетом утеплительного и подшивочного материалов, которое будет в межбалочном пространстве. Если строение каркасное, то шаг должен соответствовать дистанции между каркасами.
3. Определение сечения балок из дерева проводится по разработанным таблицам или с применением определенных программ. Проводя расчет сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

• способность накрыть пролет значительного размера без дополнительных опорных стоек;
• незначительную массу, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
• высокая прочность и неподатливость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочного и напольного материалов;
• простота монтажа на любые несущие элементы здания, независимо от материала, из которого они изготовлены;
• возможность изменять ширину шага укладки фермы;
• возможность монтажа внутренних коммуникационных линий;
• прекрасная звуковая изоляция;
• красиво выполненные фермы можно не зашивать и использовать как элемент декора.

Калькулятор перекрытий АТЛАНТ — Официальный сайт перекрытий МАРКО

Обоснование расчетной модели для перекрытия с профилем АТЛАНТ

АТЛАНТ — первое в мировой практике строительства сборно-монолитное перекрытие, в котором стальной тонкостенный профиль сцепляется с бетоном балки перекрытия.  Для гарантированного сцепления на стенках профиля выполнена перфорация, а на днище выштамповки. Эти «неровности» после заполнения несъемной опалубки бетоном надежно фиксируют профиль на поверхности бетонного ядра балки перекрытия. В результате сцепления в балках перекрытия АТЛАНТ появляется плоская внешняя арматура толщиной 1 мм (на картинке справа выделена голубым цветом), которая берет на себя значительную часть нагрузок действующих на перекрытие.

Эта дополнительная арматура расположена в самой нагруженной (растянутой) зоне перекрытия. Она первой принимает на себя растягивающие усилия, которые возникают в балке перекрытия  при ее изгибе.   

Процесс в многом аналогичен сцеплению стержневой рифленой арматуры с бетоном . Рифления на стержневой арматуре в несколько раз повышают прочность ее сцепления с бетоном и позволяют в полной мере реализовать прочностные характеристики стальной арматуры. 

Площадь поперечного сечения профиля АТЛАНТ равна 319 мм2, а площадь поперечного сечения арматуры диаметром 10 мм. 78,5 мм2. Несложные вычисления показывают, что профиль АТЛАНТ эквивалентен по площади четырем пруткам арматуры диаметром 10 мм или одному прутку арматуры диаметром 20 мм. При проведении прочностных расчетов удобно плоскую внешнюю арматуру заменить эквивалентной по эффективности стержневой арматурой. Такая замена позволяет использовать для экспертизы (оценки прочности) балки перекрытия программу АРБАТ сертифицированного  вычислительного комплекса SKAD. 

В предыдущем абзаце я сознательно использовал словосочетание «эквивалентной по эффективности». Вызвано это тем, что в балках с профилем АТЛАНТ в качестве рабочей арматуры треугольного каркаса применяется высокопрочная арматура А500С. Свод правил по проектированию железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры устанавливает нормативные и расчетные характеристики арматуры, которые необходимо использовать при оценке несущей способности железобетонных конструкций (таблица справа). Для арматуры А500С расчетное значение сопротивления арматуры на растяжение  принято 435 МПа. 

В научно-техническом отчете ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко по оценке прочности сталебетонных перекрытий принято расчетное сопротивление стального профилированного листа профиля толщиной 1 мм на растяжение равным Ry = 230 МПа. Профиль АТЛАНТ также изготовлен из стального оцинкованного листа толщиной 1 мм  Прочность листа почти в два раза ниже прочности арматуры треугольного каркаса. С учетом этого при проведении прочностной экспертизы балок перекрытия АТЛАНТ профиль заменяется не четырьмя, а только двумя прутками арматуры диаметром 10 мм. 

В итоге прочностные расчеты перекрытия с новым профилем проводятся исходя из того, что к двум имеющимся стержням рабочей арматуры диаметром 10 мм (выделены на схеме желтым цветом) добавляется еще два таких же стержня (выделены на схеме красным цветом). Как  результат — для большинства перекрываемых пролетов использование профиля АТЛАНТ позволяет  повысить прочность перекрытия в два раза. Эта расчетная модель заложена в калькулятор. 

Расшифровка результатов , полученных с помощью калькулятора

Калькулятор в результате анализа отбирает варианты конструкции перекрытия, которые удовлетворяют исходным данным.  При этом в качестве переменных рассматриваются следующие параметры конструкции:

1. Способ крепления балок перекрытия в стенах здания — шарнирный (Ш) или защемленный (З). 
2. Толщина перекрытия — 150, 200, 250 и 300 мм. 
3. Диаметр дополнительной арматуры — 8-20 мм. 
4. Число слоев арматурной сетки в верхней зоне перекрытия. Для шарнирного  варианта здесь всегда используется один слой сетки, для защемленного возможно использование двух слоев арматурной сетки. 

Расчет деревянных балок перекрытия калькулятор онлайн

Сделать надежное перекрытие можно только с правильно подобранным размером балок. Чтобы определить этот самый точный размер потребуется произвести расчет. Это можно сделать с помощью онлайн программы, которая представляет своего рода калькулятор.

Зачем надо рассчитывать?

Вся нагрузка на межэтажное перекрытие, ложится на деревянные балки, поэтому они являются несущими. От прочности балок перекрытия зависит целостность постройки и безопасность находящихся в ней людей.

Производить расчет деревянных элементов необходимо для выяснения допустимой вертикальной нагрузки, действующей на нее. Строительство новой или реконструкция старой постройки без предварительного расчета сечения несет огромный риск.

Выстроенное наугад перекрытие из слабых деревянных балок может в любой момент обрушиться, что приведет к большим финансовым затратам, а еще хуже, к травматизму людей. Взятые с запасом балки большого сечения создадут лишнюю нагрузку на стены и основание постройки.

Кроме определения прочности, существует расчет прогиба деревянных элементов. Он больше определяет эстетичную сторону строения. Даже если крепкая балка перекрытия выдержит припадающий на нее вес, она может прогнуться. Кроме испорченного внешнего вида, прогнувшийся потолок создаст дискомфорт пребывания в такой комнате. По нормам прогиб не должен превышать 1/250 длины балки.

Сделать расчет всех элементов перекрытия можно через онлайн калькулятор. Это специальная программа, позволяющая подсчитать величину прогиба деревянной балки при заданных параметрах, а также определить оптимальное сечение для определенного перекрытия. Использование онлайн расчета поможет перед началом строительства учесть все нагрузки, припадающие на несущие конструкции. Можно сделать расчет нагрузки 1 м опоры и высчитать количество деревянных элементов необходимых для возведения крыши. Работает онлайн калькулятор просто надо лишь правильно внести требуемые данные.

Общая инструкция проведения онлайн расчета

Интерфейс программы довольно прост и с ним может разобраться даже новичок. Калькулятор состоит из маленьких окошек, куда необходимо вводить данные. После нажатия кнопки «рассчитать», пользователь получает готовый результат расчета.

На разных сайтах оформление программы может отличаться, но принцип ее действия одинаков:

• Вначале потребуется выбрать в окошке программы конструкцию, для которой будет производиться расчет деревянных балок. Здесь надо знать ограничение некоторых показателей: максимальная длина элементов перекрытия составляет 12 м, а стропильной системы — 13 м.
• Далее, в программу вводят данные максимального размера пролета между элементами перекрытия или опорами стропильной системы.
• Указывается планируемое расстояние для монтажа балок. Надо учесть, что все десятичные значения в онлайн калькулятор вписывают с точкой, а не с запятой. Возьмем, к примеру, значение 0.9 м.
• Следующими указывают стандартные нагрузки, которые для деревянного перекрытия составляют 400 кг/м2, а для стропильной системы — 220 кг/м2.
• Последнее значение, вводимое в онлайн калькулятор, в градусах указывает наклон стропил.

Введенные в программу данные должны быть точными без погрешностей, иначе результат получится неправильным.

Выполнение расчета в ручном режиме

Многие опытные строители не доверяют подобным онлайн программам, предпочитая использовать для расчета обычный калькулятор. Производя в ручном режиме расчет по деревянным балкам, надо учесть следующие рекомендации:

• Заход деревянных балок сделанных из бруса в бетонной или кирпичной постройке должен составлять не меньше 150 мм. Если вместо бруса используется доска, ее минимальный заход равен 100 мм. По деревянным домам показатель немного другой. Минимальный заход элемента, изготовленного с бруса или доски, составляет 70 мм;
• При использовании металлических крепежей, пролет должен равняться длине конструкции перекрытия. На металлические части припадет вес перекрытия и других элементов;
• Стандартная планировка дома имеет ширину пролета 2,5–4 м. Его можно перекрыть шестиметровым элементом. Большие пролеты перекрывают клееным брусом или выстраивают дополнительные стены-перегородки.

Применяя для расчета обычный калькулятор, эти рекомендации помогут сделать крепкое перекрытие.

Определение нагрузки

Перекрытие совместно с находящимися на нем предметами создает деревянным балкам определенную нагрузку. Точно ее высчитать можно только в проектных организациях. Примерный расчет делают калькулятором, пользуясь следующими рекомендациями:

• Чердаки утепленные минватой и подшитые доской отличаются минимальной нагрузкой, примерно 50 кг/м2. Расчет нагрузки выполняют по формуле: значение запаса прочности — 1,3 умножают на показатель максимальной нагрузки — 70.
• Если вместо минваты применяется более тяжелый теплоизолятор и массивная подшивная доска, нагрузка увеличивается в среднем до 150 кг/м2. Определить общую нагрузку можно следующим образом: значение запаса прочности умножается на средний показатель нагрузки и ко всему приплюсовывается размер требуемой нагрузки.
• Делая расчет для мансарды, нагрузку допускают до 350 кг/м2. Это связно с тем, что добавляется вес пола, мебели и др.

С этим определением разобрались, теперь идем далее.

Определение сечения и шага установки элементов перекрытия

Данный процесс требует придерживаться следующих правил:

1. Соотношение ширины к высоте конструкции приравнивается 1,4/1. Следовательно, ширина элементов перекрытия зависит от этого показателя и может варьироваться от 40 до 200 мм. Толщина и высота деревянных элементов зависит от толщины теплоизоляции примерно 100–3000 мм;
2. Расстояние между элементами, то есть их шаг, может быть от 300 до 1200 мм. Здесь надо учесть габариты теплоизоляции с подшивочным материалом. В каркасной постройке расстояние между балками приравнивают к шагу каркасных стоек;
3. Деревянным балкам допускается небольшой изгиб, который для перекрытия чердака составляет — 1/200, а для межэтажного — 1/350;
4. При нагрузке 400 кг/м2 соотношение шага к сечению составляет 75/100 мм. Вообще, чем больше сечение балок, тем больше расстояние между ними.

Применяя калькулятор для определения сечения, необходимо пользоваться справочными материалами для более точных результатов.

Кроме полученных точных результатов, прочность конструкции зависит от качества материала.

Заготовки используют из хвойных пород дерева, влажностью до 14%. Древесина не должна быть поражена грибком и насекомыми. Ну а чтобы увеличить срок эксплуатации деревянной конструкции, заготовки перед монтажом необходимо обрабатывать антисептиком.

В следующем видео можно понаблюдать пример работы в программе для расчетов перекрытий.

Поделитесь статьей с друзьями:

Похожие статьи

Калькулятор площади поперечного сечения

Калькулятор площади поперечного сечения определяет площадь для различных типов балок. Балка — очень ответственный элемент в строительстве. Несущие элементы мостов, крыш и перекрытий в зданиях доступны в различных сечениях. Прочтите, чтобы понять, как рассчитать площадь поперечного сечения секции I , секции T , балки C , балки L , круглого стержня, трубы и балок с прямоугольным и треугольным поперечным сечением.

Что такое поперечное сечение и как рассчитать площадь поперечного сечения?

Поперечное сечение определяется как общая область, полученная от пересечения плоскости с трехмерным объектом. Например, рассмотрим разрез (пересечение) длинной круглой трубы с плоскостью. Вы увидите пару концентрических кругов. Концентрические круги — это поперечное сечение трубы. Точно так же балки — L , I , C и T — называются в зависимости от формы поперечного сечения.

Вид трубы в разрезе

Чтобы вычислить площадь поперечного сечения, вам нужно рассматривать их как базовые формы. Например, трубка представляет собой концентрический круг. Следовательно, для трубы с внутренним и внешним диаметром ( d и D ), имеющей толщину t , площадь поперечного сечения может быть записана как:

A C = π * (D 2 - d 2 ) / 4

Мы также знаем, что внутренний диаметр d связан с толщиной t и внешним диаметром D как:

d = D - 2 * т

Следовательно, площадь поперечного сечения становится:

A C = π * (D 2 - (D - 2 * t) 2 ) / 4

Аналогичным образом, площади поперечного сечения для всех других форм, имеющих ширину W , высоту H и толщину t 1 и t 2 , приведены в таблице ниже.

Поперечные сечения

Как найти площадь поперечного сечения?

Чтобы найти площадь поперечного сечения, выполните следующие действия.

• Шаг 1. Выберите форму поперечного сечения из списка, скажем, Полый прямоугольник .Теперь будет видна иллюстрация поперечного сечения и связанных полей.
• Шаг 2: Введите ширину полого прямоугольника, W .
• Шаг 3: Заполните высотой поперечного сечения, H .
• Шаг 4: Вставьте толщиной в полый прямоугольник, t .
• Шаг 5: Калькулятор вернет площадь поперечного сечения .

Пример: Использование калькулятора площади поперечного сечения.

Найдите площадь поперечного сечения трубы, имеющей внешний диаметр 10 мм и толщину 1 мм .

• Шаг 1: Выберите форму поперечного сечения из списка, то есть Трубка .
• Шаг 2: Введите внешний диаметр трубы, D = 10 мм .
• Шаг 3: Вставьте толщину трубы, t = 1 мм .
• Шаг 4: Площадь поперечного сечения:

A C = π * (D 2 - (D - 2 * t) 2 ) / 4
A C = π * (10 2 - (10-2 * 1) 2 ) / 4 = 28.274 мм 2

Как рассчитать площадь поперечного сечения трубы?

Для расчета поперечного сечения трубы:

1. Вычтите квадратов внутреннего диаметра из внешнего диаметра.
2. Умножьте число на π.
3. Разделите произведение на 4.

