Мой забор — Выбор. Законы. Изгородь. Калитка. Монтаж. Ограждения. Каменный
Максимальная нагрузка на доску 50 150. Какие нагрузки выдержит брус? Как рассчитать несущую способность и прогиб
Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балочного вопроса позволяет «играть» с объёмом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие залы. Но если перекрыть «деревом» расстояние в 3-4 метра не трудно, то, какие балки использовать на пролете 5 м и более – это уже сложный вопрос.
Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки
Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.
Maxinova Пользователь FORUMHOUSE
У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.
И подобный случай далеко не единственный.
елена555 Пользователь FORUMHOUSE
Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.
Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.
Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE
- Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
- Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.
При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.
Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.
За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):
- Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.
Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.
- Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.
Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры
Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.
Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта ), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.
Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.
Деревянная балка более 6 метров : тонкости
Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.
Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.
На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.
50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.
Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.
Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE
Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.
Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.
Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta .
Roracotta Пользователь FORUMHOUSE
Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:
Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.
Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.
Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.
Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.
Как высчитать расстояние между двутавровыми балками
Если внимательно ознакомится с представленными выше таблицами, то становится понятно, что с увеличением длины пролёта, в первую очередь, необходимо делать увеличение высоты лаги, а не её ширины.
Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE
Менять жёсткость и прочность лаг в сторону увеличения можно, увеличив её высоту и сделав «полки». То есть – делается деревянная двутавровая балка.
Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки
Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.
По виду поперечного сечения длинная балка может быть:
- прямоугольной;
- двутавровой;
- коробчатой.
Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.
Просто Дед Пользователь FORUMHOUSE
Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.
Какую доску использовать для балок
По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технологи
видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности материала 150х250, брусовых домов, какую нагрузку выдерживает, проекты, цена, фото
Все фото из статьи
Без применения бруса габаритных размеров 50х150х6000 мм трудно представить возведение каркасного строения – будь-то деревянный дом, коттедж или обычная хозпостройка. По сути, это самый ходовой пиломатериал, а размер сечения является доминирующим и наиболее востребованным у строителей различных категорий. Ниже разберемся, почему не всегда правильно именовать его брусом, из чего его делают, и какие основные характеристики материала.
Брус 50 на 150 на 50 на 50 мм по внешнему виду напоминает обрезную доску
Общие сведения
Благодаря различным габаритным размерам, брус и доски могут применяться в различных местах во время организации строительства.
В нашем случае речь пойдет о сечении 50 на 150 мм, особенности которого позволяют:
- применять пиломатериал для создания стропильной системы при организации кровли дома;
- нередко такие доски можно видеть и в качестве черновой обрешетки пола, хотя цена работ в данном случае будет предельно высокой;
- пиломатериал хорошо зарекомендовал себя в мебельном производстве, при создании лестниц в деревянных коттеджах;
- строительные бригады часто используют это сечение для изготовления строительных лесов своими руками.
Брус 50 на 50 на 150 мм хорошо зарекомендовал себя в каркасном строительстве
Сразу нужно понять, что данное сечение пиломатериалов не подходит для строительства домов:
- на «ребре» (50 мм) – стены будут слишком тонкие, и для их поддержки придется использовать дополнительные материалы;
- на «плоскость» (150 мм) – стоимость конструкции выльется в довольно кругленькую сумму.
Совет: из строганного просушенного материала можно быстро изготовить беседку или забор.
Проекты брусовых домов 150 на 250 в полтора этажа
Варианты и формирование стоимости
Некоторые заводы наладили выпуск пиломатериала – брус 50х150 мм, который специально профилируется, высушивается, а затем используется в виде чистового пола. В случае образования в нем щелей во время перевозки или хранения, их заделывают смесью лака с опилками.
После этого полы заново шлифуют и покрывают новым лаковым покрытием для дерева. Для изготовления такого типа пиломатериалов применяют разные породы древесины, но, чаще всего, это – сосна или ель.
Иногда встречается и клееный брус 150 на 50 мм, который отличается от аналогичных обычных изделий особой прочностью и минимальной усадкой. В качестве ламелей используют в данном случае кедр или лиственницу.
