Skip to content

Балка перекрытия на пролет 6 метров дом из бруса: Деревянные балки на перекрытия для большого пролета

Содержание

цена, каталог, фото, планировки, строительство

Обращаю внимание на то, что на эскизе узла опоры стропильной группы, в качестве материала несущей конструкции стропильной группы и чердачного перекрытия предложены биопозитивные двутавровые балки.
10 преимуществ биопозитивных двутавровых балок над обычными деревянными балками:
  1. не меняют своей геометрии в процессе всей эксплуатации, деревянные балки в течение первых двух лет в процессе высыхания меняют свои геометрические размеры в поперечном сечение на 5-7%;
  2. не выкручиваются в пропеллер, этот дефект обычных деревянных балок приводит к тому, что после настила основания пола, например, цементно-стружечных плит приходится выполнять дополнительное выравнивание поверхности пола самонивелирующимися смесями;
  3. не растрескиваются, трещины в обычных деревянных балках появляются при высыхании и снижают несущую способность балки;
  4. обработаны биосептическими, водоотталкивающими составами в заводских условиях, обычные деревянные балки требуют обязательной обработки защитными составами, которые подавляют развитие плесневых, деревоокрашивающих, дереворазрушающих грибов, отпугивает насекомых-древоточцев;
  5. двутавровые балки нарезаются в размер, согласно рабочей документации на проект дома, в процессе монтажа отсутствуют обрезки, обычные пиломатериалы, как правило, поставляются нарезанными в один размер 6 метров;
  6. двутавровые балки позволяют перекрывать пролёты до 9,4 метра без дополнительных опор, максимальная длина пролёта в случае применения обычных деревянных балок, в большинстве случаев, ограничена 6-тью метрами;
  7. стоимость монтажных работ ниже, связано это с тем, что балки имеют в разы меньший вес, идеальную геометрию и отсутствие природных дефектов, что исключает такой процесс как сортировка балок, не требуется нарезка балки в размер;
  8. выше скорость монтажа;
  9. итоговый вес конструкции пола с применением двутавровых балок в разы меньше;
  10. инженерные коммуникации можно закладывать в конструкцию перекрытия, в стенках биопозитивных двутавровых балок допускается прорезать отверстия для: электропроводки, вентиляции, отопления, воды, канализации.

Балки перекрытия — полезные статьи о деревянном доме

Балки перекрытия — это элемент несущей конструкции любого здания, в том числе деревянного дома, бани. На них ложится несущая нагрузка верхнего этажа, либо чердака, либо стропил крыши. В связи с этим к ним применяются определенные стандарты качества.

Некоторые примеры таких требований можно привести таблицей расчетов:

Сечение балок при длине пролета, м.
Нагрузка кг/погонный метр 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
150 5×14 5×16 6×18 8×18 8×20 10×20 10×22
200 5×16 5×18 7×18 7×20 10×20 12×22 14×22
250 6×16 6×18 7×20 10×20 12×20 14×22 16×22
350
7×16
7×18 8×20 10×22 12×22 16×22 20×22

С деревянными балочными перекрытиями часто возводят индивидуальные и малоэтажные жилые дома, деревянные коттеджи и дачи. Перекрытия состоят из несущей деревянной балки, пола, меж балочного заполнения, и отдельного слоя (потолка).

Как правило, балки укладываются с интервалом — 0,6 — 1 м. Это зависит от конструкции перекрытия. Для перекрытий полов на балки могут устанавливаться лаги, а уже на лаги настилаться пол, в этом случае рекомендуется что бы расстояние между ними не превышало 1 метр. Если дощатый пол (из досок толщиной до 28 мм) настилается прямо на балки перекрытия, то расстояние между ними должно быть около 0,5 м. Деревянными балками, как правило, перекрывают пролеты до 4 — 4,5 м. Опять же эти пролеты могут меняться в зависимости от ширины сечения.

В нашей компании «Северный дом» специалисты выполняют работы по изготовлению и установке несущих элементов конструкции с соблюдением всех требований к таким конструкциям. Вы можете быть уверены в качестве работ. Мы устанавливаем балки со значительным превышением расчетных параметров, что делает изготавливаемые нами конструкции деревянных домов повышенно прочными и устойчивыми. Мы изготавливаем их из круглого бревна или бруса увеличенного сечения. Помимо оригинального внешнего вида, массивные перекрытия надежно выполняют свою роль надежной несущей конструкции.

Балка на 6 метровый пролет. Перекрытие больших пролетов деревянными балками: клеенные балки, деревянные фермы

Балки в доме относятся обычно к стропильной системе или перекрытию, и, чтобы получить надежную конструкцию, эксплуатация которой может осуществляться без каких-либо опасений, необходимо использовать

калькулятор балок .

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать , во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.

На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине . Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Вам также может быть интересна статья о расчёте количества необрезной и обрезной доски в кубе:

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Расстояние между стенами называется пролетом, и в помещении их насчитывается два, причем один пролет обязательно будет меньше другого, если форма комнаты не квадратная. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого – от 3 до 4 метров. При большем расстоянии могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторой зыбкости настила. Оптимальным выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.

Что касается сечения деревянного бруса, есть определенный стандарт, требующий, чтобы стороны балки соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, и 5 из них должны составить ширину профиля. В этом случае деформация сечения исключается, если же отклониться от вышеуказанных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, либо, при обратном несоответствии – загиб в сторону. Чтобы подобное не получилось из-за чрезмерной длины бруса, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб вычисляется из соотношения к длине перемычки, как 1:200, то есть должен составлять 2 сантиметра на 4 метра.

Чтобы брус не провисал под тяжестью лагов и настила, а также предметов интерьера, можно выточить его снизу на несколько сантиметров, придав форму арки, в этом случае его высота должна иметь соответствующий запас.

Теперь обратимся к формулам. Тот же прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: f нор = L/200, где L – длина пролета, а 200 – допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу проседания бруса. Для железобетонной балки, распределенная нагрузка q на которую обычно приравнивается 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента выполняется по формуле М max = (q · L 2)/8.

При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:

Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней

Нагрузка на любую балку из достаточно однородного материала рассчитывается по ряду формул. Для начала высчитывается момент сопротивления W ≥ М/R. Здесь М – это максимальный изгибающий момент прилагаемой нагрузки, а R – расчетное сопротивление, которое берется из справочников в зависимости от используемого материала. Поскольку чаще всего балки имеют прямоугольную форму, момент сопротивления можно рассчитать иначе: W z = b · h 2 /6, где b является шириной балки, а h – высотой.

Что еще следует знать про нагрузки на балку

Перекрытие, как правило, является заодно и полом следующего этажа и потолком предыдущего. А значит, нужно сделать его таким, чтобы не было риска объединить верхние и нижние помещения путем банального перегруза меблировкой. Особенно такая вероятность возникает при слишком большом шаге между балками и отказе от лагов (дощатые полы настилаются прямо на брус, уложенный в пролеты).

В этом случае расстояние между поперечинами напрямую зависит от толщины досок, например, если она составляет 28 миллиметров, то длина доски не должна быть более 50 сантиметров. При наличии лагов минимальный промежуток между балками может достигать 1 метра.

Также обязательно следует учитывать массу , используемого для пола. Например, если укладываются маты из минеральной ваты, то квадратный метр цокольного перекрытия будет весить от 90 до 120 килограммов, в зависимости от толщины термоизоляции. Опилкобетон увеличит массу такого же участка в два раза. Использование же керамзита сделает перекрытие еще тяжелее, поскольку на квадратный метр будет приходиться нагрузка в 3 раза больше, чем при укладке минеральной ваты. Далее, не следует забывать про полезную нагрузку, которая для межэтажных перекрытий составляет 150 килограммов на квадратный метр минимум. На чердаке достаточно принять допустимую нагрузку в 75 килограммов на квадрат.

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

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

деревянные перекрытия в доме из газобетона

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

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

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

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

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

Они имеют еще несколько существенных преимуществ, к которым относятся:

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

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

Требования к деревянным балкам перекрытий

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

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

Порядок расчета деревянных балок

Перед тем, как проводить монтаж деревянного перекрытия, необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого необходимо:

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

Длина балок складывается из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, который будет вмонтирован в стену. Пролет можно узнать при помощи любого измерительного приспособления. Запас балок, который будет монтироваться в стену, зависит от материала, из которого стена изготовлена.

Важно!

Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен составлять не меньше 10 см и не меньше 15 см для балок, изготовленных из бруса. В деревянных строениях выполняются специальные пазы, глубиной от 7 см и больше, для укладывания балок. Если балки служат основой для стропил крыши, то их изготавливают на 4-6 см длиннее пролета.

Наиболее используемый пролет, который перекрывается балками составляет от 2.5 до 4 метров. Наибольшая длина балок, изготовленных из бруса или доски, не может превышать 6 метров. Если длина пролета превышает этот размер, то рекомендуется монтаж балок из клееного бруса. Помимо этого, для перекрытия пролетов, который больше 6 метров, можно установить деревянную ферму.

Нагрузка, которую несет деревянная балка, состоит из массы деталей пролета (балок, внутреннего наполнения, обшивки потолка и пола) и массы временных элементов (мебель, бытовая техника, присутствующие в помещении люди).

Точные расчеты несущей способности балок обычно выполняются специализированными организациями. При самостоятельном выполнении расчета применяется следующая система:

  • чердачное перекрытие с подшивкой, в котором утеплителем является минеральная вата, несет постоянную собственную нагрузку 50 кг на квадратный метр. При такой нагрузке, согласно стандартам СНиП, нормативная нагрузка будет составлять 70 кг на квадратный метр при коэффициенте запаса прочности 1,3. Узнать общую нагрузку не составляет труда: 1,3х70+50=130 килограмм на квадратный метр;
  • если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем вата, или в качестве подшивки применялись толстые доски, то нормативная нагрузка будет составлять 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
  • если расчет проводится для мансардного помещения, то учитывается вес материала, из которого положен пол, и предметов, находящихся в мансарде. Нагрузка в этом случае будет составлять 350 кг на квадратный метр;
  • в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, величина расчетной нагрузки составляет 400 кг на квадратный метр.

Расчет деревянных балок перекрытий

Определение сечения и шага деревянных балок

Рассчитав нагрузку и длину балок, можно определить их шаг и размеры сечения или диаметр.

Эти показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:

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

Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки

Фермы перекрытий, выполненные из дерева, выглядят, как два параллельно находящиеся друг над другом бревна или бруска, которые соединены между собой опорами, находящимися по отношению к этим бревнам или брускам под углом или вертикально. Основная задача, которую решают фермы – это перекрытие длинных пролетов, если монтаж дополнительных опорных стоек невозможен.

Для изготовления ферм применяются разработанные таблицы и программы, где учитываются тип соединений, шаг монтажа, сечение деталей конструкции и ее общие габариты. Зачастую, фермы изготавливаются промышленным способом с применением высокоточного оборудования. Наряду с этим, можно изготовить ферму своими руками.

Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий можно определить достоинства и недостатки, которыми обладают фермы. К преимуществам можно отнести:

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

Кроме достоинств, фермы обладают некоторыми недостатками, к которым можно отнести следующие:

  • за счет конструктивных особенностей, значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
  • значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, необходимость наличия специального оборудования;
  • высокая цена на готовую конструкцию.

Проектирование деревянной ферм

Поделитесь статьей с друзьями:

Похожие статьи

Полы и перекрытия частного дома

В малоэтажном деревянном строительстве используются балочные перекрытия.

Ввиду простоты их возведения, малого веса и хорошей теплоизоляции. Основа деревянного перекрытия – балки, которые опираются на несущие стены. Балки в основном изготавливаются из хвойных пород древесины. Стыковать балки допускается только на внутренних стенах (перегородках).

Сечение балок зависят от ширины пролёта и расстояния между ними. Оптимальный шаг балок – 60-64см по осям. При таком шаге очень удобно укладывать минераловатный утеплитель между балками – количество отходов сведено к нулю. Также данный шаг позволяет использовать в качестве чистового покрытия сухую шпунтованную доску пола толщиной 27-28мм. Оптимальная толщина балки – 50мм, высота сечения – 150мм или 200мм в зависимости от пролета. Иногда, например, в случае широкой гостиной (5м или более), используются балки большего сечения (100х250мм или 100х300мм).

Балки укладываются «маячным» способом, то есть сначала крайние, а потом промежуточные. При этом с помощью уровня или ватерпаса проверяется горизонтальность укладки.

По противопожарной безопасности расстояние от балок до дымохода должно быть не менее 40 см. Если это невозможно, тогда в ригель врубаются ближайшие к дымоходу балки, причем располагаются они более толстыми концами в его сторону.
При устройстве цокольных перекрытий балки устанавливают на обвязочный венец. Далее снизу балок монтируется черновой пол из доски 20-25мм с промежутками в 15-25мм. Функция чернового пола проста: удерживать утеплитель, который в последствии будет уложен между балками перекрытия. Непосредственно перед укладкой утеплителя, по черновому полу устраивается влаго-ветрозащита из паропроницаемой мембраны типа «ИЗОСПАН А» или «ОНДУТИС А100». Данная диффузионная пленка защищает утеплитель от ветра и способствует выводу излишней влаги, образующейся в «пироге» перекрытия. Поверх утеплителя и балок устраивается пароизоляция. Далее настилается чистовой пол из сухой шпунтованной доски, ОСП (ориентированно-стружечная плита) или ЦСП (цементно-стружечная плита).

Междуэтажные перекрытия схожи по способу возведения. Но вместо чернового пола для удержания утеплителя используется потолок первого этажа – сухая обшивочная доска вагонка, гипсокартон, ГВЛ или др. Утеплитель является также хорошей шумоизоляцией. Чтобы в утеплитель не попадала влага из помещений, он защищается снизу и сверху пароизоляционной пленкой.

Для того чтобы защитить балки перекрытий от разрушающего действия плесени и грибков, а также от вредоносных насекомых, конструкции обрабатываются биозащитными антисептиками – «Сенеж», «Акватекс» и пр.


Назад К списку статей

Деревянные балки на пол на большой пролет. Деревянные перекрытия Пролет 6 метров как сделать прочные балки

Установка деревянных балок в перекрытиях домов не редкость. Основное их назначение – равномерное распределение нагрузок на стены и фундамент здания. Чтобы балочная конструкция выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать для нее материал, провести расчеты длины и сечения.

Все деревянные балки делятся между собой по назначению и типу материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: междуэтажные, чердачные, цокольные и цокольные. По типу материала балки могут быть цельнодеревянными или клееными.