Как рассчитать площадь I-образного сечения?

Площадь I секции общей шириной W , высотой H и толщиной т можно рассчитать как:

Площадь = 2 × W × t + (H - 2 × t) × t

Как рассчитать площадь тавровой секции?

Площадь Т-образного профиля общей шириной W , высотой H и толщиной t можно рассчитать как:

Площадь = W × t + (H - 2 × t) × t

Каково поперечное сечение куба?

Поперечное сечение куба квадратов .Точно так же для кубоида это либо квадрат, либо прямоугольник.

Калькулятор размеров бетонной балки

Введите высоту (мм) Введите длину (м) Введите ширину (мм) AfriSam Foundation или Star Mix. Калькулятор деревянных балок в соответствии с AS 1720.1: 2010 (Amdt 3) Простое в использовании онлайн-программное обеспечение для деревянных балок для австралийских стандартов. В этом калькуляторе отклонения балки вы узнаете о… 2-2×6 2-2×8 2-2×10 2-2×12 —— 3-2×6 3-2×8 3-2×10 3-2×12 —— 3×6 3×8 3×10 3×12 —— 4×6 4×8 4×10 4×12. Спроектируйте систему перекрытий, показанную на Рисунке 1, для промежуточного этажа, где высота этажа = 12 футов, размеры поперечного сечения колонны = 18 дюймов.Поперечное сечение: прямоугольник, 4,0 дюйма x 2,0 дюйма, круг, диаметр 1,0 дюйма, прямоугольная трубка, алюминий, 2 дюйма на 4 дюйма, толщина стенки 0,125 дюйма, типоразмер 40, труба 2 дюйма, профиль 80, ширина 8 x 15. Коэффициент момента ACI может быть используется для расчета моментов определенного пролета. Определите необходимую площадь поперечной арматуры и спроектируйте хомуты и расстояние между хомутами для бетонной балки, чтобы выдержать сдвигающую нагрузку. Метод конечных элементов (МКЭ) основан на законе Хука для нахождения высокоточного приближенного решения для балки. Деревянная колонна прибита к балке перекрытия сверху и сидит на бетонной подушке у ее основания.Калькулятор ЖБИ Расчеты балок и перекрытий для Андроид. Стенд ПКК для железобетона. Бегать. Калькулятор арматуры содержит уравнения и данные, используемые при работе с арматурными стержнями (арматурными стержнями) в бетонных плитах. Ширина стенки тавровой балки b w + l z / 5 или фактическая ширина полки, если она меньше 2. 2. Величина и расположение этих нагрузок влияют на величину изгиба балки. Расчет сечения железобетонной балки Диаграмма изгибающего момента и усилия сдвига. Вопросы и ответы на собеседовании H.S.E; Что такое правило 3-4-5 или метод 3-4-5 в строительных работах; В чем разница между PPC и OPC Cement; Расчет графика изгиба бетона и стержней лестницы (BBS) | Детали усиления лестницы; Расчет нагрузки на колонну, балку, стену и перекрытие; Как… Два показаны ниже; третий называется сдвигом.Калькулятор бетонных круглых колонн в том виде, в котором вы его видите выше, на 100% бесплатен. Производительность инженеров Dianoisis. Блог; Программная документация; Учебники; Тематические исследования; API; Контакт. Расчет размера колонны RCC зависит от нагрузок на колонну. Конструкция железобетонной балки. Марка бетона M15 (1: 2: 4) обычно используется для изготовления бетона перемычек. Наш конструктор балок и калькулятор многопролетных балок использует метод анализа конечных элементов для расчета смещений, сил и реакций в многопролетных балках с множественными нагрузками.2.2) Выберите марку стали. Актуальность. Калькулятор бетона — определите, сколько бетона вам понадобится для фундамента. Загрузки 2D Загрузки. Размер колонн зависит от общей нагрузки на колонны. Чтобы найти необходимое количество бетона, важно знать объем проезжей части в кубических ярдах. Строительство. Расчет размера балки: — размер балки, их глубина и ширина рассчитываются в соответствии с правилами и инструкциями IS code 456 2000, длина пролета до 10 метров, глубина свободно опертой балки должна быть L / 20, а ширина балки равна глубине / 1.5, глубина консольной балки составляет… Рассчитайте моментную нагрузку на жесткую балку… Такое распределение нагрузки типично для балок по периметру плиты. Укажите геометрию и материал балки: Длина: Материал: Пример материала 1, фиктивный пример материала 2, фиктивный. В этом примере мы использовали Калькулятор деревянных балок ConstructionCalc, чтобы сделать вычисления за нас, чтобы наша колода не рухнула. 10 # 4 # 1,5 ДЮЙМ. Этот калькулятор отклонения балки поможет вам определить максимальное отклонение балки для балок с простой опорой и консольных балок, несущих простые конфигурации нагрузки.Нефакторная статическая нагрузка на балку от балки (собственный вес балки) 3. Простой в использовании калькулятор необходимого вам количества бетона в кубических футах, кубических ярдах, кубических метрах, тоннах, тоннах, а также мешках с бетоном разных размеров. Связанные теги. Прочтите полную версию pfd здесь. Свяжитесь с нами: About. Все калькуляторы по статике. Воспользуйтесь этим калькулятором сейчас. Пример расчета — железобетонная колонна под напряжением. Этот тип плит поддерживается на колоннах и балках. Нефакторная статическая нагрузка на балку из плиты. Ширина.Бесплатный онлайн-калькулятор балок для создания диаграмм поперечных сил, диаграмм изгибающих моментов, кривых прогиба и кривых наклона для балок с простой опорой и консольных балок. Минимальный размер стержня должен быть меньше √ (sbb / fy), где s b — расстояние между стержнями, а b — ширина секции или 500 мм, если b превышает 500 мм. 27IN. В этом примере мы использовали Калькулятор деревянных балок ConstructionCalc, чтобы сделать вычисления за нас, чтобы наша колода не рухнула. Распределение имеет трапециевидную форму с максимальной величиной.Размер балки определяется отрицательными моментами или поперечными силами на опорах. Конструктивная железобетонная неразрезная балка на промежуточном перекрытии здания обеспечивает сопротивление действующим постоянным и временным нагрузкам под действием силы тяжести. Вы можете рассчитать минимальный размер балки по приведенной ниже формуле. Мы всегда можем взять стандартный размер бетонной балки не менее 230 мм x 230 мм (9 дюймов x 9 дюймов). Глубина балки увеличивается или уменьшается в зависимости от пролета и нагрузки на балку. Балка — неотъемлемая часть конструкции.Таблица проектирования консольных балок Rcc. Требования, относящиеся к соотношению ширины и глубины железобетонных балок:… На снимке экрана ниже вы видите два больших поля выбора. Однако, как правило… Железобетонные балочные многослойные каркасные соединения колонн. Ширина стенки L-балки B W + l z / 10 или фактическая ширина полки, если она меньше Где l z — расстояние между точками нулевого момента в балке. A Общий b f Этот калькулятор соответствует 90% приложений в Международном кодексе жилищного строительства 2012 года.Размах балки (меньше или равен) 6 футов 8 футов 10 футов 12 футов 14 футов 16 футов 18 футов. Также читайте: Калькулятор кирпичной кладки | Калькулятор кирпичной кладки | Размер кирпича | Рассчитать работу кирпича. Наши онлайн-инструменты предоставят быстрые ответы на ваши потребности в расчетах и ​​конвертации. 3D загрузки. Вы можете использовать этот калькулятор либо для стандартных единиц FPS / США, либо для… 60000PSI. x 20 дюймов, а необработанная временная нагрузка = 100 фунтов на квадратный дюйм. 8 апреля 2020 г. Увеличьте размер балки, и нагрузки возрастут. Как видите, тяжелые дома на слабой почве требуют опор шириной 2 фута и более.Для удобства расчетов мы создали два калькулятора: счетчик веса двутавровой балки и счетчик веса двутавровой балки. Используя эти два калькулятора, вы можете легко рассчитать вес двутавровой балки и двутавровой балки. Колонка RCC. 2 P M Изгибающий момент, распределенный по поверхности реза Напряжение сжатия C T CIVL 1112 Прочность железобетонных балок 3/11. Это разновидность конструктивного элемента. Краткое описание: Конструкция армированной балки, позволяющая рассчитать количество стержней и хомутов балки.Что такое Beam It S 5 разных типов Размеры Назначение. Свяжитесь с нами; Наша команда; О нас; ВОПРОСЫ-ОТВЕТЫ. После чего вы можете ввести значения параметров в формулу факторизованной нагрузки. Породы пиломатериалов. Это покрытие требуется для огнестойкости и предотвращения коррозии арматуры. Начните использовать расчеты >>> Станьте участником прямо сейчас! Подвесные балки и таблицы пролета балок блочного перекрытия Калькулятор пролета бетонной плиты между 10-метровым стальным каркасом, ручная балка первичного перекрытия, эффективная… колонны 9 ”x9” должны использоваться для одноэтажной конструкции из бетона марки M15 (1: 2: 4) (цемент : песок: заполнитель).Приложение охватывает конструкции на изгиб, сдвиг и кручение. Независимо от того, что говорят спецификации. Этот калькулятор бетона рассчитывает количество материалов, необходимых для строительства бетонных плит, балок, колонн, опор и трапециевидных оснований в кубических метрах и кубических футах. Калькулятор пролета балки легко рассчитает реакции на опорах. номер размера стержня. Мы обсудим эти возможности позже. 1. Назначение расчета конструкции консольной плиты перевернутой балки Конструкция железобетонной балки еврокод 2 обработана exles На рисунке ниже показан вариант a.Конструкция усиленной балки ACI 318-19 v.2.1. Для расчета смеси на стройплощадке обратитесь к калькулятору бетона. Какие размеры колонной арматуры для двухэтажного дома пролетом 4 5 метров квора. Бетонные перекрытия. Мы всегда можем взять стандартный размер бетонной балки не менее 230 мм x 230 мм (9 дюймов x 9 дюймов). Калькулятор размера ламинированной балки для предельного состояния эксплуатационной пригодности (SLS). Выберите марку стали, которую вы хотите использовать, новая британская сталь обычно относится к марке S355, старая сталь часто относится к марке S275. Южная Сосна Дуглас Пихта Дуглас Пихта-Лиственница Болиголов-Пихта Ель-Сосна-Пихта Редвуд Западный кедр Сосна Пондероза Красная Сосна.Расчет конструкции бетонной консольной балки. Толщина бетонных плит зависит от нагрузок и размеров. Калькулятор арматуры — плита, подъездная дорожка или патио. Калькулятор бетона после отверстия; Калькулятор для бетонных отверстий. Диаграммы балок с простой опорой. Когда они наклонные или наклонные, они называются грабельными балками. Балки перекрытия в железобетонном здании обычно проектируются таким образом, чтобы выдерживать нагрузку от плиты перекрытия, собственный вес, вес перегородок / облицовки, вес перекрытия. отделки и другие действия, которые могут быть применены.м³. Новый. Бетонный калькулятор. Самый широкий пролет в таблице пролета балок перекрытия в Части 2 этого учебного модуля показал, что балки перекрытия могут занимать 17 футов 2 дюйма, если они имеют размер 2 X 12, расстояние между которыми составляет 12 дюймов. План односторонней бетонной перекрытия и балки, разрез, изометрия. Домой> Калькулятор пролета балки. Конфигурация луча. Делиться. Вы можете найти рекомендуемый размер фундамента в зависимости от размера и типа дома, а также несущей способности почвы. Первоначальный размер выполняется на основе отношения пролета к глубине. Калькулятор бетона очень полезен для количественной оценки объема и веса бетона, необходимого для размера или площади земли, которую необходимо покрыть.Таблица размеров пролетов Versa lam lvl Калькулятор размеров балок lvl страница 1 деревянные соединения Таблица размеров ламинированных клееных балок Versa lam lvl. Расскажите о своем проекте; Авторизоваться; Зарегистрироваться; ACI 318 Программное обеспечение для проектирования бетона… 0,75IN. В качестве альтернативы проектировщики могут оценить глубину балки от 60 до 65 мм на метр пролета балки. Эта глубина 500 мм от верха плиты, поэтому падение луча будет 500 (-) 150 (t) = 350 мм. Так что на пролет 5 метров предусмотрите балку 250 * 350. Чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать нагрузки и расположение балки.Размер балки также зависит от того, сколько армирования предусмотрено. Калькулятор комбинированных балок аналогичен расчету балок перекрытия, но также включает информацию о крыше. Размер балки для 4-этажного (G + 3) здания: — Для этого общего правила мы будем предполагать структуру жилого дома G + 3 (4-этажного) со стандартными стенами толщиной 9 ″, размер балки RCC должен быть 12 ”X 14” (300 мм x 350 мм) с использованием стержней 6 шт., 4 шт. Из стали Fe500 толщиной 12 мм внизу и 2 шт. Из стали Fe 500 толщиной 12 мм наверху с бетоном марки m20 и хомутами [электронная почта] ″ C / C.Диаграмма будет изменять размер и масштаб, чтобы соответствовать странице по мере ее роста. Рассчитайте количество арматуры, необходимой для перекрытий и проезжей части. Подсчитать количество бетона, цемента, песка легко. Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором блоков, чтобы найти количество бетонных блоков, необходимое для строительства участка. На случай непредвиденных обстоятельств мы предлагаем вам купить на всякий случай немного больше бетона, чем вы предполагали. Он может проектировать на основе прямоугольных и фланцевых (тавровых балок) балок Еврокода 2 (EC2) и использует последние европейские нормы для бетона.В основном он используется как строительный материал при возведении стен. Если вы не уверены, какой размер балки использовать, просто позвольте калькулятору стальной балки выбрать размер балки за вас. Они были разработаны так, чтобы быть очень практичными для нижних и верхних этажей, быстрой и простой установкой в ​​любых погодных условиях без специальных навыков. В этом разделе представлен калькулятор для расчета прочности прямоугольного сечения железобетонной балки (одно- или двухармированной). Подниматься.В неразрезных балках l z можно принять равным 0,7 эффективного пролета. Или вам может понадобиться заказать такие стойки у инженера-строителя. Переменная нагрузка на пол. Тим Гаррисон, автор всего программного обеспечения ConstructionCalc, был достаточно любезен, чтобы дать следующее объяснение, как спроектировать размер балки для этой террасы гидромассажной ванны. Расчет несущей способности железобетонных колонн и диаграмма взаимодействия колонн (Еврокод 2) метрическая диаграмма взаимодействия колонн EC2 с бетоном Открыть таблицу расчетов Предварительный просмотр. Эти небольшие области… Это шаг 5 из «Объяснения конструкции колоды» Тима.Калькулятор фундамента опоры рассчитывает размер фундамента, необходимые материалы и общую стоимость строительства. Это приложение для профессиональных инженеров-строителей и студентов или студентов. Бетон обычно измеряется в кубических ярдах, что является мерой объема. Пример расчета размера перемычки. 4. Следовательно, для пирса с балками платформы шириной 12 дюймов требуется опора на дне каждой опорной стойки толщиной 12 дюймов и 24 дюйма на 24 дюйма. Вопросов . Пример расчета — консольная балка с равномерной нагрузкой.Пример расчета — крутящий момент-напряжение. Длина проема — 1 м, опора 200 мм на обоих концах Таким образом, длина балки перемычки L = 1 + 0,2 + 0,2 = 1,4 м Глубина = 1,4 / (20 + 1) = 66 мм L = эффективный пролет (включая подшипник) l = длина проема b = ширина стены. Я бы сделал бетонные опоры с каждой стороны и сдвинул двутавровые балки поперек, а затем построил бы сверху дерево в соответствии с вашими требованиями. Для начала выберите балку и введите размеры. Нажмите кнопку «Настроить» выше, чтобы узнать больше! Введите следующее: -Размеры… Количество шагов.С помощью этого универсального калькулятора фундамента можно также рассчитать бетонные сваи и фундаменты свайных крыш. Блог; Проекты; О; Контакт; Блог на… Конечно, для более подробных расчетов различных металлических весов, вы можете обратиться к… 27IN. В этом калькуляторе предполагается, что они одинаковы. ш. внутри балки, а на двух ее концах становится равным нулю. Выберите из нашей библиотеки тысячи общих… Диаграмма сечения калькулятора объема бетона Сначала нарисуйте форму плиты: начиная с верхнего левого угла плана, введите длину сторон по часовой стрелке вокруг плиты (вверху слева направо) и нажмите стрелку правильного направления, чтобы нарисовать стороны.Слива должна быть ловушкой, базальтом или любым другим доступным на месте камнем с минимальной прочностью на раздавливание 100 кг / см2. Калькулятор комбинированного луча. Калькулятор бетонных свай. Расчет размера колонны RCC зависит от нагрузок на колонну. На этой странице вы можете рассчитать расход материалов: цемент, песок, щебень для следующих соотношений бетонной смеси — 1: 1,5: 3, 1: 2: 4, 1: 3: 6, 1: 4: 8, 1. : 5: 10. Простой в использовании онлайн-калькулятор для деревянных балок ClearCalcs позволяет быстро и эффективно проектировать и анализировать простые и непрерывные деревянные балки с неограниченными опорами и нагрузками.