Брус 150х250 мм изготовлен из различных ламелей, склеенных между собой в заводских условиях
При формировании стоимости 1 куба пиломатериалов сечения 50х150 учитывают:
- вид древесины;
- метод изготовления элементов;
- процент просушки;
- сортамент.
Профилированный на специальном станке брус 250х150 мм
Важные показатели
Ниже рассмотрим, что влияет на выбор данного пиломатериала:
| Порода |
Ее преимущества:
После обработки бруса из лиственницы антисептиком, его срок службы сможет превзойти и 100 лет. Вряд ли еще какое-нибудь дерево способно прослужить человеку более века. |
| Влажность |
|
Совет: нередко можно слышать, что пиломатериал толщиной 50 мм не является брусом, что это обрезная доска.
В действительности это так и есть, хотя оба названия имеют право на существование в данном случае.
На фото – от расстояния между балками зависит, какую нагрузку выдерживает брус 50 на 150 мм
Возможные дефекты
Качество бруса зависит от многих факторов:
- состояния исходного сырья;
- исправности оборудования;
- соблюдения всех технологических процессов;
- условий хранения.
Поэтому, приобретая готовые пиломатериалы, нужно внимательно осмотреть, в каком состоянии они находятся:
- Если древесина внешне здоровая и имеет соответствующий окрас, это говорит о ее высоком качестве;
- В тоже время наличие трещин на поверхности и следов биологического поражения говорит об обратном;
- Сучки, которыми изобилуют хвойные породы деревьев, как правило, в процессе сушки выпадают. Поэтому, чем их будет меньше, тем лучше.
Вывод
Сегодня вы узнали об интересном пиломатериале, который с одной стороны – уже не брус, с другой – как бы и не совсем доска. Толщина в 50 мм нередко вводит в заблуждение покупателей, хотя и в том, и в том случае особой ошибки не будет.
Данный брус не используют для изготовления стен, поскольку это просто не выгодно, а вот для других целей, в том числе полов, кровли и каркаса пиломатериал применяется довольно часто. Видео в этой статье позволит найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме, а если вас возникнут вопросы, то задавайте их в комментариях.
Какой вес выдержит доска 50х150 — MOREREMONTA
Доброго времени суток. Можете подсказать какой вес выдерживает обрезная доска в зависимости от толщины на 1 м2 сборного щита из досок или погонный метр доски при нагрузке сверху? Есть какие то снипы по данной информации?
Алексей, Пермь.
Привет, Алексей из Перми!
Ваш вопрос из категории тех, на которые невозможно ответить.
Например, ни одно научное светило не может объяснить, почему при сливе воды через отверстие на дне ванны образуется воронка? Сколько копий вокруг этого эффекта было сломано, а достоверных объяснений нет.
Я не настолько силен в теоретических физико-математических расчетах, чтобы выдать на гора правильный ответ.
На мой взгляд, величина нагрузки на квадратный метр щита из обрезной доски может достигать нескольких десятков тонн.
Если рассмотреть физический смысл этой проблемы, то при несопоставимо разных плотностях основания, на котором лежит щит из деревянной доски (например под щитом — идеально ровная поверхность бетонного монолита или стальной лист толщиной в 20 — 30 миллиметров), равномерно распределенной на каждый квадратный миллиметр щита нагрузки ( допустим, уложенных строго вертикально друг на друга литых бетонных кубов с размером ребра в 1 метр), вес может достигать от нескольких тонн и до двадцати-тридцати тонн.
И толщина доски здесь играет опосредованную роль. Речь идет о постоянной, а не о динамической нагрузке. При последней — разрушающие нагрузки могут быть на несколько порядков меньше.
То есть, приложив достаточно макимального значения нагрузку на щит, мы, при достижении ее, допустим, в тридцать с лишним тонн, можем наблюдать эффект смятия древесины. И если после этого нагрузка будет снята, то древесина будет «расплющена».
Я основываюсь на визуальных эффектах, когда доводилось видеть деревянные балки, вмонтированные (замурованные) в стены и башни средневековых крепостей и монастырей. Над этими балками располагалась каменная кладка в несколько десятков метров высотой, следовательно вес на балки ориентировочно соответствовал десяткам тонн.