перекрытия деревянные в доме из газобетона

Пролеты должны быть прочными и надежными. Во внутреннем объеме между потолком и полом укладывают звуко- и пароизоляционные наполнители. Потолок зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.

Мансардный этаж может монтироваться как элемент крыши, являясь частью ее стропильной конструкции… Может быть установлен как отдельный независимый элемент. В целях сохранения тепла его необходимо оборудовать паро- и теплоизоляцией.

Перекрытия цокольного и цокольного этажа должны быть большой прочности и выдерживать большие нагрузки. Эти пролеты оборудуются тепло- и пароизоляцией для предотвращения проникновения холода из подвала.

Балки различаются по типам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Массив дерева используется для изготовления сплошных балок. Существенным недостатком балок из цельного дерева является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.

Клееный брус сочетает в себе высокую прочность и эстетику. Их использование значительно увеличивает максимальную длину, которая может достигать 20 метров. Учитывая, что клееные полы выглядят красиво, их часто не накрывают потолком и они служат элементом дизайна.

Имеют еще несколько существенных преимуществ, к которым относятся:

  • возможность перекрытия больших пролетов;
  • простота установки;
  • малый вес;
  • длительный срок эксплуатации;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • не поддаются деформации.

Деревянные части балок перекрытий могут иметь прямоугольное сечение, характерное для бруса или доски, или круглое, выполненное из бревна.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Установка деревянных балок влечет за собой ряд требований, которые необходимо учитывать. Они следующие:

  1. Брусовые изделия должны быть изготовлены из хвойных пород деревьев, имеющих высокий запас прочности. При этом влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе бревна под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
  2. Запрещается использовать для изготовления балок древесину, подверженную грибковым заболеваниям или поврежденную насекомыми.
  3. Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
  4. Чтобы потолок или пол не провисали даже под нагрузкой, необходимо выполнить подъем здания. Потолок нижнего этажа получит небольшой подъем по центру, который станет ровным под нагрузкой.
  5. Если балки планируется укладывать с высокой частотой, то вместо них можно использовать доски, которые необходимо установить по краям.

Порядок расчета деревянных балок

Перед выполнением устройства деревянного пола необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого требуется:

  • определить длину пролета, на который они будут установлены;
  • рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после установки;
  • имея указанные данные рассчитайте сечение балок и шаг с которым они будут установлены.Для этого используются специальные таблицы и программы.

Длина балки состоит из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, который будет встроен в стену. Пролет можно узнать с помощью любого измерительного прибора. Запас балок, которые будут монтироваться в стену, зависит от материала, из которого сделана стена.

Важно!

Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен быть не менее 10 см и не менее 15 см для балок из бруса.В деревянных постройках делают специальные пазы глубиной 7 см и более для укладки бруса. Если балки служат основой для стропил крыши, то их делают на 4-6 см длиннее пролета.

Наиболее часто используемые пролеты, перекрытые балками, составляют от 2,5 до 4 метров. Максимальная длина балок из бруса или досок не может превышать 6 метров. Если пролет превышает этот размер, то рекомендуется устанавливать балки из клееного бруса. Кроме того, деревянная ферма может быть установлена ​​для перекрытия пролетов, превышающих 6 метров.

Нагрузка, воспринимаемая деревянной балкой, состоит из массы деталей пролета (балки, внутреннее заполнение, обшивка перекрытий и полов) и массы временных элементов (мебель, бытовое оборудование людей в помещении).

Точные расчеты несущей способности балок обычно выполняются специализированными организациями. При самостоятельном выполнении для расчета используется следующая система:

  • мансардный этаж с подшивкой, утеплителем в котором является минеральная вата, несет постоянную собственную нагрузку 50 кг на квадратный метр… При такой нагрузке по нормам СНиП нормативная нагрузка составит 70 кг на квадратный метр с коэффициентом запаса 1,3. Суммарную нагрузку узнать несложно: 1,3х70+50=130 килограммов на квадратный метр;
  • если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем вата, или в качестве подшивки использовались толстые доски, то нормативная нагрузка составит 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
  • если расчет ведется для чердачного помещения, то учитывается вес материала, из которого уложен пол и предметов на чердаке.Нагрузка в этом случае составит 350 кг на квадратный метр;
  • в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, расчетная нагрузка составляет 400 кг на метр квадратный.

Расчет деревянных балок перекрытий

Определение сечения и шага деревянных балок

Рассчитав нагрузку и длину балок, можно определить их шаг и размеры сечения или диаметр.

Данные показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:

  1. Ширина и высота балок должны быть в соотношении 1:1, 4.При этом ширина балок должна быть в пределах от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см с учетом толщины утепляющего материала. Лаги пола должны иметь диаметр в пределах от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки должен быть в пределах от 30 до 120 см с учетом утеплителя и подшивочных материалов, которые будут находиться в пространстве между фермами. Если конструкция каркасная, то шаг должен соответствовать расстоянию между рамами.
  3. Определение сечения балок из дерева проводят по разработанным таблицам или с помощью определенных программ. При расчете сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

Применение деревянных ферм, преимущества и недостатки

Фермы перекрытий из дерева имеют вид двух параллельных бревен или брусков, расположенных одно над другим, которые соединены между собой опорами, расположенными под углом или вертикально по отношению к этим брёвнам или брусьям.Основная задача, которую решают фермы, — это перекрытие длинных пролетов, если установка дополнительных опорных стоек невозможна.

Для изготовления ферм используются разработанные таблицы и программы, в которых учитываются тип соединений, шаг монтажа, сечение конструктивных частей и ее габаритные размеры. Зачастую фермы изготавливаются промышленным способом на высокоточном оборудовании. Наряду с этим можно сделать ферму своими руками.

Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий, можно определить преимущества и недостатки ферм.К преимуществам относятся:

  • возможность перекрыть значительный пролет без дополнительных опорных стоек;
  • незначительная масса, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
  • высокая прочность и устойчивость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочных и напольных материалов;
  • простота установки на любые несущие элементы здания независимо от материала, из которого они изготовлены;
  • возможность изменения ширины шага укладки фермы;
  • возможность установки внутренних линий связи;
  • отличная звукоизоляция;
  • красиво сделанные фермы нельзя зашивать и использовать как декоративный элемент.

Помимо достоинств, фермы имеют некоторые недостатки, к которым относятся следующие:

  • за счет конструктивных особенностей значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
  • значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, необходимость спецтехники;
  • высокая цена за готовую конструкцию.

Конструкционные деревянные фермы

Sminex построит жилой комплекс премиум-класса общей площадью около 45 тыс. кв.м. на Красноказарменной набережной рядом с Лефортовским парком. Начало строительства запланировано на IV квартал 2020 года. В проекте премиум-класса будут предусмотрены различные типы жилья, апартаменты, апартаменты, пентхаусы и таунхаусы, а также трехуровневый подземный паркинг. Особенность и преимущество…

Инвестиции САФМАР в новый бизнес-кластер составят 500 млн долларов США

САФМАР инвестирует около 500 млн долларов США в проект развития нового бизнес-кластера, который реализуется на территориях, прилегающих к Сколково. Об этом сообщил в ходе 22-й Международной выставки коммерческой недвижимости и инвестиций Expo Real 2019 заместитель генерального директора по строительству и развитию Группы «Сафмар» Александр Волченко. Реализуется новый бизнес-кластер…

Минвостокразвития заинтересовано в приходе на Дальний Восток крупных строительных компаний

Министр РФ по развитию Дальнего Востока Александр Козлов и глава Группы компаний ПИК Сергей Гордеев , обсудили строительство новостроек на Дальнем Востоке.Строительная компания уже предметно рассматривает Приморский край, Сахалинскую область и Камчатский край. «Ипотека под 2% даст спрос на жилье на первичном рынке. С учетом того, что возможность получить льготную ипотеку будет у всех молодых…

Академия MosBuild начинает свою работу в октябре

Проект онлайн-образования 2018 года имел огромный успех. Новый сезон начинается с курсов по архитектуре и световому дизайну В «Учебный год» 2018—2019 гг. Проведено 16 вебинаров, на которых выступили учредители архитектурных бюро, ведущие дизайнеры России, главные редакторы авторитетных СМИ, посвященных архитектуре. Спикерами выступили амбассадоры бренда MosBuild Диана Балашо …

Новый терминал внутренних авиалиний Международного аэропорта Хабаровск заработает в октябре

В ходе рабочей поездки в Хабаровск заместитель Председателя Правительства Российской Федерации — полномочный представитель Президента Российской Федерации в Дальневосточном федеральном округе Юрий Трутнев осмотрел новый терминал внутренних авиалиний международного аэропорта Хабаровска имени Г.И. Невельского, построенного при участии Фонда развития Дальнего Востока, и осмотрел подготовку к переводу пассажирских перевозок на новый терминал. Заместитель пр…

Минстроем пересмотрено норматив площади земельных участков под строительство и реконструкцию школ

Свод правил «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений» Внесены изменения. Соответствующий приказ подписал Министр строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации Владимир Якушев.Изменения №1 в СП 42. 13330.2016 СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений», вводимых в рамках реализации национальных проектов…

Таблица пролетов пола

Пролет пола Настольный каркасный дом помогает правильно подобрать сечение лаг пола, а значит избежать проблем с провисанием пола, скрипом и вибрацией при ходьбе. Наш доморощенный подход — брать бревна большего размера — экономически не оправдан. Доска дешевле бруса, особенно большого сечения.Чаще всего длина пролетов перекрытий находится в пределах 3,5-4,5 метров и, соблюдая правильное сечение и шаг, можно установить надежное перекрытие.

Напомню, что лаги перекрытия укладывают с определенным шагом, кратным длинной стороне плиты черновой обшивки, а именно 305 мм, 407 мм, 488 мм и 610 мм для плит осб/фанера 2240 х 1220 мм .

Для шага 305 мм (12 «OC)

Для шага 407 мм (16 «OC)


Для шага 488 мм (19.2 «ОЦ)


Для шага 610 мм (24 «OC)


Откуда данные в этих таблицах?

Как правильно работать с таблицами и что такое жилая и нежилая нагрузка?

Гостиная – это все, что находится и движется в перекрывающемся пространстве: люди, предметы. Нежилая нагрузка – это вес строительных элементов. Например, вес бревенчатого перекрытия и плит чернового пола.


Зависит от того, что будет располагаться сверху: двуспальная кровать или обычное кресло. Финишное покрытие пола может быть светлым ламинатом, а может и стяжкой теплого пола с плиткой.

Обычно для жилых помещений общая нагрузка находится в пределах 200-250 кг на кв.м. Если вы планируете установить чугунную ванну, то посмотрите на ее вес и прибавьте массу воды и себя любимого в ней.

Для каких пород древесины взяты эти значения?

Поскольку на наших рынках нет системы качества и точного определения сорта пиломатериала, в таблицах приведены значения для ели обыкновенной и сосны обыкновенного сорта II по североамериканской классификации.

Реальные размеры сечения досок в американских столах меньше европейских, что делать?

Это правда. Если американцы говорят, что плата 2″х6″ не 50,8мм х 152,4мм. На самом деле это 38,1 мм х 139,7 мм. Уменьшение сечения доски происходит в результате сушки и строгания. На наших лесопилках, лесопилках и рынках тоже нет мебельного магазина. Продавцы говорят, что доска 50 мм х 150 мм, но на самом деле может быть и 40-50 мм х 135-150 мм.

Деревянные балки длиной 6 метров прогнулись. Особенности, виды и расчет деревянных балок перекрытий. Как рассчитать расстояние между двутаврами

Возможность безопорного перекрытия больших площадей значительно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение вопроса с балками позволяет «играть» с объемом комнат, устанавливать панорамные окна, строить большие холлы. Но если «деревом» перекрыть расстояние в 3-4 метра несложно, то какие балки использовать на пролете в 5 м и более – уже сложный вопрос.

Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки

Сделал деревянный пол сруба, а пол трясется, прогибается, появился эффект «батута»; хотите сделать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть помещение длиной 6,8 метра, чтобы лаги не опирались на промежуточные опоры; какой должен быть брус перекрытия для пролета 6 метров дома из бруса; что делать, если вы хотите сделать бесплатную верстку — такие вопросы часто задают форумчане.

Максинова FORUMHOUSE Пользователь

Мой дом примерно 10х10 метров. На потолок я «накинул» деревянных лаг, их длина 5 метров, сечение 200х50. Расстояние между лагами 60 см. В процессе эксплуатации пола выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а вы стоите в другой, на полу возникает довольно сильная вибрация.

И этот случай далеко не единственный.

elena555 FORUMHOUSE Пользователь

Не могу разобраться какие балки для межэтажных перекрытий нужны.Мой дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, обшит брусом 6000х150х200мм, уложен через каждые 80см. Когда я иду по второму этажу, меня трясет.

Балки для длинных пролетов должны выдерживать большие нагрузки, поэтому для сооружения прочного и надежного деревянного перекрытия с большим пролетом их необходимо тщательно рассчитать. В первую очередь нужно понять, какую нагрузку может выдержать деревянное бревно того или иного сечения. А потом продумать, определив нагрузку на балку перекрытия, какой черновой и чистовой настил нужно будет сделать; чем будет подшит потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилой мансардой над гаражом.

Leo060147 FORUMHOUSE Пользователь

  1. Нагрузка от собственного веса всех конструктивных элементов пола. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, пола, потолка и т.д.
  2. рабочая нагрузка. Рабочая нагрузка может быть постоянной или временной.

При расчете эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.п. Нагрузка временно увеличивается при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если ее отодвинуть от стен к центру комнаты.

Поэтому при расчете эксплуатационной нагрузки необходимо продумать все — вплоть до того, какую мебель планируется установить, и есть ли возможность в будущем установить спортивный тренажер, который к тому же весит намного больше один килограмм.

Для нагрузки, действующей на деревянные балки длинного перекрытия, принимаются следующие значения (для чердачных и междуэтажных перекрытий):

  • Мансардный этаж — 150 кг/кв.м. Где (согласно СНиП 2.01.07-85) с учетом запаса прочности — 50 кг/кв.м — это нагрузка от собственного веса пола, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.

Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и другие предметы обихода, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.

  • Для межэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа суммарная нагрузка принимается из расчета 350-400 кг/кв.м.

Доски внахлест 200 на 50 и другие ходовые размеры

Это балки на пролете 4 метра, которые разрешены нормативами.

Чаще всего при устройстве деревянных перекрытий применяют доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и др. Такие брусы удовлетворяют нормам ( после расчета ), если планируется перекрыть проем не более чем на четыре метра.

