Obliczanie drewnianych belek stropowych-kalkulator online

Belka - jest to element konstrukcji nośnej budynku, który jest szeroko stosowany do wznoszenia podłóg międzypiętrowych. Stropy z kolei mają na celu oddzielenie wysokości sąsiednich pomieszczeń, a także przyjęcie obciążeń statycznych i dynamicznych od znajdujących się na nich elementów wyposażenia wnętrz, sprzętu, ludzi itp.

W większości przypadków drewniane belki wykonane z litego drewna, ściętej kłody, klejonych desek lub forniru są używane do prywatnego budownictwa mieszkaniowego. Materiały te, przy odpowiednim doborze parametrów, są w stanie zapewnić niezbędną wytrzymałość i sztywność podstawy, co jest kluczem do trwałości budynku.

Proponujemy Państwu wykonanie obliczanie online belki stropowej pod kątem wytrzymałości i zginania. wybierz jego przekrój i określ krok między belkami. Otrzymasz również zestaw osobistych rysunków i model 3D dla lepszego postrzegania budowanej konstrukcji. Program uwzględnia Snip II-25-80 (SP 64.13330.2011) i inne źródła referencyjne.

Treść

• Instrukcja do kalkulatora
• Ręczne obliczanie belek stropowych
• Rodzaje belek
• Dobór przekroju belki
• Obliczanie belki-przykład
• Długość belki
• Określenie obciążenia obliczeniowego
• Maksymalny moment zginający
• Wymagany moment oporu
• Moment oporu belki stropowej
• Obliczanie wytrzymałości belki
• Obliczanie belki na ugięcie (zginanie)
• Parametry końcowe belki
• Metoda obliczania belek podłogowych z klejonej belki i ściętej kłody

Instrukcja do kalkulatora

Nasz serwis oferuje do wyboru dwa rodzaje obliczeń jednoprzęsłowych belek stropowych. W pierwszym przypadku, proponuje się Oblicz Przekrój belki w znanym kroku między nimi, w drugim przypadku, można poznaj zalecaną wartość kroku między belkami przy wybranych cechach przekroju. Przeanalizujemy działanie kalkulatora na przykładzie, gdy twoim zadaniem jest znalezienie przekroju belki.

Aby obliczyć, musisz znać szereg obowiązkowych parametrów początkowych. Przede wszystkim są to cechy samej belki:

• szerokość przekroju (grubość), mm;
• długość rozpiętości belki (na zdjęciu BLN), m;
• rodzaj drewna (sosna, świerk, modrzew…);
• Klasa drewna (1/C26, 2/C24, 3 / C16);
• impregnacja (jest, nie).

Następnie musisz określić warunki, w których nakładka będzie eksploatowana:

• reżim temperaturowy (<35 °C .. > 50 °C);
• tryb wilgotności;
• obecne są stałe zwiększone obciążenia lub nie.

Następnie skonfiguruj projekt i wypełnij pola kalkulatora:

• długość ściany domu po wewnętrznej stronie, m;
• krok między belkami, cm;
• pełna długość belki (na zdjęciu BFL), m;
• obciążenie belki, kg / m² ;
• marginalne ugięcie w ułamkach rozpiętości.

W razie potrzeby wprowadź koszt jednego metra sześciennego drewna, aby poznać całkowity koszt wszystkich tarcicy.

Należy również zauważyć, że zwykle skok belki nie jest mniejszy niż 0,3 m, ponieważ jest to niepraktyczne z ekonomicznego punktu widzenia i większe niż 1,2 m, ponieważ możliwe jest ugięcie szorstkiej podłogi ze wszystkimi konsekwencjami.

Po naciśnięciu przycisku «Obliczyć", usługa obliczy Dźwigar online i wyświetli zalecane wartości przekroju wybranej belki na ekranie.