Разумеется, порода дерева и степень влажности древесины играют немаловажную роль. Одно дело, если древесина граба, ясеня, клена и совсем другое — осины или хвои.
Совершенно по разному ведет себя древесина и при различного характера нагрузках, а они могут быть направлены как вдоль волокон, так и поперек.
Что же касается консольного расположения деревянного щита или обрезной доски, то здесь уже совершенно другие принципы. То есть, если у вас в толщу стены заделана обрезная доска так, что примерно метр ее находится внутри стены и она на метр выступает из стены, и вы прикладываете к концу выступающей доски все возрастающую нагрузку. При достижении предельной нагрузки произойдет излом доски, как правило, в месте окончания поверхности стены.
Элементарная теоретическая механика плюс сопромат. Имеется защемленная балка, плечо, точка приложения силы, образуется момент силы. Чем больше плечо, тем меньшая сила может быть приложена во избежание излома.
И здесь решающее значение имеет сечение обрезной доски. Чем оно больше, тем прочнее балка. Если доска установлена плашмя, то она выдерживает меньшую разрушающую нагрузку. Если доска установлена на ребро, то разрушающая нагрузка может достигать значительно больших параметров. Поэтому в домовых конструкциях обрезные доски практически всегда устанавливают на ребро (лаги пола, балки, ригеля, стропила).
Кроме того важно не только это, но и качество древесины, наличие в ней сучков, отслоений, трещин, свиловатости и других пороков. Нежелательно использование центральных частей ствола, средних и верхних его частей. Сухостоя, краснодрева. Предпочтительнее комлевая часть, заготовка древесины в период минимального сокодвижения (исключение — осина), некоторые другие факторы.
Поэтому, с учетом всего сказанного выше, я не могу дать вам доскональные расчеты при каких максимальных значениях напряжений в древесине наступает предел прочности ее.
Если же вас все-таки интересует эта тема, то подробнее можете посмотреть в интернете в разделах прочности древесины при статических нагрузках и применительно именно к вашему варианту. СНиП II-25-80 это то, что вас интересует. /Хотя сразу же скажу, что разобраться в материалах будет нелегко/.
Лично мы в своем коллективе придерживаемся больше интуиции, а не используем справочные данные. А так, по рабоче-крестьянски, чем мощнее сечение доски, тем больше она выдерживает нагрузки.
Ответил как мог, кто объяснит более доступно, то буду признателен.
Задать вопрос Семенычу (автору материалов)
Наш сайт регулярно пополняется интересными и уникальными материалами и статьями по тематике пиломатериалов, строительных материалов и работ, приводится авторское мнение и знания реального шабашника с опытом работы более 15 лет. Имеется раздел — забавные истории шабашников. Если вы желаете получать информацию об этом, подпишитесь на рассылку новостей нашего сайта. Гарантируется непередача вашего адреса третьим лицам.
Ремонт квартир в Москве и подмосковье
Широкий спектр ремонтных работ.
Профессиональные мастера.
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.
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;
Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.