Для перекрытий длиной 6 метров и более размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.

Брус деревянный свыше 6 метров : тонкости

Балка для пролета 6 метров и более не должна изготавливаться из бруса и досок ходовых размеров.

Следует запомнить правило: прочность и жесткость пола в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени от ее ширины.

На балку перекрытия действует распределенная и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируют не «встык», а с запасом прочности и допустимым прогибом. Это обеспечивает нормальную и безопасную работу перекрытия.

50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.

Для расчета нагрузки, которую выдержит перекрытие, необходимо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не вникать в формулы прочности материалов (а это точно лишнее при строительстве гаража), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами расчета деревянных однопролетных балок.

Leo060147 FORUMHOUSE Пользователь

Самострой чаще всего не является профессиональным дизайнером. Все, что он хочет знать, это какие балки нужно установить в потолок, чтобы он отвечал основным требованиям по прочности и надежности. Именно это позволяют рассчитать онлайн-калькуляторы.

Эти калькуляторы просты в использовании. Чтобы произвести расчеты необходимых величин, достаточно ввести размеры лаг и длину пролета, который они должны перекрывать.

Также для упрощения задачи можно воспользоваться готовыми таблицами, представленными гуру нашего форума с ником Роракотта .

Роракота FORUMHOUSE Пользователь

Я потратил несколько вечеров на то, чтобы сделать таблицы, в которых разберется даже начинающий строитель:

Таблица 1. В ней представлены данные, отвечающие требованиям минимальной нагрузки на перекрытия второго этажа – 147кг/кв.м.

Примечание: поскольку таблицы составлены по американским стандартам, а размеры пиломатериалов за рубежом несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, в расчетах следует использовать столбец, выделенный желтым цветом.

Таблица 2. Вот данные по средней нагрузке на перекрытия первого и второго этажей — 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Здесь приведены данные для расчетной повышенной нагрузки 365 кг/кв.м.

Как рассчитать расстояние между двутаврами

Если внимательно прочитать представленные выше таблицы, то становится понятно, что при увеличении длины пролета в первую очередь необходимо увеличивать высоту бревна, а не его ширину.

Leo060147 FORUMHOUSE Пользователь

Можно изменить жесткость и прочность лаг в большую сторону, увеличив ее высоту и сделав «полочки». То есть делается деревянный двутавр.

Самостоятельное изготовление деревянного клееного бруса

Одним из решений для больших пролетов является использование деревянных балок в пролетах. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки выдержат большую нагрузку.

По типу поперечного сечения длинная балка может быть:

  • прямоугольный;
  • Двутавр;
  • коробчатая.

Среди самостроителей нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчет покупные изделия (сборные двутавры), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без применения дорогостоящего оборудования и оснастки.

Просто дедушка Пользователь FORUMHOUSE

Если посмотреть на сечение любого металлического двутавра, то можно увидеть, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках».На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это делается на основании расчета.

Какую доску использовать для балок

По прочности материалов: чем больше сечение «полок» и чем дальше они отстоят друг от друга по высоте, тем большую нагрузку выдержит двутавр. Для самостоятельного строителя оптимальной технологией изготовления двутавра является простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» выполнены из уложенной плашмя доски.(50х150мм, а боковые стенки из фанеры толщиной 8-12мм и высотой от 350 до 400мм (определяется расчетом) и т. д.).

Фанера

прибивается к полкам или прикручивается саморезами (только не черными, они не режут) а надо клеить .

Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то он выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавр на потолок 6 метров можно укладывать с утеплителем.

Также по аналогичному принципу можно соединить две длинные доски, собрав их в «пакет», а затем положить друг на друга на ребро (взять доски 150х50 или 200х50), в результате сечение бруса будет 300х100 или 400х100 мм.Доски сажают на клей и стягивают шпильками или сажают на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки можно также прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав ее клеем.

Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174, решившего самостоятельно изготовить клееный двутавр для перекрытия пролета 8 метров.

Для этого форумчанин приобрел листы ОСБ толщиной 12 мм, разрезал их вдоль на пять равных частей. Потом купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Резцом типа «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм — так, чтобы получилась трапеция с расширением вниз. ОСП в пазы Тарас174 приклеил с помощью полиэфирной смолы (эпоксидной смолы), предварительно «пристреляв» к торцу плиты степлером полосу стеклотекстолита шириной 5 мм. Это, по словам форумчанина, укрепило бы конструкцию. Для ускорения высыхания место склейки нагревали грелкой.

Тарас174 FORUMHOUSE Пользователь

На первом луче я тренировался «набил руку». Второй сделали за 1 рабочий день. В стоимость с учетом всех материалов включаю сплошную доску 8 метров, стоимость бруса 2000 руб. за 1 штуку

Несмотря на положительный опыт, такой «скваттер» не избежал ряда критических замечаний со стороны наших экспертов. А именно.

Балки в доме обычно относят к стропильной системе или перекрытию, и чтобы получить надежную конструкцию, которую можно эксплуатировать без забот, необходимо использовать калькулятор балок .

На что опирается калькулятор балки

Когда стены уже заведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать, во втором случае, плавно переходящие в стропильные ноги. При этом материалы должны быть подобраны так, чтобы нагрузка на кирпичные или бревенчатые стены не превышала допустимого уровня, а прочность конструкции находилась на должном уровне. Поэтому, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать из нее балки, произвести расчеты, чтобы узнать нужную толщину и достаточную длину.

Провисание или частичное разрушение пола может быть вызвано различными причинами, например, слишком большим шагом между лагами, прогибом ригелей, слишком малой площадью их сечений или дефектами конструкции. Чтобы исключить возможные перегибы, необходимо узнать расчетную нагрузку на перекрытие, будь то цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок с учетом собственной массы. Последняя может варьироваться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности арматуры; для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключение составляет влажная древесина, которая не используется в строительных работах без предварительной сушки.

Балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях нагружаются силами, действующими на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине. Для стропил также необходимо предусмотреть снеговые и ветровые нагрузки, которые также создают определенные усилия, прикладываемые к балкам. Также нужно точно определить требуемый шаг между перемычками, так как слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе пола (или крыши), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.

Вас также может заинтересовать статья о расчете количества необрезной и обрезной доски в кубе:

Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия

Расстояние между стенами называется пролетом, а их в помещении два, и один пролет обязательно будет меньше другого, если форма помещения не квадратный. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого составляет от 3 до 4 метров. Для больших расстояний могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторому колебанию настила. Лучшим выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.

Что касается сечения деревянного бруса, то существует определенный стандарт, который требует, чтобы стороны бруса соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, а 5 из них должны составлять ширину профиль. В этом случае исключается деформация сечения, но если отклониться от вышеперечисленных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, или, при обратном несоответствии, изгиб в сторону.Чтобы этого не произошло из-за чрезмерной длины балки, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб рассчитывается из отношения к длине перемычки, как 1:200, то есть он должен быть 2 сантиметра на 4 метра.

Чтобы брус не провисал под тяжестью лаг и настила, а также предметов интерьера, его можно подсечь снизу на несколько сантиметров, придав ему форму арки, в этом случае его высота должна быть соответствующую маржу.

Теперь обратимся к формулам. Тот самый прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: fнорм = L/200, где L — длина пролета, а 200 — допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу просадки бруса. Для железобетонной балки, распределенной нагрузки q к которой обычно приравнивают 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента производят по формуле М max = (q · L 2) / 8.При этом количество арматуры и ее массу определяют по следующей таблице:

Площади сечений и массы арматурных стержней

Нагрузка на любую балку из достаточно однородного материала рассчитывается по ряду формул . Для начала рассчитывается момент сопротивления W ≥ M/R. Здесь М — максимальный изгибающий момент приложенной нагрузки, а R — расчетное сопротивление, которое берется из справочников в зависимости от применяемого материала.Так как балки чаще всего имеют прямоугольную форму, момент сопротивления можно рассчитать иначе: W z = b h 2 / 6, где b — ширина балки, а h — высота.

Что еще следует знать о нагрузках на балки

Потолок, как правило, является одновременно полом следующего этажа и потолком предыдущего. Значит, нужно сделать так, чтобы не было риска совместить верхнюю и нижнюю комнаты, просто перегрузив мебелью.Особенно такая вероятность возникает при слишком большом шаге между балками и отказе от лаг (дощатые полы укладываются прямо на брус, уложенный в пролетах). При этом расстояние между поперечинами напрямую зависит от толщины досок, например, если оно составляет 28 миллиметров, то длина доски не должна быть больше 50 сантиметров. При наличии лагов минимальный зазор между балками может достигать 1 метра.

Также следует учитывать массу пола.Например, если уложить минераловатные маты, то квадратный метр цокольного этажа будет весить от 90 до 120 килограмм, в зависимости от толщины теплоизоляции. Опилкобетон удвоит массу того же сечения. Использование керамзита сделает пол еще тверже, так как нагрузка на квадратный метр будет в 3 раза больше, чем при укладке минеральной ваты. Далее нельзя забывать о полезной нагрузке, которая для межэтажных перекрытий составляет минимум 150 килограммов на квадратный метр. На чердаке достаточно принять допустимую нагрузку в 75 килограммов на квадрат.

01.10.2010, 11:47

оплата:
1) Балка 200*200*6000 через 0,5М = 22 т.р. (прогиб 20 мм)
2) Двутавр 20Б з/о 1,2м = 27 т.р. (прогиб 20 мм)

По весу 1) -90 кг брус, 2) — 120 кг брус

Теоретически решения очень похожи. Интересует практика, что лучше?

Зеленый Кот

01.10.2010, 11:55

Бар.
Вообще никаких несущих конструкций из железа делать не стоит, потому что при пожаре дерево держится до последнего, а железо треснуло и готово.

01.10.2010, 15:55

Температура, при которой пойдет деформация двутавра, несовместима с жизнью. Особенно, если снизу это все будет обшиваться гипсокартоном.

Если все-таки решили делать из дерева, то советую 200х60х6000 с шагом 600 мм.

01.10.2010, 16:55

«хряс и готово» — но все равно не будет)))

Может деформироваться в одном месте и улететь в другое, где еще есть условия для жизни. .. : ) но в целом вы правы.
+Дерево само поддерживает горение, а железо нет…

Зеленый кот

01.10.2010, 17:41

Температура, при которой пойдет деформация двутавра, несовместима с жизнью.
Неправильно.
Одно дело, когда он сам по себе, а другое дело, когда он под нагрузкой.

До недавнего времени вообще запрещалось использовать мет в качестве стропил. profile, теперь вовсю этим занимаюсь.

Советую 200х60х6000 с шагом 600 мм
Маловато будет, маловато — смотрим на какуляторе.

01.10.2010, 20:32

В моей комнате пролёт оказался 5,7 метра, перекрытие между 1 и 2 этажами. Я выбрал двутавр 20Б через 1,3 метра, вроде бы по расчету двутавр был прочнее дерева. Стоит учесть, что дерево можно найти длиной 6,5 метра, а длина двутавра – 11,7 метра или 12 метров (чтобы перекрыть пролет в 6 метров, нужно не менее 15 см на сторону). Лучше бы плиты уложили, но у меня не получилось.Разница между деревом и двутавром была где-то 10-12%. При кладке стен установил пенопласт 3 см между вырезом в газоблоке и двутавром.
Что касается огня, вам нужно защитить себя.

02.10.2010, 00:47

А я на 6-метровый пролет поставил 5,8-метровую железобетонную плиту и больше ни о чем не думаю. Не горит, не плавится, не гнется…

02.10.2010, 09:00

Спасибо всем, я все же склоняюсь к двутавру, так как он прочнее, хочу поставить внутренние стены из 100 см пеноблока на потолок.(хотя наверное можно было поставить 2 балки под стену)
потом wawan001 пролет 6М идет по осям стен, то есть будет по 15 см с каждой стороны опоры.
то Кот, полагаю если засыпать негорючий утеплитель аля керамзит, то гореть там будет вообще нечему (пеноблочный дом).

И еще вопрос, если делать перекрытие двутавром, можно ли вместо крайних балок использовать деревянную, скажем, 50-ку, закрепленную на боковых стенах??

02.10.2010, 18:30

Есть еще вариант.

02.10.2010, 19:12

Есть еще вариант.
Делаете несущую балку (правда из двутавра), на которую кладете простые деревянные балки перекрытия. Выйдет намного дешевле.
Двутавра понадобится одна-две, но мощная. Цена все равно выйдет дешевле.

Я сделал это сам

02.10.2010, 20:01

денгт, эта идея пришла мне в голову с точки зрения технологичности устройства в будущем перекрытий, если деревянные перекрытия укладывать внутри двутавра, а на сверху сделать контробрешетку (балки по расчету).Расстояние от края бруса до двутавра 40 см — надежно. Ведь по расчетам на крайние балки нагрузка меньше чем на соседнюю более чем в 2 раза, можно поставить брус 150х200 или взять 2 куска доски 50х200 и установить куски доски такого же размера длиной 1,5 метра между ними и 50 считаю хлипким, хотя если стенку тянуть то и ладно будет. Если вы уверены в креплениях, то, наверное, да.

04.10.2010, 05:57

Я перекрыл пролет 5-метровой балкой 150*150, сложенной пополам и связанной шпильками, т.е.е. получился брус 150*300. Получилось довольно жестко, но я бы все же сделал из бетона, если бы была возможность 🙁

05.10.2010, 09:32

[
делал сам
пролет 11 на 6, разделил на три части двумя двутаврами и уложил деревянные балки, а чтобы не увеличивать толщину потолка, уложил их внутри бренда. Предварительно приварил уголки к тавру и закрепил балки на болты.

Я так понимаю, двутавры были 6 метров?
тут уже минимум 25В2 нужен, это накладка на 5 см толще, вроде не смертельно.

Насчет крепления боковых балок к стенам, меня беспокоит, что все остальные балки просядут, а крайние нет, тогда плита просядет «пузырем»? во что это выльется?

05.10.2010, 10:11

Двутавр 6-го калибра 20Б1 — две штуки по длине, получилось 3 пояса, две с опорой балок одной стороны на стену, а второй на двутавр балка и одна зона с балками, зажатыми между двутаврами. Прогиба не заметил, двутавр на такую ​​длину не идет.

06.10.2010, 13:06

06.10.2010, 13:47

смотря как нагрузить, если по теории 400 кг/м, то в вашем случае 20Б1 прогнется на 77 мм

Интересно как вы это рассчитали?

Установка деревянных балок в перекрытиях домов не редкость. Основное их предназначение – равномерно распределить нагрузку на стены и фундамент здания. Чтобы балочная конструкция выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать для нее материал, рассчитать длину и сечение.