Ponadto w bloku "wyniki obliczeń" możesz dowiedzieć się:

• parametry belki przy obliczaniu wytrzymałości;
• parametry belki przy obliczaniu ugięcia;
• maksymalne ugięcie belki, patrz

Obliczanie belek stropowych

Niezależne obliczanie drewnianej belki stropowej jest długim i żmudnym zajęciem, które zobowiązuje Cię do poznania podstaw dyscyplin inżynieryjnych i towarzysza. Bez pewnych umiejętności i wiedzy ręczne wybieranie materiału, obliczanie wymaganego przekroju lub skoku belki jest nie tylko trudne, a czasem niemożliwe. Postaramy się jednak opowiedzieć o podstawowych cechach potrzebnych do obliczeń i na jakim algorytmie działa nasz kalkulator.

Rodzaje belek

Obecnie drewniane belki używane do produkcji stropów można podzielić na dwa zasadniczo różne rodzaje:

• jednoczęściowy;
• klejone.

Na podstawie nazwy staje się jasne, że w pierwszym przypadku będzie to solidny kawałek drewna o określonym rodzaju przekroju (najczęściej jest to belka na 2 lub 4 krawędziach), w drugim przypadku jest to klejona belka wykonana z desek lub forniru LVL.

Pomimo niskich kosztów, z wielu obiektywnych powodów, belki drewniane z litego drewna są ostatnio coraz rzadziej używane. Wskaźniki jakościowe tego materiału są znacznie gorsze od drewna klejonego: niski moduł sprężystości przyczynia się do pojawienia się dużych ugięć w środku rozpiętości (staje się to szczególnie zauważalne, gdy odległość między ścianami nośnymi przekracza 4 metry), podczas suszenia na belkach pojawiają się podłużne pęknięcia, które prowadzą do zmniejszenia momentu bezwładności ugięcia, brak impregnacji naraża drewno na szkodniki i gnicie.

Dzięki nowoczesnej technologii, belki klejone nie mają podobnych wad. Ich struktura jest jednorodna, a włókna są zorientowane we wszystkich kierunkach – zwiększa się ogólna wytrzymałość i moduł sprężystości materiału, otrzymuje ochronę przed pękaniem, a specjalna impregnacja zapewnia wyższy poziom bezpieczeństwa pożarowego i odporności na wilgoć. Belki te mogą być używane z otworami 6-9 M i mogą być uważane za pełnoprawny Analog żelaznego sufitu.

Belka z litego drewna

Belka klejona z desek

Belka klejona z forniru

Przycięta kłoda

Dobór przekroju belki

Aby samodzielnie wybrać Przekrój belki ręcznie, musisz mieć ogromny bagaż wiedzy w dziedzinie współpromaty, ponieważ będziesz musiał zastosować w praktyce dużą liczbę formuł i współczynników, więc dla początkującego mistrza jest to dość trudne i nie do końca irracjonalne zadanie. Nasz kalkulator powinien pomóc w przybliżeniu obliczyć drewnianą podłogę i zaoszczędzić znaczną ilość czasu. Użytkownik musi jednak zrozumieć, że żaden program nie zastąpi prawdziwego specjalisty, ponieważ zasada działania usługi opiera się na przetwarzaniu standardowych wartości tabelarycznych i nie może uwzględniać konkretnych sytuacji.

Obliczanie belki-przykład

Algorytm programu do obliczania belek opiera się na SP 64.13330.2011 (zaktualizowana wersja Snip II-25-80). Dla większej przejrzystości przeanalizujemy obliczenia belki jednoprzęsłowej pod kątem ugięcia i wytrzymałości w przykładzie, krótko opisując główne etapy obliczeń i formuły.

Długość belki

Szacowana długość belki jest określana przez wartość długości rozpiętości i margines do ułożenia ich na ścianie.

Znalezienie długości między rozpiętościami nie jest trudne – za pomocą taśmy mierniczej zmierz odległość, którą należy pokryć belkami, i dodaj wartość uszczelnienia do "gniazd" równą 300 mm (150 mm na stronę) lub więcej do wynikowej liczby.

W przypadku, gdy zamierzasz zamontować belki na specjalnych metalowych mocowaniach, długość rozpiętości będzie równa długości belki.

Określenie obciążenia obliczeniowego

Aby poprawnie obliczyć obciążenie drewnianej belki, musisz określić wszystkie rodzaje wywieranych wpływów na podłogę.

