Выполнение расчета прогиба деревянной балки

При действии нагрузки деревянные балки могут получать довольно большие прогибы, в результате которых нарушается их нормальная эксплуатация. Поэтому кроме расчетов по первой группе предельных состояний (прочность), необходимо выполнить расчет деревянных балок и по второй группе т. е.

по прогибам. Расчет деревянных балок на прогиб выполняется на действие нормативных нагрузок. Нормативную нагрузку получаем разделением расчетной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке.

Вычесление нормативной нагрузки выполнятся в сервисе расчет деревянных балокавтоматически. Нормальная эксплуатация балок возможна, в случае если расчетный прогиб деревянной балки не превышает прогиб, установленный нормами. Нормативными документами установлены конструктивные и эстетико-психологические требования.

1. Конструктивные требования к прогибам деревянных балок.

Представлены в СП64.13330.2011 “ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ” Таблица 19Элементы конструкцийПредельные прогибы в долях пролета, не более1 Балки междуэтажных перекрытий 2 Балки чердачных перекрытий 3 Покрытия (кроме ендов): а) прогоны, стропильные ноги б) балки консольные в) фермы, клееные балки (кроме консольных) г) плиты д) обрешетки, настилы 4 Несущие элементы ендов 5 Панели и элементы фахверха1/2501/2001/2001/1501/3001/250 1/1501/4001/250

1. Эстетическо-психологические требования к прогибам деревянных балок.

Представлены в СП20.13330.2011 “НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ” Приложение Е.2

Элементы конструкцийВертикальные предельные прогибы 2 Балки, фермы, ригели, прогоны, плиты, настилы (включая поперечные ребра плит и настилов):а) покрытий и перекрытий, открытых для обзора, при пролете l, м: l<1 l<3 l<6 l<12 l<24 1/1201/150 1/2001/2501/300В случае если балка скрыта (к примеру, под подшивным потолком) то соблюдение эстетико-психологических требований не является обязательным. В данном случае необходимо выполнить расчет прогибов балкина соблюдение только конструктивных требований по прогибам.

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 Мвначале формулы указывает на изгибающий момент. Он исчисляется в кгс*м.Wобозначает момент сопротивления. Единицы измерения см3.

Расчёт прогиба деревянной балки является частью, представленной выше формулы. Буква Муказывает 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.

В современном индивидуальном строительстве деревянные балки используются почти в каждом проекте. Найти постройку, в которой не используются деревянные перекрытия, практически невозможно. Деревянные балки применяются и для устройства полов, и в качестве несущих элементов, как опоры для межэтажных и чердачных перекрытий.

Формула расчета прогиба балки.

Известно, что деревянные балки, как и любые другие, могут прогибаться под воздействием различных нагрузок.

Эта величина — стрелка прогиба — зависит от материала, характера нагрузки и геометрических характеристик конструкции. Небольшой прогиб вполне допустим. Когда мы ходим, например, по деревянному настилу, то чувствуем, как пол слегка пружинит, однако если такие деформации незначительны, то нас это мало беспокоит.

Насколько можно допустить прогиб, определяется двумя факторами:

Прогиб не должен превышать расчетных допустимых значений.Прогиб не должен мешать эксплуатации здания.

Чтобы узнать, насколько будут деформироваться деревянные элементы в конкретном случае, нужно произвести расчеты на прочность и жесткость. Подробные и детальные расчеты такого рода — это работа инженеров-строителей, однако, имея навык математических вычислений и зная несколько формул из курса сопротивления материалов, вполне можно самостоятельно рассчитать деревянную балку.

Вспомогательная таблица для расчета количества балок.

Любая постройка должна быть прочной.

Именно поэтому балки перекрытия проверяют в первую очередь на прочность, чтобы конструкция могла выдерживать все необходимые нагрузки, не разрушаясь. Кроме прочности конструкция должна обладать жесткостью и устойчивостью. Величина прогиба является элементом расчета на жесткость.

Прочность и жесткость неразрывно связаны между собой. Вначале делают расчеты на прочность, а затем, используя полученные результаты, можно сделать расчет прогиба.

Чтобы правильно спроектировать собственный загородный дом, необязательно знать полный курс сопротивления материалов. Но углубляться в слишком подробные вычисления не стоит, как и просчитывать различные варианты конструкций.

Чтобы не ошибиться, лучше воспользоваться укрупненными расчетами, применяя простые схемы, а высчитывая нагрузки на несущие элементы, всегда делать небольшой запас в большую сторону.

Алгоритм вычисления прогиба

Рассмотрим упрощенную схему расчета, опуская некоторые специальные термины, и формулы для расчета двух основных случаев нагружения, принятых в строительстве.

Нужно выполнить следующие действия:

Составить расчетную схему и определить геометрические характеристики балки.Определить максимальную нагрузку на этот несущий элемент.При необходимости проверить брус на прочность по изгибающему моменту.Вычислить максимальный прогиб.

Расчетная схема балки и момент инерции

Расчетную схему сделать довольно просто. Нужно знать размеры и форму поперечного сечения элемента конструкции, способ опирания, а также пролет, то есть расстояние между опорами. Например, если вы укладываете опорные брусья перекрытия на несущие стены дома, а расстояние между стенами 4 м, то пролет будет l=4 м. 4.

Здесь нужно обратить внимание на то, что момент инерции прямоугольного сечения зависит от того, как оно сориентировано в пространстве. Если брус положить широкой стороной на опоры, то момент инерции будет значительно меньше, а прогиб — больше.

Этот эффект каждый может прочувствовать на практике. Все знают, что доска, положенная обычным способом, прогибается гораздо сильнее, чем та же доска, положенная на ребро. Это свойство очень хорошо отражается в самой формуле для вычисления момента инерции.

Определение максимальной нагрузки

Для определения максимальной нагрузки на балку нужно сложить все ее составляющие: вес самого бруса, вес перекрытия, вес обстановки вместе с находящимися там людьми, вес перегородок.

Все это нужно сделать в пересчете на 1 пог. м балки. Таким образом, нагрузка q будет состоять из следующих показателей:

Расчет на смятие опорных участков балки.

вес 1 пог.

м балки;вес 1 кв. м перекрытия;временная нагрузка на перекрытие;нагрузка от перегородок на 1 кв. 3/48*E*J, где:

F — сила давления на брус, например, вес печи или другого тяжелого оборудования.

Модуль упругости Е для разных видов древесины различен, эта характеристика зависит не только от породы дерева, но и от вида бруса — цельные балки, клееный брус или оцилиндрованное бревно имеют различные модули упругости.

Подобные вычисления могут производиться с различными целями. Если вам нужно просто узнать, в каких пределах будут находиться деформации элементов конструкции, то после определения стрелки прогиба дело можно считать завершенным. Но если вас интересует, насколько полученные результаты соответствуют строительным нормам, то необходимо выполнить сравнение полученных результатов с цифрами, приведенными в соответствующих нормативных документах.

Балка является основным элементом несущей конструкции сооружения.

При строительстве важно провести расчет прогиба балки. В реальном строительстве на данный элемент действует сила ветра, нагружение и вибрации. Однако при выполнении расчетов принято принимать во внимание только поперечную нагрузку или проведенную нагрузку, которая эквивалентна поперечной.

При расчете балка воспринимается как жесткозакрепленный стержень, который устанавливается на двух опорах.

Если она устанавливается на трех и более опорах, расчет ее прогиба является более сложным, и провести его самостоятельно практически невозможно.Основное нагружение рассчитывается как сумма сил, которые действуют в направлении перпендикулярного сечения конструкции. Расчетная схема требуется для определения максимальной деформации, которая не должна быть выше предельных значений. Это позволит определить оптимальный материал необходимого размера, сечения, гибкости и других показателей.

Виды балок

Для строительства различных сооружений применяются балки из прочных и долговечных материалов. Такие конструкции могут отличаться по длине, форме и сечению.

Чаще всего используются деревянные и металлические конструкции. Для расчетной схемы прогиба большое значение имеет материал элемента. Особенность расчета прогиба балки в данном случае будет зависеть от однородности и структуры ее материала.

Деревянные

Для постройки частных домов, дач и другого индивидуального строительства чаще всего используются деревянные балки. Деревянные конструкции, работающие на изгиб, могут использоваться для потолочных и напольных перекрытий.

Для расчета максимального прогиба следует учитывать:

Материал. Различные породы дерева обладают разным показателем прочности, твердости и гибкости.Форма поперечного сечения и другие геометрические характеристики.Различные виды нагрузки на материал.

Допустимый прогиб балки учитывает максимальный реальный прогиб, а также возможные дополнительные эксплуатационные нагрузки.

Конструкции из древесины хвойных пород

Стальные

Металлические балки отличаются сложным или даже составным сечением и чаще всего изготавливаются из нескольких видов металла. При расчете таких конструкций требуется учитывать не только их жесткость, но и прочность соединений.

Металлические конструкции изготавливаются путем соединения нескольких видов металлопроката, используя при этом такие виды соединений:

электросварка;заклепки;болты, винты и другие виды резьбовых соединений.

Стальные балки чаще всего применяются для многоэтажных домов и других видов строительства, где требуется высокая прочность конструкции. В данном случае при использовании качественных соединений гарантируется равномерно распределенная нагрузка на балку.

Для проведения расчета балки на прогиб может помочь видео:

Прочность и жесткость балки

Чтобы обеспечить прочность, долговечность и безопасность конструкции, необходимо выполнять вычисление величины прогиба балок еще на этапе проектирования сооружения. Поэтому крайне важно знать максимальный прогиб балки, формула которого поможет составить заключение о вероятности применения определенной строительной конструкции.

Использование расчетной схемы жесткости позволяет определить максимальные изменения геометрия детали.

Расчет конструкции по опытным формулам не всегда эффективен. Рекомендуется использовать дополнительные коэффициенты, позволяющие добавить необходимый запас прочности. Не оставлять дополнительный запас прочности – одна из основных ошибок строительства, которая приводит к невозможности эксплуатации здания или даже тяжелым последствиям.

Существует два основных метода расчета прочности и жесткости:

Простой. При использовании данного метода применяется увеличительный коэффициент.Точный. Данный метод включает в себя использование не только коэффициентов для запаса прочности, но и дополнительные вычисления пограничного состояния.

Последний метод является наиболее точным и достоверным, ведь именно он помогает определить, какую именно нагрузку сможет выдержать балка.

Расчет на жесткость

Для расчета прочности балки на изгиб применяется формула:

Где:

M – максимальный момент, который возникает в балке;

Wn,min– момент сопротивления сечения, который является табличной величиной или определяется отдельно для каждого вида профиля.

Ryявляется расчетным сопротивлением стали при изгибе. Зависит от вида стали.

γcпредставляет собой коэффициент условий работы, который является табличной величиной.

Расчет жесткости или величины прогиба балки является достаточно простым, поэтому расчеты может выполнить даже неопытный строитель. Однако для точного определения максимального прогиба необходимо выполнить следующие действия:

Составление расчетной схемы объекта.Расчет размеров балки и ее сечения.Вычисление максимальной нагрузки, которая воздействует на балку.Определение точки приложения максимальной нагрузки.Дополнительно балка может быть проверена на прочность по максимальному изгибающему моменту.Вычисление значения жесткости или максимально прогиба балки.

Чтобы составить расчетную схему, потребуются такие данные:

размеры балки, длину консолей и пролет между ними;размер и форму поперечного сечения;особенности нагрузки на конструкцию и точно ее приложения;материал и его свойства.

Если производится расчет двухопорной балки, то одна опора считается жесткой, а вторая – шарнирной.

Расчет моментов инерции и сопротивления сечения

Для выполнения расчетов жесткости потребуется значение момент инерции сечения (J) и момента сопротивления (W). Для расчета момента сопротивления сечения лучше всего воспользоваться формулой:

Важной характеристикой при определении момента инерции и сопротивления сечения является ориентация сечения в плоскости разреза. При увеличении момента инерции увеличивается и показатель жесткости.

Определение максимальной нагрузки и прогиба

Для точного определения прогиба балки, лучше всего применять данную формулу:

Где:

q является равномерно-распределенной нагрузкой;

E – модуль упругости, который является табличной величиной;

l – длина;

I – момент инерции сечения.

Чтобы рассчитать максимальную нагрузку, следует учитывать статические и периодические нагрузки. К примеру, если речь идет о двухэтажном сооружении, то на деревянную балку будет постоянно действовать нагрузка от ее веса, техники, людей.

Особенности расчета на прогиб

Расчет на прогиб проводится обязательно для любых перекрытий.

Крайне важен точный расчет данного показателя при значительных внешних нагрузках. Сложные формулы в данном случае использовать необязательно. Если использовать соответствующие коэффициенты, то вычисления можно свести к простым схемам:

Стержень, который опирается на одну жесткую и одну шарнирную опору, и воспринимает сосредоточенную нагрузку.Стержень, который опирается на жесткую и шарнирную опору, и при этом на него действует распределенное нагружение.Варианты нагружения консольного стержня, который закреплен жестко.Действие на конструкцию сложной нагрузки.

Применение этого метода вычисления прогиба позволяет не учитывать материал. Поэтому на расчеты не влияют значения его основных характеристик.

Пример подсчета прогиба

Чтобы понять процесс расчета жесткости балки и ее максимального прогиба, можно использовать простой пример проведения расчетов. Данный расчет проводится для балки с такими характеристиками:

материал изготовления – древесина;плотность составляет 600 кг/м3;длина составляет 4 м;сечение материала составляет 150*200 мм;масса перекрывающих элементов составляет 60 кг/м²;максимальная нагрузка конструкции составляет 249 кг/м;упругость материала составляет 100 000 кгс/ м²;J равно 10 кг*м².

Для вычисления максимальной допустимой нагрузки учитывается вес балки, перекрытий и опор. Рекомендуется также учесть вес мебели, приборов, отделки, людей и других тяжелых вещей, который также будут оказывать воздействие на конструкцию. Для расчета потребуются такие данные:

вес одного метра балки;вес м2 перекрытия;расстояние, которое оставляется между балками;временная нагрузка;нагрузка от перегородок на перекрытие.

Чтобы упросить расчет данного примера, можно принять массу перекрытия за 60 кг/м², нагрузку на каждое перекрытие за 250 кг/м², нагрузки на перегородки 75 кг/м², а вес метра балки равным 18 кг. При расстоянии между балками в 60 см, коэффициент k будет равен 0,6.

Если подставить все эти значения в формулу, то получится:

q = ( 60 + 250 + 75 ) * 0,6 + 18 = 249 кг/м.

Для расчета изгибающего момента следует воспользоваться формулой f = (5 / 384) * [(qn * L4) / (E * J)] £ [¦].

Подставив в нее данные, получается f = (5 / 384) * [(qn * L4) / (E * J)] = (5 / 384) * [(249 * 44) / (100 000 * 10)] = 0,13020833 * [(249 * 256) / (100 000 * 10)] = 0,13020833 * (6 3744 / 10 000 000) = 0,13020833 * 0,0000063744 = 0,00083 м = 0,83 см.

Именно это и является показателем прогиба при воздействии на балку максимальной нагрузки. Данные расчеты показывают, что при действии на нее максимальной нагрузки, она прогнется на 0,83 см. Если данный показатель меньше 1, то ее использование при указанных нагрузках допускается.

Использование таких вычислений является универсальным способом вычисления жесткости конструкции и величины их прогибания. Самостоятельно вычислить данные величины достаточно легко. Достаточно знать необходимые формулы, а также высчитать величины.

Некоторые данные необходимо взять в таблице. При проведении вычислений крайне важно уделять внимание единицам измерения. Если в формуле величина стоит в метрах, то ее нужно перевести в такой вид.

Такие простые ошибки могут сделать расчеты бесполезными. Для вычисления жесткости и максимального прогиба балки достаточно знать основные характеристики и размеры материала. Эти данные следует подставить в несколько простых формул.

Источники:

• rascheta.net
• bouw.ru
• 1poderevu.ru
• viascio.ru

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок: Инструкции +Фото и Видео

Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок. Для строительства деревянного дома потребуется провести расчет несущей способности деревянной балки. Не менее важное значение в терминологии строителей уделяется определению прогиба. Без хорошего математического анализа каждого из параметров невозможно выстроить красивый и надежный дом из бруса. Именно по этой причине перед началом строительства очень важно, чтобы был правильно рассчитан прогиб балок из дерева.

Такие расчеты будут залогом того, что ваша постройка будет надежной и качественной.

Что требуется для правильного расчета?

Расчет деревянной балки на прогиб и несущей способности не такая простая задача, как может показаться кому-то вначале. Чтобы понять, какое количество досок вам потребуется, а также, какого они должны быть размера, следует потратить много времени, или же просто использовать специальную программу-калькулятор для расчета.

Для начала следует замерить пролет, который вы хотите перекрыть деревянными балками, а после уделить особое внимание способу фиксации. Очень важно, как глубоко будут заходить в стену фиксирующие элементы. Только после проведения всех подобных операций вы сможете заняться расчетом несущей способности и прогиба деревянных балок и остальных параметров, которые не менее важны при строительстве.

Длина

Перед началом расчета прогиба и несущей способности узнайте, какова длина каждой доски из дерева. Такой параметр определен длиной пролета, и все же это еще не все. Все подсчеты должны быть выполнены с определенным запасом.

Обратите внимание, что, если деревянные балки будут заделаны в стены, это будет влиять на их длину и остальные расчеты.

Материал

При проведении подсчета немаловажное значение имеет материал, из которого вы хотите построить дом. Если вы выбрали в качестве основного материала кирпич, доски должны будут быть вмонтированы в гнезда, и приблизительная глубина при этом должна быть от 10 до 15 см. если же речь идет о постройке из дерева, параметры, которые описаны в СНиП, кардинально меняются. В таком случае будет достаточно глубины в 7-9 см. Но учтите, что из-за этого изменится конечная несущая способность.

Если при монтаже будут использованы кронштейны или хомуты, то длина досок и бревен должна соответствовать проему. Если говорить проще, вам нужно рассчитать расстояние от одной стены до другой и тогда вы узнаете, какова несущая способность конструкции в целом.

