к разделам. Форум
Форум
.
О дизайне
Дизайн
.
мебельные ГОСТы
ГОСТы
и СНИПы
обзор мебельной фурнитуры
Мебельная
Фурнитура
.
мебельные технологии, производство мебели
Мебельные
технологии
.
Инструмент
Инструмент
.


Оглавление сайта.

Расчёт деревянных балок перекрытия. Особенности.

Расчёт деревянных балок перекрытия

  Особенности возведения.

  Использование лиственных пород дерева в качестве балок перекрытия не допустимо, так как они плохо работают на изгиб. Поэтому в качестве материала для изготовления деревянных балок перекрытия применяют хвойные породы древесины, очищенные от коры и антисептированные в обязательном порядке.

  Длина опорных концов балки должна быть не менее 15 см. Укладку балок ведет "маячковым" способом - вначале устанавливают крайние балки, а затем промежуточные. Правильность положения крайних балок проверяют уровнем или ватерпасом, а промежуточных - рейкой и шаблоном. Балки выравнивают, подкладывая под их концы просмоленные обрезки досок разной толщины. Подкладывать щепки или подтесывать концы балок не рекомендуется.

  Деревянные балки перекрытий укладывают как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними. Концы балок, опирающиеся на наружные стены, срезают наискось под углом 60 град., антисептируют, обжигают или обертывают двумя слоями толя или рубероида. При заделке деревянных балок в гнезда кирпичных стен рекомендуется концы балок обработать битумом и просушить, чтобы снизить вероятность гниения от увлажнения. Торцы балок обязательно оставляют открытыми.

Пример расчета деревянных несущих балок.

Несущая способность деревянных несущих балок проверяется на прочность по формуле:

M/W< = Rд

где, M - изгибающий момент балки определяемый расчетом, кгс*м; W - момент сопротивления балки, см^3; = 130 кгс/м^2 - расчетное сопротивление на изгиб для древесины (ель, сосна).

  Расчет на прочность выполняется исходя из воздействия расчетных нагрузок, а расчет на изгиб исходя из воздействия нормативных нагрузок. Расчетный изгибающий момент вычисляется по формуле:

M = (ql^2)/8

где, l - длина пролета однопролетной балки, м; g - нагрузка на балку, кгс/м. Примем для расчетного примера длину пролета равной 4 метра и растояние между балками равным 600 мм.

расчёт балок перекрытия

  То есть ширина зоны перекрытия с которой собирается нагрузка на балку для средних пролетов будет равна 600 мм. Внимание: Максимальное расстояние между балками деревянного перекрытия не должно быть более 750 мм.

  Определяем нагрузку от перекрытия передающуюся на балку. Она состоит из собственного веса перекрытия и нагрузки на перекрытие. Условная структура перекрытия представлена на рисунке ниже.

нагрузка на балку перекрытия

Собственный вес 1 кв.м. перекрытия будет равен: 600*0,05+15*0,1+600*0,019+1000*0,01=52,9 кг/м^2.

  Примем ориентировочно сечение несущей балки равным 0,15х0,2 м, тогда вес одного погонного метра балки будет равен:
0,15*0,2*600 = 18 кг/м^2. Примем временную нормативную нагрузку на межэтажное перекрытие равной 250 кг/м^2 (что эквивалентно нахождению на каждом квадратном метре перекрытия 3 человек весом по 83 кг).

  Нормативная нагрузка от веса перегородок - 75 кг/м^2. Итого нагрузка на 1 кв.м перекрытия 52,9+250+75 = 377,9 кг/м^2. Нагрузка на 1 погонный метр балки при ширине зоны сбора нагрузки b = 600 мм будет равна: = 377,9*0,6+18 = 244,74 кг/п.м.

  Определяем изгибающий момент балки. М = 244,74*42 / 8 = 489.48 кг*м. Проверяем сечение балки на прочность по расчетным нагрузкам. W = M/Rд.

  Внимание: Очень важно, чтобы размерность всех элементов формулы была сопоставима, иначе результат будет не верный
Мы рассчитали изгибающий момент и получили результат в кг*м, а момент сопротивлений W имеет размерность см^3, поэтому перед его определением нужно привести размерность изгибающего момента к кг*см, тоесть умножить на 100.

W = 489,48*100/130=376.523 см^3. Далее по таблицам подбираем сечение балки.

Таблица для выбора балок прямоугольного сечения.

Таблица для выбора балок

  Например подходит балка прямоугольного сечения 12х15 см (W = 450 см^3).

Определяем прогиб балки: f = 5/(384) х gн l4 / (E J)  где:

  • g - равномерно распределенная нормативная нагрузка на балку, кгс/м;
  • E - модуль упругости материала балки, кгс/м^2 (для древисины 100000 кгс/м^2);
  • J - момент инерции балки, см^4 (для балки 12х15 равен 3345, по таблице).

  Перед расчетом приводим размерности в соответствие:

  • = 244,74 кг/п.м = 2,4474 кгс/см.
  • l = 4 м = 400 см.

Тогда: f = (5/384)*(2.4474*400^4)/(100000*3345) = 2.4388 см.

Сравниваем полученный прогиб f с предельным прогибом для междуэтажных перекрытий по таблице.

fпр = (1/250)*400 = 1,6 см.

  Условие не выполняется, поэтому увеличиваем сечение балки до 12х18. J - момент инерции балки для балки 12х18 равен 5830. Отсюда: f = (5/384)*(2.4474*400^4)/(100000*5830)=1.3992 см. Это меньше допустимого прогиба в 1,6 см.

  В данном примере решающим при выборе сечения балки был расчет на прогиб. Получившееся сечение балки - 12х18 см.

 

Нормы нагрузок на перекрытия.

СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия". Таблица 3.

Нормы нагрузок на перекрытия

Он-лайн расчёт дереянных балок перекрытия.

 

Источник: СНИПы и http://subschet.ru

 


Вспомогательная информация.

 

Можно копировать с указанием на источник и активной индексируемой гиперссылкой на сайт www.makuha.ru