Калькулятор фиксированных балок. Размеры (\ w \) — сила на длину. Например, для балки платформы шириной 12 дюймов требуется опора размером 24 на 24 дюйма. Тим Гаррисон, автор всего программного обеспечения ConstructionCalc, был достаточно любезен, чтобы дать следующее объяснение, как спроектировать размер балки для этой террасы гидромассажной ванны. Калькулятор бетонной балки определяет допустимую нагрузку на изгибающий момент (EN 1992-1-1 6.1), сдвиг (EN 1992-1-1 6.2.2 или EN 1992-1-1 6.2.3) и способность вращения пластиковых петель ( EN 1992-1-1 5.6.3). Обычно при строительстве зданий используется стандартный прямоугольный размер. Минимальное расстояние составляет не более 1 дюйма диаметра стержня, что в 1,33 раза больше максимального размера заполнителя. Ссылки. 9IN. Калькулятор сечения арматурной балки — это очень простой инструмент, который является небольшой частью нашего полнофункционального программного обеспечения для проектирования железобетонных балок, предлагаемого SkyCiv. Это программное обеспечение будет отображать полный отчет и рабочий пример расчетов конструкции железобетона в соответствии со стандартами проектирования ACI, AS и Eurocode.Удвойте ширину балки платформы, чтобы рассчитать общую ширину основания. Обычная балка состоит из пиломатериалов того же размера и типа, которые используются для балок, путем скрепления 2 или 3 гвоздями рядом друг с другом. Разница между бетонной балкой колонной. ЖБИ ИСИС И Дизайн. Бетонное покрытие для армирования в перекрытиях фундаментов балок колонн. Новый. минимальная толщина плит ПКК — 6 дюймов. Начните бесплатную пробную версию ClearCalcs, чтобы разблокировать сохранение и экспорт, а также еще больше калькуляторов для деревянных, стальных и бетонных балок, колонн и опор.Среди поддерживаемых форм сечения фигурируют прямоугольные сечения, Т-образные, L-образные, круглые сечения и т. Д. Для определения прочности бетона на изгиб, которая вступает в игру, когда: Калькулятор балки перекрытия используется для быстрой и легкой загрузки типичной балки перекрытия. дизайн. … На расстоянии между центральной балкой Вылет 12 дюймов 16 дюймов 24 дюйма? Все. Конструкционные… Требования, касающиеся отношения ширины и глубины железобетонных балок, не предусмотрены кодами. Это программное обеспечение для бетонных свай будет отображать результаты для осевого изгиба, концевого подшипника и т. Д. проверка на изгиб *, поперечный * и сдвиг *.Если вы не уверены, какой размер балки использовать, просто позвольте калькулятору стальной балки выбрать размер балки за вас. Вам необходимо знать, какую нагрузку будет нести ваша балка. Равномерно распределенная нагрузка — это когда нагрузка равномерно распределяется по всей длине балки. Глубина платформы. Вы можете рассчитать минимальный размер балки по приведенной ниже формуле. Обратите внимание: допускается потеря 5%. Добавьте в закладки del.icio.us Facebook Furl Google LinkedIn ma.gnolia Netscape Netvouz RawSugar reddit Shadows Simpy Sphinn StumbleUpon Windows Live Yahoo MyWeb Он также проверяет минимальное количество стали для контроля трещин, а также сталь для сбалансированного профиля.Интернет. Бесплатный онлайн-калькулятор бетона для ваших строительных проектов. Также ознакомьтесь с таблицей Excel с калькулятором затрат на строительство дома. Перемычки RCC могут увеличить объем строительных работ, поскольку солнцезащитные козырьки могут легко выступать из перемычек RCC. Номер размера хомутов. Балка с простой опорой и трапециевидным распределением нагрузки в виде плиты. Сетка — это горизонтальный и вертикальный интервалы арматурного стержня. Как рассчитать массу стали для колонны, балки и плиты ПКК. КАК РАССЧИТАТЬ РАЗМЕР КОЛОННЫ RCC. Калькулятор реакции пучка.3500PSI. Если вы не знаете, какого размера вырыть яму, практическое правило — использовать отверстие диаметром в три раза больше диаметра столба и на 1/3 глубже высоты столба. ×. Хотя материал, представленный на этом сайте, был тщательно … Эта формула используется для расчета размеров квадратной, прямоугольной и круглой колонны. Это шаг 5 из объяснения дизайна колоды Тима. Основы keyboard_arrow_right. По моему опыту никогда не использовать балку меньше двухслойной 2 x 8. Бетон — это… Его также называют бетонной кладкой.RCC Slab. Калькулятор луча; Калькулятор фермы; Калькулятор кадров; Калькулятор момента инерции; Бесплатный калькулятор ветровой нагрузки; Калькулятор фундамента; Размеры стальной балки; Калькулятор опорной плиты; Программное обеспечение для проверки дизайна; Ресурсы. 14FT. Калькулятор связанного объема. Если вы хотите настроить цвета, размер и многое другое, чтобы лучше соответствовать вашему сайту, тогда цена начинается всего с 29,99 долларов США за разовую покупку. Здравый смысл. Бетонные работы; Землеустройство; Инженерные открытия; Последние новости. Армирование анкерных балок. Двухсторонняя бетонная плита перекрытия с расчетом и оформлением балок.Щелкните правой кнопкой мыши и «Сохранить как» для загрузки. Даже если вам разрешено использовать балку меньшего размера, вам следует сохранить ту же глубину материала, что и балки, чтобы обеспечить однородный внешний вид. Опубликовано 3 августа 2020 г., автор: Сандра. Инструменты All Moment of Inertia. Бесплатная емкость колонки RC (EC2) Бесплатно, в течение ограниченного периода времени, требуется вход в систему. Наша специализированная команда по продажам и оценке всегда готова ответить на любой ваш вопрос. Таблица моментов инерции. Бетон — правильный выбор для проезжей части, поскольку он не требует длительного обслуживания.ИДТИ МАГАЗИН. Штукатурка keyboard_arrow_right. x 27 дюймов, размеры внутренней балки = 14 дюймов. Сортировать по: Релевантности. В приведенных ниже примерах представлены шаги, необходимые для выбора и проектирования деревянной балки. Лестница. Расчет балки для неизвестного прямоугольного поперечного сечения балки: 1. Чтобы смоделировать поведение железобетонной балки, нам необходимо понять три различных области балки. Калькулятор размера балки Microlam Опубликовано 17 февраля 2020 г. автором Sandra Диаграмма пролета балки Microlam fondaz psl vs lvl, которая создала деревянную балку, диаграмма пролета балки микроламбы fondaz добавить или изменить колонны и балки embly Единый предел нагрузки для стандартной двутавровой балки 8×4 длиной 16 футов составляет например, 7800 фунтов для тонкого материала и 11 800 фунтов для толстого материала для одной балки.Основные правила проектирования балок Гражданское Учебное пособие. Большинство внутренних балок должны учитывать нагрузку на крышу. Балки — это горизонтальные конструктивные элементы, предназначенные для восприятия боковых нагрузок. Глубина балки увеличивается или уменьшается в зависимости от пролета и нагрузки на балку. Узнайте больше о нас здесь. В этом модуле также есть вариант балки на упругом основании для однопролетных балок. Мы также коснемся выбора бетонной балки. Отправлено Сандрой 30 апреля 2020 г. Калькулятор стальных, деревянных и бетонных балок.Это упрощает выбор балки подходящего размера для анализа и проектирования. Балки сборные железобетонные — с балочным армированием; Предварительно напряженные балки — (дополнительное напряжение и предварительное натяжение) Перед проектированием бетонной балки выполняется первоначальный размер для подготовки эскизных чертежей бетона. Ваши балки должны будут нести нагрузку не только из ваших материалов для настила, но и от дополнительных компонентов самого каркаса. 17IN. Тег: калькулятор расчета бетонной балки. Краткое заявление об отказе от ответственности. Бетонное покрытие: в этом калькуляторе длина, указанная для «Арматурного покрытия перекрытия» или «перекрытия арматурного стержня балки / фермы», измеряется от лицевой стороны балки (или плиты) до осевой линии арматуры.Конструкция бетонной балки. DWG — Имперские (футы) SVG. бетонное покрытие. На данный момент мы рассмотрим возможность поддержки балок перекрытия балкой перекрытия. Стремена предоставляются от одной стороны основания до… Для расчета размера колонны вам необходимо знать следующее: Факторная нагрузка на… Подробнее «КАК РАСЧЕТАТЬ РАЗМЕР КОЛОННЫ RCC» 8 августа 2020 г. 5 мая 2021 г. с помощью eyeonstructures. предел прочности бетона, f’c. Добро пожаловать в калькулятор луча. Если вы хотите выбрать и спроектировать стальную балку, шаги будут такими же.Калькулятор балки автоматически использует мощный механизм анализа методом конечных элементов ClearCalcs для определения момента, сдвига и отклонения во время вашей работы. Калькулятор бетона можно использовать для оценки окрашивания бетона, штамповки бетона, бетонных покрытий, шлифовки бетона, полировки бетона, красителей для бетона, цветного бетона и т. Д. Диаграмма вида плана калькулятора бетонной арматуры Круглые размеры до 1/32 «1/16» 1 / 8 «1/4» 1/2 «точек ходовой балки (длина — слева направо): укажите геометрию балки и нагрузки, чтобы начать анализ балки.Автор текста. Введение в проектирование железобетонных конструкций Курс геодезистов и землеустроителей. Эффективная ширина b эфф. Выберите значение коэффициента армирования стали, p, между минимальным, pmin, и максимальным, pmax, значениями. Стена может быть либо конструкционным бетоном надлежащего размера, либо стеной из бетонных блоков, либо стеной с деревянным каркасом. Количество цемента, песка и заполнителей для различных пропорций бетона, таких как M10 (1: 3: 6), M15 (1: 2: 4), M20 (1: 1,5: 3), M25 (1: 1: 2) и другую бетонную смесь по индивидуальному заказу можно рассчитать для таких форм, как бетон прямоугольной, квадратной, круглой, трапециевидной формы… Ищете предложение? Глубина и усиление зависят от пролета проема.Приведенный ниже калькулятор для расчета пролета перекрытий из сборных железобетонных конструкций и балок и блоков предназначен только для справки. Стандартный размер бетонной балки должен быть не менее 9 ″ × 9 ″ (225 мм × 225 мм) с 4-мя номерами из стали Fe500 толщиной 12 мм и бетоном марки m20 с хомутом [электронная почта защищена] ″ C / C. Вы можете выбрать один из нескольких типов нагрузки, которые могут воздействовать на балку любой длины по вашему желанию. Подсчитайте, сколько ярдов или сколько мешков с бетоном вам понадобится для набора отверстий в столбах, указав диаметр столбов и размер отверстий.Они должны обеспечивать 2/3 высоты балки, измеренной от натяжной поверхности. Свяжитесь с нами, если вам нужна конкретная информация о вашем проекте. Чтобы получить помощь, просто нажмите рядом с разделом, в котором вам нужна помощь, или посмотрите это обучающее видео. Делиться. Википедия — Бетонная плита. питаться от. Количество фланцевых балок приведено в BS8110: 1. Воспользуйтесь нашим калькулятором бетона, чтобы точно оценить как объем, так и вес бетона, который вам понадобится для заполнения определенной площади, в зависимости от его формы и размера.Если есть какие-либо вопросы по другому поводу, вам следует обратиться к поставщику или инженеру. В вашем местном строительном кодексе может быть указан размер, необходимый для таких столбов. Бетонные балки для перекрытий Наши балки для бетонных перекрытий представляют собой идеальное решение для высококачественного и экономичного строительства бетонных полов, экономя не только время, но и деньги. Ссылки. Таблица размеров деревянных балок Page 1 Line 17qq. Он может рассчитывать реакции на опорах консольных или простых балок. Программное обеспечение включает в себя расчеты опрокидывания, скольжения, коэффициентов полезности конструкции (односторонний сдвиг, двухсторонний сдвиг, изгиб X и изгиб Y) и многое другое — в соответствии с AS 3600 и ACI 318.предел текучести стали, фу. (Чем больше значение, тем меньше поперечное сечение бетона.) Модуль бетонной балки обрабатывает однопролетные и многопролетные балки, используя ОДНУ форму поперечного сечения. метрическая балка EC2 из бетона Открыть расчетный лист Предварительный просмотр. Размер балки 2×8 2×10 2×12. Для реализации армирования в анкерных балках необходимо помнить следующие моменты: — Основные балки (верхняя балка, нижняя балка, боковая балка) прикрепляются к центру одной опоры к центру другой опоры. Решенный 1 для сечения балки Ed здесь Ниже Calc Chegg.Калькулятор расстояния между балками и опор. Обновление. Стандартный размер перемычки для дверных проемов и деталей усиления. Для бетона, не подверженного воздействию погодных условий, значение 2,5 или 3 дюйма (или эквивалентные метрические размеры) за… 6,90 $ Купить. Пользовательский поиск. Палубные балки и балки идут рука об руку в качестве материалов каркаса для вашей террасы. Калькулятор блоков. Связанные коллекции. Калькулятор пролета пола. Размер балки / ламинация. Если вы не уверены, какой сорт использовать, возьмите более низкий сорт S275. Бетонный калькулятор.Железобетонные балки P Растяжение Нам нужны модели, которые помогут нам с сжатием, растяжением и… DWG — Метрические (метры) JPG. Рассчитайте требуемый вес и объем готового бетона для вашей стены, колонны, ступеней, плит, фундаментов и т. Д. Эта форма может иметь до шести групп арматуры на пролёт, и армирование может варьироваться для каждого пролета. Модель разбита на мелкие элементы, и для каждого устанавливается жесткость пружины… Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором бетонной проезжей части, чтобы рассчитать, сколько бетона необходимо для проезжей части.Для расчета размера столбца вам необходимо знать следующее: Фактор нагрузки на столбец; Марка стали, а; Марка бетона. Как правило, деревянные колонны располагаются через каждые 8-10 футов в зависимости от прочности балки перекрытия над ней и нагрузки на эту балку. Полученная распределенная нагрузка будет соответственно добавлена ​​к балке. Никогда не помещайте стойку «зажатой» между двумя досками, как это иногда воспринимается как техника строительства балок. Непредвиденная временная нагрузка на балку, LL.В то время как балки обеспечивают горизонтальную опорную систему для досок настила, балки обеспечивают поддержку балок. Калькулятор балки перекрытия. В качестве альтернативы проектировщики могут оценить глубину балки от 60 до 65 мм на метр пролета балки. Свес? Веб-сайт calcresource предлагает онлайн-инструменты для расчетов и ресурсы для инженерии, математики и естественных наук. Бетон, используемый для сливового бетона, должен быть номинальной смесью M10 (1: 3: 6) и заполнителем, используемым в бетоне, размером не более 25 мм. Легко заменить деревянный настил по мере необходимости.Это может быть разработано в контексте ACI 318 или AS 3600 (и AS 2159 для почвы). Если у вас есть стальная, деревянная или бетонная балка со сложными граничными условиями и нагрузками, вы можете использовать этот инструмент для расчета свойств поперечного сечения для использования в расчетах конструкции. x 18 дюймов, размеры краевой балки = 14 дюймов. Пример расчета — расчет силы натяжения с использованием виртуальной работы. Расчет минимального размера балки RCC согласно IS 456 2000, отношение пролета к эффективной глубине балки составляет 7 для консольной балки, 20 для свободно опертой балки и 26 для неразрезной балки.Домой> Калькулятор пролета балки. Описание. Максимальное расстояние между боковыми планками не должно превышать 250 мм. Универсальные балки и универсальные колонны имеют характерную I-образную форму, но в то время как глубина и ширина у универсальных колонн очень похожи, глубина всегда заметно больше, чем ширина универсальной балки. Калькулятор пролета балки. … Железобетонная плита — очень важный элемент при строительстве здания. Минимальная площадь поперечной арматуры, Av (min) ‘, которая должна быть предусмотрена для балок, рассчитывается следующим образом: Av (min) = 75 * SQRT (f’c * 1000) * b * s / fy, но не менее: 50 * b * s / (fy * 1000) Примечание: Av (мин) = площадь обеих ножек закрытого стремени.Минимальный размер столбца не должен быть меньше 9 «x9». 1B) Форма и размер стальной балки. Наш калькулятор по умолчанию использует «Универсальные балки», но вы также можете выбрать «Универсальные колонны» и «Параллельные фланцевые швеллеры». Добавить в список желаний. Concrete Calculator ™ позволяет пользователю быстро и легко анализировать или проектировать железобетонные секции без необходимости создавать и анализировать полную структурную модель (соединения, элементы, сочетания нагрузок и т. Д.). Это включает в себя расчет реакций для консольной балки, у которой есть… Дата.Смотрите ниже для получения дополнительной информации. Усилие и крутящий момент предварительной затяжки болта (EC3) Требуется вход в систему.