Важно! При создании ската крыши за стены следует выносить бревна на 0,3-0,5 метра. Это обязательно нужно будет учитывать при подсчете способности конструкции противостояния различным нагрузкам.

Но не все зависит от того, что хочет воплотить архитектор, если дело касается одной лишь математики. Для обрезной доски допустима максимальная длина в 600 см., иначе несущая способность ухудшится и прогиб станет только больше.

Клееный брус

Не редкость, что у домов есть пролеты от 10 до 12 метров. Для осуществления этого используют клееный брус. Он бывает прямоугольным или двутавровым. Еще для надежности можно использовать опоры, и для этого идеально подойдут колоны или дополнительные стены.

Полезный совет! Большинство строителей, если требуется перекрыть длинный пролет, используют фермы.

Методология расчета – общая информация

При расчете деревянной балки на прогиб следует помнить, что для малоэтажного строительства не редкость использование однопролетных балок. Длина всех элементов может быть разной и в большом диапазоне. Чаще всего она зависит от того, какие параметры строения, которое вы хотите возвести.

Обратите внимание, что калькулятор на расчет деревянной балки на прогиб, который есть в конце этой статьи, даст возможность высчитать каждое из значений без временных затрат. Для использования программы введите все известные базовые данные.

В качестве несущих элементов конструкции используют деревянные бруски, у которых высота сечения от 14 до 25 см, а толщина от 5,5 до 15,5 см. Эти параметры используются чаще всего при расчете. Очень часто строители-профессионалы для усиления конструкции используют такое прекрасное дополнение, как перекрестная схема монтажа балок. Такая методика дает самые лучшие результаты при небольших временных и материальных затратах.

Если рассмотреть длину идеального пролета при выведении значения несущей способности деревянных балок, то ограничьте фантазию вашего архитектора параметрами от 2,5 до 4 метров.

Важно! Оптимальным вариантом сечения для деревянной балки считается та площадь, у которой соотношение высоты к ширине как 1,5 к 1.

Расчет прогиба и несущей способности

Хочется отметить, что за много лет строительства был выработан следующий алгоритм расчета, который используют чаще всего для расчета несущей способности деревянных балок: М/W<=R_д

В этой формуле значения переменных таковы:

• Буква М – это изгибающий момент, который измеряется к кг/с*м.
• W является значением момента сопротивления, и его единица измерения – это см³.

Расчет прогиба – это та часть, указанная выше формулы, и на этот показатель указывает переменная М. для того, чтобы узнать этот параметр, используют такую формулу: М=(ql²)/8

В этой формуле для расчета есть две основные переменные, но они и определяют какова будет несущая способность балки из дерева:

• Обозначение q указывает на нагрузку, которую доска в состоянии выдержать.
• А вот буква l является длиной одной из деревянных балок.

Обратите внимание, что расчет прогиба и несущей способности деревянной балки во многом зависит от выбранного материала и метода его обработки.

Насколько важны параметры расчета

Описанные выше параметры очень важны для прочности конструкции в целом. Все дело в том, что одно   й лишь стойкости бруса не хватит для обеспечения надежной и долгой службы, так как со временем прогиб из-за нагрузки может возрасти.

А он, в свою очередь, не просто будет портить красивый внешний вид перекрытия. Если этот параметр будет больше, чем 0,004 об всей длины перекрытия, то вероятность образования аварийного положения возрастает в несколько десятков раз.

Для чего нужен калькулятор

Установленный ниже калькулятор поможет рассчитать прогиб за пару секунд, а также несущую способность балки из дерева и многие другие параметры. С вас лишь требуется ввести данные, и вы мгновенно получите все расчеты по вашему будущему дому.

 

Калькулятор подбора деревянных двутавровых балок

SIA I-beams производит износоустойчивые деревянные двутавры. Такие балки показали себя как незаменимый стройматериал при строительстве зданий в Северной Америке, понемногу они начинают завоевывать и рынки Европы.

Чтобы правильно произвести расчет необходимого количества балок, мы создали расчетный калькулятор, который вам поможет быстро и удобно рассчитать шаг между балками и их тип в зависимости от расстояния между стенами и от нагрузок в конкретном случае.

Как пользоваться калькулятором:

1. Вводим расчетную длину пролета. Для балок перекрытия — это наибольший пролет, т.е. наибольшее расстояние между соседними стенами, на которые опирается балка. Для стропил кровли – это горизонтальное расстояние (проекция мест опоры, обычно расстояние между осями) между местами опора балки (сама балка длиннее, чем эта проекция, т.е. чем больше угол, тем длиннее балка).
2. Для стропил кровли вводим угол наклона. Угол наклона – наклон стропил к горизонтали.
3. Вводим шаг – это межцентровое расстояние между соседними балками.
4. 4. Можно изменить постоянную нагрузку. В соответствии с нормативом EN 1991, постоянную нагрузку рассчитывают по плотности конструкции пола/перекрытия/крыши, помноженной на коэффициент надежности. Согласно EN 1990, коэффициент надежности для постоянных нагрузок — 1,35, а для временных — 1,5.
5. Можно изменить временную нагрузку. В соответствии с нормативом EN 1991, величины временной нагрузки принимаются в зависимости от предполагаемого использования перекрытия. Для перекрытий жилых помещений можно принимать временную нагрузку 200 kg/m². При расчете стропильной системы нагрузки от снега принимаются согласно LBN-003-1, таблица 16.2. Для Риги это равняется 125 kg/m².

   *В расчетном калькуляторе включено определение расчетной нагрузки при соответствующих коэффициентах надежности: согласно EN 1990 для постоянных нагрузок это — 1,35 а для временных нагрузок — 1,5. В калькулятор вводятся нагрузки без учета коэффициентов надежности. – это повторение из п. 4.

   *Величина используемой расчетной нагрузки будет индивидуальной — в зависимости от конкретной ситуации.

6. Когда все упомянутые данные введены в таблицу, можно ознакомиться с результатом. Внизу находится табличка с имеющимися в нашем ассортименте балками. Зеленым цветом закрашены все балки, которые можно использовать, а красным – несущая способность которых не соответствует заданным вами параметрам. Чтобы изменить результат, советуем изменить шаг балок.

Балки перекрытия деревянные: расчет калькулятором, онлайн

Деревянные балки перекрытия являются главной несущей конструкцией любого дома, расположенной между этажами и отвечающей за прочность полов.

Представленная система выполняет функции распределения нагрузки между стенами здания.

Перед использованием такой деревянной системы нужно произвести с особой тщательностью расчет.

Содержание статьи

Виды балок

Наиболее часто встречаемыми деревянными перекрытиями в частном строительстве считаются:

• панельные системы;
• монолитные системы.

Для деревянных зданий чаще всего используются конструкции из дерева.

Преимущества балок из дерева:

• легкость;
• возможность выполнения работы при любой температуре воздуха;
• теплотехнические и акустические качества.

Перекрытия могут быть чердачными и междуэтажными.

Применение того или иного типа конструкции зависит от самого здания.

Перекрытия, которые делят прохладный чердак и теплые помещения, должны иметь хорошую термоизоляцию и шумоизоляцию.

А система между этажами делит соседние помещения, температура в них обычно одинакова.

Поэтому утеплять такие перекрытия нет особой надобности, прокладывают только изоляцию от шума.

Исключением считаются конструкции на цокольном этаже, где, не считая термоизоляции, можно использовать и гидроизоляцию.

Водонепроницаемыми они должны быть в ванных комнатах, душевых и санузлах.

Данные перекрытия состоят из 2-х частей: ограждающего наполнения и несущей системы.

Брусья считаются ведущими элементами несущей системы.

Расчет деревянных балок перекрытия

Просмотрев это полезное видео, вы узнаете, как производить расчет балок с помощью программы.

Смотрим:

Перекрытия из деревянных балок — это экономный вариант для собственного дома.

Они легче железобетонных и имеют невысокую теплопроводность.

Расчет материала выполняется по следующей методике.

Требуемая крепость на извив достигается при соблюдении соотношения 5:7.

Это значит, что в случае, если высота опоры составляет 7 мер, то требуемая ширина – 5 мер.

Это соответствие – высочайшая крепость на извив и кручение.

В противном случае вполне вероятно появление прогибов.

1/200 – 1/300 длины – это граница разрешенных коэффициентов прогиба балки.

Таким образом, для доски длиной в 600 метров дозволенный прогиб составляет 2-3 см.

С нижней стороны балки снимите часть древесной породы рубанком.

Сточить надо величину допустимого прогиба.

То есть опора обязана принять форму арки.

Это позволит в будущем не волноваться о возможности прогиба потолков.

Вследствие установки балки вы увидите, что она изогнута вверх.

В этом ничего страшного нет, ведь со временем нагрузка выровняет перекрытие.

Опора еще имеет личный вес.

Учтите это при расчетах.

Для перекрытий между этажами берите доски с весовой нагрузкой 190 кг/м².

Более 220 кг/м² использовать не рекомендуется.

Нагрузка же «эксплуатационная» подразумевает 200 кг/м².

Сама укладка должна выполняться по краткому пролету шагом каркасных стоек.

Перед тем, как сделать разрез деревянной балки, нужно учесть некоторые моменты:

• длина доски должна отвечать 1/16 ширины пролета;
• ширина в границах — 1/3-1/2 расчетного пролета.

Пороги для ламината очень легко прикрепить самому. Убедиться в этом можно, зайдя на наш сайт по строительству и ремонту.

Интересные отзывы о системе тёплого пола Калео можно прочитать здесь. Узнайте на самом деле, что же это за пол!

Большое количество деревянных перекрытий между этажами может потребоваться, исходя из таких показателей:

• какая применена система для перекрытия;
• какой был применен теплоизолятор.

Величина нагрузки составит приблизительно 220-230 кг/м².

Нагрузки, которые оказывают временное воздействие на чердачное перекрытие, будут равны 100 кг/м², а на междуэтажное перекрытие — 200 кг/м².

Несущая дееспособность балок зависит от длины их пролета и нагрузок, действующих на них.

Поэтому расстояние между деревянными опорами делают в пределах 0,5-1 м.

Оптимальные показатели будут следующими:

• величина балки: высота 15-18 см, а толщина 5 см;
• расстояние между опорами составит 40-60 см с внедрением минераловатного утеплителя.

Чтобы избежать загнивания брусьев, нужно выбирать только ту породу, которая очищена от коры, с влажностью не более 20 %.

Не допускается наличие брака на деревянных опорах:

• большое число сучков;
• косослой;
• свилеватость.

Балки обязательно должны подвергаться противопожарной обработке и антисептированию.

Расчет перекрытий онлайн с помощью программы

В расчете деревянных конструкций онлайн можно учесть нагрузки на несущие системы.

Надо элементарно установить материал, длину и ширину балки.

Можно посчитать нагрузки на опору в метре, высчитать наибольший прогиб и количество брусьев, необходимых для монтажа крыши.

Также быстро можно получить расчёт деревянных балок перекрытия с помощью калькулятора, если нет возможности произвести его онлайн или с помощью специальной программы.

Выводы

Квалифицированный расчет может проводиться только специалистом: инженером-строителем или архитектором.

При проектировании предусматривается много различных моментов.

Важным считается и наличие практического опыта у исполнителей.

Точные расчетные данные дают возможность держать весь процесс под контролем.

Понравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Что еще почитать по теме?

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия и стропильной системы!

Двутавр – вид фасонного металлопроката, способный принимать большие нагрузки, по сравнению с уголком и швеллером. В частном строительстве металлопрокат с сечением Н-образного профиля используется только при создании крупногабаритных строений. Для выбора подходящего номера двутавровой балки производят профессиональные расчеты на прочность и прогиб с помощью формул или с использованием онлайн-калькулятора. Исходными данными являются: длина пролета, тип закрепления балки, характер нагрузки, планируемый шаг размещения профильного проката, наличие или отсутствие дополнительных опор, марку стали.

Выбор типа балки, в зависимости от запланированных нагрузок

Производители предлагают металлические двутавры с несколькими типами поперечного сечения, предназначенные для различных эксплуатационных условий. Такая продукция, в зависимости от типа сечения, может применяться в крупногабаритном жилищном строительстве, при возведении зданий промышленного и гражданского назначения, в мостостроении. Для каждого из них в соответствующем стандарте имеется таблица, в которой указаны размерные параметры, масса 1 м, момент и радиус инерции, момент сопротивления. Эти характеристики используются в расчетах на прогиб и прочность.

С уклоном внутренних граней полок 6-12 %

Производство этого металлопроката регламентируется ГОСТом 8239-89. Благодаря скруглению внутренних граней около стенки, обладают высокой прочностью и устойчивостью к прилагаемым усилиям.

С параллельными внутренними гранями полок

Эта продукция выпускается в соответствии с ГОСТом 26020-83, выделяют следующие типы:

• Б – нормальный. Применяется для эксплуатации под средними нагрузками.
• Ш – широкополочный. Может использоваться для разрезки по продольной оси для получения таврового профиля. Тавр укладывается на один пролет. Целый двутавровый профиль – на один или несколько пролетов. Эти металлоизделия очень массивны. Плюсом их использования является возможность использования в качестве самостоятельного элемента без применения усиливающих деталей.
• К – колонный. Это наиболее массивные профили. Имеют широкие, утолщенные полки и стенки. Применяются при устройстве большепролетных конструкций.

Построение эпюр при изгибе

Приступим к построению эпюр при изгибе.

Для простоты, возьмем балку защемленную с одной стороны и свободным краем балки с другой стороны (про виды опор и опорные реакции видео урок, а текст напишу чуть позже). Почему так проще? Потому, что при таком способе закрепления не придется определять опорные реакции. Не будет такой необходимости. Дальше будет понятно почему.

консольная балка, испытывающая изгиб

На рисунке изображена одна продольная ось, а поперечное сечение не изображается. Что эта за ось? Это та ось, на которой не будет деформаций (нейтральный слой, выше на рисунке). Для сечений, которые простой формы, типа круг, квадрат, прямоугольник, двутавр или сложных составных форм — эта линия всегда проходит через главные центральные оси (опять же пока видео урок «моменты инерции«, а позже статью напишу). Чтобы построить эпюры достаточно и этого.

для расчета балки на изгиб берем такую исходную схему

Итак, со схемой для расчета определились теперь перейдем непосредственно к самому расчету.

Метод сечений при изгибе

Необходимое время: 10 минут.

Метод сечений при изгибе, сопромат

1. Первый вопрос расчета, что мы хотим найти?
   Построить эпюры изгибающего момента и поперечной силы. А что это такое? Это внутренние усилия, возникающие при деформации изгиба.

2. Как мы поступаем когда нам нужно заглянуть внутрь, чтобы найти внутренние усилия?
   Мы делаем сечение и рассматриваем равновесие отсеченной части.

3. Записываем аналитические выражения изменения величин для изгибающего момента и поперечной силы
   Рассматривая сечение видим внешние и внутренние усилия, записываем проекции для поперечной силы и сумму моментов для изгибающего момента. А затем строим графики. Это и есть эпюры моментов и поперечных сил, так они строятся в сопромате

Покажем сечение на балке и дадим к нему некоторые пояснения:

балка, сила на консоли и проведено сечение на расстоянии x

Обычно эта схема рисуется одним цветом, но чтобы в тексте было проще описывать — я разделил на три цвета.

Начало координат оси x берем под силой F. Т.е. под этой силой x =0. Положительное направление оси здесь удобно брать влево, в сторону где расположена остальная часть балки. Соответственно x изменяется от нуля до полной длины балки. Только в этих пределах балка существует.

Сечение, которое обозначено на схеме «ядовито зеленым цветом»

Несущая способность бруса

PDH Курсы онлайн. PDH для профессиональных инженеров. PDH Engineering.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экология или экономия энергии

курсов. «

Рассел Бейли, П.Е.

«Это укрепило мои текущие знания и дополнительно научило меня нескольким новым вещам

Стивен Дедук, П.Е.

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечают на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. «

Блэр Хейворд, П.Е.

«Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду использовать ваши услуги снова.

имя другим на работе. «

Рой Пфлайдерер, П.Е.

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень интересным, особенно, поскольку я думал, что я уже был знаком

Майкл Морган, П.Е.

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

в моей работе. «

Уильям Сенкевич, П.Е.

«У вас есть большой выбор курсов, и статьи очень информативны.Вы

— лучшее, что я нашел «.

Рассел Смит, П.Е.

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко заработать PDH, предоставив время для обзора

материал. «

Jesus Sierra, P.E.

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле,

от сбоев. «

John Scondras, P.E.

«Курс был хорошо составлен, и использование конкретных примеров эффективно

способ обучения. «

Джек Лундберг, П.Е.

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.э., разрешив

получает викторину. «

Арвин Свангер, П.Е.

«Спасибо за предложение всех этих замечательных курсов. Я, конечно, выучил и

очень понравилось. «

Мехди Рахими, П.Е.

«Я очень рад предложениям курса, качеству материала и простоте поиска и

Уильям Валериоти, П.Е.

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был прост в использовании. Фотографии в основном обеспечивали хорошее визуальное отображение

обсуждаемых тем. «

Майкл Райан, П.Е.

«Именно то, что я искал. Нужен 1 кредит по этике и нашел его здесь.»

Gerald Notte, P.E.

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

для всех инженеров. «

Джеймс Шурелл, П.Е.

«Я ценю вопросы» реального мира «и имеют отношение к моей практике, и

Марк Каноник, П.Е.

«Большой опыт! Я многому научился возвращаться к своему медицинскому устройству.

организации. «

Иван Харлан, П.Е.

«Материал курса имел хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Евгений Бойл, П.E.

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представленной,

использовать. Большое спасибо. «

Патриция Адамс, П.Е.

«Отличный способ достичь соответствия требованиям PE Continuation Education в течение срока действия лицензии.»

Джозеф Фриссора, П.Е.