сайт о деревообработке и столярных работах
Общий вес равномерно-распределенной нагрузки, которую вполне безопасно можно нагрузить на балку из сосновой или еловой доски 50×150 мм, установленой на ребро (собственный вес балки учтен)
| Размер балки из доски ГОСТ 24454-80 | Свободный пролет L балки между опорами, м | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Высота h, см | Ширина b, см | Сорт древесины | ||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |||
| Безопасно-допускаемая равномерно-распределенная нагрузка, кг | ||||||||
| При технологическом нормативном прогибе балки fн ≤ L/200 | ||||||||
| 15 | 5 | 1 | 1796 | 1042 | 589 | 322 | 197 | 127 |
| 2 | 1596 | 967 | 589* | 322* | 197* | 127* | ||
| 3 | 1271 | 630 | 414* | 303* | 197* | 127* | ||
| При технологическом нормативном прогибе балки fн ≤ L/250 | ||||||||
| 15 | 5 | 1 | 1796 | 1042 | 469 | 255 | 154 | 97 |
| 2 | 1596 | 967 | 469 | 255 | 154 | 97 | ||
| 3 | 1271 | 630 | 414* | 255* | 154* | 97* | ||
| При нормативном эстетико-психологическом прогибе fн = | ||||||||
| L/120 | L/135 | L/150 | L/166,7 | L/183,3 | L/200 | |||
| 15 | 5 | 1 | 1796 | 1042 | 689* | 390* | 217* | 127 |
| 2 | 1596 | 967 | 639* | 390* | 217* | 127* | ||
| 3 | 1271 | 630 | 414* | 303* | 217* | 127* | ||
Общий вес равномерно-распределенной нагрузки, которую вполне безопасно можно нагрузить на балку из сосновой или еловой доски 50×150 мм, установленой плашмя (собственный вес балки учтен)
| Размер балки из доски ГОСТ 24454-80 | Свободный пролет (L) балки между опорами, м | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Высота h, см | Ширина b, см | Сорт древесины | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Безопасно-допускаемая равномерно-распределенная нагрузка Q, кг | ||||||||
| При технологическом нормативном прогибе балки fн ≤ L/150 | ||||||||
| 5 | 15 | 1 | 696 | 192 | 77 | 35 | 13 | ** |
| 2 | 646 | 192 | 77 | 35 | 13 | ** | ||
| 3 | 421 | 192 | 77 | 35 | 13 | ** | ||
| При нормативном эстетико-психологическом прогибе fн = | ||||||||
| L/120 | L/135 | L/150 | L/166,7 | L/183,3 | L/200 | |||
| 5 | 15 | 1 | 696 | 215 | 77 | 30 | 7 | ** |
| 2 | 646 | 215 | 77 | 30 | 7 | ** | ||
| 3 | 421 | 205 | 77 | 30 | 7 | ** | ||
Для груза, расположенного в виде сосредоточенной силы по середине пролета, величина его должна быть в 2 раза меньше, чем указано в белых и в 1,6 раза — в голубых полях таблицы.
Для груза равномерно распределенного по консольной балке (прочно заделанной одним концом в стену) величина его должна быть в 4 раза меньше, чем указано в белых и в 9,6 раза — в голубых полях таблицы.
Для груза, сосредоточенного на свободном конце консольной балки величина его должна быть в 8 раз меньше, чем указано в белых и в 25,6 раза — в голубых полях таблицы. «Сопромат для плотника»).
Балки испытывают максимальное скалывающее напряжение на опорах.
Изгибающее напряжение меньше предельного значения
Балки испытывают максимальное внутреннее напряжение.
При увеличении пролета, растет прогиб, но он не достигает предельного (нормируемого) значения
Балки имеют максимально допустимый прогиб для своего пролета.
При увеличении пролета внутреннее напряжение падает
*— знак звездочки возле цифры в таблице означает, что балка выдерживает указанную равномерно-распределённую нагрузку без превышения изгибающих напряжений и внешнего прогиба, но теряет под этой нагрузкой продольную или поперечную устойчивость (изгибается в сторону, скручивается).
При наведении на ячейку таблицы с цифрой отмеченной звездочкой появляется подсказка, показывающая длину балки L0 не теряющую устойчивости от изгибающих (в числителе) или сжимающих (в знаменателе) напряжений. Следовательно, балка для которой выводится подсказка должна быть раскреплена поперечными распорками или другими конструкциями связей с шагом не превышающим наименьшего значения L0.