Wielkość obciążenia można poznać na dwa sposoby: użyć Snip 2.01.07-85 * obciążenia i uderzenia i za jego pomocą ręcznie obliczyć wszystkie niezbędne współczynniki,a następnie dodać je, lub możesz pobrać dane normatywne z podręczników. Jeśli wykonasz wszystkie obliczenia poprawnie, pierwsza opcja będzie dokładniejsza, ale nikt nie jest bezpieczny, że podczas wykonywania długich nieporęcznych obliczeń nie zostanie popełniony błąd.

Dlatego, aby uzyskać przybliżone obliczenia, lepiej jest wziąć standardowe wartości i zastosować je w kolejnych wzorach. Według podręczników w przypadku stropów międzypiętrowych obciążenie projektowe wynosi zwykle 400 kg / m², a dla poddaszy-200 kg / m².

Maksymalny moment zginający

Moment zginający - moment sił zewnętrznych względem neutralnej osi przekroju belki lub innego bryły, inaczej mówiąc, jest to iloczyn siły na ramię.

Maksymalny moment zginający odpowiednio przyjmuje największą wartość, jaką dane ciało może wytrzymać bez naruszania integralności.

Jeśli równomiernie rozłożone obciążenie działa na belkę (ten konkretny przypadek jest zaimplementowany w kalkulatorze), wówczas wartość maksymalnego momentu zginającego będzie równa:

• q - wielkość obciążenia stropu;
• l – wielkość rozpiętości stropu.

Wymagany moment oporu

Moment oporu - jest to zdolność materiału do wywierania odporności na zginanie, rozciąganie lub ściskanie. Aby określić tę wartość dla drewnianej belki, musisz użyć gotowego wzoru:

• Metr_max - wielkość maksymalnego momentu zginającego;
• R – wartość obliczonej rezystancji drewna.

Osobno trzeba mówić o r. Ma szereg współczynników korekcyjnych, które należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu belki, jeśli chcesz uzyskać jak najdokładniejszy wynik. Pełna formuła wygląda następująco:

• R_i - szacowana odporność drewna na zginanie, dobierana w zależności od szacowanych wartości dla sosny, świerka i modrzewia przy wilgotności 12% wg SP 64.13330.2011;
• m_p - współczynnik przejścia dla innych gatunków drewna;
• m_d - współczynnik korekcyjny przyjmowany w przypadku, gdy stałe i czasowe obciążenia długotrwałe przekraczają 80% całkowitego napięcia wszystkich obciążeń;
• m_t - Współczynnik temperaturowy;
• m_a - współczynnik przyjmowany w przypadku, gdy drewno jest impregnowane środkami zmniejszającymi palność;
• γ_ss - współczynnik żywotności drewna.
• ... - istnieją inne mniej ważne współczynniki, jednak w obliczeniach są one praktycznie nieużywane, ponieważ wielkość korekty jest zbyt niewielka.

Okazuje się, że w istocie, wartość R jest iloczynem obliczonej odporności drewna na zginanie i różnych korekt. W większości przypadków, aby uzyskać orientacyjny wynik, zmiany te nie są brane pod uwagę, a wartość R jest przyjmowana jako R_i.

Moment oporu belki stropowej

W zależności od kształtu przekroju belki (kwadrat, prostokąt, okrąg, owal...) wzory znalezienia rzeczywistego momentu oporu będą się różnić. W naszych kalkulatorach stosowane są tylko dwa rodzaje profili: prostokątny i cięty dziennik. Będziemy nadal analizować algorytm na przykładzie przekroju prostokątnego:

• B-szerokość belki;
• h - wysokość belki.

Obliczanie wytrzymałości belki

Aby określić, czy belka jest odpowiednia pod względem wytrzymałości, czy nie, konieczne jest, aby moment oporu belki stropowej (W), równy lub większy wymaganego momentu (W_treb ):

Ale nie możemy obliczyć rzeczywistego momentu oporu belki podłogowej, ponieważ jej wysokość nie jest znana. W takim przypadku musisz użyć iteracji przekrojów w oparciu o warunek, że najbardziej optymalny stosunek wysokości do szerokości wynosi 1,4:1, lub po prostu przyjąć W = W_treb, z racji tego, że nie naruszamy warunków danej formuły. Ponadto po tych manipulacjach parametr h będzie znany.