«Должен признаться, я действительно многому научился. Это помогает провести печатную викторину в течение

Обзор текстового материала. Я

фактических случаев. «

Жаклин Брукс, П.Е.

«Документ Общие ошибки ADA при проектировании объектов очень полезен.

легко доступны. «

Гарольд Катлер, П.Е.

Поверхностное поведение деревянных конструкций при сильных динамических нагрузках

Помимо более распространенных односемейных и малоэтажных домов, в наши дни даже во многих странах можно встретить впечатляющие и дерзкие формы современных деревянных зданий, поскольку на нескольких рисунках 8 представить. Чувство экологически чистых и возобновляемых материалов, а также простота производства и транспортировки из прошлого добавляет новые мотивы для строительства деревянных зданий.

Как обсуждалось во вводном разделе этой главы, современные конструкции должны быть пластичными и рассеивающими, особенно когда они построены в сейсмических зонах.Хотя деревянные конструкции однозначно признаны способными отвечать таким требованиям, при условии, что они являются регулярными, гиперстатическими и связаны с пластичными крепежными элементами (что также подтверждается в таблице 2), большинство вопросов, связанных с оценкой и моделированием этой способности, все еще находятся в стадии обсуждения.

3.1. Важнейшая роль соединений

Соединения в современных деревянных зданиях — это металлические устройства, обеспечивающие передачу усилий между элементами конструкции. Их конструкция является наиболее стратегической частью структурного проекта деревянного сооружения, поскольку от характеристик соединений (тип, механические свойства, геометрия, расстояние, методы сборки) могут сильно зависеть жесткость, прочность, пластичность и энергия. рассеяние всей структуры.

Несмотря на то, что некоторые конструктивные типологии (такие, как устойчивые к моменту системы деревянных каркасов, системы панелей для резки древесины и системы с перекрестными ламинированными панелями) указаны как особенно способные обеспечить пластичное поведение при экстремальных динамических боковых нагрузках [43], это конструкция соединения, которая в конечном итоге определяет ресурсы пластичности деревянной конструкции. Фактически, один и тот же структурный тип может быть приписан различным классам пластичности в зависимости от способности его соединений к вращательной пластичности, что может быть выведено, например, из классификации, проведенной EC8, как указано в таблице 2.

Наиболее распространенными соединениями в современных деревянных конструкциях являются механические крепежные детали дюбельного типа (гвозди, шурупы, дюбели, болты, заклепки), которые глубоко проникают в древесину для переноса нагрузки с помощью деревянного подшипника и изгиба соединителя. Штекерные соединители могут использоваться отдельно или в сочетании с металлическими предварительно просверленными пластинами. Ожидается, что соединения с крепежами типа дюбеля будут пластичными из-за крайне нелинейного поведения древесины при напряжениях врезания и пластического поведения стальных крепежных элементов при изгибе [44].Тем не менее, на них иногда могут влиять внезапные и хрупкие разрушения, такие как сдвиг в блоке или расщепление [45]. Десять различных типов отказов (шесть в одном сдвиге и четыре в двойном сдвиге) рассматриваются европейскими стандартами для деревянных соединений типа дюбеля [46].

На самом деле, деревянные элементы и металлические соединения играют разные роли в сейсмическом поведении деревянных конструкций. Поскольку механизмы разрушения деревянных элементов в основном хрупкие, деревянные элементы должны оставаться в диапазоне упругости даже при очень сильных событиях.Задача удовлетворения спроса на пластичность возложена на металлические соединения, которые, как ожидается, будут выдерживать большие неупругие деформации при предотвращении разрушения. На пластичное поведение соединений влияют как металлические крепежные элементы (которые могут вести себя пластично или хрупко, в зависимости от того, достигнута пластификация или нет), так и прочностные свойства древесины, окружающей зону соединения (направление зерна относительно направление нагрузки).

Предотвращение хрупкого разрушения может гарантировать адекватную пластичность всей конструкции.Соблюдение некоторых правил иерархии прочности может обеспечить пластичное поведение деревянных конструкций. В частности, важно, чтобы крепежные элементы были более слабыми, чем деревянные элементы, которые они соединяют, чтобы они могли производить и рассеивать большое количество энергии. С другой стороны, чем слабее крепеж, тем ниже их несущая способность. Способ обеспечения как адекватной пластичности, так и достаточной площади опоры заключается в использовании большого количества слабых крепежных элементов. Некоторые альтернативы для улучшения характеристик соединений типа дюбелей обсуждаются в работе.[47].

Хотя пластические свойства одних стальных крепежных деталей хорошо известны и их поведение при циклических нагрузках легко предсказуемо, нелинейный отклик сборки металлических соединителей и окружающей древесины довольно сложно предсказать, поскольку он не является перекрестным свойство участка (как для железобетона). Фактически, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых хорошо известны как прочностные свойства и геометрическая конфигурация используемых материалов, другие подвержены неопределенности как влиянию соседних металлических крепежных элементов или взаимодействию между крепежными элементами и окружающей древесиной.Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.

Большинство признаков, показанных на рисунке 7 и обсужденных в разделе 2.2.1, характеризуют поведение соединений из металлической древесины, что можно сделать из рисунков 9a и 9b, которые предоставляют качественные примеры типичного гистерезисного поведения клепаных и заколоченных соединений, соответственно. В частности, было обнаружено, что два явления типичны для гистерезисного отклика стальных соединений типа дюбелей, как это было упомянуто в [6].[43]. Первым из них является эффект сжатия , подразумевающий различные гистерезисные кривые от первого до последующих циклов нагрузки (см. Рисунок 9). Второй, называемый памятью материала , обусловлен зависимостью кривой проскальзывания нагрузки от истории нагрузки. Оба эти явления могут влиять на пластичное поведение структуры древесины.

Рисунок 9.

Типичные гистерезисные кривые циклических испытаний металлических (а) клепаных соединений и (б) прибитых соединений.

3.1.1. Влияние эффекта сжатия на пластичное поведение соединений

Эффект сжатия является очень типичной характеристикой гистерезисного поведения соединений дюбельного типа, влияющих как на исторические, так и на современные деревянные конструкции. Механические причины этого обсуждались в разделе 2.2.1. Этот эффект был задокументирован многими авторами, например [48–52]. В частности, было обнаружено, что для данного уровня смещения самое высокое сопротивление и самая широкая петля гистерезиса были достигнуты при первом цикле нагрузки, в то время как последующие циклы были сужены и достигли более низкого сопротивления, стабилизируясь после примерно трех циклов (см. Фиг.9а и 9б).Стабилизация сжатой кривой после трех циклов также упоминается в UNI EN 12512: 2006 [30]. Из-за уменьшения площади петли гистерезиса эффект сжатия может фактически отвечать за уменьшение количества рассеиваемой энергии, хотя соединения по-прежнему способны демонстрировать высокие значения пластичности.

При моделировании механического поведения стального соединения типа дюбеля для целей численного анализа следует учитывать эффект сжатия. Обсуждение того, как это можно сделать, можно найти в работе.[34], даже если стандартные модели, охватывающие эффект сжатия и разрушения прочности и жесткости, еще не доступны, что также не предусмотрено в кодексах практики.

3.1.2. Влияние истории нагрузки на пластичное поведение соединений

Из результатов, доступных в литературе, ясно, что гистерезисное поведение деревянных соединений может сильно зависеть от типа проведенного экспериментального испытания (динамическое, статическое, циклическое, монотонное). ) а также на принятом протоколе испытаний.С другой стороны, хотя существуют различные протоколы для проведения испытаний на циклическую нагрузку на деревянные конструкции, например, EN 12512 [30], стандарт CUREE-Caltech [33], протокол UBC [11], консенсус по наилучшему протоколу для предполагается, что стандарт еще не достигнут [48]. Однако многие экспериментальные данные подтвердили влияние истории нагрузки на конечные результаты.

Это было показано в работе. [48], что соединение обычно достигает своей максимальной нагрузки при меньшей деформации при циклических нагрузках, чем при монотонной нагрузке.В работе [50], было обнаружено, что коэффициент пластичности стенок сдвига древесины может быть намного выше при измерении в статических монотонных испытаниях, чем при измерении в динамических испытаниях. Эти экспериментальные данные указывают на то, что результаты монотонных испытаний имеют тенденцию переоценивать поведение нагрузок-деформаций соединений в отношении испытаний на циклическую нагрузку, и поэтому их следует избегать при определении сейсмических характеристик деревянных зданий [48]. Динамические испытания, безусловно, являются наилучшим выбором для определения поведения деревянных конструкций при сейсмических или ветровых нагрузках, также с учетом того факта, что режимы разрушения могут сильно различаться в статических и динамических условиях [50].Однако было обнаружено, что петли гистерезиса, полученные в ходе динамических испытаний, очень чувствительны к принятому протоколу [11, 53].

Зависимость пластичности соединения от экспериментального теста также может быть выведена из Таблицы 3, где собраны экспериментально полученные коэффициенты пластичности для различных соединений древесины [44, 48, 51–52, 54]. Таблица 3 может быть весьма удобной, чтобы иметь представление о пластичной способности деревянных соединений, хотя приведенные здесь данные следует сравнивать с осторожностью, учитывая различные образцы, схемы испытаний и протоколы нагружения, используемые в тестах (читатель упоминается документы приведены в таблице для каких-либо подробностей).

Тип соединения	Деревянные элементы	Нагрузка	µ
Стальные пластины с болтами [48]	Элементы Glulam	Однотонные	3–4,8
		Циклический	2.53–2.91
Стальные пластины с заклепками из глулама [48]	Члены Glulam	Монотонный	16.4–20.4
		Циклический	10.74–15,96
Стальные кронштейны с гвоздями или винтами [51, 52]	Панели XLam	Циклические (параллельно зерну)	3,01–6,36
		Циклические (перпендикулярно зерну)	3,82–4,83
Дюбельные [44]	XLam-элементы	Циклические	1.3–2.1
Дюбельные, усиленные саморезами [44]		Циклические	3.4–7.3
Стальные пластины с прорезями и гвоздями [54]	клеящие элементы	Однотонные (параллельно зерну)	11.9–31,9

Таблица 3.

Пластичность соединений, полученная в результате экспериментальных испытаний.

Примечание: XLam, с перекрестным ламинированием.

Аналогично, коэффициенты пластичности современных деревянных стен приведены в Таблице 4, как это получено из ссылок. [50, 55, 56]. Данные, собранные в Таблице 4, указывают на хорошую пластичность, которая может быть продемонстрирована современными деревянными конструкциями, хотя для сравнения данных, собранных в Таблице 4, снова необходимо соблюдать осторожность. Наконец, можно также отметить, что кривые гистерезиса, полученные при испытании современных деревянных стен с прибитыми гвоздями соединениями, имеют признаки, аналогичные показанным на рис. 7, что можно сделать, например, из диаграмм, приведенных в [6].[50–51, 55, 57].

Испытательные образцы	Соединения	Загрузка	µ
Стены с оболочкой из фанеры [50]	Плиты для гвоздей	Монотонные	14
		циклический	9,3
Стены среза, обшитые OSB [50]	Плиты для гвоздей	Однотонные	13.2
		Циклический	7,7
Стены с перекрестным ламинированием [55]	Прижимы и кронштейны с гвоздями, винтами и заклепками	Циклический	3.65–7.54
Срезные стенки, обшитые OSB [56]	Стальные пригвожденные кронштейны и прижимы	Однотонные	3,5–4,9
		циклические	3–4,2
Стенки с ножнами, обшитые GF [56]	Стальные гвоздевые кронштейны и удерживающие вниз	Циклический	3.4
Сдвиговые стенки, обшитые OSB и GF [56]	Стальные скобки и прижимные планки	Монотонные	5.67

Таблица 4.

Пластичность современных деревянных стен, полученных в результате экспериментальных испытаний ,

Примечание: OSB, ориентированная стружечная плита; GF, гипсовое волокно.

3.2. Нелинейный динамический анализ для прогнозирования сейсмического отклика деревянных конструкций

Нелинейный анализ временной истории (NLTHA) является наиболее полной процедурой, допускаемой сейсмическими кодами для проектирования сейсмостойких конструкций.Он включает в себя полное исследование истории времени при различных совместимых со спектром движениях грунта. Несмотря на свой потенциал, NLTHA все еще недостаточно используется, вероятно, из-за трудностей, с которыми оно, несомненно, связано, и даже из-за некоторых недостатков действующего кодекса практики [58]. Такой анализ, однако, является лучшим способом прогнозирования фактических сейсмических характеристик конструкций, состоящих из упругих и неупругих частей. Действующие кодексы практики позволяют проводить нелинейный анализ для расчета внутренних сил в элементах деревянных конструкций при условии, что они способны перераспределять внутренние силы через соединения адекватной пластичности [46].

При реализации NLTHA эффективный подход к моделированию структуры заключается в том, чтобы отделить критические зоны, в которых пластичное поведение NLTHA может проявляться от других частей конструкции, которые, как ожидается, будут упруго деформироваться даже в конечном состоянии. Это типичная процедура, которой придерживаются, например, в железобетонных рамах, где пластиковые петли обычно сосредоточены на обоих концах колонн и балок, в то время как превентивная пластификация балок гарантируется некоторыми правилами иерархии прочности на основе кода.Аналогичная процедура может быть использована для деревянных конструкций, принимая деревянные элементы в качестве чисто упругих элементов и соединений в качестве нелинейных связей. Чтобы соответствовать современной философии проектирования емкости, деревянные элементы должны быть перепроектированы так, чтобы их хрупкое разрушение следовало за пластификацией соединений (правило иерархии прочности).

3.2.1. Моделирование деревянных соединений

Использование экспериментальных данных часто является наилучшим способом получения механического поведения деревянного соединения при динамических нагрузках.В литературе было предложено несколько эмпирических моделей, которые обычно включают параметры, откалиброванные по экспериментальным данным, см., Например, [34, 43, 59, 60]. Следует, однако, отметить, что извлечение общей модели из экспериментальных кривых нагрузки-смещения требует осторожности из-за возможной зависимости как от истории нагрузки, так и от схемы испытаний [34, 61, 62], как уже обсуждалось в разделе 3.1.2. Более подробные микромодели были также предложены другими авторами, например [62–64], которые исследовали нелинейный отклик металлических крепежных элементов и окружающей древесины с помощью трехмерного анализа методом конечных элементов.Все еще требуя некоторой эмпирической корректировки параметров, такие сложные модели обычно подразумевают значительное ухудшение вычислительных усилий, которое может стать неустойчивым для целей, отличных от целей передовых исследований.

Как уже отмечалось в разделе 3.1, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых трудно предсказать. Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.Как бы трудно это ни было, найти подходящую модель для гистерезисного поведения соединений важно для изучения динамического отклика деревянной конструкции, по крайней мере, когда необходимо выполнить нелинейный анализ.

Коммерческие пакеты для структурного анализа обычно позволяют выбирать между различными механическими моделями для реализации поведения нелинейных связей. Например, сводная гистерезисная модель, предоставляемая широко используемым SAP2000 для нелинейных связей (NLLINK), изображена на рисунке 10.Чтобы принять модель, подобную этой, необходимо правильно назначить набор параметров, чтобы воспроизвести все типичные явления, экспериментально обнаруженные в соединениях древесины, такие как жесткость и снижение прочности, а также эффекты защемления.

Рисунок 10.

Мультилинейная модель пластикового шарнира для нелинейных связей (NLLINK) в SAP2000.

Соединительный узел Конструкция и оптимизация производительности балочной фермы

1. Введение

В течение многих лет строительную отрасль в Китае называли «крупными энергопотребляющими домохозяйствами» в сфере промышленности и транспорта. На строительное энергопотребление приходится треть общего энергопотребления всего общества, что в 2–3 раза выше, чем в других странах при тех же климатических условиях (см. [1]). Это в основном связано с традиционными китайскими строительными материалами, такими как сталь, цемент, глиняный кирпич и т. Д.Эти материалы не только тратят много природных ресурсов, но и вызывают загрязнение окружающей среды. Поэтому использование экологически чистых строительных материалов стало ключом к энергосбережению и сокращению выбросов в строительной отрасли. 5 марта 2016 года премьер-министр Ли Кэцян четко заявил в «Отчете о работе правительства» четвертой сессии 12-го Всекитайского собрания народных представителей, что цель работы в области жилищного строительства — дальнейшее продвижение новой урбанизации и активное развитие зеленых. здания и строительные материалы (см. исх.[2]). Очень важным направлением развития зеленых зданий является архитектура деревянных конструкций (см. [3]). Большое количество исследований также показали, что структура древесины лучше способна экономить энергию и сокращать выбросы, чем другие структурные формы (см. [4, 5, 6]). Как одна из основных тенденций в современной архитектуре, энергоэффективность зданий может быть полезной для роста национальной экономики, а также способствовать защите экологической среды (см. [6, 7]). Кроме того, у здания с деревянным каркасом есть сильная сборная конструкция, потому что большинство его компонентов обрабатываются на заводе.Исследование компонентов очень важно, потому что компоненты тесно связаны с безопасностью и энергоэффективностью структуры древесины.