Профессиональная точилка для ножей Moviron,
Опоясывающий лишай для начинающих, перевернутый вверх ногами,
Поправка о гражданстве по праву рождения,
Различия серотипов денге,
Crc Church London Location,
Число Каспера и Гамбини,
Джефферсон, Южная Каролина Место проведения свадеб,

Расчет нагрузки на колонну, балку и плиту | Расчеты конструкции колонны | Как рассчитать размер колонны для здания

Как рассчитать размер колонны для здания

Общее Расчет нагрузки на колонны, балки, перекрытия , которые мы должны знать о различных нагрузках, приходящихся на колонну.Как правило, расположение Column , Beam и Slab можно увидеть в конструкции каркаса типа . В каркасной конструкции нагрузка передается от плиты к балке, от балки к колонне, и в конечном итоге она достигает фундамента здания .

Для расчета нагрузки здания необходимо рассчитать нагрузок на следующие элементы,

Что такое столбец

Колонна — это вертикальный компонент в строительной конструкции , который в основном предназначен для выдерживания сжимающей нагрузки и нагрузки изгиба.Колонна — один из важных конструктивных элементов строительной конструкции. Согласно загрузке , поступающей в столбец , размер увеличивается или уменьшается.

Длина колонны обычно составляет в 3 раза по их наименьший поперечный размер поперечного сечения . Прочность любой колонны в основном зависит от ее формы и размера поперечного сечения, длины, расположения и положения колонны.

Расчет нагрузки на колонну

Что такое балка

Балка является горизонтальным конструктивным элементом в строительной конструкции , которая спроектирована для того, чтобы выдерживать сдвигающую силу , изгибающий момент и передавать нагрузку на колонны на обоих ее концах.Нижняя часть балки испытывает силу растяжения , а верхняя часть сила сжатия . Следовательно, стальная арматура More предусмотрена внизу по сравнению с верхней частью балки.

Что такое плита

Плита представляет собой конструктивный элемент уровня здания, который предназначен для создания плоской твердой поверхности . Эти плоские поверхности плит используются для изготовления перекрытий , крыш и потолков .Это горизонтальный структурный элемент, размер которого может изменяться в зависимости от размера конструкции и площади , а его толщина также может варьироваться.

Но минимальная толщина плиты указана для нормального строительства около 125 мм . Как правило, каждая плита поддерживается балкой, колонной и стеной вокруг нее.

Нагрузка на колонну, балку и плиту

1) Собственная масса колонны X Количество этажей

2) Собственная масса балок на погонный метр

3) Нагрузка стен на погонный метр

4) Общая нагрузка на плиту (статическая нагрузка + динамическая нагрузка + собственный вес)

Помимо указанной выше нагрузки, на колонны также действуют изгибающих моментов , которые необходимо учитывать в окончательной конструкции .

Наиболее эффективным методом проектирования конструкции является использование усовершенствованного программного обеспечения для проектирования конструкций , такого как ETABS или STAAD Pro.

Эти инструменты уменьшены трудоемких и трудоемких методов ручных расчетов для структурного проектирования , это настоятельно рекомендуется в настоящее время в полевых условиях.

для профессионального конструктивного проектирования практики, есть некоторые базовые предположения , которые мы используем для расчетов нагрузок на конструкции.

Подробнее : Таблица Excel для расчета количества стали

Расчет колонны

1. Расчет нагрузки на колонну

, мы знаем, что собственный вес Concrete составляет около 2400 кг / м3, , что эквивалентно 240 кН, а собственный вес стали составляет около 8000 кг / м3.

Итак, если мы предположим, что размер колонны 230 мм x 600 мм с 1% стали и стандартной высотой 3 метра, собственный вес колонны составляет около 1000 кг на этаж, этот id равен 10 кН.

• 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 = 0,414 x 0,01 x 8000 = 33 кг
• Общий вес колонны = 994 + 33 = 1026 кг = 10KN

При расчетах конструкции колонны мы предполагаем, что собственный вес колонн составляет от от 10 до 15 кН на этаж .

2. Расчет балочной нагрузки

Мы используем тот же метод расчета и для балок .

мы предполагаем, что каждый метр балки имеет размеры 230 мм x 450 мм , исключая толщину плиты.

Предположим, что каждый (1 м) метр балки имеет размер

• 230 мм x 450 мм без плиты.
• Объем бетона = 0,23 x 0,60 x 1 = 0.138 м³
• Вес бетона = 0,138 x 2400 = 333 кг
• Вес стали (2%) в бетоне = 0,138 x 0,02 x 8000 = 22 кг
• Общий вес колонны = 333 + 22 = 355 кг / м = 3,5 кН / м

Таким образом, собственный вес будет около 3,5 кН на погонный метр.

3. Расчет нагрузки на стену

известно, что Плотность кирпича колеблется от 1500 до 2000 кг на кубический метр.

Для кирпичной стены толщиной 6 дюймов, высотой 3 метра и длиной 1 метр,

Нагрузка / погонный метр должен быть равен 0,150 x 1 x 3 x 2000 = 900 кг,

, что эквивалентно 9 кН / метр.

Этот метод может быть принят для расчета нагрузки кирпича на погонный метр для любого кирпича типа с использованием этого метода.

Для газобетонных блоков и блоков из автоклавного бетона, таких как Aerocon или Siporex , вес на кубический метр составляет от 550 до кг на кубический метр.

, если вы используете эти блоки для конструкции , нагрузка на стену на погонный метр может быть всего 4 кН / метр , использование этого блока может значительно снизить стоимость проекта.

4.

Расчет нагрузки на перекрытие

Пусть, Предположим, плита имеет толщину 125 мм.

Таким образом, собственный вес каждого квадратных метров плиты будет

= 0,125 x 1 x 2400 = 300 кг, что эквивалентно 3 кН.

Теперь, если мы считаем, что конечная нагрузка составляет 1 кН на метр, а наложенная на временная нагрузка составляет 2 кН на метр.

Итак, исходя из приведенных выше данных, мы можем оценить нагрузку на плиту примерно в 6–7 кН на квадратный метр.

5. Фактор безопасности

В конце концов, после того, как рассчитал и всю нагрузку на колонну, не забудьте добавить коэффициент запаса прочности, который наиболее важен для любой конструкции здания для сейфа и удобного выполнения здание за проектный срок , продолжительность .

Это важно, когда Расчет нагрузки на колонну выполнен.

Согласно IS 456: 2000 коэффициент запаса прочности равен 1,5.

как рассчитать нагрузку на здание pdf скачать

Посмотреть видео: Расчет нагрузки на колонну

Часто задаваемые вопросы

Как рассчитать нагрузку на балку?

Факторами, влияющими на общую нагрузку на балку, являются вес бетона и вес стали (2%) в бетоне.
Следовательно, Общий вес балки = Вес бетона + Вес стали .
Приблизительная нагрузка на балку размером 230 мм x 450 мм составляет около 3,5 кН / м.

Как рассчитать нагрузку плиты на балку?

Обычно плита имеет толщину 125 мм. Таким образом, собственный вес каждого квадратного метра плиты будет равен произведению толщины плиты и нагрузки на квадратный метр бетона , которая оценивается примерно в 3 кН .
Учитывайте чистовую нагрузку и наложенную временную нагрузку,
Общая нагрузка на плиту будет составлять около 6–7 кН на квадратный метр .

Как продолжить расчет нагрузки на стену?

Расчет нагрузки на стену:
1. Плотность кирпичной стены с раствором находится в диапазоне 1600-2200 кг / м3 . Таким образом, мы будем считать собственный вес кирпичной стены равным 2200 кг / м3
2. Мы будем считать размеры кирпичной стены как Длина = 1 метр, Ширина = 0.152 мм, а высота = 2,5 метра, следовательно, объем стены = 1 м × 0,152 м × 2,5 м = 0,38 м3
3. Рассчитайте статическую нагрузку кирпичной стены, которая будет равна: Вес = объем × плотность, Собственная нагрузка = 0,38 м3 × 2200 кг / м3 = 836 кг / м
4, что равно 8,36 кН / м — это мертвая часть кирпичной стены.

Что такое столбец?

A Колонна — это вертикальный элемент строительной конструкции, который в основном предназначен для выдерживания сжимающей и нагрузки продольного изгиба .Колонна — один из важных конструктивных элементов строительной конструкции. В зависимости от нагрузки, поступающей на столбец, размер увеличивается или уменьшается.

Как рассчитать статическую нагрузку на здание?