Все балочные перекрытия из дерева делятся между собой по назначению и типу материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: междуэтажные, чердачные, цокольные и цокольные. По типу материала балки могут быть цельными или клееными.

перекрытия деревянные в газобетонном доме

Междуэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Во внутреннем объеме между потолком и полом укладывают звуко- и пароизоляционные наполнители.Потолок зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.

Мансардный этаж может быть установлен как элемент кровли, являясь ее частью. конструкция крыши. Может быть установлен как отдельный независимый элемент. В целях сохранения тепла обязательно оснащается паро- и теплоизоляцией.

Перекрытия цокольных и цокольных этажей должны быть большой прочности и выдерживать большие нагрузки. Эти пролеты оборудуются тепло- и пароизоляцией для предотвращения проникновения холода из подвала.

Балки различаются по типам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Для изготовления цельных балок используется древесина твердых пород. Существенным недостатком массивных деревянных балок является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.

Балки из клееного бруса сочетают в себе высокую прочность и эстетику. Их использование значительно увеличивает максимальную длину, которая может достигать 20 метров. Учитывая, что клееные полы выглядят красиво, их часто не закрывают потолком и они служат элементом дизайна.

Имеют ряд других существенных преимуществ, к которым относятся:

  • способность перекрывать большие пролеты;
  • простота установки;
  • малая масса;
  • длительный срок эксплуатации;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • не подвержены деформации.

Деревянные части балок перекрытий могут иметь прямоугольное сечение, характерное для бруса или доски, или круглое, выполненное из бревна.

Требования к деревянным балкам

Монтаж полов из деревянных балок влечет за собой ряд требований, которые необходимо учитывать. Они следующие:

  1. Брусовые изделия должны быть изготовлены из древесины хвойных пород, обладающих высоким запасом прочности. При этом влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе бревна под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
  2. Запрещается использовать для изготовления балок древесину, подверженную грибковым заболеваниям или поврежденную насекомыми.
  3. Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
  4. Чтобы потолок или пол не провисали даже под нагрузкой, необходимо выполнить строительный подъем.Потолок нижнего этажа получит небольшой подъем по центру, который станет ровным при нагрузке.
  5. Если брусья планируется укладывать с большой периодичностью, то вместо них можно использовать доски, которые необходимо установить на ребра.

Порядок расчета деревянных балок

Перед устройством паркетного пола необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого нужно:

  • определяют длину пролета, на котором они будут установлены;
  • рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после установки;
  • имея указанные данные рассчитайте сечение балок и шаг с которым они будут устанавливаться.Для этого используются специальные таблицы и программы.

Длина балки состоит из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, которая будет встроена в стену. Пролет можно определить с помощью любого измерительного прибора. Запас балок, которые будут монтироваться в стену, зависит от материала, из которого сделана стена.

Важно!

Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен быть не менее 10 см и не менее 15 см для балок из бруса.В деревянных постройках делают специальные пазы, глубиной от 7 см и более, для укладки балок. Если балки служат основой для стропил крыши, то их делают на 4-6 см длиннее пролета.

Наиболее часто используемый пролет, который перекрывается балками, составляет от 2,5 до 4 метров. Максимальная длина балок из бруса или досок не может превышать 6 метров. Если длина пролета превышает этот размер, рекомендуется устанавливать балки из клееного бруса. Кроме того, для перекрытия пролетов, которые больше 6 метров, можно установить деревянную ферму.

Нагрузка, воспринимаемая деревянной балкой, состоит из массы пролетных деталей (балки, внутреннее заполнение, обшивка перекрытий и полов) и массы временных элементов (мебель, техника, люди, находящиеся в помещении).

Точные расчеты несущей способности балок обычно проводят специализированные организации. При самостоятельном выполнении расчета используется следующая система:

  • мансардный этаж с обшивкой, утеплителем в которой является минеральная вата, несет постоянную собственную нагрузку 50 кг на квадратный метр.При такой нагрузке по нормам СНиП нормативная нагрузка составит 70 кг на квадратный метр с коэффициентом запаса 1,3. Узнать общую нагрузку несложно: 1,3х70+50=130 килограммов на квадратный метр;
  • если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем вата, или в качестве подшивки использовались толстые доски, то нормативная нагрузка составит 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
  • если расчет ведется для чердачного помещения, то учитывается вес материала, из которого уложен пол и предметов на чердаке.Нагрузка в этом случае составит 350 кг на квадратный метр;
  • в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, расчетная нагрузка составляет 400 кг на квадратный метр.

Расчет деревянных балок перекрытий

Определение сечения и шага деревянных балок

Расчетом нагрузки и длины балок можно определить их шаг и размеры поперечного сечения или диаметр.

Данные показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:

  1. Ширина и высота балок должны быть в соотношении 1:1.,4. При этом ширина балок должна быть в пределах от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см с учетом толщины утепляющего материала. Лаги для перекрытий должны иметь диаметр в пределах от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки должен быть в пределах от 30 до 120 см с учетом утеплителя и подшивочных материалов, которые будут находиться в межбалочном пространстве. Если конструкция каркасная, то шаг должен соответствовать расстоянию между рамами.
  3. Определение сечения деревянных балок проводят по разработанным таблицам или с помощью определенных программ. При расчете сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

Применение деревянных ферм, преимущества и недостатки

Фермы перекрытий из дерева имеют вид двух параллельных друг другу бревен или брусков, которые соединены между собой опорами, расположенными под углом или вертикально по отношению к этим брёвнам или брусьям.Основная задача, которую решают фермы, — перекрытие длинных пролетов, если установка дополнительных опорных стоек невозможна.

Для изготовления ферм применяют разработанные таблицы и программы, в которых учитывают тип соединений, шаг монтажа, сечение детали конструкции и ее габаритные размеры. Зачастую фермы изготавливаются промышленным способом на высокоточном оборудовании. Наряду с этим можно сделать ферму своими руками.

Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий, можно определить достоинства и недостатки, которыми обладают фермы.К преимуществам относятся:

  • возможность перекрытия пролета значительных размеров без дополнительных опорных стоек;
  • незначительная масса, что влечет за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
  • высокая прочность и устойчивость к прогибам, что влечет за собой длительную эксплуатацию подшивочных и напольных материалов;
  • простота установки на любые несущие элементы здания независимо от материала, из которого они изготовлены;
  • возможность изменения ширины шага укладки фермы;
  • возможность прокладки внутренних линий связи;
  • отличная звукоизоляция;
  • красиво сделанные фермы можно не сшивать и использовать в качестве декоративного элемента.

Помимо достоинств, фермы имеют ряд недостатков, к которым относятся следующие:

  • За счет конструктивных особенностей значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
  • значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, потребность в спецтехнике;
  • высокая цена за готовую конструкцию.

Конструкция деревянной фермы

Какой размер балки пола для пролета 10 футов, 12 футов, 15 футов, 16 футов, 18 футов, 20 футов, 24 фута и 25 футов

Балка перекрытия какого размера должна охватывать 10 футов, 12 футов, 15 футов, 16 футов, 18 футов, 20 футов, 24 фута и 25 футов | какой размер балки пола, чтобы пролететь 10 футов | какой размер балки пола, чтобы пролететь 12 футов | какой размер балки пола, чтобы пролететь 15 футов | Какой размер балки пола, чтобы пролететь 20 футов | какой размер балки пола, чтобы пролететь 24 фута | какой размер балки пола для охвата 6 футов, 7 футов и 8 футов.

В конструкции пола используются балки разной глубины, такие как 2×6, 2×8, 2×10 и 2×12, изготовленные из разных пород дерева (южная желтая сосна и пихта Дугласа) и разных сортов, таких как сорт – 1, сорт – 2, сорт – 3. Сосна желтая южная – самая прочная порода дерева, способная преодолевать большее расстояние по сравнению с другими породами дерева. Пиломатериалы 1 сорта имеют более высокую прочность, чем пиломатериалы других сортов из-за меньшего количества сучков.

Какой размер балки перекрытия должен составлять 10 футов, 12 футов, 15 футов, 16 футов, 18 футов, 20 футов, 24 фута и 25 футов

Балки перекрытия можно определить как несколько небольших балок.Балки перекрытия обычно представляют собой горизонтальные элементы конструкции, которые проходят через открытое пространство здания на опорной стене или стойках. Их функция аналогична балкам, за исключением того, что балки перекрытия поддерживаются стеной, фундаментом или каркасом балок.

Лаги перекрытия обычно проходят между стенами или стропилами для поддержки потолка или пола. Они передают статическую нагрузку от чернового пола и отделки пола, а также живую нагрузку от людей, мебели и предметов интерьера на балки, стены, перемычки или стены фундамента. Это как скелет/каркас здания, который выдерживает нагрузку, на которую рассчитан пол.Балки технически представляют собой балки, которые обычно охватывают относительно короткие расстояния по сравнению с балками и изготавливаются из дерева, стали, инженерной древесины или пиломатериалов.

Какой размер балки пола должен составлять 10 футов, 12 футов, 15 футов, 16 футов, 18 футов, 20 футов, 24 фута и 25 футов в зависимости от разного размера пиломатериала, породы дерева, сорта древесины, расстояния между балками, ожидаемая постоянная и динамическая нагрузка конструкции, приходящаяся на балку. Нагрузка включает в себя постоянную нагрузку от веса каркасной конструкции и фиксированный вес и временную нагрузку людей, мебели, техники и снега на крыше.

Не все виды пород дерева имеют одинаковую прочность, и тип дерева, используемого для изготовления балки, влияет на допустимый пролет. Южная желтая сосна — самая прочная порода дерева, которая может простираться на большее расстояние по сравнению с другими породами дерева. Пиломатериалы 1 сорта имеют более высокую прочность, чем пиломатериалы других сортов из-за меньшего количества сучков.

Расстояние между балками пола для разных размеров составляет 12 дюймов, 16 дюймов и 24 дюйма. Балки, которые находятся на меньшем расстоянии друг от друга, могут обеспечить большее расстояние между пролетами по сравнению с балками, расположенными дальше друг от друга.Стандартное расстояние между балками перекрытий составляет 16 дюймов.

Балка перекрытия какого размера для пролета 10, 12, 15, 16, 18, 20, 24 и 25 футов

Какой размер балки пола должен составлять 10 футов, 12 футов, 15 футов, 16 футов, 18 футов, 20 футов, 24 фута и 25 футов в зависимости от разного размера пиломатериала, породы дерева, сорта древесины, расстояния между балками, ожидаемая постоянная и динамическая нагрузка конструкции, приходящаяся на балку. Нагрузка включает в себя постоянную нагрузку от веса каркасной конструкции и фиксированный вес и временную нагрузку людей, мебели, техники и снега на крыше.

Какой размер балки перекрытия должен составлять 10 футов :- в соответствии с общими правилами и рекомендациями, балки перекрытия размером 2×6 (2 на 6) из южной желтой сосны, имеющие класс №1, позволяют увеличить пролеты балок. до 10 футов для живой нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 16 дюймов. Таким образом, вам понадобятся балки пола размером 2 × 6 (2 на 6) для пролета 10 футов при стандартном расстоянии 16 дюймов.

Какой размер балки перекрытия должен составлять 12 футов :- в соответствии с общими правилами и рекомендациями, балки перекрытия размером 2×6 (2 на 6) из южной желтой сосны, имеющие класс №1, позволяют увеличить пролеты балок. до 12 футов для живой нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 12 дюймов.Таким образом, вам понадобятся балки пола размером 2 × 6 (2 на 6) для пролета 12 футов при стандартном расстоянии 12 дюймов.

Какой размер балки перекрытия для пролета 15 футов :- согласно общим правилам и указаниям, балки перекрытия размером 2×8 (2 на 8) из южной желтой сосны, класс № 1, позволяют увеличить пролеты балок. до 15 футов для живой нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 16 дюймов. Таким образом, вам понадобятся балки пола размером 2 × 8 (2 на 8) для пролета 15 футов при стандартном расстоянии 16 дюймов.

Какой размер балки перекрытия для пролета 16 футов :- согласно общим правилам и указаниям, балки перекрытия размером 2×8 (2 на 8) из южной желтой сосны, класс № 1, позволяют увеличить пролеты балок. до 16 футов для живой нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 16 дюймов. Таким образом, вам понадобятся балки пола размером 2 × 8 (2 на 8) для пролета 16 футов при стандартном расстоянии 12 дюймов.

Балка пола какого размера должна иметь пролет 18 футов :- в соответствии с общими правилами и рекомендациями, балки пола размером 2×10 (2 на 10) из южной желтой сосны, имеющие класс №1, позволяют увеличить пролеты балок. до 18 футов для живой нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 16 дюймов.Таким образом, вам понадобятся балки пола размером 2 × 10 (2 на 10) для пролета 18 футов при стандартном расстоянии 16 дюймов.

2D и 3D Ghar ka Naksha banane ke liye sampark kare

Какой размер балки пола должен составлять 20 футов :- в соответствии с общими правилами и рекомендациями, балки пола размером 2 × 10 (2 на 10) из южной желтой сосна, классифицированная как № 1, позволяет пролетам балок до 20 футов при динамической нагрузке 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузке 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 12 дюймов. Таким образом, вам понадобятся балки перекрытия размером 2 × 10 (2 на 10) для пролета 20 футов при стандартном расстоянии 12 дюймов.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:-

На какую длину можно пролететь балку пола 2×6, 2×8, 2×10 и 2×12

Какой размер жатки для пролетов 3, 4, 5, 6, 7, 8 10 и 12 футов

Насколько толстый 2, 3 & Балка LVL 4-слойная

Балка пола какого размера должна иметь пролет 24 фута :- в соответствии с общими правилами и рекомендациями, балки пола размером 2×12 (2 на 12) из ​​южной желтой сосны, имеющие класс №1, позволяют увеличить пролеты балок. до 24 футов для живой нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 16 дюймов.Таким образом, вам понадобятся балки пола размером 2 × 12 (2 на 12) для пролета 24 фута при стандартном расстоянии 16 дюймов.

Балка пола какого размера должна иметь пролет 25 футов :- в соответствии с общими правилами и рекомендациями, балки пола размером 2×12 (2 на 12) из ​​южной желтой сосны, имеющие класс №1, позволяют увеличить пролеты балок. до 25 футов для динамической нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 12 дюймов. Таким образом, вам понадобятся балки пола размером 2 × 12 (2 на 12) для пролета 25 футов при стандартном расстоянии 12 дюймов.