Поскольку важные части деревянного строительного здания, система пола и крыша обычно делятся на два вида систем: традиционная система решетка-стропила и система ферменных конструкций из светлого дерева, и последняя используется более широко. С развитием структуры светлого дерева в Китае перспективы применения фермы из светлого дерева в современной структуре дерева в Китае будут становиться все более и более широкими.Ферменная конструкция балки состоит из нескольких частей одиночной фермы из светлого дерева с помощью соединителей и обычно используется в ключевых частях кровли или системы пола в современных зданиях с деревянными конструкциями и в проектах по реконструкции кровли. Для системы пола и крыши современной конструкции из дерева ключевые соединения испытывали как верхнюю равномерную нагрузку, так и концентрированную нагрузку от других связанных с ними ферм. Таким образом, силовое обстоятельство настолько сложное, что обычная одиночная деревянная ферма вряд ли может выдержать (см. [8, 9, 10]).Общим решением в практическом проектировании является увеличение площади поперечного сечения элемента путем объединения множества обычных ферм из светлого дерева в качестве конструктивного элемента для получения большей несущей способности (как показано на фиг.1). Форма балочной фермы может быть легко получена и соответствует тенденции развития индустриализации и модульности зданий. Кроме того, возникла какая-то длиннопролетная и консольная конструкция с развитием современного деревянного строения, которому требуется деревянная ферма с более высокой несущей способностью.По мере необходимости, ферменная ферма имеет более высокую грузоподъемность, больший пролет и более широкий диапазон использования по сравнению с одиночной деревянной фермой. В настоящее время исследования по одной ферме очень зрелые (см. [11, 12, 13]), но по ферме фермы было проведено мало исследований. В большинстве практических инженерных проектов многие строители работают в основном в зависимости от своего опыта без какого-либо надежного стандарта, что приведет к некоторым потенциальным проблемам безопасности. Ферменная конструкция балки обычно соединяется с гвоздем и болтом, что вызывает легкую коррозию, а механические свойства снижаются в условиях огнестойкости.Поэтому в этой главе был разработан новый тип метода соединения, который используется для фермы фермы (как показано на рисунке 2). Разъем деревянного дюбеля нелегко заржаветь, и его механические свойства не будут быстро снижаться в условиях огнестойкости. Кроме того, деревянные разъемы могут повысить пластичность подключенных компонентов. Таким образом, производительность фермы фермы улучшается. Узел соединения деревянной конструкции также связан с несущей способностью и нормальным использованием всего здания в будущем.Поэтому очень важно изучить узлы соединения структуры древесины (см. [14]).

Рисунок 1.

Применение фермы в конструкции здания.

Рисунок 2.

Новый тип фермы фермы.

2. Новая конструкция узла соединения ферменной фермы

В настоящее время способы соединения ферменной фермы относительно просты. Метод внутреннего соединения рекомендуется в технической спецификации для ферм из светлого дерева (JGJ / T 265-2012), но при соединении с гвоздями остаются следующие проблемы.

1. Обработка сложная. Ферма фермы должна постоянно переворачивать ферму во время обработки. Гвозди в разных частях не способствуют промышленно обработанной линии обработки.

2. Плохая огнестойкость. Под воздействием огня сталь размягчается и ее механические свойства быстро уменьшаются. Отказ узла ферменной фермы влияет на его общую несущую способность, что приводит к кратковременному отказу конструкции.

3. Легко ржавеет.Стальные или железные гвозди подвержены коррозии при воздействии воздуха, которые более выражены в условиях высокой влажности и высокой соли, что снижает долговечность всей деревянной конструкции.

4. Плохое рассеяние энергии. Гвозди — это соединения крепежного типа, которые ограничивают относительное вращение фермы и фермы и не могут потреблять энергию, генерируемую поперечной силой, что приводит к ослаблению поперечного сопротивления всего здания.

В связи с проблемами, связанными с режимами соединения ферменной фермы, в этой главе предлагается новый тип режимов соединения ферменной фермы, который заменяет традиционные железные соединители на деревянные соединители.Конкретная схема выглядит следующим образом: все отдельные фермы, составляющие ферму балок, предварительно собираются и временно фиксируются, затем предварительно сверлят в определенных местах всех ферм и, наконец, вставляют в деревянный или бамбуковый круглый дюбель, который представляет собой деревянный дюбельный соединитель ( см. [15]) (как показано на рисунке 2).

Использование деревянных или бамбуковых соединителей в основном связано с тем, что деревянные или бамбуковые соединения менее подвержены коррозии, чем железные соединения (см. [16, 17]). Также нет проблем с резким падением механических свойств в огнеупорных условиях.Кроме того, деревянные или бамбуковые соединения могут значительно улучшить пластичность соединяемых элементов (см. [18]), тем самым улучшая характеристики фермы фермы при сопротивлении боковым усилиям.

Выбор положения соединения деревянного штифта определяется характеристиками силы параллельной фермы хорды. Параллельная хордовая ферма может рассматриваться как просто поддерживаемая балка при воздействии верхней равномерной нагрузки. Сила в основном ложится на верхний и нижний пояс фермы.Верхняя хорда находится под давлением, а нижняя хорда подвергается растяжению, но полотно играет только вспомогательную роль. На рисунке 3 показана диаграмма внутренних сил фермы из светлого дерева, поддерживаемой верхним равномерным узлом. Из диаграммы внутренних сил видно, что если ферма с параллельными хордами рассматривается как статическая комбинационная структура, это означает, что хорда разорвана, и оба конца шарнирны. При равномерной нагрузке среднее значение изгибающего момента каждой хорды является наибольшим, а усилие сдвига, по меньшей мере, равно нулю.Использование деревянных дюбельных соединителей требует предварительного сверления верхнего и нижнего поясов фермы, что уменьшает размеры поперечного сечения сетки в поперечном сечении. Формула расчета усилия сдвига конструктивного элемента:

τ = QAE1

Рисунок 3.

Диаграмма внутренней силы параллельной фермы хорды. (а) Диаграмма осевой силы параллельной хордовой фермы; (б) диаграмма изгибающего момента параллельной хордовой фермы; (c) Диаграмма силы сдвига параллельной хорды.

A представляет поперечное сечение срезанной части срезанного элемента.Уменьшение A означает увеличение напряжения сдвига в элементе. Поэтому положение разъема должно быть расположено там, где усилие сдвига хорды является наименьшим, то есть серединой каждых двух узлов хорды.

3. Обзор эксперимента

3.1. Экспериментальный дизайн

Материал, использованный в испытании, — материал лиственницы ( Larix gmelinii) , импортированный из России. Марка материала II степени, плотность 0,657 г / см ³ .Содержание влаги составляет 17,4%, в соответствии с общими требованиями к физическим и механическим испытаниям древесины (GB / T 1928–2009).

В соответствии с методом непрерывной загрузки ферм в стандарте для методов испытаний деревянных конструкций (GB20329-2012) было проведено испытание на статическую нагрузку для шести типов ферм с малыми пролетами, и номер испытательного образца выражается в виде S.

Чтобы исследовать влияние деревянных дюбелей различного диаметра на производительность ферменной фермы, эксперимент в этой главе содержит ферменную ферму из трех деревянных дюбелей различного диаметра.Деревянные дюбеля имеют диаметр 12, 16 и 20 мм. Оценка эффективности трехбалочной фермы все еще рассматривается с двух сторон: предельная несущая способность и сопротивление деформации. Среди них анти-деформационная способность включает сопротивление ползучести и упругое восстановление.

Кроме того, в эксперименте также была создана ферма из балок, состоящая из трех отдельных ферм, для изучения эффекта усиления фермы фермы с увеличением количества одиночных ферм.Диаметр деревянных дюбелей, соединяющих фермы фермы, зависел от результатов эксперимента фермы фермы с двумя отдельными фермами. Чтобы отличить другие фермы фермы с двумя одиночными фермами, фермы фермы с тремя одиночными фермами обозначены G3, в то время как другие фермы фермы обозначены G2.

На рисунке 4 показана структурная форма и конкретные размеры образца, используемого в этом испытании. Фермы фермы, используемые в эксперименте, все составлены из этой единственной фермы.

Рисунок 4.

Размер фермы фермы (единица измерения: мм).

Конкретный состав испытательного образца показан в таблице 1.

Номер фермы	Описание	Количество
SPT-S	Обычная одинарная ферма	1
SPT-G2-N	Балочная ферма из двух гвоздей SPT-S	1
SPT-G2-12	Ферменная ферма из двух SPT-S, соединенных дюбелем из бука диаметром 12 мм	2
SPT-G2-16	Ферменная ферма из двух SPT-S, соединенных между собой дюбелем из бука диаметром 16 мм	2
SPT-G2-20	Ферменная ферма из двух SPT -S соединен штифтом из бука 20 мм	2
SPT-G3	Ферма фермы изготовлена ​​из трех шпонок SPT-S, соединенных шпонкой 16 мм диаметром	1

Таблица 1.

Номер образца и описание.

3.2. Теоретический расчет

Расчет стандартной нагрузки ПК

Предположим, что расстояние между фермами составляет 406 мм, а срок службы здания — 50 лет.

В соответствии с редакцией кода нагрузки 2012 года для проектирования строительных конструкций (GB5009-2012):

Стандартное значение постоянной нагрузки: 0,885 × 0,406 = 0,359 кН / м

Вес фермы: 0,106 × 0,406 = 0,043 кН / м

Снеговая нагрузка нормативное значение: 0.5 × 0,406 = 0,203 кН / м

Стандартное значение рабочей нагрузки: 2,0 × 0,406 = 0,812 кН / м

Расчетное значение нагрузки: (0,359 + 0,043) × 1,2 + (0,203 + 0,812) × 1,4 = 1,9 кН / м

Нагрузка на узел: 1,9 × 1,734 ≈ 3,3 кН.

3.3. Программа и устройство нагрузки

В соответствии с нагрузкой на ферму в стандарте для методов испытаний деревянных конструкций (GB50329-2012), испытание на статическую нагрузку на ферму добавляло нагрузку первого порядка каждые 10 минут на этапе разрушения с нагрузкой 0.2 Pk за сцену. Этот тест использовал механическую испытательную машину для загрузки. Таким образом, процедура загрузки может выполняться в режиме непрерывной загрузки, который составляет 0,2 Пк каждые 10 минут. Загрузка в минуту была 0,02 Pk . После приведенного выше теоретического расчета Pk составлял 3,3 кН, а нагрузка в минуту составляла 0,066 кН. Однако в предварительном эксперименте мы обнаружили, что ферменная конструкция балки более чем в два раза превосходила несущую способность одиночной фермы.Таким образом, во время процесса загрузки нагрузка каждой ступени также удваивалась до 0,132 кН. Если балочная ферма состоит из трех отдельных ферм, нагрузка на ступень также была утроена до 0,198 кН. Схема конкретной системы загрузки показана на рисунке 5.

Рисунок 5.

Система загрузки.

3.4. Индекс оценки и расположение точек измерения

Целью этого эксперимента является изучение влияния различных диаметров штифтов на механические свойства новой ферменной фермы, соединенной штифтами.Оценка характеристик фермы фермы для различных диаметров штифтов должна также начинаться с аспектов предельной несущей способности, сопротивления деформации, формы и механизма разрушения. Следовательно, аналогично испытанию на статическую нагрузку стропильных ферм с большими пролетами, необходимо непрерывно отслеживать изменения смещения различных узлов различных стропильных ферм. В этом эксперименте между хордой и зубчатой ​​пластиной был также установлен датчик перемещения малого радиуса действия для измерения относительного скольжения зубчатой ​​пластины относительно хорды.Кроме того, тензометрические датчики были расположены на важных аккордах для измерения напряжения на различных этапах аккордов. Конкретное расположение точек измерения показано на рисунке 6.

Рисунок 6.

Расположение тензодатчиков и датчиков смещения. а) компоновка тензометрического датчика; (б) датчик перемещения; (в) универсальная механическая испытательная машина.

4. Описание явления

4.1. Общее разрушение

В этой главе проводится тест на статическую нагрузку для одной одиночной фермы и девяти фермы фермы, включая ферму фермы, состоящую из трех фермы фермы.Существует большая разница в предельной несущей способности и деформации различных типов ферм. Однако общая форма и процесс разрушения фермы примерно одинаковы. Форма повреждения разъема, снятого после испытания фермы, также сильно отличается. Это также полностью иллюстрирует различную связь между фермами фермы, которая будет иметь большее влияние на его производительность.

Во-первых, во время предварительной загрузки ступени T1 ферма не произвела существенных изменений.После 30 минут загрузки все типы ферм вызвали очень небольшие остаточные деформации. В частности, ферменная конструкция балки могла достичь полного упругого восстановления. Из кривой нагрузки-смещения ступени T1 на рисунке 7 определенное значение ползучести появилось в одиночной ферме во время фазы предварительной нагрузки. Переменные ползучести других фермы балок были незначительными. Использование дюбелей разных диаметров мало повлияло на характеристики фермы фермы.

Рисунок 7.

Смещение нагрузки на стадии Т1. (а) SPT-S; (б) SPT-N; (С) SPT-G2-12; (d) SPT-G2-16; (e) SPT-G2-20.

По ходу испытания не было значительного явления испытания для каждой фермы от 24-часовой удерживающей нагрузки до начальной ступени T3 . Однако при загрузке до 5 Pk явление испытания начало проявляться в пролете фермы, и в других узлах явного явления не было. Например, небольшая выпуклость пластины фермы произошла в верхнем узле B SPT-S, а нижняя хорда образовала трещины возле узла (как показано на рисунке 8).На других этапах другие балочные фермы были похожи на испытательный феномен одиночных ферм, и феномены разрушения также были сосредоточены в этих двух местах. В частности, выпуклая пластина центрального узла B верхнего пояса выпуклая (как показано на рисунке 9). В основном это связано с силовым механизмом параллельной хордовой фермы. Когда ферма с параллельными хордами подвергается верхней концентрированной нагрузке, верхняя хорда подвергается сжатию, а нижняя хорда находится под напряжением. В сочетании с анализом структурной механики диагональное полотно фермы будет создавать поперечную силу в узле B, чтобы противостоять верхней сосредоточенной нагрузке.Следовательно, узел В подвергался воздействию напряжения сдвига, и напряженная среда была очень сложной. В сочетании с окончательной формой разрушения ферменной плиты, ферменная плита в узле B в конечном итоге стала формой разрушения при сдвиговом сжатии.

Рисунок 8.

Трещины в нижней хорде сопровождаются процессом испытания на удаление зубьев SPT-S1.

Рисунок 9.

Ошибка сжатия сдвига сопряженной пластины в узле B. (а) SPT-G2-N; (б) SPT-G2-12-1; (c) SPT-G2-16-2; (d) SPT-G2-20-2.

Кроме того, многие эксперименты обнаружили, что общее повреждение фермы разрушается разрушением нижнего пояса. Узел нижнего пояса также напрямую влияет на силовые характеристики. На рисунке 10 показана фактическая фотография разрушения в нижних поясах ферм. При обработке фермы экспериментаторы должны обращать внимание на выбор нижнего пояса и стараться избегать слишком большого количества спецификаций с узлами. Тем не менее, верхний пояс и сетка фермы имели очевидные повреждения при сдвиге, а хорда не имела явных повреждений.Следовательно, когда деревянная ферма обрабатывается, сорт обрабатываемого материала может быть соответствующим образом уменьшен.

Рисунок 10.

Разрушение в нижних поясах ферм. (а) SPT-G2-N; (б) SPT-G2-12-2; (c) SPT-G2-16-1.

Разрушение нижней хорды фермы SPT-G2-20 было вызвано разными причинами. SPT-G2-20 имел отверстие диаметром 19,5 мм в верхних и нижних поясах. Отверстие нижней хорды было слишком большим, разрушая волокна в направлении дерева, а также уменьшая чистую площадь поперечного сечения хорды фермы.В условиях постоянной силы уменьшение чистой площади поперечного сечения стержня увеличит нагрузку на хорду. Прочность на растяжение древесины большого размера меньше прочности на сжатие, поэтому нижний пояс легко повреждается. На рисунке 11 показана реальная фотография провала балки фермы SPT-G2-20. Трещина нижнего пояса начиналась от деревянного штифта и проходила через весь пояс. В конечном итоге это привело к полному разрушению фермы, но при этом штифт был незначительным.

Рисунок 11.

Феномен отказа SPT-G2-20-1.

4.2. Разрушение узла соединения

В предыдущем разделе описан режим отказа узла фермы фермы, соединенной дюбелем диаметром 20 мм между одиночными фермами фермы фермы. Окончательный ущерб был вызван разрушением нижнего пояса, но шпонки практически не деформировались. Размер дюбелей и соединителей гвоздя был поврежден в разной степени. На рисунке 12 показан разъем, снятый с фермы после окончательного разрушения каждого ферменного фермы.

Рисунок 12.

Неисправность разъемов.

Из рисунка 12, деформация, вызванная соединением гвоздя, была большой. Как и в случае соединительной балочной фермы с длинными пролетами, в середине ногтя появился пластиковый шарнир. Когда ферма была загружена на более позднюю стадию, более очевидная дислокация произошла между отдельными фермами, которые составляют ферму фермы. Разные диаметры дюбелей порождают разные формы деформации или повреждения. Во-первых, подобно гвоздю, деревянный дюбель диаметром 12 мм также изготовил пластиковую петлю.Однако величина деформации была меньше, чем у гвоздевого соединения. Диаметр деревянных дюбелей сказался на его жесткости. Деформация дюбеля большого диаметра была небольшой. Дюбели диаметром 20 мм практически не деформировались. Деревянные дюбели почти не пострадали от повреждения фермы. Деформация деревянных дюбелей с 16 мм также не была очевидной. Потеря поперечного сечения хорды была уменьшена при обеспечении достаточной прочности сустава. Соотношение между диаметром отверстия и штифтом ферменного элемента также влияло на характеристики соединения.Черный цвет на конце дюбеля диаметром 20 мм на рисунке 13 является результатом карбонизации, когда дюбель был ввинчен в паз. Когда диаметр отверстия хорды составлял менее 0,5 мм от диаметра деревянного штифта, деревянный штифт, ввернутый в стержень, обугливался за счет высокоточного вращения, и на поверхности штифта образовался обугленный слой, который защищена поверхность деревянного дюбеля. Поверхностная прочность была улучшена. Поэтому необходимо тщательно выбирать соединители и подбирать подходящий размер предварительного сверления с точки зрения долговечности фермы фермы.

Рисунок 13.

Максимальная несущая способность ферм.