Расчет Статическая нагрузка для здания = Объем элемента x Удельный вес материалов.
Это делается путем простого вычисления точного объема каждого элемента и умножения на удельного веса соответствующих материалов , из которых он состоит, и статическая нагрузка может быть определена для каждого компонента.

Расчет нагрузки на колонну

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 балочной нагрузки

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 — это вертикальный элемент конструкции здания, который в основном предназначен для восприятия сжимающей нагрузки и нагрузки при продольном изгибе. Длина колонны обычно в 3 раза больше их наименьшего поперечного размера в поперечном сечении.Прочность любой колонны в основном зависит от ее формы и размеров поперечного сечения, длины, расположения и положения колонны.

Расчет статической нагрузки для здания

Собственная нагрузка = объем элемента x удельный вес материалов.
Посредством вычисления объема каждого элемента и умножения на удельный вес материалов, из которых он составлен, можно определить точную статическую нагрузку для каждого компонента.

Расчет динамической нагрузки

Для расчета динамической нагрузки необходимо соблюдать допустимые значения динамической нагрузки в IS-875.Обычно для жилых домов мы принимаем 3 кН / м2. Значение ЖИВОЙ НАГРУЗКИ изменяется в зависимости от типа конструкции, и для этого вы должны увидеть IS-875

.

Расчет нагрузки здания

Строительная нагрузка — это сумма статической, временной, ветровой и снеговой нагрузки, если здание находится в зоне снегопада. Собственные нагрузки — это статические силы, которые остаются неизменными в течение длительного времени. Они могут быть в состоянии растяжения или сжатия. Динамические нагрузки в основном переменные или подвижные нагрузки .Эти нагрузки могут иметь значительный динамический элемент и могут включать такие факторы, как удар, импульс, вибрация, динамика всплесков жидкости и т. Д.

Вам также может понравиться:

Коэффициенты для расчета температуры в полотне

Эта диссертация посвящена огнестойкости чугунных каркасных конструкций XIX века.
На основе данных о свойствах материалов, полученных в результате всестороннего обзора литературы, были получены зависимости верхней и нижней границ тепловых и механических свойств материалов для огнестойких перекрытий XIX века.Поскольку эти материалы имеют большую изменчивость, был проведен анализ чувствительности, чтобы исследовать наиболее эффективные способы представления такой изменчивости. Анализ чувствительности показал, что повышенные механические свойства чугуна должны быть надежно определены количественно. Тепловое расширение чугуна можно принять равным тепловому расширению стали в соответствии с EN 1993-1-2. Изменения в других свойствах материалов оказывают умеренное влияние на огнестойкость чугунных конструкций и могут быть безопасно смоделированы в соответствии с моделями материалов Еврокода для аналогичных современных материалов (с использованием тепловых свойств современной стали для чугуна, с использованием тепловых свойств современного бетона в качестве изоляционных материалов). чугунных конструкций).Чтобы устранить некоторые неопределенности в механических свойствах чугуна при повышенных температурах, было проведено в общей сложности 118 испытаний при повышенных температурах, включая испытания на растяжение и сжатие, испытания в переходном и установившемся режимах, испытания после охлаждения и испытания на тепловое расширение. . Эти результаты испытаний были использованы для установления зависимости напряжения-деформации от температуры при повышенных температурах при растяжении и сжатии.
Затем разрабатываются методы расчета сопротивления изгибу чугунных балок и сопротивления сжатию чугунных колонн при повышенных температурах.Для чугунных балок была разработана волоконная модель, позволяющая рассчитать моментную нагрузочную способность чугунных балок при повышенных температурах в конструкции домкратной арки с учетом неравномерного распределения температуры в поперечном сечении. Модель волокна делит поперечное сечение на большое количество тонких слоев, и для заданной кривизны и положения нейтральной оси рассчитывает деформацию, температуру, напряжение и силу каждого слоя. Было обнаружено, что при исторически приложенной нагрузке огнестойкость таких балок может составлять 60 минут и выше.Метод моделирования Монте-Карло использовался для учета изменчивости важных механических свойств чугуна при повышенных температурах; Модуль Юнга, 0,2% условного напряжения, предел прочности, соответствующая деформация при предельной прочности и деформация разрушения при растяжении и модуль Юнга, пропорциональный предел и 0,2% условного напряжения при сжатии. Это позволило предложить коэффициенты запаса прочности 1,50, 2,50, 4,50 и 5,50 для целевой вероятности отказа 10-1, 10-2, 10-3 и 10-4 соответственно.Для чугунных колонн модель конечных элементов, построенная с использованием коммерческого программного обеспечения ABAQUS, использовалась для изучения эффектов изменения различных параметров конструкции (гибкости колонны, несовершенства стержня, несовершенства поперечного сечения, степени осевого ограничения, коэффициента нагрузки и эксцентриситета нагрузки. ) по огнестойкости чугунных колонн. Проверка модели конечных элементов была проведена путем сравнения результатов моделирования с шестью испытаниями на огнестойкость, тремя на незащищенных и трех на защищенных чугунных колоннах.Результаты этого численного параметрического исследования показывают, что огнестойкость чугунных колонн, как правило, выше, чем у современных стальных колонн, поскольку прилагаемые нагрузки на чугунные колонны ниже, а чугунные колонны имеют более толстые сечения, чем современные стальные колонны. Сравнение результатов численного параметрического исследования с результатами расчетов с использованием метода проектирования стальных колонн в EN 1993-1-2 показало, что результаты расчетов в соответствии с EN 1993-1-2, как правило, безопасны.

Расчет прямоугольной железобетонной балки

🕑 Время считывания: 1 минута.

Железобетонные балки — это конструктивные элементы, которые предназначены для восприятия поперечных внешних нагрузок.Нагрузки вызывают изгибающий момент, поперечные силы и в некоторых случаях скручивание по всей своей длине.
Кроме того, бетон прочен на сжатие и очень слаб на растяжение. Таким образом, стальная арматура используется для восприятия растягивающих напряжений в железобетонных балках.
Кроме того, балки выдерживают нагрузки от плит, других балок, стен и колонн. Они передают нагрузки на поддерживающие их колонны.
Кроме того, балки могут быть просто опорными, неразрезными или консольными. они могут быть выполнены в виде прямоугольного, квадратного, Т-образного и L-образного сечения.Балки могут быть усилены отдельно или дважды. Последние используются, если глубина луча ограничена.
Наконец, в этой статье будет представлена ​​конструкция прямоугольной железобетонной балки.

Рекомендации по проектированию

Прежде чем приступить к проектированию железобетонной балки, необходимо сделать определенные предположения. эти рекомендации предоставляются определенными кодексами и исследователями.
Следует знать, что опыт дизайнера играет важную роль в принятии этих предположений.

Глубина балки (h)

Не существует единой процедуры для расчета общей глубины балки (h) для проектирования. Тем не менее, можно следовать определенным рекомендациям для расчета глубины балки, чтобы можно было удовлетворить требованиям отклонения.

• ACI 318-11 предоставляет рекомендуемую минимальную толщину для ненагруженных балок, если прогиб не рассчитан. т
• Канадская ассоциация стандартов (CSA) предоставляет аналогичную таблицу, за исключением одного непрерывного конца, который составляет 1/18.

Таблица 1 минимальная толщина не напряженных балок, если прогиб не рассчитан

• Глубину балки также можно оценить на основе отношения пролета к глубине. IS 456 2000 обеспечивает соотношение пролета к глубине для контроля прогиба балки, как указано в таблице 2.

Таблица 2 отношение пролета к глубине в зависимости от пролета и типа балок, IS 456 2000

Ширина балки (б)

Отношение глубины балки к ее ширине рекомендуется в пределах 1.От 5 до 2, причем наиболее часто используется верхняя граница 2. Расположение арматуры — один из основных факторов, определяющих ширину балки.
Таким образом, при оценке ширины балки необходимо учитывать минимальное расстояние между стержнями. Ширина балки должна быть равна или меньше размера колонны, поддерживающей балку.

Стальная арматура

ACI 318-11 обеспечивает минимальный и максимальный коэффициент усиления. Коэффициент усиления — это показатель количества стали в поперечном сечении.
Таким образом, для расчета балок можно использовать любые значения в этом диапазоне.Тем не менее, на выбор влияют требования к пластичности, конструкция и экономические соображения.
наконец, рекомендуется использовать максимальный коэффициент армирования 0,6 *.

Размеры арматурного стержня
Как правило, рекомендуется избегать использования стержней больших размеров для балок. Это связано с тем, что такие стержни вызывают растрескивание при изгибе и требуют большей длины для развития их прочности.
Однако стоимость размещения стержней большого размера меньше, чем стоимость установки большого количества стержней малых размеров.
Более того, обычные размеры стержней для балок варьируются от NO.От 10 до 36 (единица СИ) или от 3 до 10 (обычная единица измерения США), а два стержня большего диаметра от № 43 (№ 14) и № 57 (№ 18) используются для столбцов. .

Кроме того, можно комбинировать прутки разного диаметра для более точного соответствия требованиям к площади стали.
Наконец, максимальное количество стержней, которое может быть установлено в балке заданной ширины, определяется диаметром стержня, минимальным расстоянием, максимальным размером заполнителя, диаметром хомута и требованиями к бетонному покрытию.

Расстояние между стержнями

ACI 318-11 указывает минимальное расстояние между стержнями, равное диаметру стержня или 25 мм.Это минимальное расстояние должно быть сохранено, чтобы гарантировать правильное размещение бетона вокруг стальных стержней.
Кроме того, для предотвращения образования воздушных карманов под арматурой и обеспечения хорошего контакта между бетоном и стержнями для достижения удовлетворительного сцепления.
Если в балку уложены два слоя стальных стержней, то расстояние между ними должно быть не менее 25 мм.

Защита бетона для армирования

проектировщик должен поддерживать минимальную толщину или бетонное покрытие за пределами самой внешней стали, чтобы обеспечить достаточную защиту бетона от огня и коррозии.Согласно ACI Code 7.7, бетонное покрытие толщиной 40 мм для монолитных балок, не подвергающихся прямому воздействию земли или погодных условий.
Покрытие не менее 50 мм, если бетонная поверхность будет подвергаться погодным воздействиям или контакту.
Чтобы упростить конструкцию и тем самым снизить затраты, габаритные размеры балок b и h почти округлены до ближайших 25 мм.

Расчет прямоугольной железобетонной балки Порядок

Расчет бетонной балки включает оценку размеров поперечного сечения и площади арматуры, способной выдержать приложенные нагрузки.Существует два подхода к оформлению балок.
Во-первых, начните проектирование с выбора глубины и ширины балки, затем вычислите площадь армирования.
Во-вторых, предположите площадь армирования, а затем рассчитайте размеры поперечного сечения.

Первый подход будет представлен ниже

При проектировании прямоугольной железобетонной балки используется следующий порядок действий:

• Сначала выберите эффективную глубину (d) и ширину (b) балки. Эффективную глубину можно рассчитать, используя глубину луча (h).

• Затем рассчитайте требуемый коэффициент сопротивления изгибу, приняв? = 0,9

• После этого найдите коэффициент армирования, соответствующий вычисленному выше вычисленному сопротивлению изгибу,

• Коэффициент усиления должен быть меньше максимального коэффициента усиления и больше минимального коэффициента усиления.
• Минимальный коэффициент армирования,

• Максимальный коэффициент усиления

• Может использоваться любой коэффициент усиления, но последний гарантирует, что деформация в стали будет не менее 0.005.
• После этого вычислить площадь армирования,

• Затем найдите количество стержней, разделив площадь армирования на площадь одного стержня.
• Наконец, проверьте, можно ли разместить стержень в пределах выбранной ширины поперечного сечения,

• Значение S должно быть не менее 25 мм, что является минимальным требуемым расстоянием между соседними стержнями.

Где:
R: коэффициент сопротивления изгибу
p: коэффициент усиления
Mu: фактор нагрузки момента
: коэффициент снижения прочности
b: ширина поперечного сечения
d: эффективная глубина поперечного сечения балки от верха балки до центра армирующего слоя.
fc ‘: прочность бетона на сжатие
fy: предел текучести стальных стержней
p_u: предельная деформация в бетоне, равная 0.003 согласно коду ACI и 0,0035 согласно EC
p_0.004: коэффициент армирования при деформации стали, равной 0,004
p_0.005: коэффициент армирования при деформации стали, равной 0,005
Как: область армирования
S: расстояние между соседними стержнями
n: количество стержней в одном слое

Расчет на сдвиг прямоугольной балки

Расчет на сдвиг включает оценку расстояния между скобами для поддержки предельного усилия сдвига. Как правило, часть бетона будет противостоять силе сдвига, но та часть, которая не поддерживается бетоном, будет нести сдвигающую арматуру.

• Во-первых, вычислите предельную силу сдвига на расстоянии d, которое является глубиной поперечного сечения. Существуют исключения, когда при расчете на сдвиг должен использоваться сдвиг на поверхности опоры. Например, когда нагрузка прилагается к нижней части балки.
• Во-вторых, расчетная расчетная прочность бетона на сдвиг,
• Усиление сдвига не требуется, если Vu <0,5Vc.
• Если 0,5Vc> Vu
• Обеспечьте усиление сдвига, когда Vu> Vc.
• В-третьих, выберите пробную область стальной стенки на основе стандартных размеров хомутов от № 10 до № 16.
• Умножьте площадь поперечной арматуры на количество опор хомутов, чтобы рассчитать площадь поперечной арматуры.
• Затем найдите расстояние между хомутами для вертикальных и наклонных хомутов соответственно с помощью уравнений 12 и 13.
• Не размещайте вертикальные хомуты ближе 100 мм. Поэтому размер хомутов следует выбирать так, чтобы расстояние между ними не уменьшалось.
• Распределите хомуты равномерно по короткопролетным балкам.0,5bwd, то максимальное расстояние должно быть уменьшено вдвое.
• Наконец, нарисуйте расчетную балку с продольной арматурой и поперечной арматурой.

Вычислитель гибкой балки (большой нелинейный прогиб)

Нелинейность балок распространяется на те …

1) непостоянной конструкции (переменная масса, жесткость на изгиб и / или форма), и;

2), которые обладают значительной гибкостью и поэтому укорачиваются (по горизонтали) под нагрузкой.

Балки + включает только гибкий тип (2) выше), который применяется к балкам, отклонение которых превышает 5% от их длины.