Балка пола какого размера должна иметь пролет 6 футов, 7 футов и 8 футов :- в соответствии с общими правилами и рекомендациями, балки пола размером 2×4 (2 на 4) из южной желтой сосны, классифицируемые как # 1 позволяет использовать балки с пролетами до 6 футов, 7 футов и 8 футов для динамической нагрузки 30 фунтов на квадратный фут и статической нагрузки 10 фунтов на квадратный фут при расстоянии друг от друга 16 дюймов. 2.

клееный брус, деревянные фермы. Деревянные балки на перекрытие на большой пролет Деревянное перекрытие более 6 метров

Возможность безумного перекрытия больших площадей существенно расширяет архитектурные возможности при проектировании дома. Положительное решение балерного вопроса позволяет «играть» с объемом помещений, устанавливать панорамные окна, строить большие помещения. Но если «дерево» перекрыть на расстояние 3-4 метра не составляет труда, то какие балки использовать на 5 м на пролете и более — вопрос сложный.

Перекрытия из деревянных балок — размеры и нагрузки

Сделал деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол начинает трястись, появился эффект «батута»; Мы хотим сделать перекрытие деревянных балок на 7 метров; Необходимо перекрыть помещение длиной 6, 8 метров, чтобы не заложить промежуточные опоры; Каким должен быть брус перекрытия для пролета 6 метров, дом из бруса; Если вы хотите сделать бесплатную верстку — такие вопросы часто задают форумчане.

Максинова. Форум пользователей.

У меня дом примерно 10х10 метров. К перекрытию 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 вы стоите в другой, то на пол идет довольно сильная вибрация.

И этот случай далеко не единственный.

elena555 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 80см. Багажники укладываются на бутик, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда я иду на второй этаж, меня трясет.

Длиннопролетные балки должны выдерживать большие нагрузки, поэтому для сооружения прочного и надежного деревянного перекрытия с большим пролетом их необходимо тщательно рассчитать.В первую очередь необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. А затем продумать, определив нагрузку на балочное перекрытие, которое необходимо будет сделать черновое и чистовое напольное покрытие; Каким будет потолок, будет ощущаться; Будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилой мансардой над гаражом.

Лео060147. Форум пользователей.

  1. Нагрузка от собственного веса всех конструктивных элементов перекрытия.Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолка и т. д.
  2. Рабочая нагрузка. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.

При расчете эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовой техники и т. д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если отодвинуть ее от стен на центр комнаты.

Поэтому при расчете эксплуатационной нагрузки необходимо продумать все — до какой мебели планируется установка, и есть ли шанс в будущем на установку спортивного тренажера, который к тому же весит далеко не один килограмм .

Для нагрузки, действующей на деревянные балки перекрытия большой длины, принимают следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):

  • Чердачное перекрытие 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85) с учетом 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 другие предметы, необходимые в быту, нагрузку принимают равной 250 кг/кв.М.

  • Для межперекрытия и настила мансардного этажа габаритная нагрузка принимается из расчета 350-400 кг/кв.м.

Доски внахлест от 200 до 50 и другие рабочие размеры

Это балки на пролете 4 метра разрешенные нормами.

Чаще всего при устройстве деревянных полов используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и др. Такие брусы удовлетворяют нормам ( после расчета ) Если планируется перекрытие не более чем четыре метра.

Для перекрытий длиной 6 и более метров уже не подходят размеры 50х150, 50х200, 100х150.

Брус деревянный более 6 метров : Тонкости

Балка для полета составляет 6 метров и больше не должна изготавливаться из бруса и досок ходового размера.

Следует помнить правило: прочность и жесткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени — от ее ширины.

Распределенная и сосредоточенная нагрузка действительна для потолочной балки. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируют не «принципиально», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную работу перекрытия.

50х200 — нахлест на проем 4 и 5 метров.

Для расчета нагрузки, которую выдержит перекрытие, необходимо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не вникать в формулу пересчета (а при строительстве гаража это как раз излишне), достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами расчета по расчету деревянной одношайбовой балки.

Лео060147. Форум пользователей.

Самострой Чаще всего не профессиональный дизайнер. Все, что он хочет знать, это какие балки нужно монтировать в перекрытие, чтобы оно соответствовало основным требованиям прочности и надежности. Это позволяют рассчитать онлайн-калькуляторы.

Пользоваться такими калькуляторами просто. Чтобы произвести расчеты необходимых величин, достаточно ввести размер лаг и длину пролета, который они должны перекрыть.

Также для упрощения задачи вы можете применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Роракотта. .

Роракотта. Форум пользователей.

Потратил несколько вечеров на то, чтобы сделать таблицы, понятные даже начинающему строителю:

Таблица 1. В ней представлены данные, отвечающие требованиям минимальной нагрузки для сидений второго этажа — 147кг/кв.м.

Примечание: Так как таблицы составлены по американским стандартам, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то в расчетах необходимо применять , выделенные желтым цветом.

Таблица 2. Вот данные по усредненной нагрузке на первый и второй этажи — 293 кг/кв.м.

Таблица 3. Вот данные при расчетной укрупненной нагрузке 365 кг/кв.м.

Как рассчитать расстояние между воздуховодами

Если внимательно ознакомиться с таблицами, представленными выше, становится понятно, что при увеличении длины пролета в первую очередь необходимо производить увеличение высоты лаг, а не его ширины.

Лео060147. Форум пользователей.

Можно изменить жесткость и прочность лаг в сторону увеличения, увеличив его высоту и сделав «полочки». То есть — делается деревянная двускатная балка.

Самостоятельное производство деревянного клееного бруса

Одним из решений при перекрытии большой длины большой длины является использование в перекрытиях деревянного бруса. Рассмотрим пролет в 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.

По типу поперечного сечения балка длинная бывает:

  • прямоугольный;
  • двустворчатый;
  • в коробке.

Среди самостроек нет единого мнения, какой раздел лучше. Если не брать в расчет покупные изделия (Заводские проводники), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без применения дорогостоящего оборудования и оснастки.

Просто дедушка Пользователь forumhouse.

Если посмотреть на поперечный срез любой металлической кучи, то видно, что в полках сосредоточено от 85% до 90% массы металла. На стенке переплета остается не более 10-15% металла. Это делается на основании расчета.

Какую доску использовать для балок

На шорохе: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит инородная. Для самостоятельной сборки Оптимальной технологией изготовления ароматизатора является простая конструкция коробки, где верхняя и нижняя «полки» выполнены из доски, плафа.(50х150мм, а боковые стенки из фанеры толщиной 8-12мм и высотой от 350 до 400мм (определяется расчетом) и т.д.).

Фанера к полкам прибивается гвоздями или крепится саморезами (не черными, на срез не работают) и обязательно садится на клей .

Если установить такой двухмост на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то он выдержит большую нагрузку. Дополнительно 2-метровый потребляющий потолочный брус можно уложить утеплителем.

Также по аналогичному принципу можно соединить две длинные доски, собрав их в «пакет», а затем поставить их друг на друга ребром (доски брать 150х50 или 200х50), в результате отрезок брус будет 300х100 или 400х100 мм. Доски укладываются на клей и стягиваются шпильками или прижимаются к муффухари/куликам. Также можно крепить боковые поверхности таких балок к боковой части такой балки, предварительно смазав ее клеем.

Также интересен опыт мемберчанина под ником Тарас174, Которые решили самостоятельно сделать клееный ростверк для перекрытия пролета 8 метров.

Для этого форумчанин приобрел листы осп толщиной 12 мм, разрезал их по длине на пять равных частей. Потом купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Резцом «Ласточкин хвост» выбрал в середине доски бороздки глубиной 12 мм и шириной 14 мм — так, чтобы получилась трапеция с продолжением книги. ОСП в канавке Тарас174. предназначен с использованием полиэфирной смолы (эпоксидной смолы), предварительно «пристрелянной» степлером к плите плиты полосатой из стеклотекстолита шириной 5 мм.Это, по мнению форума, укрепило бы конструкцию. Для ускорения высыхания приклеенный участок прогрели утеплителем.

Тарас174. Форум пользователей.

На первом луче я тренировал «застрявшую руку». Вторично сделал за 1 рабочий день. В стоимость с учетом всех материалов включаем цельную доску 8 метров, стоимость бруса 2000 руб. За 1 шт.

Несмотря на положительный опыт, такой «самострой» не избежал нескольких критических замечаний со стороны наших специалистов.А именно.

Установка деревянных балок в перекрытиях домов не редкость. Основное их назначение – равномерное распределение нагрузки на стены и фундамент здания. Чтобы конструкция балки выполняла свои функции, необходимо правильно подобрать для нее материал, провести расчеты длины и сечения.

Все брусовые перекрытия из дерева делятся между собой по назначению и типу материала, из которого они изготовлены. По назначению они могут быть: межэтажными, чердачными, цокольными и цокольными. По типу материала балки могут быть цельнодеревянными или клееными.

Перекрытия деревянные в доме из газобетона

Межэтажный пролет должен быть прочным и надежным. Между потолком и полом укладывают звуко- и пароизоляционные наполнители. Потолочная часть зашивается необходимым материалом, сверху укладывается пол.

Мансардное перекрытие может устанавливаться как элемент кровли, являясь частью ее стропильной конструкции.Его можно установить как отдельный независимый элемент. В целях сохранения тепла обязательно оснащается паро- и теплоизоляцией.

Перекрытие цоколя и цоколя должно быть повышенной прочности и выдерживать большие нагрузки. Эти пролеты оборудованы тепло- и пароизоляцией для предотвращения проникновения холода из подвала.

Балки различаются между собой по видам, которые имеют свои преимущества и недостатки. Для изготовления цельнолитых балок используется массив древесины.Существенным недостатком соломассовых деревянных балок является ограничение по длине, которое не может превышать 5 метров.

Балки из клееного дерева сочетают в себе высокую прочность и эстетику. Их использование значительно увеличивает предельную длину, которая может достигать 20 метров. Учитывая, что клееные перекрытия смотрятся красиво, они часто не закрываются потолком и служат элементом дизайна.

Имеют еще ряд существенных преимуществ, к которым относятся:

  • возможность перекрытия больших пролетов;
  • простота их установки;
  • малая масса;
  • длительный период эксплуатации;
  • высокий уровень пожарной безопасности;
  • не деформироваться.

Деревянные отрезки бруса перекрытия могут иметь прямоугольное сечение, характерное для бруса или доски, или круглое, изготовленное из бревна.

Требования к деревянным балкам перекрытий

Монтаж деревянных балок перекрытий влечет за собой ряд требований, которые необходимо учитывать. Они следующие:

  1. Брусовые изделия должны изготавливаться из их древесины хвойных пород, обладающих высоким запасом прочности. При этом влажность древесины должна быть не более 14 процентов, иначе лаги под нагрузкой будут иметь большой прогиб.
  2. Запрещается для изготовления балок применять древесину, подверженную грибковым заболеваниям или испорченную насекомыми.
  3. Перед монтажом балочные элементы необходимо обработать антисептиком.
  4. Чтобы сделать потолок или пол, даже при нагрузке, необходимо выполнить строительный подъем. Потолок нижнего этажа получит небольшой подъем по центру, который станет ровным при нагрузке.
  5. Если бруски планируется укладывать с высокой частотой, то вместо них можно применить доски, которые необходимо установить на ребра.

Порядок расчета деревянных балок

Перед тем, как произвести монтаж деревянного перекрытия, необходимо провести расчеты, в которых определить количество и размеры балок. Для этого нужно:

  • определяют длину пролета, на котором они будут установлены;
  • рассчитать возможную нагрузку, которую они будут нести после установки;
  • имея указанные данные, рассчитайте сечение балок и ступени, с которыми они будут установлены.Для этого используются специальные таблицы и программы.

Длина балки Складывается из длины пролета, который необходимо перекрыть, и запаса балки, которая будет монтироваться в стену. Пролет можно найти любым измерительным прибором. Запас балок, которые будут монтироваться в стену, зависит от материала, из которого изготовлена ​​стена.

Важно!

Если здание построено из кирпича, то запас для балок из доски должен быть не менее 10 см и не менее 15 см для балок из бруса.В деревянных постройках выполняют специальные пазы, глубиной 7 см и более, для укладки балок. Если балки служат основой для стропил крыши, их делают на 4-6 см длиннее пролета.

Наиболее используемый пролет, на который перекрываются балки, составляет от 2,5 до 4 метров. Наибольшая длина балок из бруса или доски не может превышать 6 метров. Если длина пролета превышает этот размер, то рекомендуется установка балок из клееного бруса. Кроме того, для перекрытия пролетов, а это более 6 метров, можно установить деревянную ферму.

Нагрузка, которую несет деревянная балка, состоит из массы частей пролета (балки, внутреннего заполнения, перекрытия и перекрытия) и массы временных элементов (мебели, бытовых приборов, находящихся в помещении людей).

Точные расчеты балок балок обычно выполняют специализированные организации. При самостоятельном выполнении расчета применяется следующая система:

  • чердачное перекрытие с подшивкой, в которой утеплителем является минеральная вата, несет постоянную нагрузку 50 кг на квадратный метр.При такой нагрузке по нормам СНиП нормативная нагрузка составит 70 кг на квадратный метр при коэффициенте запаса 1,3. Узнать общую нагрузку несложно: 1,3х70+50=130 килограммов на квадратный метр;
  • , если в качестве утеплителя используется более тяжелый материал, чем шерсть, или в качестве связующего использовались толстые доски, нормативная нагрузка составит 150 кг на квадратный метр. И общая нагрузка будет иметь другое значение: 150х1,3+50=245 кг на квадратный метр;
  • если расчет ведется для чердачного помещения, то учитывается вес материала, из которого пол и предметы на чердаке.Нагрузка в этом случае составит 350 кг на квадратный метр;
  • в случае, когда балки выполняют функцию межэтажных пролетов, значение расчетной нагрузки составляет 400 кг на квадратный метр.

Расчет деревянных балок перекрытий

Определение сечения и шагов деревянных балок

Рассчитав нагрузку и длину балок, можно определить их шаг и размеры сечения или диаметра.

Данные показатели взаимосвязаны и рассчитываются по установленным правилам:

  1. Ширина и высота балок должны быть в пропорции 1:1., 4. При этом ширина балок должна быть в пределах от 4 до 20 см, а высота от 10 до 30 см с учетом толщины утеплителя. Бревна для перекрытия должны иметь диаметр в пределах от 11 до 30 см.
  2. Шаг установки должен быть в пределах от 30 до 120 см с учетом утеплителя и слуховых материалов, которые будут находиться в межпартийном пространстве. Если конструкция является каркасом, то шаг должен соответствовать между каркасами.
  3. Определение сечения балок дерева осуществляется по разработанным таблицам или с помощью определенных программ. При расчете сечений необходимо учитывать, что максимальный изгиб чердачных балок не должен превышать 1/200, а межэтажных 1/350.