5. Предельная несущая способность

Рисунок 13 представляет собой сравнение предельной несущей способности фермы категории пять. Среди них новая ферменная ферменная конструкция из деревянных шпонок проходит в среднем два испытания. Из рисунка видно, что предельная несущая способность всех видов деревянных ферм намного выше, чем ее теоретическое расчетное значение, поэтому уменьшение пролета фермы будет эффективно улучшать ее несущую способность.Кроме того, предельная несущая способность различных ферменных ферм намного больше, чем у одинарной фермы, но предельная несущая способность различных ферменных ферм мало отличается друг от друга. Фермы из 12-мм и 16-мм деревянных шпонок имеют относительно высокую предельную несущую способность. Ферма фермы, соединяющая гвоздь, влияла на синергию фермы фермы из-за взаимного смещения между отдельными фермами, снижая таким образом характеристики подшипников. Ферма фермы с деревянным штифтом диаметром 20 мм имела большую площадь отверстия в нижней хорде фермы, что уменьшало чистую площадь поперечного сечения натяжного элемента, тем самым снижая несущую способность фермы.

6. Анализ результатов испытаний на прогиб узла

На рисунке 14 показана диаграмма прогиба нижних поясов трех ферменных ферм с использованием двух дюбельных соединений различного диаметра. Из рисунка видно, что три типа ферм демонстрируют хорошую согласованность на первых двух этапах загрузки. Ферма входит в нелинейную стадию, когда она входит в стадию разрушения, и результаты двух испытаний будут различаться из-за изменчивости древесины. На рисунке 17 показано изменение общей деформации фермы в процессе загрузки.Изображение показывает, что трудно различить влияние различных методов соединения на сопротивление ползучести, характеристики упругого восстановления и сопротивление деформации фермы на образцах фермы с небольшим пролетом. Только на этапе разрушения фермы можно определить кривую прогиба и проанализировать различные типы и механизмы разрушения.

Рисунок 14.

Отклонение во времени новых ферменных ферм от начала до конца. (а) SPT-G2-12; (б) SPT-G2-16; (c) SPT-G2-20.

Как показано на рисунке 15, кривые нагрузки-отклонения одиночной фермы, фермы балки гвоздевого соединения и фермы фермы деревянного дюбеля выбираются на этапе разрушения. Из рисунка видно, что разные типы ферм имеют разные способы и механизмы отказов. Одиночная ферма показала явные характеристики хрупкого разрушения. В непосредственной близости от провала не было никаких явных признаков. Трещина произошла возле узла нижнего пояса (как показано на рисунке 8).Затем трещина продолжала увеличиваться. В конце концов, полный отказ фермы был вызван внезапным переломом нижней хорды.

Рисунок 15.

Кривая нагрузки на прогиб ферм.

Пластичность двух ферменных ферм значительно лучше, чем у одиночных. На средней и более поздних стадиях отказа фермы кривая нагрузки-смещения часто показывает поворот на одном конце. Причиной поворотов является то, что одна ферма в ферме балок была разрушена первой.Поскольку другая ферма все еще имела грузоподъемность, она быстро выдержала бы верхнюю нагрузку. Тем не менее, он также будет быстро разрушен, потому что была подчеркнута только одна ферма. Из-за различных связей между выбранными одиночными фермами фермы фермы вышеописанная ситуация будет другой. Несмотря на то, что коэффициент пролета при сдвиге был снижен, ферменная конструкция балки гвоздевого соединения все еще демонстрировала нестабильность в плоскости на более поздней стадии нагрузки. Фермы с большими пролетами были не очень очевидны.Был взаимный вывих между верхними фермами. Ферма фермы будет очевидна, что сначала была уничтожена одна ферма, а затем быстро будет разрушена другая ферма. Таким образом, ферменная конструкция балки гвоздя не дала ожидаемого эффекта «один плюс один больше двух». Ферма фермы, соединенная деревянным штифтом, могла сохранять хорошую синергию между загруженными фермами. Поэтому у SPT-G2-16 также была первая волна, в которой у SPT-G2-N были свои повороты. Однако можно видеть, что падение смещения было очень ограниченным, что указывает на то, что ферма не была полностью разрушена.По мере того, как нагрузка продолжала увеличиваться, на кривой появились три или четыре небольших поворота. В конце концов, трещины, которые образовались в нижней части двух нижних поясов фермы, были чрезмерными и полностью проникли (как показано на рисунке 16), что привело к разрушению фермы.

Рисунок 16.

Феномен отказа SPT-G2-16.

На рисунке 17 показаны кривые отклонения нагрузки трех новых ферменных ферм с различными диаметрами деревянного дюбеля в качестве соединения между отдельными фермами.Из рисунка видно, что кривые отклонения нагрузки трех ферменных ферм имеют разные формы. Ферма фермы с деревянным штифтом диаметром 20 мм имела такой же режим разрушения, как и ферма, которая представляла собой хрупкое разрушение (как показано на рисунке 10). Нижний пояс был разорван под действием напряжения и сдвига. Балочная ферма, соединенная дюбелем диаметром 12 мм, была аналогична ферменной ферме, соединенной гвоздем. Хотя кривая нагрузки-смещения претерпела скручивание, ферма не показала хорошего синергизма.Наконец, появился пластиковый шарнир, похожий на деревянный штифт и гвоздь. Следовательно, балочная ферма, соединенная с помощью дюбеля, показала лучшие механические характеристики при использовании деревянного дюбеля диаметром 16 мм.

Рисунок 17.

Кривая нагрузки-прогиб новых фермы.

7. Дальнейшие эксперименты фермы фермы, состоящей из трех отдельных ферм

В последнем разделе фермы фермы, соединенные тремя деревянными дюбелями различного диаметра, были испытаны на статическую нагрузку, а ферма фермы с деревянными дюбелями диаметром 16 мм была Лучший.Все предыдущие эксперименты были выполнены на ферме фермы, состоящей из двух одинарных ферм, но ферма фермы, состоящей из трех или более ферм, не были протестированы. Для фермы фермы, которая будет широко использоваться в более крупных пролетных конструкциях и более сложных опорных средах, они не могут состоять только из двух отдельных ферм. Это должно рассмотреть больше форм единственных комбинаций фермы. В сочетании с результатами испытаний, приведенными в предыдущем разделе, в этом разделе проводится испытание на статическую нагрузку на ферму балок, состоящую из трех одинарных ферм, соединенных деревянными дюбелями диаметром 16 мм.Эффект усиления фермы фермы был изучен в сравнении с фермой фермы, состоящей из двух отдельных ферм, соединенных деревянными дюбелями одинакового диаметра.

Что касается несущей способности, ферменная конструкция фермы, состоящая из двух одинарных ферм, была 53 кН, а ферменная конструкция фермы, состоящая из трех отдельных ферм, имела несущую способность 77 кН, увеличившись на 45%. Таким образом, чем больше количество отдельных ферм, составляющих ферму фермы, тем более очевидные эффекты улучшения имеют с точки зрения режима отказа, две фермы фермы были похожи, и хорда была разрушена в условиях растягивающего сдвига, в результате чего уничтожение фермы.Как показано на рисунке 18, средняя ферма впервые появилась в виде трещин на нижнем поясе. Увеличение силы привело к полному отказу промежуточной фермы, когда только две фермы были нагружены, но ферма фермы потеряла синергию в это время. Затем деревянные дюбели нижнего пояса были также разрушены (как показано на рисунке 19). Нижний пояс одиночной фермы на внешней стороне ферменной фермы полностью растрескался в направлении зерна. Ферма провалилась в целом. Как показано на рисунке 20, кривые нагрузки-смещения двух ферменных ферм на заключительном этапе разрушения, также можно обнаружить, что две ферменные фермы имеют очень похожие режимы разрушения и обе демонстрируют хорошую пластичность.

Рисунок 18.

Отказ SPT-G3-16.

Рисунок 19.

Отказ разъемов в SPT-G3-16.

Рисунок 20.

Кривая нагрузки-смещения в стадии разрушения.

8. Заключение

В этой главе было проведено испытание на статическую нагрузку деревянных ферм, чтобы исследовать влияние различных соединений на механические свойства фермы фермы между отдельными фермами фермы фермы, особенно влияние различных диаметров дюбелей на ферменная конструкцияРезультаты показали, что:

1. Ферма фермы с деревянным штифтом должна быть присоединена к ферме фермы целиком, но диаметр деревянного дюбеля следует выбирать разумно.

2. С точки зрения несущей способности, механизма разрушения и режима фермы ферменная конструкция фермы имеет наилучшие характеристики при диаметре деревянного штифта 16 мм.

3. В предельных состояниях эксплуатационной пригодности использование соединительных штифтов различных диаметров мало влияет на сопротивление деформации фермы фермы.

4. На верхнем поясе, соединенном с пластиной фермы, пластина фермы подвержена сдвиговому повреждению из-за совместного воздействия давления и сдвига. В реальном проекте следует попытаться сделать частичное усиление.

5. По мере увеличения числа отдельных ферм, из которых состоит ферма фермы, также будут происходить значительные улучшения ее механических свойств.

6. Деревянные сучки, особенно мертвые сучки, оказывают сильное ослабляющее влияние на несущую способность аккордов деревянных ферм.Полный отказ фермы часто происходит из-за наличия узла, поэтому выбор фермы должен быть сделан. Аккорд фермы следует избегать использования материалов с сучками. При необходимости может быть выбрано, что вместо стали используют древесину, разрабатывая композитную структуру сталь-дерево.

Благодарность

Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант № 31670566) и Национального двенадцатого пятилетнего плана поддержки науки и технологий (2015BAD14B0503).

Расчет количества деревянных балок перекрытия калькулятор онлайн. Как произвести расчет балки онлайн? Онлайн калькулятор и инструкции

ГлавнаяРазноеРасчет количества деревянных балок перекрытия калькулятор онлайн

Расчет онлайн для разнотипных балочных конструкций.

Строительство зданий – сложная работа, требующая точных расчетов и качественного выполнения работы. Основным материалом в строительстве жилых домов является древесина. Несущие конструкции изготавливаются из этого материала. Рассмотрим способы расчета балки онлайн.

Разновидности перекрытий

Назначение:

1. Межэтажные.Прочное, надежное перекрытие. Между двумя материалами складываются звуко- и теплоизоляционные наполнители.
2. Чердачное.Является частью стропильной конструкции крыши. Чердак оборудован изоляцией от шума и пара.
3. Цокольное.Выносят высокие нагрузки. Делаются с теплоизоляцией.

Балки бывают двух видов:

1. цельные;
2. клееные.

Слабым звеном монолитных балок является ограниченная длина. Не могут быть больше 5 метров.

Преимуществами клееных балок над цельными являются:

• перекрытие больших пролетов;
• легкость установки;
• маленькая масса;
• длительная эксплуатация;
• пожароустойчивые;
• не деформируются.

Каким образом определяется длина балки?

Обычно размещаются параллельно самой маленькой стене. Размеры зависят от материалов, из которых изготавливаются блоки и от общего объема материала. Для крепления используют металлические крепежи (кронштейны, уголки, пластинки с перфорацией, плитки). Если применяете один из этих видов крепежа, то длина балки должна соответствовать пролету комнаты.

Также балки могут быть частью стропильных элементов. Конструкция опирается на мауэрлат. Данный способ увеличивает длину исходного материала на метр.

Советы для правильного расчета:

1. Учитывайте глубину введения материалов в стену. Глубина вхождения для стен из кирпича составляет от 150 мм для балок из бруса и 100 мм для досок. В домах из дерева – от 70 мм.
2. Длина балки составляет минимум 6 м.

Инструкция для подсчета:

1. замерьте пролет;
2. выберите закрепляющие элементы;
3. рассчитайте влияющую нагрузку;
4. подберите шаг и сечение.

При строительстве можно выпустить балки наружу на 31- 60 см. Таким образом, формируется свес крыши.

Определение действующей нагрузки

В жилом помещении имеется два дверных пролета. Обычно отличаются по размерам, но в квадратной комнате могут быть одинаковыми.

Перемычки укладывают в более коротком проеме ,длиной 3-4 метра. По стандарту, стороны должны соотноситься в пропорции семь к пяти. Так исключается деформация. Если не соблюдать этих пропорций, балки прогнутся. Возможный деформация – два см на четыре метра.

Для устранения провисания бруса, изготовьте снизу на несколько см, при этом придав форму арки.

Прогиб можно рассчитать по формуле f(нор)= L/200

L –длина пролета,

200 – расстояние на единицу погружения дерева.

Нагрузка на любую конструкцию определяется по нескольким формулам.

Первая – геометрическая характеристика сечения стержнями:

W≥M/R . M – время относительно нейтральной оси сечения балки или другого твердого тела,

R – рассчитываемое сопротивление, которое нужно взять из справочника исходя из основы.

Для стержней прямоугольной формы формула выглядит так:

W_Z =b∙ h 2/6,

b – ширина балки,

h – высота.

Перекрытие во многих случаях является кровлей и полом следующего и предшествующего этажей. Объединяйте, учитывая нагрузку мебели на поверхности. Если неправильно распределить, появляется риск разрушения конструкций. Не следует применять уж очень широкий шаг промеж балками и отказываться от лагов. Учитывайте, что пространство между основами зависит от толщины досок. Если имеются лаги, то расстояние посередине должно составлять метр.

Совет! Предусмотрите массу утеплителя. Цокольное перекрытие, длиной 1 м2, весит 100 килограммов. Увеличивает вдвое одну и ту же массу опилкобетон. Керамзит еще тяжелее.

Выяснение сечения и шага балки

1. Параметры балок строго регламентированы. Так, соразмерность — 1:1:4. Широта – с 5 до 21 сантиметра, высота – от 10 до 31 сантиметра. Учитывайте утеплитель! Бревна перекрытия должны иметь диаметр от 11 до 31 сантиметра.
2. Установочный шаг — примерно 30–120 сантиметров. При каркасном строении шаг соответствует дистанции промеж твердыми основами.

Требования, предъявляемые к конструкциям:

• влагосодержание материала — максимум 15%;
• нельзя использовать испорченную древесину, то есть синюшную, поражённую грибком, насекомыми, грызунами;
• обработка антисептическим составом;
• размерное отношение — 7:5 для брусьев;
• чем больше высота лаг, тем больше нагрузка, выдерживаемая балкой;
• для ровного перекрытия сделайте подъем ярусов;
• брусья и бревна замените досками, уложенными на ребро, если укладка интенсивная.

Онлайн калькулятор для расчета деревянных балок

Высота балки (мм)Ширина балки (мм)Материал древесиныПролет (м)Шаг балок (м)

Произвести расчет балки возможно самостоятельно: рассчитать нагрузки, воздействующие на перекрытие по формулам и параметрам или воспользоваться онлайн калькулятором. Также можно выбрать подходящую конструкцию, исходя из имеющихся условий.

remboo.ru

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.Высота балки (мм):Ширина балки (мм):Материал древесины:Сосна Ель ЛиственницаСорт древесины (см. ниже):1 2 3Сорт древесины:1 2 3Сорт древесины:1 2 3Пролет (м):Шаг балок (м):Коэффициент надежности:1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 Необходимые пояснения к расчетам Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия. Качественный и быстрый монтаж системы отопления для частного дома и дачи: газовое, водяное, дровяное, естественное отопление отопление без газа, на солярке Читатйте тут подробнее Звоните и заказываете круглосуточно: +7(495)744-67-74 Круглосуточно ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ надежный партнер по отоплению Устройство отопления в частном доме Зимой в доме должно быть тепло – одно из важных условий для постоянного проживания в загородном коттедже. Другой вопрос, какой именно будет система отопления? Вариантов множество, что делает окончательный выбор не самым удобным. Мы решили вам помочь и постарались рассмотреть основные примеры систем отопления, успешно применяемых в частных домах. Как утеплить пол в деревянном доме? Вместо приятной прохлады пол отдает замогильным холодом? Это значит лишь одно – пора утепляться! Если вы живете в частном доме, то решение этого вопроса более чем актуально, т.к. значительная часть тепла уходит именно через перекрытия первого этажа. В рамках данного обзора мы дадим рекомендации касательно выбора и монтажа теплоизоляции. Кладка мангала из кирпича Мангалы из кирпича не обязательно должны быть огромными монстрами, на строительство которых уходит куча денег. Они могут быть компактными, аккуратными, легко вписывающимися в дизайн любого участка. Что самое важное, они могут быть относительно недорогими. В этой статье мы приводим примеры кирпичных мангалов, которые легко украсят вашу летнюю кухню.

rapidly.ru

Расчет деревянной балки перекрытия калькулятор | Дерево

» Дерево

Калькулятор для расчёта деревянных балок перекрытия

Необходимые пояснения к расчетам

• Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
• Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
• Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).

1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.

2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м. прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.

3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия

Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции

Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия

Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

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

Пока не было проведено ни одного расчета

Приближение/удаление проекции — колесико мыши

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия — позволяет рассчитать сечения баклки по заданным размерам перекрытия.

В основу расчета взята двускатная плоская крыша. Расчеты производятся с помощью онлайн калькулятора. Размеры и чертежи формируются в режиме реального времени.

Для расчета размеров стропилы следует перейти на вкладку Расчет и указать размеры Вашей крыши. Все размеры указываеются в сантиметрах без дробных значений. При редактировании значения того или иного размера, этот размер выделяется на чертеже. Например, установив курсор на поле указания размера Высоты крыши , соответсвующий размер изменит цвет на чертеже. Так же вы можете быстро перейти к изменению размера кликнув по нужному на чертеже. Все размеры учавствующие в расчете, при наведении курсора мыши на них — меняют цвет, а при клике — переносят указатель курсора клавиатуры на поле, где можно изменить этот размер. Когда все размеры будут указаны, нужно нажать кнопку Рассчитать , расположенную ниже под списком всех размеров. После чего, калькулятор автоматически переключится на вкладку Чертеж .

Размеры необходимые для расчета.