Obliczanie belki na ugięcie (zginanie)

Technika określania ugięcia belki jest znacznie prostsza. Przy obciążeniu rozproszonym stosuje się wzór:

• q - wielkość obciążenia stropu;
• l - wielkość rozpiętości stropu;
• E-moduł sprężystości;
• I-moment bezwładności.

Pierwsze dwa parametry są nam znane, moduł sprężystości drewna jest zwykle przyjmowany jako 100 000 kgf/m2, chociaż nie zawsze tak jest, a moment bezwładności, w zależności od kształtu przekroju, jest obliczany według różnych wzorów. Dla prostokąta:

• B-szerokość belki;
• h - wysokość belki.

Zbierając wszystko w stos, otrzymamy ostateczną formułę obliczania ugięcia belki:

Po uzyskaniu żądanej wartości należy ją porównać z wartością dopuszczalnego (granicznego) ugięcia belki w ułamkach rozpiętości. Ten parametr jest ustawiony przez Snip II-25-80 "konstrukcji drewnianych»:

Na przykład w przypadku sufitów międzypiętrowych o długości rozpiętości równej 400 cm otrzymujemy warunek-400/250, tj. maksymalny możliwy zgięcie w tej sytuacji wynosi 1,6 cm.

Jeśli wartość f przekracza ją, należy zmienić Przekrój belki w większym kierunku, aż będzie mniejszy niż wartość ugięcia granicznego.

Parametry końcowe belki

Po wybraniu przekroju przy obliczaniu wytrzymałości i ugięcia/zgięcia możliwe będzie określenie minimalnych dopuszczalnych parametrów belki.

Załóżmy, że przy obliczaniu wytrzymałości uzyskano przekrój – 165 x 150 mm, a przy obliczaniu ugięcia – 239 x 150 mm. Oczywiście w takiej sytuacji należy wybrać największą wartość, to znaczy wartość ugięcia, ponieważ jeśli zrobisz dokładnie odwrotnie, zakładka wytrzyma obciążenie, ale bardzo się odkształci i nie ma mowy o płaskim suficie.

W wyniku obliczenia nośności drewnianej belki używamy przekroju równego 239 x 150 mm, ale tutaj napotykamy kolejny problem – nikt nie produkuje masowo belek tego rozmiaru. W takim przypadku konieczne jest zaokrąglenie w górę, Zwykle wielokrotność 50 mm, tj. odpowiednia jest dla nas belka 250 x 150 mm.w niektórych sytuacjach możesz odwołać się do GOST 24454-06, wskazuje wszystkie typowe rozmiary materiałów.

Metoda obliczania belek podłogowych z klejonych belek i ściętych kłód

Technologia obliczania belek podłogowych z klejonych belek praktycznie nie różni się od produktów z litego drewna. Wszystkie etapy pracy z kalkulatorem pokrywają się i nie trzeba wprowadzać żadnych dodatkowych współczynników, ale przy niezależnym obliczaniu wzoru na znalezienie wartości obliczonej rezystancji (R), trzeba będzie dodać dodatkowy współczynnik k_w , który uwzględnia kształt i rozmiar przekroju.

Na przykład w przypadku belek klejonych prostokątnych przyjęto następujące poprawki:

Również w przypadku belek klejonych z forniru LVL Ultralam istnieje bardziej szczegółowa adnotacja ze specyfikacjami na stronie producenta, w której oprócz wartości wartości R istnieją szczegółowe specyfikacje modułu sprężystości (E) dla każdego rodzaju produktu:

W przypadku obliczenia ciętego kłody (lafeta) oryginalne wzory momentu oporu i momentu bezwładności nieznacznie się zmieniają, ponieważ kształt przekroju belki różni się od prostokątnego. Ponadto istnieją różnice w szerokości otesa, może ona być równa połowie lub jednej trzeciej średnicy, co również prowadzi do zmiany współczynników początkowych dla obu wzorów.