Применение деревянных ферм, достоинства и недостатки

Фермы перекрытий из дерева представляют собой два параллельных друг другу бревна или бруса, которые соединены между собой опорами по отношению к этим бревнам или брускам под углом или вертикально .Основная задача, которую решают фермы – это перекрытие длинных пролетов, если установка дополнительных опорных стоек невозможна.

Для изготовления ферм применяются разработанные таблицы и программы, где берутся тип соединений, шаг установки, сечение детали конструкции и ее габаритные размеры. Зачастую фермы изготавливаются промышленным способом на высокоточном оборудовании. Наряду с этим можно сделать ферму своими руками.

Сравнивая деревянные балки и фермы перекрытий, можно определить достоинства и недостатки, которыми обладают фермы.К преимуществам относятся:

  • возможность перекрыть пролет значительных размеров без дополнительных опорных стоек;
  • незначительная масса, влекущая за собой небольшую нагрузку на несущие элементы здания;
  • высокая прочность и неудовлетворительность к прогибу, что влечет за собой длительную эксплуатацию слуховых и наружных материалов;
  • легкая установка на любые несущие элементы здания независимо от материала, из которого они изготовлены;
  • возможность изменения ширины укладки фермы;
  • возможность монтажа внутренних линий связи;
  • красивая звукоизоляция;
  • красиво сделанные фермы можно не шить и использовать как элемент декора.

Помимо достоинств, фермы имеют некоторые недостатки, к которым можно отнести следующие:

  • из-за конструктивных особенностей значительно увеличивается толщина межэтажных перекрытий;
  • значительные трудозатраты при изготовлении фермы своими руками, необходимость наличия специального оборудования;
  • высокая цена за готовый дизайн.

Дизайн деревянных ферм

Таблица пролетов этажей

Таблица пролетов каркаса каркасного дома помогает правильно подобрать сечение лаг перекрытия, а значит избежать проблем в редукторе, скрипа и вибрации при ходьбе.Наш доморощенный подход — брать больше балок — экономически не оправдан. Доска дешевле бруса, особенно большого сечения. Чаще всего длина перекрытий этажей находится в пределах 3,5-4,5 метров и, соблюдая правильное сечение и шаг, можно установить надежное перекрытие.

Напомню, что лаги пола устанавливаются с определенным шагом, кратным длинной стороне черной плиты обшивки, а именно 305 мм, 407 мм, 488 мм и 610 мм для плит ОСП/фанеры размером 2240 х 1220 мм.

Для ступеней 305 мм (12 «OC)

Для ступеней 407 мм (16 «OC)


Для ступеней 488 мм (19,2 «OC)


Для ступеней 610 мм (24 «OC)


Откуда данные в этих таблицах?

Как работать со столами и что такое жилая и нежилая нагрузка?

Жилое — это все, что находится и перемещается в пространстве перекрытия: люди, предметы.Нежилая нагрузка – это вес строительных элементов. Например, вес лаг пола и черных плит пола.


Зависит от того, что будет располагаться сверху: двуспальная кровать или обычное кресло. Финишным напольным покрытием может быть светлый ламинат, а может быть и перевязка теплого пола плиткой.

Обычно для жилых помещений общая нагрузка находится в пределах 200-250 кг на кв.м. Если вы планируете установить чугунную ванну, то смотрите на ее вес и добавляйте в нее много воды и своего любимого.

Для какой породы дерева берутся эти значения?

Поскольку на наших рынках нет системы качества и точного определения сорта древесины, то в таблицах указаны значения для ели обыкновенной и сосны II сорта по североамериканской классификации.

Реальный размер сечения досок в американских столах меньше европейских, что делать?

Это правда. Если американцы говорят, что доска сечением 2″ х 6″, то это не 50.8 мм х 152,4 мм. На самом деле это 38,1 мм х 139,7 мм. Уменьшение сечения доски происходит в результате сушки и строгания. На наших панелях, лесах и рынках тоже не мебельный магазин. Продавцы заявляют, что доска сечением 50 мм х 150 мм, но на самом деле это может быть 40-50 мм х 135-150 мм.

Безопасен ли мой план домика на дереве?

Вопрос от Грега, Bellevue, WA :

Строительство домика на дереве для детей; но теперь, когда моя жена немного изучила вопрос, она в ужасе от того, что то, что я делаю, небезопасно, поэтому я попрошу совета по поводу базовой структуры поддержки.

Три кедра ок. 50-70 футов в высоту, 14-18 дюймов в диаметре. на высоте 12 футов над землей, где основные лучи образуют треугольник размером примерно 12 футов x 8 футов x 7 футов. Балки имеют размер 4 × 6 и крепятся с помощью 8-дюймовых винтов FastenMaster Timberlok непосредственно к стволу (3 в шахматном порядке в каждой точке на расстоянии примерно 2 дюйма друг от друга, и, оглядываясь назад, из того, что я прочитал, я понимаю, что это не идеально; Я меняю его сейчас?»), эти винты имеют номинальный коэффициент сдвига 3000 фунтов и коэффициент вытягивания 1500 фунтов каждый. только с 2-дюймовой встроенной резьбой.Я использовал их, потому что они имеют диаметр около 3/16 дюйма. а не просверлить 1 большую дырку (а они у меня были в магазине). Балки были размещены снаружи деревьев с лагами пола, прикрепленными к 3/4-дюймовому слою, перекрывающему балки, но не прикрепленным к ним, чтобы обеспечить движение, эффективно создавая плавающую крышку над балками. Главный вопрос заключается в том, что на высоте 12 футов над землей на деревьях такого размера эти Timberloks достаточно прочны (я не знаю коэффициента жесткости одного болта 3/4 дюйма или 1 дюйм, а также оглядываясь назад, 1 проникновение лучше, чем 3). ; снова «изменить ли это сейчас?») или мне нужно переосмыслить это, прежде чем идти дальше.У нас был хороший ветер, и кажется, что он двигается нормально, я занимаюсь строительством уже 20 лет, но я никогда раньше не клал 1500 фунтов конструкции/людей/снега/чего-либо на дерево, и я был сочиняю на ходу….

Я приложил эскиз для пояснения“

План, отправленный Грегом, чтобы узнать, безопасны ли приспособления для домиков на деревьях

Я скажу вам то, что, по моему мнению, будет безопасно для вашего домика на дереве, а уж потом вы сможете решить, действовать в соответствии с этим или нет (и что вы собираетесь сказать своей жене на самом деле).

1) Степень сдвига крепежа не имеет смысла, если нагрузка не приложена при сдвиге. Из-за мягкости внешних тканей дерева, вероятно, происходит некоторый рычаг и изгиб, что снижает коэффициент безопасности. Я думаю, что Timberloks совершенно недостаточны для того, что вы делаете, и вы напрашиваетесь на катастрофу… Несмотря на то, что они держались до сих пор, я не уверен, что они останутся такими с течением времени и по мере того, как вы добавляете вес (2 отдельных вопросы). Я бы порекомендовал более крупные крепления, без сомнения.Примером может служить болт для домика на дереве, такой как TAB 3″x9″ или TAB 6″x9″. Они имеют то преимущество, что их можно резервировать или расширять, если это необходимо, по мере роста дерева или по мере того, как вы решите добавить 2-й и 3-й этажи в свой форт. В этом случае я бы сказал да, изменить его сейчас. (при наличии нужных инструментов можно временно подвешивать каждый угол, пока вы меняете крепления, чтобы не опустить на землю то, что вы уже соорудили).

2) Я бы рекомендовал использовать балку большего размера на пролете 12 футов. Что-то больше похожее на 4х10/4х12.Если есть какие-либо сомнения относительно размера балок для обеспечения безопасности, обратитесь за советом к местному инженеру или в строительный отдел вашего города. Я видел дома на деревьях, построенные из балок меньшего размера, и вы, вероятно, испытаете большее, чем обычно, отклонение (подпрыгивание), и со временем он провиснет посередине. 4×6, вероятно, не упадет, но почему бы не сделать так, чтобы он чувствовал себя в безопасности и не оставался ровным с течением времени? Это то, что я могу изменить или не изменить сейчас, это зависит от вас и вашего строительного отдела.

3) Разрешить движение — хорошая идея, так что вы на правильном пути. Я бы порекомендовал использовать плавающий кронштейн на крепежных элементах, который обеспечивает низкое трение между балками и крепежными болтами. Это система, которую я бы использовал, если бы строил ее для вас.

4) Наконец, я вижу, у вас там 3 луча. Скорее всего, я уверен, вам нужно только 2 из них. Возможно, вам придется отрегулировать, к какой стороне каждого дерева прикреплены две балки, но для обычной компоновки балок будет так же безопасно с двумя балками, как и с тремя.Это дешевле и лучше для ваших деревьев, так как вы делаете только 4 приспособления вместо 6.

С наилучшими пожеланиями построить безопасный домик на дереве. Пожалуйста, ответьте здесь и дайте нам знать, как все идет.

– Дэн Райт

1.2: Структурные нагрузки и система нагружения

2.1.4.1 Дождевые нагрузки

Дождевые нагрузки — это нагрузки из-за скопления массы воды на крыше во время ливня или сильных осадков. Этот процесс, называемый затоплением, в основном происходит на плоских крышах и крышах с уклоном менее 0.25 дюймов/фут. Запруды на крышах возникают, когда сток после осадков меньше, чем количество воды, удерживаемой на крыше. Вода, скопившаяся на плоской или пологой крыше во время ливня, может создать большую нагрузку на конструкцию. Поэтому это необходимо учитывать при проектировании здания. Международный совет по нормам и правилам требует, чтобы крыши с парапетами имели первичные и вторичные водостоки. Первичный водосток собирает воду с крыши и направляет ее в канализацию, а вторичный водосток служит резервом на случай засорения основного водостока.На рис. 2.3 изображена крыша и эти дренажные системы. Раздел 8.3 ASCE7-16 определяет следующее уравнение для расчета дождевых нагрузок на непрогибаемую крышу в случае, если первичный водосток заблокирован:

где

  • R = дождевая нагрузка на непрогибаемую крышу, в фунтах на квадратный дюйм или кН/м 2 .
  • d s = глубина воды на непрогибаемой кровле до входа в систему вторичного водоотвода (т.е. статический напор), в дюймах или мм.
  • d h = дополнительная глубина воды на непрогибаемой кровле над входом во вторичную дренажную систему (т. е. гидравлический напор), в дюймах или мм. Это зависит от скорости потока, размера дренажа и площади, дренируемой каждым дренажом.

Скорость потока, Q , в галлонах в минуту, можно рассчитать следующим образом:

Q (гал/мин) = 0,0104 Ai

где

  • A = площадь крыши в квадратных футах, осушенная дренажной системой.
  • i = 100 лет, 1 час. интенсивность осадков в дюймах в час для места расположения здания, указанного в сантехнических нормах.

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

2.1.4.2 Ветровые нагрузки

Ветровая нагрузка – это давление, оказываемое на конструкции ветровым потоком. Силы ветра были причиной многих структурных разрушений в истории, особенно в прибрежных районах. Скорость и направление ветрового потока постоянно меняются, что затрудняет прогнозирование точного давления, оказываемого ветром на существующие конструкции.Это объясняет причину значительных усилий по исследованию влияния и оценки сил ветра. На рис. 2.4 показано типичное распределение ветровой нагрузки на конструкцию. Основываясь на принципе Бернулли, связь между динамическим давлением ветра и скоростью ветра можно выразить следующим образом, если визуализировать поток ветра как поток жидкости:

где

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

Базовую скорость ветра для определенных мест в континентальной части США можно получить из контурной карты базовой скорости в ASCE 7-16 .

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

Чтобы определить величину скорости ветра и его давления на различных высотах над уровнем земли, ASCE 7-16 изменил уравнение 2.2 путем введения некоторых факторов, учитывающих высоту конструкции над уровнем земли, важность конструкции с точки зрения жизни людей и имущества, а также топографию ее расположения, а именно:

где

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

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

K d = коэффициент направленности ветра. Он учитывает пониженную вероятность максимального ветра, приходящего с любого заданного направления, и уменьшенную вероятность развития максимального давления при любом направлении ветра, наиболее неблагоприятном для сооружения. Для конструкций, подвергающихся только ветровым нагрузкам, K d = 1; для конструкций, подвергающихся другим нагрузкам, кроме ветровой нагрузки, значения К d приведены в табл. 2.5.

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

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

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

Воздействие C: Воздействие C применяется, когда преобладает шероховатость поверхности C. Шероховатость поверхности C включает открытую местность с разбросанными препятствиями высотой менее 30 футов.

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

Таблица 2.4. Коэффициент воздействия давления скорости, K z , как указано в ASCE 7-16 .

Таблица 2.5. Коэффициент направления ветра, K d , как указано в ASCE 7-16 .

Тип конструкции

К д

Система сопротивления основному ветру (MWFRS)

Компоненты и облицовка

0.85

0,85

Арочные крыши

0,85

Дымоходы, резервуары и аналогичные конструкции

Квадрат

Шестигранник

Раунд

 

0.9

0,95

0,95

Сплошные отдельно стоящие стены и сплошные отдельно стоящие и прикрепленные знаки

0,85

Открытые знаки и решетчатый каркас

0,85

Ферменные башни

Треугольный, квадратный, прямоугольный

Все остальные сечения

 

0.85

0,95

Чтобы получить окончательные внешние давления для расчета конструкций, уравнение 2.3 дополнительно модифицируется следующим образом:

где

  • P z = расчетное ветровое давление на фасад конструкции на высоте z над уровнем земли. Она увеличивается с высотой на наветренной стенке, но постоянна с высотой на подветренной и боковой стенках.
  • G = коэффициент влияния порыва ветра. G = 0,85 для жестких конструкций с собственной частотой ≥ 1 Гц. Коэффициенты порыва ветра для гибких конструкций рассчитываются с использованием уравнений из стандарта ASCE 7-16 .
  • C p = коэффициент внешнего давления. Это доля внешнего давления на наветренные стены, подветренные стены, боковые стены и крышу. Значения C p представлены в таблицах 2.6 и 2.7.

Чтобы рассчитать ветровую нагрузку, которая будет использоваться при расчете стержня, объедините внешнее и внутреннее ветровое давление следующим образом:

где

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

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

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

Примечания:

1. Положительные и отрицательные знаки указывают на ветровое давление, воздействующее на поверхности и от них.