В то время как большинство опорных конструкций ограничивают прогибы до 1: 250 (или около того), есть много применений, где разрешены и даже желательны большие прогибы, например, установка морских гибких трубопроводов. Именно для таких приложений CalQlata разработала формулы, включенные в этот калькулятор.

Консольный

Рис. 1. Гибкая консоль

Консоль — это балка с одним закрепленным концом и без опоры по всей длине (рис. 1).Распределенная нагрузка (например, собственный вес) или точечная нагрузка могут быть приложены в любом месте по ее длине. Балка этого типа редко используется для выдерживания значительных нагрузок в функциональных конструкциях не только из-за ее чрезмерных прогибов, но и потому, что она всегда приводит к образованию тяжелых секций.

Как и при всех расчетах балок с точечной нагрузкой, вес балки не учитывается, что вполне приемлемо, если он сравнительно невелик. Обычной практикой для обычных балок является выполнение двух расчетов, один для распределенной нагрузки, а другой для точечной нагрузки, и просто складывать прогибы вместе, что является довольно хорошим приближением.В «Консоли» можно использовать более простой подход, добавляя / вычитая вес неподдерживаемой балки к точечной нагрузке (F). См. «Калькулятор прочности гибкой балки — Техническая справка » ниже.

Приземление

Рис. 2. Конфигурация приземления

Приземление относится к точке, в которой очень гибкий луч или стержень, закрепленный на одном конце, касается другого конца на уровне значительно ниже закрепленного конца (рис. 2).

Этот тип конфигурации может быть полезен, поскольку он допускает некоторое относительное перемещение поддерживаемой длины балки без приложения осевых нагрузок обратно к конструкции.Однако необходимо следить за тем, чтобы изгибающий момент (M) и радиус изгиба (R) не приводили к повреждению фиксированного конца, а высота касания должна быть минимальной для лучей, чувствительных к изгибу.

Жесткость

Рис. 3. Конфигурация провисания

Жесткость на изгиб — это сопротивление боковому прогибу, которое очень важно при расчете балок. В большинстве случаев гибкие балки, как правило, изготавливают из композитов или полимеров, жесткость которых при изгибе неизвестна.Определение жесткости на изгиб в композитах обычно включает сложные процедуры, которые неизменно включают вторжение с внешних поверхностей (трение или опору), отрицательно влияющее на результат.

Метод

CalQlata «Жесткость» предоставит вам точное значение жесткости на изгиб без помех от внешних поверхностей.

Вы измеряете прямую длину балки, когда она опирается на плоскую поверхность. Поместите балку в приспособление (рис. 3), которое фиксирует один конец по горизонтали и направляет другой конец по горизонтали в естественное положение покоя под собственным весом. Чем свободнее движется направляющая, тем точнее результат.Если вам известен вес балки, то от того, насколько она укорачивается, будет зависеть ее жесткость на изгиб.

Удочка

Рис. 4. Условия нагрузки на удочку

Название этой опции расчета относится к условиям нагружения (рис. 4), а не к результирующей конфигурации, и действительно только для балок с относительно (по сравнению с вышеуказанными вариантами расчета) небольшими прогибами, т. Е. Когда общий прогиб составляет менее 30%. деформируемой длины. Ваш луч может быть любой длины (даже бесконечной). Удочка сообщит вам, насколько она деформирована, а за пределами которой она останется прямой.

Независимо от того, как нагружается балка постоянного поперечного сечения, наибольший изгибающий момент всегда будет возникать у анкера, который также будет местом самых высоких напряжений и наименьшего радиуса изгиба.

Компрессионная балка

Рис. 5. Осевое сжатие в стержне.

Этот вариант применяет аналогичные условия нагрузки к колонне, но с сопутствующей боковой нагрузкой (рис. 5). Расчет выполнен для балки с закрепленным одним концом и направленным другим концом с равномерной нагрузкой (например,г. собственный вес), приложенный по всей его длине, и сжимающая осевая нагрузка, приложенная к его направляемому концу.

Это очень чувствительный расчет, учитывая, что условия нагружения очень разрушительны. Теоретически несложно изогнуть эту балку в обратном направлении, изменив один или оба изгибающих момента (Mᴬ или Mᴮ) на противоположные. Результаты этого расчета следует считать ненадежными, если: а) Mᴬ отрицательно; б) Mᴮ положительно; или c) напряжение в балке превышает SMYS для материала.

Вы можете определить максимальное напряжение на любом конце этой балки, используя ручные вычисления или калькулятор CalQlata Engineering Basics {опция расчета; ‘ИЗГИБ (балка)’}. Вы можете ввести модуль Юнга (E) для материала балки и радиус изгиба (Rᴬ или Rᴮ) или второй момент площади (I) для сечения балки и изгибающие моменты (Mᴬ или Mᴮ) вместе с расстоянием от нейтральную ось луча к его внешнему волокну (y).

Рис. 6. Координаты консоли

Независимо от того, как нагружается балка постоянного поперечного сечения, наибольший изгибающий момент всегда будет возникать у анкера (конец B), который также будет местом самых высоких напряжений и наименьшего радиуса изгиба.

Калькулятор прочности гибкой балки

Техническая помощь

Консоль (метод расчета)

Гибкость «Консоли» побудила нас предоставить координаты сконфигурированной балки. Они перечислены на странице «DataListing» калькулятора под «Выходными данными» под заголовком: «s, x, y, θ» (рис. 6). Выберите и скопируйте все 20 строк координат и вставьте их в предпочитаемую электронную таблицу (например, Microsoft Excel). Затем вы устанавливаете «текст в столбцы», используя запятую в качестве разделителя, и вставляете диаграмму рассеяния, используя два средних столбца.Построенный график будет наглядно представлять ваш отклоненный луч (рис. 7).

Поскольку формула «Кантилевер» плохо реагирует на отрицательные силы, вы всегда должны применять положительную силу (F) в Beams +. Следовательно, вам нужно быть осторожным с приложением усилий и обработкой результатов, включая эффекты собственного веса и различая подъемные и провисающие балки. Например; если вы поднимаете конец балки в «реальном мире», вам нужно будет добавить вес неподдерживаемой длины (w.L) к подъемной силе (F), создаваемой в Beams + (рис. 7). С другой стороны, если вы рассчитываете прогибающуюся балку, вы должны приложить веса неподдерживаемой балки к ее концу, чтобы создать конфигурацию прогиба балки только под действием собственного веса. Вы добавляете к этому рисунку любую дополнительную силу, которую необходимо применить в «реальном мире» (рис. 7).

Рис. 7. Подъем и провисание консоли

Пример 1: если вам нужно оторвать один конец гибкой балки от пола, вы должны поиграть со своей длиной (L) и подъемной силой (F) в «Консоли», пока не достигнете желаемой конфигурации.Затем вы добавляете вес вашей поднятой балки к подъемной силе (буква «F» вводится в «Консоль»), чтобы найти силу, которую необходимо приложить к балке в «реальном мире» для создания такой же конфигурации. . Например: если ваша балка весит 200 Н / м и вы планируете поднять ее на 10 м над полом, вы должны добавить 2000 Н к подъемной силе (F), которую вы вводите в «Консоль».

Пример 2a: если вы хотите определить конфигурацию прогиба балки под действием собственного веса, вы используете те же входные данные, что и в примере 1, но сила (F) должна быть равна ее неподдерживаемого веса (рис. 8; 200 x 10 х 0.375 = 618,75 Н).

Рис. 8. Провисание консоли

Пример 2b: конфигурация такой же балки (как в примере 1a), но с использованием силы (F) 1000 Н будет такой же, как для «реальной» силы 381,25 Н, приложенной к ее концу.

Если произойдет одно из следующих событий, ваша конфигурация будет нестабильной, и вам следует попытаться усилить или сделать ее более жесткой. Конфигурация, показанная на рис. 11, является графиком для типичного нестабильного расчета.

1) Если вы видите отрицательный изгибающий момент (рис. 9) в ваших выходных данных, длина вашей балки слишком велика для ее жесткости и / или ее конечная сила слишком мала.

2) Если в списке координат отображается отрицательный угол (рис. 10), появится сообщение «Ваша балка слишком гибкая / тяжелая, попробуйте уменьшить ее длину или увеличить жесткость».

Рис. 9. Консольные моменты

Тачдаун (метод расчета)

«Тачдаун» — стабильный расчет, не требующий особой осторожности. Однако, как и в случае со всеми очень гибкими балками, если она не была изготовлена ​​из однородного материала, то есть представляет собой композитную конструкцию, ее жесткость на изгиб (EI) может изменяться в зависимости от деформации.

Таким образом, вы должны сначала выполнить расчет с доступным значением, а затем повторно измерить жесткость на изгиб, но теперь при деформации с радиусом изгиба / изгибающим моментом (R, M), указанным Touchdown. Затем вам следует выполнить пересчет с использованием Touchdown, но с измененной жесткостью на изгиб.

Жесткость (метод расчета)

«Жесткость» также является стабильным расчетом, не требующим особой осторожности, кроме значения, которое вы получите, будет точным для наименьшего радиуса изгиба, созданного в центре балки (R).Это значение жесткости будет одинаково применяться ко всем деформациям балки, если она изготовлена ​​из однородного материала и имеет постоянное поперечное сечение. Однако, если ваша балка является композитной, ее жесткость на изгиб может измениться при меньших радиусах изгиба.

Рис. 10. Консольные углы

Удочка (метод расчета)

Вы вводите жесткость на изгиб балки (EI), силу натяжения (F) и угол (θ) приложения, и удочка рассчитает результирующий изгибающий момент и радиус на фиксированном конце.Он также сообщит вам, где балка выпрямляется (L) и отклонения (y) на вершине (x = 0) и в месте, указанном пользователем (x) в любом месте деформированной длины.

Когда у вас есть изгибающий момент и радиус на анкере, вы можете использовать калькулятор CalQlata Engineering Basics для расчета максимальных напряжений, возникающих в балке в результате конечной нагрузки.

Компрессионная балка (метод расчета)

Вы вводите жесткость балки на изгиб (EI), силу сжатия (F), длину балки (L) и вес на единицу длины (w), которые могут быть собственным весом или ветром, или водой или любой другой равномерно приложенной нагрузкой вдоль по всей длине балки.

Вы можете использовать калькулятор CalQlata Engineering Basics для расчета максимальных напряжений, создаваемых на обоих концах балки, используя либо изгибающие моменты и второй момент площади, либо радиусы изгиба и модуль Юнга материала балки, а также расстояние до нейтрального положения балки. ось до самого крайнего волокна.

Рис. 11. Неудачный расчет кантилевера

Применимость

Этот калькулятор применяется к балкам с прогибом более 5% от длины балки.

Программа CalQlata Beams + в настоящее время ограничена балками со следующими характеристиками:
Постоянное сечение по всей длине
Постоянный материал по всей длине
Низкая жесткость на изгиб по сравнению с приложенной нагрузкой
Длина без опоры больше, чем у обычной балки
Подчиняется закону Гука

Дополнительная литература

Дополнительную информацию по этому вопросу можно найти в справочных публикациях ^{(1, 2, 3, 4 и 18)}

1.2: Структурные нагрузки и система нагружения

2.1.4.1 Дождевые нагрузки

Дождевые нагрузки — это нагрузки из-за скопившейся массы воды на крыше во время ливня или сильных осадков. Этот процесс, называемый пондированием, в основном происходит на плоских крышах и крышах с уклоном менее 0,25 дюйма / фут. Заливка крыш возникает, когда сток после атмосферных осадков меньше количества воды, удерживаемой на крыше. Вода, скопившаяся на плоской или малоскатной крыше во время ливня, может создать большую нагрузку на конструкцию.Поэтому это необходимо учитывать при проектировании здания. Совет Международного кодекса требует, чтобы крыши с парапетами имели первичный и вторичный водостоки. Первичный водосток собирает воду с крыши и направляет ее в канализацию, а вторичный сток служит резервным на случай засорения первичного водостока. На рисунке 2.3 изображена крыша и эти дренажные системы. Раздел 8.3 стандарта ASCE7-16 определяет следующее уравнение для расчета дождевых нагрузок на неотклоненную крышу в случае, если основной слив заблокирован:

где

• R = дождевая нагрузка на неотклоненную крышу в фунтах на кв. Дюйм или кН / м ² .
• d _s = глубина воды на неотклоненной крыше до входа во вторичную дренажную систему (т. Е. Статический напор) в дюймах или мм.
• d _h = дополнительная глубина воды на неотклоненной крыше над входом во вторичную дренажную систему (т. Е. Гидравлический напор) в дюймах или мм. Это зависит от скорости потока, размера дренажа и площади дренажа каждого дренажа.

Расход Q в галлонах в минуту можно рассчитать следующим образом:

Q (галлонов в минуту) = 0.0104 Ай

где

• A = площадь крыши в квадратных футах, осушаемая дренажной системой.
• и = 100 лет, 1 час. интенсивность осадков в дюймах в час для местоположения здания, указанного в правилах водоснабжения.

Рис. 2.3. Водосточная система с крыши (адаптировано из Международного совета по кодам).

2.1.4.2 Ветровые нагрузки

Ветровые нагрузки — это нагрузки, действующие на конструкции ветровым потоком.Ветровые силы были причиной многих структурных нарушений в истории, особенно в прибрежных регионах. Скорость и направление ветрового потока непрерывно меняются, что затрудняет точное прогнозирование давления ветра на существующие конструкции. Это объясняет причину значительных усилий по исследованию влияния и оценки ветровых сил. На рисунке 2.4 показано типичное распределение ветровой нагрузки на конструкцию. Основываясь на принципе Бернулли, взаимосвязь между динамическим давлением ветра и скоростью ветра может быть выражена следующим образом при визуализации потока ветра как потока жидкости:

где

• q = атмосферное динамическое давление ветра в фунтах на квадратный фут.
• ρ = массовая плотность воздуха.
• V = скорость ветра в милях в час.

Базовая скорость ветра для определенных мест на континентальной части США может быть получена из основной контурной карты скорости в ASCE 7-16 .