**— балка прогибается под собственным весом больше нормативного предела fн
Величина груза, который вполне безопасно можно приложить к стойке из сосновой или еловой доски 50×150 мм (собственный вес стойки учтен)
Таблица составлена для схемы Б
| Пиломатериал ГОСТ 24454-80 | Высота стойки, м | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ширина, см | Толщина, см | Сорт древесины | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Безопасно-допускаемая нагрузка на стойку P, кг | ||||||||
| Предельная гибкость λmax ≤ 120 (колонны) | ||||||||
| 15 | 5 | 1 | 6464* | |||||
| 2 | 6002* | |||||||
| 3 | 3923* | |||||||
| Предельная гибкость λmax ≤ 150 (стойки, приставки, опорные раскосы) | ||||||||
| 15 | 5 | 1 | 6464* | |||||
| 2 | 6002 | 1516* | ||||||
| 3 | 3923 | 988* | ||||||
| *— При наведении на ячейку таблицы с цифрой отмеченной звездочкой появляется подсказка, показывающая максимальную высоту стойки данного сечения и максимальную нагрузку при которой гибкость стойки, не превышает предельного значения для данного типа конструкции. Если нагрузка или высота стойки будут превышать указанные значения стойка потеряет устойчивость (выгнется больше нормируемого предела). | ||||||||
Стойка, закрепленная по схеме Б, может выдержать груз, в четыре раза больший, чем стойка, закрепленная по схеме А. Стойка, изображенная на рисунке В, выдерживает груз, в 8 раз больший, чем стойка А, и в два раза больший, чем стойка Б. Стойка, закрепленная по схеме Г, выдерживает груз в 16 раз больший, чем стойка А, в 4 раза больший, чем стойка Б, и в 2 раза больший, чем стойка В. («Сопромат для плотника»).
Перерасчет значений таблицы для любых других значений расчетных сопротивлений R следует производить вычитанием из значений, приведенных в таблице (белые и бежевые ячейки) собственного веса балки (объем, м³ × 0,51 кг/м³) и умножением полученного числа на коэффициент перехода. Коэффициент перехода вычислять делением требуемого и имеющегося расчетного сопротивления.
Популярные публикации:
Виды окосячек и особенности их устройстваОкосячка оконных проемов делается после первичной усадки дома. Так, брусовой…
Как сделать подоконник: материалы и способыДо начала работ по изготовлению подоконника необходимо тщательно снять размеры…
Для чего укладывают подкладную доскуПодкладочная доска под сруб укладывается на фундамент для предупреждения загнивания. Именно…
Свойства досок для фиксирования фундаментаПомимо предоставленного выше обрезного типа, существуют ещё виды не менее подходящих…
Какую нагрузку выдерживает брус 200х200 — MOREREMONTA
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.
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;
Наш онлайн-калькулятор позволит вам рассчитать параметры деревянных балок и подобрать оптимальную конфигурацию перекрытия.
История реставрации деревенского участка
Расчёт нагрузки на деревянный брус
Встал вопрос, какого сечения использовать пиломатериалы для постройки. К примеру, по периметру из чего делать пояс?
Тут выход один, надо брать формулу и считать.
Предположим, я решил использовать брус, сечением 10 см * 10 см. Расстояние между опорами — 3-и метра. Предположим, что брус из сосны. Для сосны расчетное сопротивления при изгибе составляет 140 кг/см2.
Теперь «нагрузим» брус массой в 1000 килограмм и посчитаем, какое сопротивление он будет испытывать и уложится ли оно в допустимое.
1,5 * 1000 килограмм * 300 сантиметров
___________________________________________________ = 450 кг/см2
10(высота бруса) * 10(ширина бруса) * 10(высота бруса)
Т.е. расчёты показывают, что при нагрузке в 1 тонну, выбранный брус будет испытывать сопротивление в 3-и раза больше допустимой рабочей величины.
Для бруса сечением 10 сантиметров на 15 сопротивление будет — 200 кг/см2.
Т.е. увеличивая площадь сечения бруса на 5-ть сантиметров мы получаем в 2-а раза более прочную конструкцию.
Таким образом, выбранный брус сечением 10 * 15 сантиметров при нагрузке в 700 килограмм и расстоянии между опорами в 3-и метра будет испытывать рабочее сопротивление, рекомендуемое СНИП-ом. Нагрузка более 2 тонн на данный брус может оказаться критической.
Натурные испытания бруса 10 * 10 показали, что при статической нагрузке по центру, в 80 килограмм, он прогибается на 3 миллиметра. При динамической нагрузке(т.е. имитации ходьбы) прогиб ещё более заметный(4-5 миллиметра).
Из всего перечисленного я делаю вывод, что для пояса моей постройки следует использовать брус сечением не менее 10 * 15 сантиметров.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
Расчёт прогиба деревянной балки является частью, представленной выше формулы. Буква М указывает нам на данный показатель. Чтобы узнать параметр применяется следующая формула:
M=(ql 2 )/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.
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.