2. L — размер здания по нормали к направлению ветра, а B — размер, параллельный направлению ветра.

Таблица 2.7. Коэффициенты давления крыши, C p , для использования с q h , как указано в ASCE 7-16 .

Пример \(\PageIndex{1}\)

Двухэтажное здание, показанное на рисунке 2.5 — начальная школа, расположенная на равнинной местности в пригородной зоне, скорость ветра 102 мили в час и категория воздействия B. Каково давление скорости ветра на высоте крыши для системы сопротивления главной ветровой силе (MWFRS)?

Рис. 2.5. Двухэтажное здание.

Раствор

Средняя высота крыши ч = 20 футов

В таблице 26.10-1 из ASCE 7-16 указано, что если категория воздействия равна B, а коэффициент воздействия скорость-давление в течение ч = 20′, то K z = 0.7.

Коэффициент топографии из раздела 26.8.2 стандарта ASCE 7-16 равен K zt = 1,0.

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

Используя уравнение 2.3, скоростное давление на высоте крыши 20 футов для MWFRS будет следующим:

 

В некоторых географических регионах сила, оказываемая скопившимся снегом и льдом на крыши зданий, может быть весьма огромной и может привести к разрушению конструкции, если ее не учитывать при проектировании конструкции.

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

В соответствии со стандартом ASCE 7-16 расчетная снеговая нагрузка для плоских и наклонных крыш может быть получена с использованием следующих уравнений:

где

  • р f = расчетная снеговая нагрузка плоской кровли.
  • р с = расчетная снеговая нагрузка для скатной крыши.
  • р г = снеговая нагрузка на грунт.
  • I = коэффициент важности. В Таблице 2.9 приведены значения факторов важности в зависимости от категории здания.
  • C e = коэффициент воздействия. См. Таблицу 2.10 для значений коэффициента воздействия в зависимости от категории местности.
  • C t = тепловой коэффициент. Типичные значения см. в Таблице 2.11.
  • C s = коэффициент наклона.Значения C s приведены в разделах с 7.4.1 по 7.4.4 стандарта ASCE 7-16 в зависимости от различных факторов.

 

Таблица 2.8. Типичные снеговые нагрузки на грунт, как указано в ASCE 7-16.

Местоположение

Нагрузка (PSF)

Ланкастер, Пенсильвания

Якутат, АК

Нью-Йорк, Нью-Йорк

Сан-Франциско, Калифорния

Чикаго, Иллинойс

Таллахасси, Флорида

30

150

30

5

25

0

 

Таблица 2.9. Коэффициент важности снеговой нагрузки, Is, как указано в ASCE 7-16.

Категория риска структуры

Фактор важности

я

II

III

IV

0.8

1,0

1.1

1,2

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

 

Таблица 2.11. Термический коэффициент, C t , как указано в ASCE 7-16 .

Тепловое состояние

Тепловой фактор

Все конструкции, кроме указанных ниже

1.0

Конструкции, находящиеся чуть выше точки замерзания, и другие конструкции с холодными вентилируемыми крышами, в которых тепловое сопротивление (коэффициент R) между вентилируемым помещением и отапливаемым помещением превышает 25 ° F × h × ft 2 /Btu (4,4 K × м 2 /W)

1.1

Неотапливаемые и открытые конструкции

1.2

Конструкции, преднамеренно оставленные ниже точки замерзания

1,3

Теплицы с постоянным обогревом и крышей с тепловым сопротивлением (коэффициентом R) менее 2,0 °F × h × ft 2 /Btu

0,85

Пример 2.4

Одноэтажный отапливаемый жилой дом, расположенный в пригородной зоне г. Ланкастер, Пенсильвания, считается частично незащищенным. Крыша здания имеет уклон 1 на 20, без нависающих карнизов. Какова расчетная снеговая нагрузка на крышу?

Решение

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

.

р г = 30 шт.

Поскольку 30 фунтов на квадратный фут > 20 фунтов на квадратный фут, дополнительная плата за дождь со снегом не требуется.

Чтобы найти уклон крыши, используйте θ = arctan

Согласно ASCE 7-16 , поскольку 2,86° < 15°, крыша считается малоскатной. Таблица 7.3-2 в ASCE 7-16 указывает, что тепловой коэффициент для отапливаемой конструкции составляет C t = 1,0 (см. Таблицу 2.11).

В соответствии с таблицей 7.3-1 стандарта ASCE 7-16 , коэффициент воздействия для категории местности B, частично открытый, составляет C e = 1.0 (см. табл. 2.10).

Таблица 1.5-2 в ASCE 7-16 указывает, что коэффициент важности I s = 1,0 для категории риска II (см. Таблицу 2.9).

Согласно уравнению 2.6 снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет:

Поскольку 21 фунт/фут > 20 I s = (20 фунт/фут)(1) = 20 фунт/фут. Таким образом, расчетная снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 21 фунт/фут.

2.1.4.4 Сейсмические нагрузки

Движение грунта, вызванное сейсмическими силами, во многих географических регионах мира может быть весьма значительным и часто приводит к повреждению сооружений.Это особенно заметно в регионах вблизи активных геологических разломов. Таким образом, большинство строительных норм и стандартов требуют, чтобы конструкции были рассчитаны на сейсмические нагрузки в таких районах, где вероятны землетрясения. Стандарт ASCE 7-16 предоставляет многочисленные аналитические методы для оценки сейсмических сил при проектировании конструкций. Один из этих методов анализа, который будет описан в этом разделе, называется процедурой эквивалентной боковой силы (ELF). Боковой базовый сдвиг V и боковая сейсмическая сила на любом уровне, рассчитанные с помощью ELF, показаны на рисунке 2.6. В соответствии с методикой полный статический поперечный сдвиг основания, V , в определенном направлении для здания определяется следующим выражением:

где

V = боковой сдвиг основания для здания. Оценочное значение V должно удовлетворять следующему условию:

W = эффективный сейсмический вес здания. Он включает в себя полную собственную нагрузку здания и его основного оборудования и перегородок.

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

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

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

Таблица 2.12. C t значения для различных структурных систем.

Структурная система

С т

х

Стальные рамы сопротивления моменту

Рамы с эксцентриковыми связями (EBF)

Все прочие структурные системы

0.028

0,03

0,02

0,8

0,75

0,75

S DI = расчетное спектральное ускорение. Он оценивается с помощью сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций в местах с T = 1 секунда.

S Ds = расчетное спектральное ускорение.Он оценивается с помощью сейсмической карты, которая обеспечивает расчетную интенсивность землетрясения для конструкций с T = 0,2 секунды.

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

I = фактор важности. Это мера последствий для жизни людей и ущерба имуществу в случае отказа конструкции.Значение фактора важности равно 1 для офисных зданий, но равно 1,5 для больниц, полицейских участков и других общественных зданий, где в случае разрушения конструкции ожидается гибель большего числа людей или материальный ущерб.

 

Таблица 2.13. Коэффициент модификации отклика, R, как указано в ASCE 7-16.

Сейсмостойкая система

Р

Системы несущих стен

Стены жесткости из обычного железобетона

Стены из обычной армированной каменной кладки

Легкие каркасные стены (из холодногнутой стали), обшитые конструкционными панелями, рассчитанными на сопротивление сдвигу, или стальными листами

4

2

Каркасные системы зданий

Стены жесткости из обычного железобетона

Стены из обычной армированной каменной кладки

Стальные рамы с защитой от продольного изгиба

5

2

8

Рамные системы с сопротивлением моменту

Рамы стальные с особым моментом

Стальные обычные моментные рамы

Моментные рамы обычные железобетонные

8

3

После расчета общей сейсмической статической поперечной силы поперечного сдвига основания в заданном направлении для конструкции следующим шагом является определение поперечной сейсмической силы, которая будет приложена к каждому уровню пола, с помощью следующего уравнения:

где

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

W i и W x = эффективные сейсмические веса на уровнях i и x .

i и x = высоты от основания конструкции до этажей на уровнях i и x .

= суммирование произведения W i и по всей структуре.

k = показатель распределения, связанный с основным естественным периодом конструкции.Для T ≤ 0,5 с, k = 1,0, а для T ≥ 2,5 с, k = 2,0. Для T , лежащего между 0,5 с и 2,5 с, k можно вычислить, используя следующую зависимость:

Рис. 2.6. Процедура эквивалентной боковой силы

Пример 2.5

Пятиэтажное стальное офисное здание, показанное на рис. 2.7, скреплено с боков стальными рамами, устойчивыми к особому моменту, и имеет размеры 75 футов на 100 футов в плане.Здание находится в Нью-Йорке. Используя процедуру, эквивалентную поперечной силе ASCE 7-16 , определите боковую силу, которая будет приложена к четвертому этажу конструкции. Постоянная нагрузка на крышу составляет 32 фунта на фут, статическая нагрузка на пол (включая нагрузку на перегородки) составляет 80 фунтов на фут, а снеговая нагрузка на плоскую крышу составляет 40 фунтов на фут. Не обращайте внимания на вес облицовки. Расчетные параметры спектрального ускорения: S DS = 0,28 и S D 1 = 0.11.

Рис. 2.7. Пятиэтажное офисное здание.

Решение

S DS = 0,28 и S D 1 = 0,11 (дано).

R = 8 для стальной рамы, устойчивой к особому моменту (см. табл. 2.13).

Офисное здание относится ко II категории риска проникновения, поэтому I e = 1,0 (см. Таблицу 2.9).

Расчет приблизительного основного естественного периода здания T a .

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

n = Высота крыши = 52,5 фута

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

Вес, присвоенный уровню крыши, следующий:

W крыша = (32 фунта на квадратный фут)(75 футов)(100 футов) + (20%)(40 фунтов на квадратный фут)(75 футов)(100 футов) = 300 000 фунтов

Вес, присвоенный всем остальным уровням, следующий:

W i = (80 фунтов на квадратный фут)(75 футов)(100 футов) = 600 000 фунтов

Общая статическая нагрузка:

Вт Итого = 300 000 фунтов + (4)(600 000 фунтов) = 2700 тыс.

Рассчитать коэффициент сейсмической реакции C s .

Следовательно, C с = 0,021 > 0,01

Определить сейсмический базовый сдвиг V .

В = С с Вт = (0,021)(2700 тысяч фунтов) = 56,7k

Рассчитайте боковую силу, приложенную к четвертому этажу.

2.1.4.5 Гидростатическое давление и давление грунта

Подпорные конструкции должны быть рассчитаны на опрокидывание и скольжение, вызванное гидростатическим давлением и давлением грунта, чтобы обеспечить устойчивость их оснований и стен.Примеры подпорных стен включают гравитационные стены, консольные стены, контрфорс-стены, резервуары, переборки, шпунтовые сваи и другие. Давление, развиваемое удерживаемым материалом, всегда перпендикулярно контактирующим с ним поверхностям удерживающей конструкции и изменяется линейно с высотой. Интенсивность нормального давления Р и результирующая сила Р на подпорную конструкцию вычисляется следующим образом:

Где

γ = удельный вес удерживаемого материала.

= расстояние от поверхности удерживаемого материала до рассматриваемой точки.

2.1.4.6 Прочие нагрузки

Существует множество других нагрузок, которые также можно учитывать при проектировании конструкций в зависимости от конкретных случаев. Их включение в сочетания нагрузок будет основываться на усмотрении проектировщика, если предполагается, что в будущем они окажут значительное влияние на целостность конструкции. К таким нагрузкам относятся термические силы, центробежные силы, силы из-за неравномерной осадки, ледовые нагрузки, затопления, взрывные работы и многое другое.

2.2 Комбинации нагрузок для расчета конструкции

Конструкции разработаны с учетом требований прочности и удобства эксплуатации. Требование прочности обеспечивает безопасность жизни и имущества, а требование эксплуатационной пригодности гарантирует удобство проживания (людей) и эстетику конструкции. Для выполнения вышеуказанных требований конструкции проектируют на критическую или наибольшую нагрузку, которая будет на них воздействовать. Критическая нагрузка для данной конструкции находится путем объединения всех различных возможных нагрузок, которые конструкция может нести в течение своего срока службы.В разделах 2.3.1 и 2.4.1 стандарта ASCE 7-16 приведены следующие комбинации нагрузок для использования при проектировании конструкций методами расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и расчета допустимой прочности (ASD).

Для LRFD сочетания нагрузок следующие:

1.1.4 Д

2.1.2 D + 1,6 L + 0,5( L r orS или R )

3.1.2 D + 1,6( L r или S или R ) + ( L или 0.5 Вт )

4.1.2 D + 1,0 W + L + 0,5( L r или S или R )

5.0.9 Г + 1,0 Ш

Для ASD сочетания нагрузок следующие:

1. Д

2. Д + Д

3. D + ( L r или S или R )

4. Г + 0,75 Д + 0.75( L R или S или R )

5. Д + (0,6 Ш )

где

D = статическая нагрузка.

L = динамическая нагрузка из-за занятости.

L r = динамическая нагрузка на крышу.

S = снеговая нагрузка.

R = номинальная нагрузка из-за первоначальной дождевой воды или льда, за исключением вклада в пруд.

Вт = ветровая нагрузка.

E = сейсмическая нагрузка.

Пример 2.6

Система перекрытий, состоящая из деревянных балок, расположенных на расстоянии 6 футов друг от друга в центре, и деревянной обшивки в виде шпунта и паза, как показано на рис. 2.8, выдерживает постоянную нагрузку (включая вес балки и обшивки) в 20 фунтов на квадратный фут и временную нагрузку. из 30 фунтов на квадратный фут. Определите максимальную учитываемую нагрузку в фунтах на фут, которую должна поддерживать каждая балка перекрытия, используя комбинации нагрузок LRFD.

Рис. 2.8. Этажная система.

Решение

Статическая нагрузка D = (6)(20) = 120 фунтов/фут

Активная нагрузка л = (6)(30) = 180 фунтов/фут

Определение максимальных учтенных нагрузок Вт u с использованием комбинаций нагрузок LRFD и пренебрежением членами, которые не имеют значений, дает следующее:

Вт u = (1,4)(120) = 168 фунт/фут

Вт u = (1,2)(120) + (1,6)(180) = 288 фунт/фут

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

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

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

Вт u = (0,9)(120) = 108 фунт/фут

Регулирующая факторизованная нагрузка = 288 фунтов/фут

2.3 Ширина и площадь притока

Площадь притока — это площадь нагрузки, которая будет восприниматься конструктивным элементом. Например, рассмотрим внешнюю балку B1 и внутреннюю балку B2 односторонней системы перекрытий, показанную на рисунке 2.9. Ширина притока для B1 — это расстояние от осевой линии луча до половины расстояния до следующего или соседнего луча, а площадь притока для луча — это площадь, ограниченная шириной притока и длиной луча, как заштриховано на рисунке. Для внутренней балки B2-B3 ширина притока W T составляет половину расстояния до соседних балок с обеих сторон.