Предполагая, что удельный вес воздуха для стандартной атмосферы составляет 0,07651 фунт / фут ³ и подставляя это значение в ранее указанное уравнение 2.1, можно использовать следующее уравнение для статического давления ветра:

Для определения величины скорости ветра и его давления на различных высотах над уровнем земли прибор ASCE 7-16 модифицировал уравнение 2.2 путем введения некоторых факторов, учитывающих высоту сооружения над уровнем земли, важность сооружения для жизни и имущества человека, а также топографию его местоположения, а именно:

где

K _z = коэффициент скоростного давления, который зависит от высоты конструкции и условий воздействия. Значения K _z приведены в таблице 2.4.

K _zt = топографический фактор, который учитывает увеличение скорости ветра из-за внезапных изменений топографии там, где есть холмы и откосы.Этот коэффициент равен единице для строительства на ровной поверхности и увеличивается с высотой.

K _d = коэффициент направленности ветра. Он учитывает уменьшенную вероятность максимального ветра, идущего с любого заданного направления, и уменьшенную вероятность развития максимального давления при любом направлении ветра, наиболее неблагоприятном для конструкции. Для конструкций, подверженных только ветровым нагрузкам, K _d = 1; для конструкций, подвергающихся другим нагрузкам, помимо ветровой, значения K _d приведены в таблице 2.5.

• K _e = коэффициент высоты земли. Согласно разделу 26.9 в ASCE 7-16 , это выражается как K _e = 1 для всех отметок.
• V = скорость ветра, измеренная на высоте z над уровнем земли.

Три условия воздействия, классифицированные как B, C и D в таблице 2.4, определены с точки зрения шероховатости поверхности следующим образом:

Воздействие B: Шероховатость поверхности для этой категории включает городские и пригородные зоны, деревянные участки или другую местность с близко расположенными препятствиями.Эта категория применяется к зданиям со средней высотой крыши ≤ 30 футов (9,1 м), если поверхность простирается против ветра на расстояние более 1500 футов. Для зданий со средней высотой крыши более 30 футов (9,1 м) эта категория будет применяться, если шероховатость поверхности с наветренной стороны превышает 2600 футов (792 м) или в 20 раз превышает высоту здания, в зависимости от того, что больше.

Экспозиция C: Экспозиция C применяется там, где преобладает шероховатость поверхности C. Шероховатость поверхности C включает открытую местность с разбросанными препятствиями высотой менее 30 футов.

Воздействие D: Шероховатость поверхности для этой категории включает квартиры, гладкие илистые отмели, солончаки, сплошной лед, свободные участки и водные поверхности. Воздействие D применяется, когда шероховатость поверхности D простирается против ветра на расстояние более 5000 футов или в 20 раз больше высоты здания, в зависимости от того, что больше. Это также применимо, если шероховатость поверхности с наветренной стороны составляет B или C, и площадка находится в пределах 600 футов (183 м) или 20-кратной высоты здания, в зависимости от того, что больше.

Таблица 2.4. Коэффициент воздействия скоростного давления, K _z , как указано в ASCE 7-16 .

Чтобы получить окончательное внешнее давление для расчета конструкций, уравнение 2.3 дополнительно модифицируется следующим образом:

где

• P _z = расчетное ветровое давление на поверхность конструкции на высоте z над уровнем земли. Он увеличивается с высотой на наветренной стене, но остается неизменным с высотой на подветренной и боковых стенах.
• G = коэффициент воздействия порыва. G = 0,85 для жестких конструкций с собственной частотой ≥ 1 Гц. Коэффициенты порывов ветра для гибких конструкций рассчитываются с использованием уравнений в ASCE 7-16 .
• C _p = коэффициент внешнего давления. Это часть внешнего давления на наветренные стены, подветренные стены, боковые стены и крышу. Значения C _p представлены в таблицах 2.6 и 2.7.

Чтобы вычислить ветровую нагрузку, которая будет использоваться для расчета элемента, объедините внешнее и внутреннее давление ветра следующим образом:

где

GC _pi = коэффициент внутреннего давления из ASCE 7-16 .

Рис. 2.4. Типичное распределение ветра на стенах конструкции и крыше.

Таблица 2.6. Коэффициент давления на стенку, C _p , как указано в ASCE 7-16 .

Банкноты:

1. Положительные и отрицательные знаки указывают на давление ветра, действующее по направлению к поверхностям и от них.

2. L — это размер здания, перпендикулярный направлению ветра, а B — размер, параллельный направлению ветра.

Таблица 2.7. Коэффициенты давления на крышу, C _p , для использования с q _h , как указано в ASCE 7-16 .

Пример \ (\ PageIndex {1} \)

Двухэтажное здание, показанное на рисунке 2.5 — это начальная школа, расположенная на ровной местности в пригороде, со скоростью ветра 102 миль в час и категорией воздействия B. Какое давление скорости ветра на высоте крыши для основной системы сопротивления ветровой силе (MWFRS)?

Рис. 2.5. Двухэтажное здание.

Решение

Средняя высота крыши ч = 20 футов

В таблице 26.10-1 из ASCE 7-16 указано, что если категория воздействия — B и коэффициент воздействия скоростного давления для ч = 20 ′, то K _z = 0.7.

Коэффициент топографии из раздела 26.8.2 ASCE 7-16 составляет K _zt = 1,0.

Коэффициент направленности ветра для MWFRS, согласно таблице 26.6-1 в ASCE 7-16 , составляет K _d = 0,85.

Используя уравнение 2.3, скоростное давление на высоте 20 футов для MWFRS составляет:

В некоторых географических регионах сила, оказываемая скопившимся снегом и льдом на крышах зданий, может быть довольно огромной и может привести к разрушению конструкции, если не будет учтена при проектировании конструкции.

Предлагаемые расчетные значения снеговых нагрузок приведены в нормах и проектных спецификациях. Основой для расчета снеговых нагрузок является так называемая снеговая нагрузка на грунт. Снеговая нагрузка на грунт определяется Международными строительными нормами (IBC) как вес снега на поверхности земли. Снеговые нагрузки на грунт для различных частей США можно получить из контурных карт в ASCE 7-16 . Некоторые типичные значения снеговых нагрузок на грунт из этого стандарта представлены в таблице 2.8. После того, как эти нагрузки для требуемых географических областей установлены, их необходимо изменить для конкретных условий, чтобы получить снеговую нагрузку для проектирования конструкций.

Согласно ASCE 7-16 , расчетные снеговые нагрузки для плоских и наклонных крыш можно получить с помощью следующих уравнений:

где

• р _f = расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу.
• р _с = расчетная снеговая нагрузка для скатной крыши.
• р _г = снеговая нагрузка на грунт.
• I = фактор важности. См. Таблицу 2.9 для значений коэффициента важности в зависимости от категории здания.
• C _e = коэффициент воздействия. См. Таблицу 2.10 для значений коэффициента воздействия в зависимости от категории местности.
• C _t = тепловой коэффициент. См. Типичные значения в таблице 2.11.
• C _s = коэффициент наклона.Значения C _s приведены в разделах с 7.4.1 по 7.4.4 ASCE 7-16 , в зависимости от различных факторов.

Таблица 2.10. Коэффициент воздействия, C _e , как указано в ASCE 7-16 .

Пример 2.4

Одноэтажный отапливаемый жилой дом, расположенный в пригороде Ланкастера, штат Пенсильвания, считается частично незащищенным. Крыша дома с уклоном 1 на 20, без нависающего карниза. Какова расчетная снеговая нагрузка на крышу?

Решение

Согласно рис. 7.2-1 в ASCE 7-16 , снеговая нагрузка на грунт для Ланкастера, штат Пенсильвания, составляет

р _г = 30 фунтов на квадратный дюйм.

Поскольку 30 фунтов на квадратный дюйм> 20 фунтов на квадратный дюйм, надбавка за дождь на снегу не требуется.

Чтобы найти уклон крыши, используйте θ = arctan

.

Согласно ASCE 7-16 , поскольку 2,86 ° <15 °, крыша считается пологой. В таблице 7.3-2 в ASCE 7-16 указано, что тепловой коэффициент для обогреваемой конструкции составляет ° C, _t = 1,0 (см. Таблицу 2.11).

Согласно Таблице 7.3-1 в ASCE 7-16 , коэффициент воздействия для частично открытой местности категории B составляет C _e = 1.0 (см. Таблицу 2.10).

В таблице 1.5-2 в ASCE 7-16 указано, что фактор важности I _s = 1,0 для категории риска II (см. Таблицу 2.9).

Согласно уравнению 2.6 снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет:

Так как 21 psf> 20 I _с = (20 psf) (1) = 20 psf. Таким образом, расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 21 фунт / фут.

2.1.4.4 Сейсмические нагрузки

Смещение грунта, вызванное сейсмическими силами во многих географических регионах мира, может быть весьма значительным и часто повреждает конструкции.Это особенно заметно в регионах вблизи активных геологических разломов. Таким образом, большинство строительных норм и правил требуют, чтобы конструкции были спроектированы с учетом сейсмических сил в таких областях, где вероятны землетрясения. Стандарт ASCE 7-16 предоставляет множество аналитических методов для оценки сейсмических сил при проектировании конструкций. Один из этих методов анализа, который будет описан в этом разделе, называется процедурой эквивалентной боковой силы (ELF). Боковой сдвиг основания V и боковая сейсмическая сила на любом уровне, вычисленные с помощью ELF, показаны на рисунке 2.6. Согласно процедуре, общий статический поперечный сдвиг основания, V , в определенном направлении для здания определяется следующим выражением:

где

V = поперечный сдвиг основания здания. Расчетное значение В должно удовлетворять следующему условию:

Вт = эффективный сейсмический вес здания. Он включает в себя полную статическую нагрузку здания, его постоянного оборудования и перегородок.

T = основной естественный период здания, который зависит от массы и жесткости конструкции. Он рассчитывается по следующей эмпирической формуле:

C _t = коэффициент периода строительства. Значение C _t = 0,028 для каркасов из конструкционной стали, устойчивых к моменту, 0,016 для жестких железобетонных рам и 0,02 для большинства других конструкций (см. Таблицу 2.12).

ℎ _n = высота самого высокого уровня здания, а x = 0.8 для стальных жестких рам, 0,9 для жестких железобетонных рам и 0,75 для других систем.

S _DI = расчетное спектральное ускорение. Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций в местах с Тл = 1 секунда.

S _DS = расчетное спектральное ускорение.Он оценивается с использованием сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций с Тс = 0,2 секунды.

R = коэффициент модификации ответа. Это объясняет способность структурной системы противостоять сейсмическим силам. Значения R для нескольких распространенных систем представлены в таблице 2.13.

I = фактор важности. Это мера последствий для жизни человека и материального ущерба в случае выхода конструкции из строя.Значение фактора важности равно 1 для офисных зданий, но равняется 1,5 для больниц, полицейских участков и других общественных зданий, где в случае разрушения конструкции ожидается большая гибель людей или повреждение имущества.

После того, как общая сейсмическая статическая поперечная поперечная сила сдвига основания в заданном направлении для конструкции вычислена, следующим шагом будет определение поперечной сейсмической силы, которая будет приложена к каждому уровню пола, используя следующее уравнение:

где

F _x = боковая сейсмическая сила, приложенная к уровню x .

Вт _i и Вт _x = эффективные сейсмические веса на уровнях i и x .

ℎ _i и ℎ _x = высота от основания конструкции до этажей на уровнях i и x .

= суммирование произведения W _i и по всей структуре.

k = показатель распределения, относящийся к основному собственному периоду конструкции.Для T ≤ 0,5 с, k = 1,0, а для T ≥ 2,5 с, k = 2,0. Для T , лежащего между 0,5 и 2,5 с, k можно вычислить с использованием следующего соотношения:

Рис. 2.6. Процедура эквивалентной боковой силы

Пример 2.5

Пятиэтажное офисное стальное здание, показанное на Рисунке 2.7, укреплено по бокам стальными каркасами, устойчивыми к особым моментам, и его размеры в плане 75 футов на 100 футов.Здание находится в Нью-Йорке. Используя процедуру эквивалентной боковой силы ASCE 7-16 , определите поперечную силу, которая будет приложена к четвертому этажу конструкции. Статическая нагрузка на крышу составляет 32 фунта на квадратный фут, статическая нагрузка на перекрытие (включая нагрузку на перегородку) составляет 80 фунтов на квадратный фут, а снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 40 фунтов на квадратный фут. Не обращайте внимания на вес облицовки. Расчетные параметры спектрального ускорения: S _DS = 0,28 и S _{D 1} = 0.11.

Рис. 2.7. Пятиэтажное офисное здание.

Решение

S _DS = 0,28 и S _{D 1} = 0,11 (дано).

R = 8 для стальной рамы со специальным моментом сопротивления (см. Таблицу 2.13).

Офисное здание относится к категории риска занятости II, поэтому I _e = 1,0 (см. Таблицу 2.9).

Рассчитайте приблизительный фундаментальный естественный период здания T _a .

C _t = 0,028 и x = 0,8 (из таблицы 2.12 для стальных рам, сопротивляющихся моменту).

ℎ _n = Высота крыши = 52,5 фута

Определите статическую нагрузку на каждом уровне. Поскольку снеговая нагрузка на плоскую крышу, указанная для офисного здания, превышает 30 фунтов на квадратный фут, 20% снеговой нагрузки должны быть включены в расчеты сейсмической статической нагрузки.

Вес, присвоенный уровню крыши:

Вт _крыша = (32 фунта на фут) (75 футов) (100 футов) + (20%) (40 фунтов на квадратный фут) (75 футов) (100 футов) = 300000 фунтов

Вес, присвоенный всем остальным уровням, следующий:

Вт _i = (80 фунтов на фут) (75 футов) (100 футов) = 600000 фунтов

Общая статическая нагрузка составляет:

Вт _Всего = 300000 фунтов + (4) (600000 фунтов) = 2700 тыс.

Расчет коэффициента сейсмической реакции C _s .

Следовательно, C _с = 0,021> 0,01

Определите сейсмический сдвиг основания V .

В = C _с Вт = (0,021) (2700 тысяч фунтов) = 56,7 тыс.

Рассчитайте боковую силу, приложенную к четвертому этажу.

2.1.4.5 Гидростатическое давление и давление грунта

Подпорные конструкции должны быть спроектированы таким образом, чтобы не допускать опрокидывания и скольжения, вызываемых гидростатическим давлением и давлением грунта, чтобы обеспечить устойчивость их оснований и стен.Примеры подпорных стен включают гравитационные стены, консольные стены, контрфорсированные стены, резервуары, переборки, шпунтовые сваи и другие. Давление, создаваемое удерживаемым материалом, всегда перпендикулярно поверхностям удерживающей конструкции, контактирующим с ними, и изменяется линейно с высотой. Интенсивность нормального давления р и равнодействующая сила P на удерживающей конструкции рассчитываются следующим образом:

Где

γ = удельный вес удерживаемого материала.

ℎ = расстояние от поверхности удерживаемого материала и рассматриваемой точки.

2.1.4.6 Разные нагрузки

Существует множество других нагрузок, которые также можно учитывать при проектировании конструкций, в зависимости от конкретных случаев. Их включение в сочетания нагрузок будет основано на усмотрении проектировщика, если предполагается, что в будущем они окажут значительное влияние на структурную целостность. Эти нагрузки включают тепловые силы, центробежные силы, силы из-за дифференциальной осадки, ледовые нагрузки, нагрузки от затопления, взрывные нагрузки и многое другое.

2.2 Сочетания нагрузок для расчета конструкций

Конструкции

разработаны с учетом требований как прочности, так и удобства эксплуатации. Требование прочности обеспечивает безопасность жизни и имущества, а требование эксплуатационной пригодности гарантирует удобство использования (людей) и эстетику конструкции. Чтобы соответствовать указанным выше требованиям, конструкции проектируются на критическую или самую большую нагрузку, которая будет действовать на них. Критическая нагрузка для данной конструкции определяется путем объединения всех различных возможных нагрузок, которые конструкция может нести в течение своего срока службы.В разделах 2.3.1 и 2.4.1 документа ASCE 7-16 представлены следующие сочетания нагрузок для использования при проектировании конструкций с использованием методов расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и расчета допустимой прочности (ASD).

Для LRFD комбинации нагрузок следующие:

1.1.4 Д

2.1.2 D + 1.6 L + 0,5 ( L _r или S или R )

3.1.2 D + 1.6 ( L _r или S или R ) + ( L или 0.5 Вт )

4.1.2 D + 1.0 W + L + 0,5 ( L _r или S или R )

5.0.9 D + 1.0 W

Для ASD комбинации нагрузок следующие:

1. Д

2. Д + Д

3. D + ( L _r или S или R )

4. D + 0,75 L + 0.75 ( L _r или S или R )

5. D + (0,6 Вт )

где

D = статическая нагрузка.

L = временная нагрузка из-за занятости.

L _r = временная нагрузка на крышу.

S = снеговая нагрузка.

R = номинальная нагрузка из-за начальной дождевой воды или льда, без учета затопления.

Вт = ветровая нагрузка.

E = сейсмическая нагрузка.

Пример 2.6

Система пола, состоящая из деревянных балок, расположенных на расстоянии 6 футов друг от друга по центру, и деревянной обшивки с гребнем и пазом, как показано на рисунке 2.8, выдерживает статическую нагрузку (включая вес балки и обшивки) 20 фунтов на квадратный фут и временную нагрузку. 30 фунтов на квадратный фут. Определите максимальную факторную нагрузку в фунтах / футах, которую должна выдержать каждая балка перекрытия, используя комбинации нагрузок LRFD.

Рис. 2.8. Система полов.

Решение

Собственная нагрузка D = (6) (20) = 120 фунт / фут

Переменная нагрузка л = (6) (30) = 180 фунт / фут

Определение максимальной факторизованной нагрузки Вт _и с использованием комбинаций нагрузок LRFD и пренебрежением членами, не имеющими значений, дает следующее:

Вт _u = (1,4) (120) = 168 фунт / фут

Вт _u = (1,2) (120) + (1,6) (180) = 288 фунтов / фут

Вт _u = (1.2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

Вт _u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

Вт _u = (1,2) (120) + (0,5) (180) = 234 фунт / фут

Вт _u = (0,9) (120) = 108 фунт / фут

Регулирующая факторная нагрузка = 288 фунтов / фут

2.3 Ширина и площадь притока

Зона притока — это зона нагрузки, на которую будет воздействовать элемент конструкции. Например, рассмотрим внешнюю балку B1 и внутреннюю балку B2 односторонней системы перекрытий, показанной на рисунке 2.9. Входная ширина для B1 — это расстояние от центральной линии луча до половины расстояния до следующего или соседнего луча, а подчиненная область для луча — это область, ограниченная шириной подчиненного элемента и длиной луча, как заштриховано на рисунке. Для внутренней балки B2-B3 ширина притока W _T составляет половину расстояния до соседних балок с обеих сторон.

Рис. 2.9. Площадь притока.

2.4 Области влияния

Зоны влияния — это зоны нагружения, которые влияют на величину нагрузок, переносимых конкретным элементом конструкции.В отличие от притоков, где нагрузка в пределах зоны воспринимается стержнем, все нагрузки в зоне влияния не поддерживаются рассматриваемым стержнем.

2,5 Снижение динамической нагрузки

Большинство норм и правил допускают снижение временных нагрузок при проектировании больших систем перекрытий, поскольку очень маловероятно, что такие системы всегда будут поддерживать расчетные максимальные временные нагрузки в каждом случае. Раздел 4.7.3 стандарта ASCE 7-16 разрешает снижение временных нагрузок для стержней с зоной воздействия A _I ≥ 37.2 м ² (400 футов ² ). Площадь влияния — это произведение площади притока и коэффициента элемента динамической нагрузки. Уравнения ASCE 7-16 для определения приведенной временной нагрузки на основе зоны влияния следующие:

где

L = уменьшенная расчетная временная нагрузка на фут ² (или м ² ).

≥ 0,50 L _o для конструктивных элементов, поддерживающих один пол (например, балки, фермы, плиты и т. Д.).

≥ 0,40 L _o для конструктивных элементов, поддерживающих два или более этажа (например, колонны и т. Д.).

Никакое уменьшение не допускается для динамических нагрузок на пол, превышающих 4,79 кН / м ² (100 фунтов / фут ² ), или для этажей общественных собраний, таких как стадионы, зрительные залы, кинотеатры и т. Д., Поскольку существует большая вероятность того, что такие этажи будут перегружены или использованы как гаражи.

L _o = несниженная расчетная временная нагрузка на фут ² (или ² м) из таблицы 2.2 (Таблица 4.3-1 в ASCE 7-16 ).

A _T = площадь притока элемента в футах ² (или м ² ).

K _LL = A _I / A _T = коэффициент элемента динамической нагрузки из таблицы 2.14 (см. Значения, приведенные в таблице 4.7-1 в ASCE 7-16 ).

A _I = K _LL A _T = зона воздействия.

Таблица 2.14. Коэффициент динамической нагрузки элемента.

Пример 2.7

В четырехэтажном школьном здании, используемом для классных комнат, колонны расположены, как показано на рис. 2.10. Нагрузка конструкции на плоскую крышу оценивается в 25 фунтов / фут ² . Определите приведенную временную нагрузку, поддерживаемую внутренней колонной на уровне земли.

Рис. 2.10. Четырехэтажное здание школы.

Решение

Любая внутренняя колонна на уровне земли выдерживает нагрузку на крышу и временные нагрузки на втором, третьем и четвертом этажах.

Площадь притока внутренней колонны составляет A _T = (30 футов) (30 футов) = 900 футов ²

Временная нагрузка на крышу составляет F _R = (25 фунтов / фут ² ) (900 футов ² ) = 22500 фунтов = 22,5 k

Для динамических нагрузок на перекрытие используйте уравнения ASCE 7-16 , чтобы проверить возможность уменьшения.

л _o = 40 фунтов / фут ² (из таблицы 4.1 в ASCE 7-16 ).

Если внутренняя колонна K _LL = 4, то зона влияния A ₁ = K _LL A _T = (4) (900 футов ² ) = 3600 футов ² .

Так как 3600 футов ² > 400 футов ² , временная нагрузка может быть уменьшена с помощью уравнения 2.14 следующим образом:

Согласно таблице 4.1 в ASCE 7-16 , приведенная нагрузка как часть неуменьшенной временной нагрузки на пол для классной комнаты равна Таким образом, приведенная временная нагрузка на пол составляет:

F _F = (20 фунтов / фут ² ) (900 футов ² ) = 18000 фунтов = 18 кг

Общая нагрузка, воспринимаемая внутренней колонной на уровне земли, составляет:

F _Итого = 22.5 k + 3 (18 k) = 76,5 k

Краткое содержание главы

Структурные нагрузки и системы нагружения: Конструкционные элементы рассчитаны на наихудшие возможные сочетания нагрузок. Некоторые нагрузки, которые могут воздействовать на конструкцию, кратко описаны ниже.

Собственные нагрузки : Это нагрузки постоянной величины в конструкции. Они включают в себя вес конструкции и нагрузки, которые постоянно прилагаются к ней.

Временные нагрузки : Это нагрузки различной величины и положения.К ним относятся подвижные грузы и нагрузки из-за занятости.

Ударные нагрузки : Ударные нагрузки — это внезапные или быстрые нагрузки, прикладываемые к конструкции в течение относительно короткого периода времени по сравнению с другими нагрузками на конструкцию.

Дождевые нагрузки : Это нагрузки из-за скопления воды на крыше после ливня.

Ветровые нагрузки : Это нагрузки из-за давления ветра на конструкции.

Снеговые нагрузки : Это нагрузки, оказываемые на конструкцию скопившимся снегом на крыше.

Нагрузки от землетрясений : Это нагрузки, оказываемые на конструкцию движением грунта, вызванным сейсмическими силами.

Гидростатическое давление и давление грунта : Это нагрузки на подпорные конструкции из-за давлений, создаваемых удерживаемыми материалами. Они линейно меняются с высотой стен.

Сочетания нагрузок: Два метода проектирования зданий — это метод расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и метод расчета допустимой прочности (ASD).Некоторые комбинации нагрузок для этих методов показаны ниже.

LRFD:

1.1.4 Д

2.1.2 D + 1.6 L + 0,5 ( L _r или S или R )

3.1.2 D + 1.6 ( L _r или S или R ) + ( L или 0,5 W )

4.1.2 D + 1.0 W + L + 0.5 ( L _r или S или R )

5.0.9 D + 1.0 W

ASD:

1. Д

2. Д + Д

3. D + ( L _r или S или R )

4. D + 0,75 L + 0,75 ( L _r или S или R )

5. D + (0,6 Вт )

Список литературы

ACI (2016 г.), Требования строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318-14), Американский институт бетона.

ASCE (2016), Минимальные расчетные нагрузки для зданий и других конструкций, ASCE 7-16, ASCE.

ICC (2012), Международные строительные нормы и правила, Международный совет по нормам.

Практические задачи

2.1 Определите максимальный факторный момент для балки крыши, подверженной следующим моментам рабочей нагрузки:

M _D = 40 psf (статический момент нагрузки)

M _{L r} = 36 psf (момент нагрузки на крышу)

M _с = 16 psf (момент снеговой нагрузки)

2.2 Определите максимальную факторную нагрузку, воспринимаемую колонной, подвергающейся следующим эксплуатационным нагрузкам:

P _D = 500 тысяч фунтов (статическая нагрузка)

P _L = 280 тысяч фунтов (постоянная нагрузка на пол)

P _S = 200 тысяч фунтов (снеговая нагрузка)

P _E = ± 30 тысяч фунтов (землетрясение)

P _w = ± 70 тысяч фунтов (ветровая нагрузка)

2.3 Типичная планировка композитной системы перекрытий из железобетона и бетона в здании библиотеки показана на рисунке P2.1. Определите статическую нагрузку в фунтах / футах, действующую на типичную внутреннюю балку B 1– B 2 на втором этаже. Все лучи Вт 12 × 44, разнесены на 10 футов o.c. Распределенные нагрузки на второй этаж:

Типовой план этажа

Рис.P2.1. Композитная система перекрытий из стали и бетона.

2.4 План второго этажа здания начальной школы показан на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3, за исключением того, что потолок представляет собой акустическую древесноволокнистую плиту с минимальной расчетной нагрузкой 1 фунт-сила на фут. Все балки имеют размер W 12 × 75, вес 75 фунтов / фут, а все балки — W 16 × 44, с собственным весом 44 фунта / фут. Определите статическую нагрузку на типичную внутреннюю балку A 2- B 2.

2.5 План второго этажа офисного помещения показан на рисунке P2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3. Определите общую статическую нагрузку, приложенную к внутренней колонне B 2 на втором этаже. Все балки Вт 14 × 75, и все балки Вт 18 × 44.

2.6 Четырехэтажное больничное здание с плоской крышей, показанное на рисунке P2.2, имеет концентрически скрепленные рамы в качестве системы сопротивления поперечной силе. Вес на каждом уровне пола указан на рисунке.Определите сейсмический сдвиг в основании в тысячах фунтов с учетом следующих расчетных данных:

S ₁ = 1,5 г

S _с = 0,6 г

Класс площадки = D

Рис. P2.2. Четырехэтажное здание с плоской крышей.

2.7 Используйте ASCE 7-16 для определения снеговой нагрузки (psf) для здания, показанного на рисунке P2.3. Следующие данные относятся к зданию:

Снеговая нагрузка на грунт = 30 фунтов на квадратный дюйм

Крыша полностью покрыта битумной черепицей.

Угол наклона крыши = 25 °

Открытая местность

Категория размещения I

Неотапливаемое сооружение

Рис. P2.3. Образец кровли.

2.8. В дополнение к расчетной снеговой нагрузке, рассчитанной в практической задаче 2.7, крыша здания на рисунке P2.3 подвергается статической нагрузке 16 фунтов на квадратный фут (включая вес фермы, кровельной доски и асфальтовой черепицы) по горизонтали. самолет. Определите равномерную нагрузку, действующую на внутреннюю ферму, если фермы имеют 6 футов-0 дюймов в центре.

2.9 Ветер дует со скоростью 90 миль в час на закрытое хранилище, показанное на рисунке P2.4. Объект расположен на ровной местности с категорией воздействия B. Определите давление скорости ветра в psf на высоте карниза объекта. Топографический коэффициент K _zt = 1.0.

Рис. P2.4. Закрытая сторга.

.