• Высота крыши — расстояние от уровня пола чердака до конька крыши
• Ширина крыши — расстояние между точками опоры стропил. Обычно это край мауэрлата с внешней стороны стены
• Свес крыши — расстояние от края стены до края крыши
• Ширина стропила — ширина стропильной доски (обычно 10 — 15 см)
• Запил — расстояние от точки опоры на мауэрлате до противоположной строны стропильной доски со строны крыши, рассчитанное по линии проведенной через точку опоры и перпендикулярной поверхности крыши
• Толщина стропила — толщина стропильной доски (обычно 5 см)

На вкладке Чертеж представлен результат расчета стропила по заданным размерам крыши. Здесь представлен чертеж стропила с указанием рассчитанных размеров, а также перечислены все необходимые размеры для изготовления стропила. Размеры, представленные на чертеже, являются интерактивными — при наведении на них курсора мыши, расшифровку с наименованием размера можно увидеть в блоке всех размеров, где соответвующий размер будет изменять цвет. Возможно и обратное управлени, когда при наведении курсора мыши на полное наименование размера, соответствующий размер будет изменять цвет на чертеже. Так же, есть возможность скрыть/показать нужный размер, — это осуществляется кликом на полном наименовании размера. Полное включение/выключение размеров осуществляется с помощью выключателя Все размеры . Чертежом также можно управль с помощью контрольных кпопок, находящихся слева под чертежом. Слева направо: лупа с плюсом — увелчить (приблизить) чертеж, колонка — выставить значение увеличения по умолчанию, лупа с минусом — уменьшить чертеж, стрелки на все четыре стороны — развернуть чертеж на весь экран. При развороте чертежа на весь экран, перейти на начальный экран можно нажав ту же контрольную кнопку, либо кликнув по крестику в правом верхнем углу чертежа.

На вкладке 3D просмотр представлена трехмерная модель рассчитанного стропила. Здесь можно рассмотреть стропила со всех сторон: повернуть, приблизить, отдалить, переместить, Для того чтобы вращать объект — нужно зажать левую кнопку мыши в области трехмерного стропила и начать двигать мышь, вслед за движением мыши будет происходить вращение стропила. Для перемещения трехмерной модели стропила, следует зажать правую кнопку мыши в области трехмерного стропила и начать двигать мышь, вслед за движением мыши будет происходить движение стропила. Для приближения/отдаления стропила, нужно прокручивать колесико мыши.

Предупреждение: рассчитанные размеры могут незначительно отличаться от размеров при строительстве стропильной системы. в силу наличия погрешностей на строительной площадке. Пожалуйста, учитывайте этот нюанс и прежде чем изготавливать стропильную систему целиком, изготовьте одну стропилу, которую будете использовать в дальнейшем как шаблон.

Предупреждение: толщина стропила указанная в калькуляторе по умолчанию, используется для демонстрации возможностей расчета. В действительности толщина стропила определяется из максимальных нагрузкок, оказываемых на стропильную систему, от шага между стропилами, от длины стропилы и т.д. Для определения толщины стропилы следует воспользоваться справочной литературой, либо ознакомиться с разделом Справочная информация на странице калькулятора расчета стропила.

Расчет деревянной балки перекрытия

Предлагаем вашему вниманию онлайн калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Этот удобный и эффективный строительный калькулятор поможет вам легко и точно произвести один из самых трудных конструкционных расчетов.

Деревянные балки межэтажного перекрытия являются несущей конструкцией. Они воспринимают нагрузку, ложащуюся на межэтажное перекрытие, и, таким образом, от их надежности в значительной степени зависит сохранность здания и безопасность его обитателей. Расчет деревянной балки перекрытия необходим для того, чтобы определить, выдержит ли балка с определенными характеристиками предполагаемую вертикальную нагрузку или же вычислить, какую именно вертикальную нагрузку способна выдержать деревянная балка с заданными характеристиками. Без такого расчета строительство или реконструкция дома с использованием деревянных балок представляются слишком рискованными – слишком слабая балка может в любой момент привести к обрушению перекрытия, а это грозит и огромным материальным ущербом и, что гораздо страшнее, к человеческим жертвам. С другой стороны, слишком большие и тяжелые балки – это и лишние расходы, и лишняя нагрузка на несущие стены и фундамент дома. Следовательно, расчет сечения деревянной балки перекрытия должен быть максимально точным, в чем вам и поможет данный онлайн-калькулятор.

Еще один важный вид строительных расчетов, касающийся балок перекрытия – расчет прогиба деревянной балки. Даже если балка достаточно прочна, чтобы не переломиться, под постоянной нагрузкой она может постепенно прогнуться. А это портит вид потолка и создает различные неудобства. Да и жить под прогнувшимися балками, даже будучи уверенным в их прочности, не слишком приятно. Согласно стандартным нормам прогиб не должен быть более 1/250 длины деревянной балки. Калькулятор расчета деревянных балок поможет вам точно подсчитать величину расчетного прогиба балки при заданных габаритах и типе древесины.

Источники: http://cdelayremont.ru/kalkulyator-dlya-raschyota-derevyannyh-balok-perekrytiya, http://kalk.pro/kalk/joists/wooden_joists/, http://postroy-dom.com/balki-plity-perekrytiya/84-raschet-derevyannoy-balki-perekrytiya.html

Комментариев пока нет!

restart24.ru

Онлайн-калькулятор для расчета деревянных балок перекрытия

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.Высота балки (мм):Ширина балки (мм):Материал древесины:Сосна Ель ЛиственницаСорт древесины (см. ниже):1 2 3Сорт древесины:1 2 3Сорт древесины:1 2 3Пролет (м):Шаг балок (м):Коэффициент надежности:1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 Необходимые пояснения к расчетам Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия. Качественный и быстрый монтаж системы отопления для частного дома и дачи: газовое, водяное, дровяное, естественное отопление отопление без газа, на солярке Читатйте тут подробнее Звоните и заказываете круглосуточно: +7(495)744-67-74 Круглосуточно ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ надежный партнер по отоплению Устройство отопления в частном доме Зимой в доме должно быть тепло – одно из важных условий для постоянного проживания в загородном коттедже. Другой вопрос, какой именно будет система отопления? Вариантов множество, что делает окончательный выбор не самым удобным. Мы решили вам помочь и постарались рассмотреть основные примеры систем отопления, успешно применяемых в частных домах. Как утеплить пол в деревянном доме? Вместо приятной прохлады пол отдает замогильным холодом? Это значит лишь одно – пора утепляться! Если вы живете в частном доме, то решение этого вопроса более чем актуально, т.к. значительная часть тепла уходит именно через перекрытия первого этажа. В рамках данного обзора мы дадим рекомендации касательно выбора и монтажа теплоизоляции. Кладка мангала из кирпича Мангалы из кирпича не обязательно должны быть огромными монстрами, на строительство которых уходит куча денег. Они могут быть компактными, аккуратными, легко вписывающимися в дизайн любого участка. Что самое важное, они могут быть относительно недорогими. В этой статье мы приводим примеры кирпичных мангалов, которые легко украсят вашу летнюю кухню.

house-heating.msk.ru

Пример отклонения балки с простой опорой

Деревянная балка АВ пролетом 3 м, шириной 200 мм и высотой 100 мм предназначена для поддержки трех
сосредоточенные нагрузки показаны на рисунке. Модуль упругости выбранного класса древесины составляет 8 ГПа, а плотность
древесины 600 кг / м ³

Рассчитайте макс. прогиб, макс. усилие сдвига, макс. изгибающий момент, средний пролет
силы прогиба / наклона и конечной реакции деревянной прямоугольной балки для следующих
условия загрузки.

Решение:

Шаг 1: Запишите входные параметры (включая свойства материала), которые
определено в образце примера.

ВХОДНЫЕ СВОЙСТВА
Параметр	Стоимость
Ширина бруса [b]	100	мм
Высота бруса [H]	200	мм
Длина бруса [L]	3000	мм
Расстояние x (средний пролет) [x]	1500	мм
Модуль упругости древесины [E]	8	ГПа
Тип балки	Балка с простой опорой с многоточечными нагрузками

Шаг 2: Перейти к «Калькулятору свойств сечения твердого прямоугольного стержня»
страница для расчета второго момента площади вокруг оси x (I _xx )

ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр	Стоимость
Высота [H]	200	мм
Ширина [B]	100
Длина [L]	3000
Плотность [p]	600	кг / м 3

ВЫХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр	Стоимость
Площадь поперечного сечения [A]	20000	мм ^ 2
Масса [M]	36	кг
Второй момент площади [I xx ]	66666668	мм ^ 4
Второй момент площади [I yy ]	16666667
Модуль упругости [S xx ]	666666.3
Модуль упругости сечения [S yy ]	333333.344
Радиус вращения [r x ]	57,735	мм
Радиус вращения [r y ]	28.868
Расстояние CoG в направлении x [x cog ]	50	мм
Расстояние CoG в направлении y [y cog ]	100

Шаг 3: Перейдите на страницу «Калькулятор напряжения и прогиба простой опоры балки», чтобы рассчитать максимальный сдвиг.
сила, изгибающий момент и прогиб древесины.Введите три точечные нагрузки, указанные на рисунке, и одну распределенную нагрузку (из-за нагрузки на деревянную балку).
собственный вес). Распределенная нагрузка равна
(М * г) / L = 36 * 9,81 / 3 = 117,7 Н / м.

На деревянную балку не действует момент, поэтому установите значения момента на 0.

ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
ТОЧЕЧНЫЕ НАГРУЗКИ
Параметр	Символ		Магнитуда		Расстояние
			кН		м
Нагрузка 1 **	П 1		10		0.5
Нагрузка 2 **	П 2		5		1,5
Нагрузка 3 **	П 3		10		2.5
Нагрузка 4 **	П 4		0		0
Нагрузка 5 **	П 5		0		0
КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ МОМЕНТЫ
Параметр	Символ		Магнитуда		Расстояние
			Н * м		м
Момент 1 **	M 1		0		0
Момент 2 **	M 2		0		0
Момент 3 **	M 3		0		0
Момент 4 **	M 4		0		0
Момент 5 **	M 5		0		0
РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ НАГРУЗКИ
Параметр	Символ		Магнитуда		Расстояние
			Н / м		м
			wa	wb	а		б
Распределенная нагрузка 1 **	ш 1		117.7	117,7	0		3
Распределенная нагрузка 2 **	ш 2		0	0	0		0
Распределенная нагрузка 3 **	ш 3		0	0	0		0
Распределенная нагрузка 4 **	ш 4		0	0	0		0
Распределенная нагрузка 5 **	ш 5		0	0	0		0
СВОЙСТВА КОНСТРУКЦИОННОЙ БАЛКИ
Параметр		Символ		Стоимость
Длина балки		L		3		м
Расстояние x		х		1.5
Модуль упругости		E		8		ГПа
Расстояние от нейтральной оси до крайних волокон		c		50		мм
Второй момент области		Я		66666668		мм ^ 4

Шаг 4: Результаты вычисления шага 3 следующие.

ВХОДНАЯ НАГРУЗКА НА ПРОСТО ОПОРНУЮ БАЛКУ
ТОЧЕЧНЫЕ НАГРУЗКИ
№ Расположение Магнитуда 1 0.5 м 10 кН 2 1,5 м 5 кН 3 2,5 м 10 кН
КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ МОМЕНТЫ
РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ НАГРУЗКИ
Нет. Начальная точка Магнитуда Конечное местоположение Магнитуда 1 0 м 117.7 Н / м 3 м 117,7 Н / м
РЕЗУЛЬТАТЫ
Параметр	Стоимость
Сила реакции 1 [R 1 ]	12676.5	N
Сила реакции 2 [R 2 ]	12676,5
Поперечная поперечная сила на расстоянии x [V x ]	2500,0
Максимальная поперечная поперечная сила [V ​​ max ]	12676.5
Момент на расстоянии x [M x ]	8882,4	Н * м
Максимальный момент [M max ]	8882,4
Наклон 1 [θ 1 ]	-0.988	степень
Наклон 2 [θ 2 ]	0,988
Наклон на расстоянии x [θ x ]	0,000
Максимальный наклон [θ макс ]	-0.988
Прогиб на расстоянии x [y x ]	-15,662	мм
Максимальный прогиб [y max ]	-15,662
Напряжение изгиба на расстоянии x [σ x ]	6.7	МПа
Максимальное напряжение изгиба [σ макс ]	6,7

Сводка

Макс. прогиб, макс. усилие сдвига, макс. изгибающий момент, прогиб / наклон в середине пролета и силы реакции конца деревянной прямоугольной балки были рассчитаны с помощью
использование следующих калькуляторов.

Дополнения:

(Прогиб — TotalConstructionHelp)

Балки и перемычки на самом деле являются просто балками. Балка — это конструктивный элемент, который обычно размещается горизонтально и может выдерживать нагрузки, в первую очередь за счет сопротивления изгибу. Изгибающая сила индуцируется в материале балки в результате нагрузок, в том числе ее собственный вес (вес балки) и дополнительные нагрузки (другие нагрузки, называемые временными нагрузками) и статические нагрузки, такие как люди и мебель).Эти нагрузки производят то, что называемые изгибающими моментами в балке, и могут также иметь изгибающие моменты на каждом поддерживаемый конец, когда концы прикреплены к концевым опорам. Фиксированный означает, что они прикреплены таким образом, что некоторая нагрузка на балку переносятся на торцевые соединения (например, стены или колонны). Балки бывают разных размеров и форм. Обычно они либо однородные или составной.Однородный пучок — это пучок, состоящий из одного материала, например, дерево или сталь. Композит — это композит, сделанный из материалов, которые не совпадают, например как, бетонная балка со стальной арматурой. Некоторые типы балок: Погрузка балки и опоры:

Все это может показаться ошеломляющим, но это не так. Некоторые эксперты говорят, что инженерия — это на 80% логика и на 20% приложение. Некоторые могут обсудить это. но здесь мы предоставим вам основную инженерную информацию и приложения, которые не всегда доступны. Пока балки нагружаются по-разному. Балка с простой опорой — это обычно используемая балка (как показано выше). Ниже вам будет показано, как все это работает, и как выбрать балку (дерево или сталь). Мы также касаемся выбора бетонной балки в секции балки. Простая опорная балка с равномерно распределенной нагрузкой с уравнениями и решениями: В приведенном выше примере есть шаги, необходимые для выбора и проектирования дерева. Луч. Если вы хотите выбрать и спроектировать стальную балку, выполните следующие действия: тем же.Меняются несколько вещей, например, напряжение изгиба в Материал, момент инерции, модуль упругости и сечение Модуль. Все остальные уравнения были бы такими же, если бы у вас было такое же нагрузка (W) и пролет (L). Обычные этапы проектирования балки: Решите, какой материал вы хотите использовать (дерево или сталь). Мы не проектируем Бетонные балки в разделе сайта. Если нагрузка будет тяжелой, вы можете использовать сталь, так как она иметь возможность принимать большую нагрузку на тот же пролет. Если пролет короткий, вероятно, лучше будет использовать дерево. Иногда полевые условия диктуют, что лучше использовать. Определите, какие нагрузки будут на балку. Нагрузка обычно берется из Строительных норм. Кодекс содержит список из того, что минимальные нагрузки для большинства типов использования. В жилых помещениях Кодекс обычно требует использования минимум 40 фунтов на квадратный фут для называется «Жилые помещения». Будьте осторожны, потому что код имеет гораздо большую загрузку Требования к балконам и лестницам. Предоставляется ссылка на Строительный кодекс. в разделе Строительных норм на этом веб-сайте. Иногда условия нагрузки превышают указанные в Кодексе. Имейте в виду, что Кодекс предусматривает минимальные требования, и вы можете превысить минимум. Проверьте пролет (длину) и то, что будет поддерживать балку на каждом конце. Пролет — это расстояние между одной опорой и другой опорой на каждом конце. луча. Как только у вас будет вся вышеуказанная информация, вы запустите Actual Beam. Дизайн. Уравнение Общая нагрузка = Ш x Д предназначено для определения полной нагрузки на балку. Получив полную нагрузку на балку, ее делят на 2, чтобы определить нагрузка, передаваемая на каждый конец балки, которая переносится либо на стена или колонна.Это важно, так как вам нужно убедиться, что стена или колонна может нести нагрузки. Получите момент, максимальный момент должен быть получен, по этой причине Моменты в других точках Луча игнорируются. Мы хотим, чтобы луч быть спроектированным для максимальной безопасности. Для балки с простой опорой и Равномерно распределенная нагрузка M = WL 2 / 8. Итак, у нас есть нагрузка и момент балки. Теперь нам нужно знать будет ли Луч будет деревянным или стальным. Если балка деревянная, то в зависимости от для древесины типичное значение fb (напряжение изгиба) может варьироваться от 1000 фунтов на квадратный дюйм. (фунт на квадратный дюйм) до 1200 фунтов на квадратный дюйм. Как правило, консервативное значение будет около 1000 фунтов на квадратный дюйм, если вы используете пихту или болиголов, это также можно получить из Строительного кодекса для различных пород дерева.Точно так же, если вы намерены для использования стали значение Fy = 36000 Steel будет fb = 24000 psi (где, fb = 0,66 x Fy). Как видно, Сталь — 24000, а Дерево — 1000, что указывает на то, что сталь примерно в 24 раза прочнее древесины при изгибе. Это также указывало на то, что стальная балка будет меньше деревянной балки. Так если у вас ограниченное пространство, стальная балка может быть лучшим выбором. Теперь нам нужно вычислить Sx (модуль сечения), который требуется для кода. Этот выполняется с использованием уравнения Sx = M / fb. У нас есть М (момент) из нашего вычисления. Просто примените расчеты. Этот расчет — это то, что есть требуется и должно быть минимально допустимым. Вы можете выбрать деревянную балку. из Таблицы сечений древесины, которые доступны в большинстве Руководств по дереву, или из наш веб-сайт, или вы аналогичным образом выбираете стальную балку таким же образом.Естественно, вы можете выбрать деревянный стержень, а затем рассчитать модуль сечения для этого Член, как показано в примере. Модуль сечения должен быть равен или больше чем рассчитанный модуль сечения. Остается один последний шаг — найти отклонение луча, вызванное загрузка. Когда вы кладете груз на балку, она изгибается вниз, и это вертикальное смещение вниз называется прогибом и измеряется в дюймы (или мм).Как видно из примера, мы вычислили максимальное значение Прогиб в центре луча. В примере максимальное отклонение разрешено контролируется Кодексом. Различные допустимые отклонения показаны на пример. Чтобы вычислить отклонение, нам нужна дополнительная информация, который представляет собой E (модуль упругости) материала и I (момент Инерция) для выбранного элемента. (См. Раздел о вычислении момента инерции на этом веб-сайте) Модуль упругости (E) древесины колеблется в районе 11 , для этих в примерах использовалось значение 119000.Если используется сталь, то значение E будет около 2 00, как показано в примерах. Момент инерции (I) может быть вычислен или выбран из таблиц. предоставлено или вычислено. (См. Раздел о вычислении момента инерции) Допустимый прогиб: опорные перекрытия и потолки L / 360, опорные Крыши с уклоном менее 3 дюймов 12 L / 240 и несущие крыши больше чем 3 в 12, наклон L / 180.L = пролеты, например: 12 футов, умножить 12 футов на 12 дюймов = 144 дюйма, разделенные на 360, 240 или 180, в зависимости от того, что применимо. Наконец, сравните вычисленное отклонение с допустимым отклонением. Если Расчетное отклонение больше допустимого отклонения, тогда вы должны выберите больший элемент балки и произведите пересчет. Простая сосредоточенная балка с опорной точкой с уравнениями и решениями:

% PDF-1.5
%
885 0 объект
>
эндобдж

xref
885 85
0000000016 00000 н.
0000003220 00000 н.
0000003370 00000 н.
0000003941 00000 н.
0000004078 00000 н.
0000004210 00000 н.
0000004349 00000 п.
0000004491 00000 н.
0000004518 00000 н.
0000005188 00000 п.
0000005398 00000 н.
0000005959 00000 н.
0000006156 00000 п.
0000006193 00000 п.
0000006768 00000 н.
0000006880 00000 н.
0000006994 00000 н.
0000007207 00000 н.
0000007603 00000 н.
0000008080 00000 н.
0000008107 00000 н.
0000008134 00000 п.
0000008630 00000 н.
0000009382 00000 п.
0000009894 00000 н.
0000010605 00000 п.
0000011298 00000 п.
0000012005 00000 п.
0000012138 00000 п.
0000012287 00000 п.
0000012314 00000 п.
0000012808 00000 п.
0000012835 00000 п.
0000013255 00000 п.
0000013946 00000 п.
0000014608 00000 п.
0000015271 00000 п.
0000015356 00000 п.
0000036914 00000 п.
0000037207 00000 п.
0000037606 00000 п.
0000037692 00000 п.
0000079126 00000 п.
0000079409 00000 п.
0000079979 00000 п.
0000080049 00000 п.
0000080119 00000 п.
0000080200 00000 п.
0000087193 00000 п.
0000087455 00000 п.
0000087721 00000 п.
00000

00000 п.
00000

00000 п.
00000

00000 п.
00000

00000 п.
0000112939 00000 н.
0000113208 00000 н.
0000113638 00000 н.
0000113708 00000 н.
0000133265 00000 н.
0000133528 00000 н.
0000139507 00000 н.
0000139895 00000 н.
0000139965 00000 н.
0000140002 00000 н.
0000140072 00000 н.
0000140153 00000 п.
0000146096 00000 н.
0000146367 00000 н.
0000146535 00000 н.
0000146562 00000 н.
0000146860 00000 н.
0000146966 00000 н.
0000148830 00000 н.
0000149138 00000 н.
0000149488 00000 н.
0000149587 00000 н.
0000150975 00000 н.
0000151277 00000 н.
0000151617 00000 н.
0000154202 00000 н.
0000155641 00000 н.
0000158226 00000 н.
0000003021 00000 н.
0000002037 00000 н.
трейлер
] / Назад 834216 / XRefStm 3021 >>
startxref
0
%% EOF

969 0 объект
> поток
hb«b`b`g«db @

Проектирование деревянных балок и балок

Эта программа обеспечивает проектирование и расчет до семи простых балок на одной странице расчета.Мы разработали его в первую очередь для быстрого проектирования балок, стропил, коллекторов и других деревянных элементов с простыми нагрузками.

Просматривая рабочий лист, вы заметите семь расположенных рядом столбцов, каждый из которых представляет одну балку. В каждом из этих столбцов вы можете ввести данные о размерах балки, допустимые напряжения, длину пролета и нагрузки, а также просмотреть рассчитанные выходные данные, состоящие из напряжений, реакций, сдвигов и прогибов, а также соотношений пролета / прогиба.

Программа автоматически применяет временные нагрузки к центральному пролету, консольному пролету и всему пролету при расчете максимальных моментов, сдвигов, реакций и прогибов.Это избавляет вас от необходимости изменять нагрузки, чтобы найти все максимальные условия.

Уникальные особенности

•	Пользователь может быстро спроектировать до семи балок или балок в этой одной программе.

•	Динамические нагрузки автоматически пропускаются при наличии консолей для получения максимальных моментов, сдвигов, реакций и прогибов.

•	Программа проверяет коэффициент глубины и неподдерживаемые длины для расчета допустимых напряжений изгиба.

•	Фактическое напряжение сдвига рассчитывается на расстоянии d от каждой опоры.

Допущения и ограничения

•	Необходимо ввести фактическую глубину и ширину балки.

•	Концы балок не могут быть зафиксированы, а балки, являющиеся чисто консольными, не могут быть проанализированы. В этом случае используйте программы для тяжелых деревянных балок или многопролетных деревянных балок.

•	Вес балки не добавляется автоматически к введенным нагрузкам.

Пример

Ввод данных для этого примера показан на снимках экрана, которые сопровождают разделы «Вкладки ввода данных» и «Вкладки результатов и графики», которые следует далее.

Вкладки для ввода данных

Этот набор вкладок содержит записи для всех входных данных в этом расчете. Во время ввода данных и переключения между этими вкладками вы можете просматривать желаемую результирующую информацию на вкладках в правой части экрана (расчетные значения, эскизы, диаграммы и т. Д.).). Пересчет выполняется после изменения любых данных ввода. После каждого ввода данных вы можете просмотреть результаты на правом наборе вкладок.

Вкладка «Общие»

Эта вкладка содержит только ввод для общего описания. Поскольку эта программа проектирует отдельные балки на каждой вкладке, вся входная информация содержится на этой конкретной вкладке.

Выступы балок: от №1 до №7

На каждой из этих вкладок можно спроектировать полную балку.Каждая балка просто перекрывается дополнительной консолью.

Кнопка [Деревянная секция] и запись

Используйте эту кнопку для отображения базы данных сечений древесины. В базе данных представлена ​​подборка пиломатериалов, клееных и промышленных пиломатериалов. См. Предыдущую главу, описывающую использование базы данных в Библиотеке проектирования конструкций. При нажатии [Деревянная секция] отобразится следующее окно выбора:

Ширина и глубина

Введите точные размеры используемого сечения балки.Вы можете быстро изменить эту запись, чтобы оптимизировать свой дизайн. Кроме того, при автоматическом выборе размера стержня здесь будет указана глубина.

Тип балки

Этот выбор определяет способ расчета коэффициента объема. Если выбрано «Пилено», рассчитывается «Cf». Если выбран «GluLam», рассчитывается «Cv». Если выбрано «Искусственная или чистая сосна», то не рассчитывается фактор NO (Cf или Cv).

Кнопка [Stress] и запись

Это позволяет использовать встроенную базу данных допустимых напряжений NDS & Manufactured lumber для получения допустимых напряжений.Когда вы нажмете кнопку, вы увидите это окно выбора. Пожалуйста, обратитесь к разделу ранее в этом Руководстве пользователя, который дает информацию и способы использования баз данных.

Фб: Базовый

Введите здесь базовое кодовое допустимое напряжение изгиба. Не умножайте его ни на какие коэффициенты (продолжительность нагрузки, глубина и стройность). Программа рассчитает все соответствующие коэффициенты, применит их к этому значению и отобразит окончательное значение Fb: Допустимое значение в разделе РЕЗУЛЬТАТЫ.

Fv: Базовый

Что касается Fb: Allow, описанное выше, введите базовый код допустимого напряжения сдвига.

Модуль упругости

Модуль упругости следует вводить в KSI, т.е. 1700 тысяч фунтов на квадратный дюйм. Это значение используется для расчета прогибов и допустимых факторов напряжения для длинных тонких балок.

Коэффициент продолжительности нагрузки

Этот коэффициент изменяет допустимые напряжения изгиба и сдвига. Поскольку это значение применяется к допустимым значениям, ваши значения НАПРЯЖЕНИЯ всегда должны быть меньше единицы.

Центральный пролет TAB

На этой вкладке можно ввести длину пролета, длину без фиксации и нагрузки, приложенные к главному пролету деревянной балки.

Длина центрального пролета

Введите длину пролета главной балки.

Le: Свободная длина

Введите свободную длину сжатой кромки балки, которая будет использоваться для расчета допустимого напряжения изгиба на основе возможного разрушения балки из-за продольного изгиба при кручении.

Равномерная нагрузка

Вы можете ввести постоянную и временную нагрузки, приложенные ко всей длине центрального пролета. Эта нагрузка имеет равномерную интенсивность по всей длине балки.

Частичная нагрузка

Нагрузки Здесь вы можете ввести постоянную и постоянную нагрузку с постоянной интенсивностью для всего или только части центрального пролета балки. X-Left — это начальная точка нагрузки по отношению к левой опоре. X-Right — это конечная точка. Если оставить как X-Left, так и X-Right нулевое значение, нагрузка будет применена ко всему центральному пролету.

Точечные нагрузки

К центральному пролету можно приложить до четырех постоянных и постоянных сосредоточенных нагрузок. X-Расст. — расположение груза от левой опоры.

Консольный пролет TAB

Эта вкладка позволяет вам установить дополнительную консоль вместе с ее свободной длиной и приложенными нагрузками.

Консольная длина

Введите длину пролета главной балки.

Le: Свободная длина

Введите свободную длину сжатой кромки балки, которая будет использоваться для расчета допустимого напряжения изгиба на основе возможного разрушения балки из-за продольного изгиба при кручении.

Равномерная нагрузка

Вы можете ввести постоянную и временную нагрузки, приложенные ко всей длине центрального пролета. Эта нагрузка имеет равномерную интенсивность по всей длине балки.

Нагрузки на пролет

К центральному пролету можно приложить две постоянные и постоянные сосредоточенные нагрузки. X-Расст. — расположение груза от левой опоры.

Вкладки результатов и графики

Этот набор вкладок предоставляет рассчитанные значения, полученные в результате ввода данных на «Вкладки ввода данных».Поскольку пересчет выполняется при каждом вводе данных, информация на этих вкладках всегда отражает точные и текущие результаты, эскиз проблемы или диаграмму напряжения / прогиба.

Вкладка результатов

M: макс. При центральном размахе

Это максимальный момент в пределах центрального пролета. При наличии консоли любые временные нагрузки пропускаются для определения максимального момента.

Момент с правой опорой

Это момент для правильной опоры только из-за полной статической и динамической нагрузки, приложенной к консоли.

Коэффициент напряжений

Отношение максимального фактического / допустимого напряжения для балки

Напряжения изгиба

Fb: Разрешить: Окончательное допустимое напряжение изгиба после расчета всех модификаций, связанных с продолжительностью нагрузки, факторами глубины и уменьшениями для длинных свободных кромок сжатия.

Fb: Фактический: Фактическое максимальное напряжение изгиба по всей длине балки.

Напряжения сдвига

Fv: Разрешить: Конечное допустимое напряжение сдвига после применения коэффициента продолжительности нагрузки.

Fv: Фактический: Фактическое максимальное напряжение сдвига на любом конце балки.

Реакция

Реакции опоры при статической и постоянной нагрузке. Реакция на динамическую нагрузку — это максимальная реакция, возникающая в результате перегрузки при использовании консоли.

Отклонения

Это все максимальные прогибы статической и временной нагрузки и их расстояние от опор. Прогибы при динамической нагрузке возникают из-за пропуска нагрузки при наличии консоли. Коэффициенты длины / отклонения для консолей умножаются на 2, чтобы привести их в соответствие с эквивалентными простыми коэффициентами отклонения пролета.

Вкладка «Эскиз»

На этой вкладке представлен эскиз балки с показанными нагрузками и результирующими значениями. Использование кнопки [Печать эскиза] позволяет распечатать эскиз в крупном масштабе на одном листе бумаги.

Вкладка диаграмм

Отображает диаграмму момента, сдвига и прогиба балки с приложенными нагрузками и конечными условиями. Обратите внимание на две вкладки …. «Графическая диаграмма» и «Таблица данных».На вкладке «Таблица данных» представлен весь внутренний анализ в точках 1/500 балки.

Вкладка «Примечания»

Эта вкладка содержит некоторые общие замечания об использовании результатов этой программы.

Вкладка печати

Эта вкладка позволяет вам контролировать, какие области расчета следует распечатать. Установка флажка будет означать, что информация, описываемая элементом, будет напечатана.Однако, если для определенного выбора нет информации, он не будет напечатан. Поэтому эти флажки лучше всего описать как «Если эта конкретная область вычислений содержит данные, распечатайте их».

Образец распечатки

Справочный URL:
http://www.ec-software.com/help/index.html?woodjois.htm

The Sagulator — WoodBin

Характеристики полки
	Материал полки	—- Выберите —- AfrormosiaAlbarcoAlder, RedAndirobaAngelinAngeliqueAsh, BlackAsh, BlueAsh, GreenAsh, OregonAsh, WhiteAspen, BigtoothAspen, QuakingAvodireAzobeBaldcypressBalsaBanakBasswoodBeech, AmericanBengeBirch, PaperBirch, SweetBirch, YellowBubingaBulletwoodButternutCativoCedar, AlaskaCedar, Atlantic WhiteCedar, Восточная RedcedarCedar, IncenseCedar, Северная WhiteCedar, Порт -OrfordCedar, Western RedcedarCeibaCherry, BlackChatnut, AmericanCottonwood, Balsam PoplarCottonwood, BlackCourbarilCuangareCypress, MexicanDark red merantiDegameDetermaDouglas-fir, CoastDouglas-fir, Interior North, Douglas-firl, Elfi, Evel, NorthD, Внутренний север, Douglas-firl, EEl-rus , Гранд-пихта, благородная пихта, тихоокеанская пихта, субальпийская пихта, белый гонкалоЗеленое сердце, хемлок, шемох восточный, горный хемлок, западный гикори, горький орех, гикори, мокернат, гикори, мускатный орех, гикори, пекан, гикори, колючий гикори, шагбарник, гикори, ракушечник rHoneylocustHuraIpeIrokoJarrahJelutongKaneelhartKapurKarriKempasKeruingLarch, westernLight красный merantiLimbaLocust, BlackMacawoodMagnolia, SouthernMagnolia, CucumbertreeMahogany, AfricanMahogany, trueManbarklakManniMaple, BigleafMaple, BlackMaple, RedMaple, SilverMaple, SugarMarishballiMerbauMersawaMoraOak, BlackOak, BurOak, CherrybarkOak, ChestnutOak, LaurelOak, LiveOak, Северный RedOak, OvercupOak, PinOak, PostOak, ScarletOak, Южный Красный дуб, болотный каштан, дуб, болотный белый, дуб, водяной, дуб, белый, дуб, ива, Obeche, Okoume, opepe, апельсин, овангкол, пара-ангелим, парана-сосна, Peroba de campos, пероба роза, пилон, сосна карибская, сосна восточная, сосна, сосна, сосна, сосна, сосна, сосна, сосна , ЕльСосна, Сахарная сосна, ВирджинияСосна, Западная белая сосна, ОкотСосна, лучистаяПикияПримавераПурпурное сердцеРаминРедвуд, Старовозрастная красное дерево, Молодняк РОБПалина, Палина бразильская, ИндийскаяСандСанта-МарияСапелеСассафра sSepetirShorea, bullau groupSpanish-cedarSpruce, BlackSpruce, EngelmannSpruce, RedSpruce, SitkaSpruce, WhiteSucupiraSweetgumSycamore, AmericanTamarackTeakTupelo, BlackTupelo, WaterWallabaWalnut, BlackWhite merantiWillow, BlackYellow merantiYellow-poplarllombaD-2 ParticleboardD-3 ParticleboardH-1 ParticleboardH-2 ParticleboardH-3 ParticleboardM-1 ParticleboardM-2 ДСП М – 3 ДСП ЛД-1 ДСП ДСП Л Д-2 Меламин (см. Примечание 8) МДФ — ЛДМДФ — МДМДФ — HDOSB (мин.) OSB (макс. Жесткость) Фанера, пихта
	Приставка для полки	Фиксированный (прикреплен по бокам) Плавающий (не прикреплен)
	Нагрузка на полку			на фут (305 мм) всего
	Единицы нагрузки	фунтов кг
	Распределение нагрузки	Равномерная нагрузка Центральная нагрузка
	Пролет полки			дюймов мм
	Глубина (спереди назад)
	Толщина
[Дополнительно] Кромочная полоса (см. Примечание № 10)
	Материал	NoneSame в shelfAfrormosiaAlbarcoAlder, RedAndirobaAngelinAngeliqueAsh, BlackAsh, BlueAsh, GreenAsh, OregonAsh, WhiteAspen, BigtoothAspen, QuakingAvodireAzobeBaldcypressBalsaBanakBasswoodBeech, AmericanBengeBirch, PaperBirch, SweetBirch, YellowBubingaBulletwoodButternutCativoCedar, AlaskaCedar, Атлантик WhiteCedar, Восточной RedcedarCedar, IncenseCedar, Северная WhiteCedar, Порт-OrfordCedar, Западная RedcedarCeibaCherry, BlackChestnut , Американский хлопок, тополь бальзамический , Субальпийская пихта, БелыйГонкалоЗеленое Сердце, Хемлок, Гикори, Восточный, Гикори, Гикори западный, Гикори, Гикори, Гикори, Мускатный орех, Гикори, Мускатный орех, Гикори, Пекан, Гикори, Пигнут, Гикори, Шагбар, Гикори, Гикори, Гикори, Ват erHoneylocustHuraIpeIrokoJarrahJelutongKaneelhartKapurKarriKempasKeruingLarch, westernLight красный merantiLimbaLocust, BlackMacawoodMagnolia, SouthernMagnolia, CucumbertreeMahogany, AfricanMahogany, trueManbarklakManniMaple, BigleafMaple, BlackMaple, RedMaple, SilverMaple, SugarMarishballiMerbauMersawaMoraOak, BlackOak, BurOak, CherrybarkOak, ChestnutOak, LaurelOak, LiveOak, Северный RedOak, OvercupOak, PinOak, PostOak, ScarletOak, Южный Красный дуб, болотный каштан, дуб болотный, дуб водяной, дуб белый, дуб ивовый Сахарососна, ВирджинияСосна, Западная белаяСосна, Окотососна, Лучистая ПикияПримавераПурпурное СердцеРаминРедвуд, Старовозрастная Красина, Молодняк, Ризвуд, Бразильская палина, ИндийскийСандСанта-МарияСапелеСассафрасСепетирШорея, бул. Lau groupSpanish-cedarSpruce, BlackSpruce, EngelmannSpruce, RedSpruce, SitkaSpruce, WhiteSucupiraSweetgumSycamore, AmericanTamarackTeakTupelo, BlackTupelo, WaterWallabaWalnut, BlackWhite merantiWillow, BlackYellow merantiYellow-poplarllombaD-2 ParticleboardD-3 ParticleboardH-1 ParticleboardH-2 ParticleboardH-3 ParticleboardM-1 ParticleboardM-2 ParticleboardM- 3 ДСП Меламин (см. Примечание 8) МДФ — ЛДМДФ — МДМДФ — HDOSB (мин. Жесткость.) OSB (макс. Жесткость) Фанера, пихта
	Ширина (вертикальная плоскость)
	Толщина
		Целевой прогиб: 0,02 дюйма на фут (1,7 мм на м) или менее

Пример расчета древесины по Еврокоду

Пример описания ….
Действия….
Лесоматериалы ….
Гибка ….
Прогибы ….