Рис. 2.9. Район притока.

2.4 Зоны влияния

Области влияния — это области нагрузки, которые влияют на величину нагрузки, воспринимаемой конкретным элементом конструкции.В отличие от притоков, где нагрузка в области воспринимается элементом, все нагрузки в зоне влияния не воспринимаются рассматриваемым элементом.

2.5 Снижение динамической нагрузки

Большинство норм и стандартов допускают снижение временных нагрузок при проектировании больших систем перекрытий, поскольку очень маловероятно, что такие системы всегда будут выдерживать расчетные максимальные временные нагрузки в каждом случае. Раздел 4.7.3 стандарта ASCE 7-16 допускает снижение временных нагрузок для элементов с площадью влияния A I ≥ 37.2 м 2 (400 футов 2 ). Площадь влияния является произведением площади притока и коэффициента элемента динамической нагрузки. Уравнения ASCE 7-16 для определения приведенной динамической нагрузки на основе зоны влияния следующие:

где

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

≥ 0,50 L o для элементов конструкции, поддерживающих один этаж (например, балки, фермы, плиты и т. д.).

≥ 0,40 L o для элементов конструкции, поддерживающих два или более этажей (например, колонны и т. д.).

Уменьшение допустимой нагрузки на пол более 4,79 кН/м 2 (100 фунтов/фут 2 ) или на пол общественных мест, таких как стадионы, зрительные залы, кинотеатры и т. д., не допускается, поскольку большая вероятность того, что такие этажи будут перегружены или использованы в качестве автомобильных гаражей.

L o = неуменьшенная расчетная временная нагрузка на фут 2 (или м 2 ) из Таблицы 2.2 (таблица 4.3-1 в ASCE 7-16 ).

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

K LL = A I / A T = коэффициент элемента динамической нагрузки из таблицы 2.14 (см. значения, приведенные в таблице 4.7-1 в ASCE 7-96).

A I = K LL A T = зона влияния.

Таблица 2.14. Коэффициент элемента динамической нагрузки.

Строительный элемент

К ЛЛ

Внутренние колонны и наружные колонны без консольных плит

4

Наружные колонны с консольными плитами

3

Колонны угловые с консольными плитами

2

Внутренние балки и краевые балки без консольных плит

2

Все остальные элементы, включая панели в двусторонних плитах

1

Пример 2.7

Колонны четырехэтажного школьного здания, используемого для классных комнат, расположены так, как показано на рис. 2.10. Нагрузка на плоскую крышу конструкции оценивается в 25 фунтов/фут 2 . Определите приведенную динамическую нагрузку, поддерживаемую внутренней колонной на уровне земли.

Рис. 2.10. Четырехэтажное здание школы.

Решение

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

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

Временная нагрузка на крышу составляет F R = (25 фунтов/фут 2 )(900 футов 2 ) = 22 500 фунтов = 22,5 к

Для временных нагрузок на пол используйте уравнения ASCE 7-16 , чтобы проверить возможность уменьшения.

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

Если интерьер колонна K LL = 4, то площадь влияния A 1 = k ll A T T = (4) (900 футов 2 ) = 3600 футов 2 .

Поскольку 3600 футов 2 > 400 футов 2 , временную нагрузку можно уменьшить с помощью уравнения 2.14 следующим образом:

В соответствии с таблицей 4.1 стандарта ASCE 7-16 , приведенная нагрузка как часть не приведенной временной нагрузки на пол для классной комнаты составляет Таким образом, приведенная временная нагрузка на пол выглядит следующим образом:

F F = (20 фунтов/фут 2 )(900 футов 2 ) = 18 000 фунтов = 18 тыс.

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

F Всего = 22.5 к + 3 (18 к) = 76,5 к

Краткое изложение главы

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

Постоянные нагрузки : Это нагрузки постоянной величины в конструкции. Они включают в себя вес конструкции и нагрузки, постоянно прикрепленные к конструкции.

Временные нагрузки : Это нагрузки различной величины и положения.Они включают подвижные нагрузки и нагрузки, связанные с занятостью.

Ударные нагрузки : Ударные нагрузки представляют собой внезапные или быстрые нагрузки, воздействующие на конструкцию в течение относительно короткого периода времени по сравнению с другими структурными нагрузками.

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

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

Снеговые нагрузки : Это нагрузки, воздействующие на конструкцию из-за накопления снега на крыше.

Сейсмические нагрузки : Это нагрузки, воздействующие на конструкцию в результате движения грунта, вызванного сейсмическими силами.

Гидростатическое давление и давление грунта : Это нагрузки на подпорные конструкции из-за давления, создаваемого удерживаемыми материалами. Они изменяются линейно в зависимости от высоты стен.

Сочетания нагрузок: Двумя методами проектирования зданий являются метод расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) и метод расчета допустимой прочности (ASD).Некоторые комбинации нагрузок для этих методов показаны ниже.

ДРФД:

 

1.1.4 Д

 

2.1.2 D + 1,6 L + 0,5( L r orS или R )

 

3.1.2 D + 1,6( L r или S или R ) + ( L или 0,5 W )

 

4.1.2 Г + 1,0 Ш + Д + 0.5( L r или S или R )

 

5.0.9 Г + 1,0 Ш

ASD:

1. Д

 

2. Д + Д

 

3. D + ( L r или S или R )

 

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

 

5. Д + (0,6 Ш )

Ссылки

ACI (2016), Требования строительных норм и правил к конструкционному бетону (ACI 318-14), Американский институт бетона.

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

ICC (2012 г.), Международные строительные нормы и правила, Совет по международным нормам.

Практические задачи

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

M D = 40 фунтов на квадратный фут (момент статической нагрузки)

M L r = 36 фунтов на квадратный фут (момент динамической нагрузки крыши)

M с = 16 фунтов на квадратный фут (момент снеговой нагрузки)

2.2 Определите максимальную расчетную нагрузку, выдерживаемую колонной при следующих эксплуатационных нагрузках:

P D = 500 тысяч фунтов (постоянная нагрузка)

P L = 280 тысяч фунтов (временная нагрузка на пол)

P S = 200 тысяч фунтов (снеговая нагрузка)

P E = ±30 тысяч фунтов (нагрузка от землетрясения)

P w = ±70 тысяч фунтов (ветровая нагрузка)

2.3 Типовая компоновка сталежелезобетонного композитного перекрытия здания библиотеки показана на рисунке P2.1. Определите постоянную нагрузку в фунтах на фут, действующую на типичную внутреннюю балку B 1- B 2 на втором этаже. Все лучи Вт 12 × 44, разнесены на 10 футов o.c. Распределенные нагрузки на втором этаже следующие:

Песчано-цементная стяжка толщиной 2 дюйма

= 0.25 фунтов на квадратный фут

Железобетонная плита толщиной 6 дюймов

= 50 фунтов на квадратный фут

Подвесной металлический реечный и гипсокартонный потолок

= 10 фунтов на квадратный фут

Электрические и механические услуги

= 4 фунта на фут

Типовой план этажа

Рис.П2.1. Сталежелезобетонная композитная система перекрытий.

2.4 Планировка второго этажа здания начальной школы показана на рисунке П2.1. Отделка пола такая же, как и в практической задаче 2.3, за исключением того, что потолок представляет собой акустическую фибровую плиту с минимальной расчетной нагрузкой 1 фунт/фут. Все балки имеют размер 12 × 75 и вес 75 фунтов/фут, а все балки имеют размер 16 × 44 и собственный вес 44 фунта/фут. Определите постоянную нагрузку на типовую внутреннюю балку A 2- B 2.

2.5 Планировка второго этажа офисного помещения показана на рисунке П2.1. Отделка пола аналогична практической задаче 2.3. Определить общую статическую нагрузку, приложенную к внутренней колонне B 2 на втором этаже. Все балки W 14 × 75, а все балки W 18 × 44.

2.6 Четырехэтажное здание больницы с плоской крышей, показанное на рис. P2.2, имеет концентрически раскрепленные рамы в качестве системы сопротивления поперечной силе. Вес на каждом уровне пола указан на рисунке.Определить сейсмический сдвиг основания в тысячах фунтов при следующих расчетных данных:

S 1 = 1,5 г

S с = 0,6 г

Класс площадки = D

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

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

Снеговая нагрузка на грунт = 30 фунтов на квадратный фут

Крыша полностью покрыта битумной черепицей.

Угол ската крыши = 25°

Открытая местность

Категория размещения I

Неотапливаемая конструкция

Рис. P2.3. Образец крыши.

2.8. В дополнение к расчетной снеговой нагрузке, рассчитанной в практической задаче 2.7, крыша здания на рисунке P2.3 подвергается постоянной нагрузке 16 фунтов на квадратный фут (включая вес фермы, доски крыши и битумной черепицы) на горизонтальной поверхности. самолет. Определите равномерную нагрузку, действующую на внутреннюю ферму, если фермы имеют центральное расстояние 6 футов-0 дюймов.

2.9 Ветер дует со скоростью 90 миль в час на закрытое хранилище, показанное на рисунке P2.4. Объект расположен на ровной местности с категорией воздействия B. Определить давление скорости ветра в фунтах на квадратный фут на высоте крыши объекта. Топографический фактор равен K zt = 1,0.

Рис. P2.4. Закрытое складское помещение.

Какой размер балки мне нужен для пролета 6 метров? — Первый законкомик

Балка какого размера мне нужна для пролета 6 метров?

Если руководствоваться эмпирическим правилом, глубина балки равна длине пролета/10 i.e для 6-метрового пролета глубина балки должна быть 600 мм или 2 фута. Это правило большого пальца.

Какого размера должны быть балки крыши?

Уклон крыши от 30 до 45 градусов, класс прочности C24

Размер прогонов в мм Максимальный пролет в свету 1,5 м Максимальный пролет в свету 1,8 м
225 х 63 3,60 3,38
175 x 72 2,94 2,76
200 х 72 3.36 3,15
225 х 72 3,77 3,15

Какой длины может быть пролет балки крыши?

Макс. Живая нагрузка 20 фунтов/фут2 (956 Н/м2)

Максимальный пролет (футы – дюймы)
Номинальный размер (дюймы) Расстояние между стропилами, от центра до центра, OC (дюймы) Пиломатериал сорт
2 х 10 12 27 футов – 6 дюймов
16 25′
24 20 футов – 9 дюймов

Какой размер бруса мне нужен для пролета 3 м?

Например, для пролета в свету 3 метра фактически потребуется 3 деревянных элемента.3 метра в длину. Это будет 100-150 мм древесины на каждом конце, опирающейся на какую-либо опору: это может быть стена из кирпича или блока, или, может быть, деревянная рама, или это может быть подвесная балка.

Насколько большой должна быть опорная балка крыши?

Таким образом, для пролета 5,7 м над НПВХ потребуется установка опорной конструкции, чтобы остальные балки крыши длиной 3,4 м имели что-то другое, кроме НПВХ, поддерживающего их. Должен ли это быть RSJ или пара деревянных брусков 47 x 170, скрепленных вместе болтами, будет в порядке, насколько это касается строительных норм?

Насколько велика балка крыши с прозрачным пролетом?

РАЗМЕР БАЛОК (мм) БАЛКА С16 В ПРОСТРАНСТВЕ (М) БАЛКА C24 В ПРОСТРАНСТВЕ (М) 47 X 95 47 X 120 47 X 145 47 X 170 47 X 195 47 X 220 1.77 2,40 2,89 3,38 3,87 4,36 2,04 2,75 3,47 4,20 4,93 5,66 БАЛКИ ПОЛА БАЛКИ ПЛОСКОЙ КРЫШИ Допущения на расстоянии 400 мм от центра – Поддерживающая постоянная нагрузка (исключая собственный вес балок) до 50 кг/м2.

Как рассчитать пролет балки?

Используйте приведенные ниже таблицы пролетов, чтобы определить допустимую длину балок и стропил в зависимости от размеров и стандартных расчетных нагрузок. Вы также можете использовать калькулятор деревянных балок с веб-сайта Американского совета по дереву, чтобы определить максимальную длину стропил и балок.

Насколько большим должен быть пролет деревянной крыши плоской крыши?

Если вы склеите и прикрутите слой сверху и снизу, чтобы создать торсионную коробку, вы значительно увеличите прочность, но я не могу дать вам цифры, это для вас или клиента? LB, таблицы пролетов Trada предлагают размеры 170 мм x 38 мм для пролета 3,6 м (7″ на 1,3/4″) с межосевым расстоянием 400 мм. Хорошее предложение от чиппи, но ему нужны расчеты, чтобы до н.э. быть довольным им.

Каков максимальный пролет балки крыши?

В таблицах ниже приведены максимальные пролеты стропил и балок.Фигурки выполнены из качественных материалов. Для младших классов пролеты должны быть короче. Имейте в виду, что это максимальные значения — другими словами, небольшое сокращение пролетов приведет к более прочной конструкции. Узнайте, какие нагрузки должны нести ваши накладные расходы, а затем определите размеры стропил.

Можете ли вы получить бревна длиной 6,6 м?

Обычно у большинства торговцев лесом нет в наличии бревен длиной 6,6 м. Как правило, они изготавливаются по специальному заказу, поэтому вам придется иметь перекрывающиеся стыки.Мне предстоит очень тяжелый подъем и положение. У меня возникло бы искушение сделать свои собственные двутавровые балки/коробчатые балки из более дешевой древесины и OSB/Ply.

Насколько велика балка плоской крыши из стеклопластика?

Итак, мы планируем установить плоскую крышу из стеклопластика на здание, показанное на рисунке. Он будет построен из бруса 47 x 170 с шагом 400 мм, каждый длиной 3,4 м. Очевидно, что один конец опирается на заднюю стену длиной 7,6 м (пустотный блок), а другой конец будет опираться на переднюю стену длиной 1,9 м (пустотный блок).

Какой должна быть глубина луча и размер колонны для 6 метров?

Если исходить из эмпирического правила, глубина балки равна длине пролета/10, т.е. для пролета 6 метров глубина балки должна быть 600 мм или 2 фута. Это правило большого пальца. Фактическая ситуация может варьироваться на месте в зависимости от условий загрузки. Первоначальный ответ: Какой должна быть высота балки и размер колонны для 6-метрового пролета между колоннами?

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.