Вибрация ….
Боковое продольное изгибание ….
Сдвиг ….
Подшипник ….

Пример Описание

Проектирование деревянных балок перекрытий для домашнего жилища с использованием древесины прочности clss C16 на основе следующих данных

Ширина перекрытия, b = 3,6 м и пролет перекрытия L составляет 3,4 м
Балки расположены на расстоянии 600 мм по центру
Пол — шпунт и паз толщиной 21 мм и собственным весом 0,1 кН / м ²
Потолок гипсокартон с собственным весом 0,2 кН ​​/ м ²
Длина опоры = 100 мм
Площадь пола, поддерживаемая каждой балкой = шаг шва.пролет перекрытия А = 0,6. 3,4 = 2,04 м ²

---

Проектные мероприятия

Удельное постоянное воздействие, г _k
Обшивка шпунтом = 0,10 кН / м ²
Потолок = 0,20 кН / м ²
Балки (допустим) = 0,10 кН / м ² ….
{Каждый м ² включает около 2 м балки (предположим, 63 мм x 200 мм с csa 12,6 мм ² )
он имеет объем около 25,2 м ^-3 м ³ , который при средней плотности 370 кг / м ³ весит около 9 кг.
Таким образом, удельный вес балок на 1 м ² составляет около 0,093 кН / м ² }

Общая характеристика постоянного действия = G _k 0,1 + 0,2 + 0,1 = 0,4 кН / м ²

Удельное переменное воздействие, q _k
Предполагаемая нагрузка на пол для жилого дома (Eur. Intro _Imposed load) составляет 2,0 кН / м ^-2

Расчетная нагрузка на балки

F _d = γ _G .G _k + γ _Q .Q _к
= γ _G .g _k . A + γ _Q . Q _k . А
= 1,3. 0,4. 2,04 + 1,5. 2,0. 2,04
= 7,181 кН

---

Характеристические свойства древесины класса С16. (Н / мм ² )

Прочность на изгиб f m, k	Прочность на сжатие (перпендикулярно зерну) f , c, 90, k	Прочность на сдвиг (параллельно волокну) f v, k	Модуль упругости.(Среднее) E 0, среднее	Модуль сдвига. (Среднее) G 0, среднее
16 Н / мм 2	4,6 Н / мм 2	1,8 Н / мм 2	8000 Н / мм 2	500 Н / мм 2

---

Гибка

При условии, что среднее содержание влаги в деревянных балках не превышает 20 процентов в течение срока службы
конструкции, конструкция балок по классу обслуживания 2.Класс обслуживания
Кроме того, поскольку балки должны выдерживать постоянные и переменные (наложенные) воздействия, продолжительность критической нагрузки
класс — «среднесрочный». Расчетные значения прочности
Следовательно, k _mod = 0,8 и γ _{G M} (для предельных состояний по пределу прочности) = 1,3
Значения расчетной прочности
Поскольку балки являются частью системы распределения нагрузки, расчетная прочность может быть многократно увеличена.
по коэффициенту распределения нагрузки k _sys = 1,1 Расчетные значения прочности

Поскольку (предполагаемая) балка изгибается и имеет глубину более 150 мм, используется значение k _h = 1,0

Если стержни не должны разрушаться при изгибе, следующие
условия должны быть выполнены:

Понятно по
Геометрия пиломатериалов
Подойдет балка 63 мм × 200 мм (как предполагалось изначально)
Wy = 420 × 10 ³ мм ³ , Iy = 42 × 10 ⁶ мм ⁴ , A =
12.6 × 10 ³ мм ² .

---

Прогиб

Обратите внимание, что простые уравнения, используемые в этом разделе, получены на следующих страницах
Напряжение и деформация
Напряжение сдвига

Мгновенное отклонение из-за постоянных воздействий u _instG

Частный коэффициент γ _M для предельных состояний эксплуатационной пригодности = 1,0
Также учтенная постоянная нагрузка G = γ _G . G _k = 1,0 x 0,40 = 4,0 кН / м ² .

Фактор постоянная нагрузка на балку F _{d, G} =

F _{d, G} = общая нагрузка x расстояние между стыками x длина пролета = 0,4 x 0,6 x 3,4 = 0,82 кН

Мгновенное отклонение от постоянных воздействий u _instG в результате

u _instG = отклонение при изгибе + отклонение при сдвиге.

Мгновенное отклонение из-за переменных воздействий u _instQ получается из
Частный коэффициент γ _M для предельных состояний эксплуатационной пригодности = 1,0
Также учтенная постоянная нагрузка Q = γ _Q .Q _k = 1,0 x 2,0 = 2,00 кН / м ² .

Фактор постоянной нагрузки на балку F _{d, Q} =

F _{d, Q} = общая нагрузка x расстояние между стыками x длина пролета = 2,0 x 0,6 x 3,4 = 4,08 кН

Окончательный прогиб из-за постоянных воздействий Ссылка … Прогиб
Для массивных деревянных элементов, подверженных нагрузке класса 2 K _def = 0,8. окончательный прогиб из-за
для постоянных действий u _{fin, G} от

u _{ребро, G} = u _{inst, G} (1+ k _def ) = 1,13 * 1,8 = 2034 мм

Окончательный прогиб из-за переменных воздействий, каталожный номер … Отклонения, справочные значения Коэффициенты
Для массивных деревянных элементов, подверженных нагрузке класса 2 K _def = 0,8. а для переменного действия
коэффициент ψ ₂ = 0,3 конечный прогиб из-за
на постоянные действия u _{fin, Q} от

u _{плавник, Q} = u _{inst, Q} (1+ ψ ₂ . K _def )
= 6,87 * (1 + (0,3.), 8) = 8,51 мм

Проверка окончательного прогиба

u _ребро = u _{ребро, G} + u _{ребро, Q}
= 2034 + 8,51 = 10 544 мм
Допустимые окончательные прогибы при условии, что пол поддерживает хрупкую отделку w _ребро =
w _ребро = 1/250.размах = (1/250). 3400 мм = 13,6 мм
13,6 мм> 10 544 мм .. поэтому прогиб является допустимым.

---

Вибрация

Предполагая, что f1> 8 Гц, необходимо проверить, что

W / F ≤ a и ν b ^{(f1.ζ -1)}

k _{распорка} = 1,0
(EI) _b = 8 .10 ³ . (1000.21 ³ /12 ) = 6,18,10 ⁹ Нмм ² / м
Расстояние между балками s = 600 мм

Следовательно, k _dist =

Следовательно, k _dist = k _{распорка} [0,38 -0,08 ln [14 (EI) _b / s ⁴ ] ≥ 0,30
= 1,0.[0,38 -0,08 лн [14. 6,18. 10 ⁹ /600 ⁴ ] = 0,33
L _экв = 3400 мм
k _amp = 1,05
(EI) _балка = 8,10 ³ . (63.200 ³ / 12) = 3,36,10 ¹¹ Нмм ² / м

Следовательно, максимальный прогиб, вызванный сосредоточенной статической силой F = 1,0, w, составляет

Проверить скорость импульса

Ширина перекрытия b = 3,4 м и пролет перекрытия l = 3,6 м.
I _y — второй момент площади балки (не учитывайте обшивку шпунтом и пазом, если не
выполнен расчет удельного сдвига на стыке балки и доски):

Я _у = 42.10 ⁶ мм ⁴ = 42. 10 ^-6 м ⁴

E _{0, среднее значение} = 8000 Н / мм ² = 8. 10 ⁹ Н / м ²

(EI) _L = E _{0, среднее значение} I _y / расстояние между балками

= 8. 10 ⁹ . 42. 10 ^-6 / 0,6 = 5,6. 10 ⁵ Нм ² / м

Масса от постоянных воздействий на единицу площади, м, составляет

м = постоянное воздействие / гравитационная постоянная
= 0,40 × 10 ³ /9.81 = 40,8 кг / м ²

Основная частота вибрации, f ₁ , составляет

Количество мод первого порядка n ₄₀ —

Скорость на входе блока

Предположим, что коэффициент демпфирования ξ = 0,002, так как a (= 0,82 мм) <1 определяется как

b = 180-60.a = 180-60. 0,82 = 131

Следовательно, допустимая скорость пола =

---

Боковое продольное изгибание

Нет необходимости проверять боковой изгиб, потому что все балки поддерживаются по всей длине
верхние шпунтовые доски.

---

Ножницы

Ссылка … Сдвиг

Расчетная прочность на сдвиг

Максимальное усилие сдвига —

Расчетное напряжение сдвига на нейтральной оси

---

Подшипник

ссылка Сжатие

Расчетное усилие подшипника

F _{90, d} = F _d /2 = 7,181. 10 ³ /2 = 3,59. 10 ³ №

Расчетное напряжение подшипника

Предполагается, что балки перекрытия поддерживаются стенками шириной 100 м, как показано выше.
рассчитывается по

Расчетная несущая способность

Расчетная прочность на сжатие перпендикулярно волокну f _{c, 90, d} рассчитывается как

a = 0, L ₁ = 0 Следовательно, k _{c, 90} = 1

программное обеспечение для стальных и деревянных балок с использованием BS449 + BS5268

Вы проектируете дома, пристройки, переоборудование чердаков или другое
небольшие строительные работы? Если вам нужен быстрый и эффективный способ произвести расчеты для
Стальные и деревянные балки и колонны обратите внимание на SuperBeam.

Настольный компьютер SuperBeam

SuperBeam работает в системах Windows 7, 8 и 10 (32- или 64-разрядных);
Windows XP и Vista больше не поддерживаются. Вы можете выбрать шрифт (ы), используемый для
отображать и распечатывать расчеты. Более крупный шрифт легче читать; меньший шрифт показывает
больше информации без прокрутки — выбор за вами! Вы можете выбрать один из 24
цветовые схемы (темы).Эти скриншоты используют тему Sapphire. Вы можете увидеть их всех
на нашей странице предварительного просмотра тем.

Проект SuperBeam состоит из одного или нескольких «элементов». Предмет может быть стальным или
деревянная балка, стальная колонна, деревянный столб или шпилька или текстовая страница. Опция скрипта позволяет создавать таблицы расчетов
для элементов, таких как перемычки из штампованной стали, размер которых определяется с использованием таблиц безопасных нагрузок. Каждый
расчет позиции отображается в отдельном окне. Пункты перечислены в Менеджере проекта
в левой части окна программы.

Вы можете редактировать элементы, дважды щелкнув по окну, щелкнув пером на панели инструментов.
значок, выбрав «Изменить» в меню или нажав Alt + E в зависимости от вашего
предпочтительный способ работы.

Варианты проекта

Диалоговое окно «Сведения о проекте» позволяет вводить данные о задании в четыре поля. В
имена полей по умолчанию определяются пользователем. Вы можете выбрать, вводить ли общие нагрузки или
вводить отдельные мертвые и токоведущие компоненты нагрузок.Выбранный вариант применяется к
весь проект, а не отдельные элементы. Большинство пользователей считают, что ввод общей нагрузки проще;
Ввод статической / временной нагрузки позволяет проверить прогиб стальной балки по отношению к временной нагрузке
только прогиб, и автоматически рассчитывает необходимый коэффициент для стального подшипника
подушки и опорные плиты.

Конструкция балки

В SuperBeam данные о нагрузке, стали, стальной опоре, древесине и древесине
вводится в многостраничном немодальном диалоге.Выберите нужную страницу, введите данные, затем
нажмите Применить , чтобы зафиксировать любые изменения, не закрывая диалоговое окно; вы увидите
обновленные расчеты в соответствующем окне. Отменить восстанавливает данные в
что это было до того, как вы начали редактирование или до последнего нажатия Применить .

Итак, чтобы рассчитать типичную балку, вы вводите нагрузки, нажмите Применить , нажмите
вкладку Сталь (см. ниже) и внесите любые изменения, затем Примените еще раз.Требуемый
размер указан на кнопке сразу под . Рассмотрим (см. ниже) — можно
нажмите кнопку, чтобы вручную выбрать альтернативный раздел, если вы не хотите
тот, который выбрала программа. Затем щелкните вкладку Подшипники (см.
ниже) и при необходимости измените детали подшипника. Нажмите . Применить еще раз, затем
закройте диалог, и все готово.

Вы можете отображать и печатать нагрузку балки, изгибающий момент и сдвиг.
диаграммы сил

Расчет и проверка стальной балки

На этой странице показаны параметры, относящиеся к расчетам стальных балок.Вы выбираете раздел
тип и марка стали, минимальная и максимальная допустимая ширина профиля и
SuperBeam — выбрать наиболее легкий или неглубокий подходящий участок или отметить тот, который вы
выбрал. Как и везде, вы можете добавлять свои собственные примечания к стандартному расчету.

SuperBeam позволяет создавать простые подшипники из подушечного камня и опорной плиты для вашей стали.
балки.

Расчет и проверка деревянных балок

Как и на странице «Сталь», на этой странице вы вводите расчетные параметры для древесины.
балки, включая сорт древесины и продолжительность погрузки. Если вы войдете в член
ширина и глубина элемента будет проверяться; если вы введете ширину или глубину ‘?’ в
программа рассчитает необходимое значение.

Расчет и проверка стальной колонны

Нагрузки на стальные колонны вводятся на первой странице диалогового окна с вкладками.Вы можете войти
осевые нагрузки или нагрузки, которые создают моменты, а также вводят дополнительные моменты, действующие на
член. Что касается балок, SuperBeam проверяет ваш выбор сечения или выбирает первое
подходящий самый светлый или самый мелкий раздел в зависимости от вашего выбора (на второй странице,
здесь не показано).

Опорные плиты колонны рассчитываются по методу эквивалентной площади.SuperBeam определяет
минимальный требуемый размер из приложенной нагрузки и прочности бетона, затем округляет это
вверх.

Столбы и стойки деревянные

Конструкция и проверка деревянных столбов и стоек очень похожа на конструкцию стальных колонн:
стойки и шпильки могут иметь только осевую нагрузку или осевую нагрузку и могут изгибаться до
по любой оси.

Текстовых страниц

SuperBeam включает в себя базовый текстовый редактор, который позволяет легко редактировать страницы.
созданный. Дополнительные теги на вкладках текстовых дескрипторов, подчеркивание и наложение (для
заголовки) и настройки вкладки. Вы также можете добавить в свой проект страницы объектов OLE:
содержат данные, предоставленные и поддерживаемые другим приложением в вашей системе, например
страница примечаний к спецификациям, созданная с использованием Microsoft Word.

Заголовки страниц

С 2019 года SuperBeam, ProSteel и EuroBeam включают новый дизайнер заголовков страниц.
который позволяет добавлять логотипы или изображения в заголовки, а также возможность добавлять
границы к вашим расчетным листам. Подробнее …. Можно
создавать и сохранять несколько заголовков страниц, которые можно переключать по желанию. SuperBeam,
ProSteel и EuroBeam имеют одни и те же заголовки: любой заголовок, созданный в одном из этих заголовков.
программы мгновенно доступны другим.

Выход

Помимо просмотра ваших расчетов на экране SuperBeam предоставляет вам следующие возможности:
параметры:

• Отправить на любой установленный в данный момент принтер
• Вывод в виде файла PDF с помощью встроенного генератора PDF
• Копирование вывода программы в формате RTF для вставки в Word или другое приложение

Демо-версия позволяет только просматривать расчеты на экране и только обрабатывает
стальные профили с прокатной массой не более 50 кг / м..

Прейскурант

Если вы зарегистрированный пользователь:	SuperBeam (единственная копия)
SuperBeam 1.x (версия DOS 1989-93), SuperBeam 2.x (DOS версии 1993-8), SuperBeam 3.x (Windows 3 версии 1998-2000) или SuperBeam 4/7 (1998-2016, срок действия обновления истек)	£ 60 * включая обновления за 12 месяцев с даты о покупке
ProSteel 1-5, ProSteel 7	100 фунтов стерлингов.*
Ничего из вышеперечисленного: т.е. впервые покупатели	£ 200 делать. КУПИТЬ СЕЙЧАС
Все цены облагается НДС и может быть изменено без предварительного уведомления. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт