Расчет балки на прогиб: калькулятор для металлической, двутавровой и многопролетной балки

Расчет опорных реакций балки на двух опорах онлайн

Такие вопросы мы сегодня рассмотрим на этой страничке. Здесь есть видео урок на эту тему и описание к ней. Итак, поехали!
Эпюры M и Q. Сопромат. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил, как построить. Изгиб.

Основные вопросы, которые рассмотрены в видео: — правило знаков при изгибе для моментов и поперечных сил. Откуда оно появилось и как его быстрее запомнить — что такое эпюра M и Q, эпюра изгибающего момента и поперечной силы. Как ней пользоваться и зачем нужна — пара простых лайфхаков как быстрее и проще запомнить методику построения эпюр изгибающих моментов и поперечных сил В этом видео уроке доступно и просто объясняется страшная тайна ))) как построить эпюры. После моего объяснения мои студенты обычно спрашивают: «Что так просто?» Да. Действительно построение эпюр при изгибе важная часть сопротивления материалов. И часто при объяснении преподаватели в ВУЗе делают это или не качественно. Это и не удивительно, ведь этот материал они могут излагать уже 3 раз за день. Или студента могло что-то отвлечь и важную деталь он упустил. Как построить Эпюры M и Q. Сопромат. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил, Изгиб. Сопромат, Изгиб. Построение эпюр и определение внутренних усилий поперечная сила Q(x) и момент M(x). Понятие и правило знаков. Пример для консольной балки (консоли). 5:09 пример построения эпюр внутренних усилий при изгибе Q(x) — поперечной силы и M(x) — изгибающего момента Задаеть вопросы: — через сайт: https://stroymex.online — skype: zabolotnyiAN — email: [email protected] — комменты к видео Телеграм канал: https://t.me/sroymexOnline Не тратьте время зря, задавайте вопросы. Узнайте стоимость обучения: https://stroymex.online/usloviya-i-tsena-onlayn-obucheniya-sopromat-i-stroymeh. Получите первую консультацию бесплатно! Facebook: https://www.facebook.com/SopromatOnline

Гипотезы и определения при изгибе

Прежде всего начнем с определений:

Что такое балка? Балка — это стержень, длина которого значительно больше чем ширина и высота. При этом он испытывает деформацию изгиба.

балка — длина значительно больше ширины и высоты

Изгиб, что это? Это такой вид деформации, при котором происходит искривление продольной оси балки, но продольные волокна друг на друга не давят, а сечения плоские до изгиба остаются такими и после изгиба.

деформация изгиба: гипотезы и допущения

Сказать спасибо можно любой суммой

На рисунке выше изображена схема для вывода формулы напряжений и демонстрация напряжений, которые возникают при чистом изгибе. Этот термин придется изложить в другой статье. А пока продолжим.

Эпюра — это график изменения величины, для которой он построен. Так эпюра изгибающего момента — это график изменения внутреннего усилия — изгибающего момента по длине балки. Используя этот график, построенный в масштабе, можно с помощь простых операций определить значение изгибающего момента в любой точке по длине балки. Эпюра внутреннего усилия — поперечная сила — аналогично, график ее изменения по длине балки.

Выбор типа балки, в зависимости от запланированных нагрузок

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

С уклоном внутренних граней полок 6-12 %

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

С параллельными внутренними гранями полок

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

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

Условие прочности для двутавра

Так вот, условие прочности, при плоском изгибе, будет выглядеть так:

В неравенстве слева, записано максимальное расчетное напряжение, а справа напряжение допустимое.

Читайте также:
Поручень пвх: характеристика и особенности монтажа

Максимальное расчетное напряжение, в сопромате, находят двумя способами:

Как отношение максимального изгибающего момента к моменту сопротивления:

Либо по такой формуле:

Где М — максимальный изгибающий момент, y — расстояние от нейтральной линии до крайней точки сечения, J — момент инерции сечения.

Момент инерции и момент сопротивления связаны следующей связью:

Типовые схемы расположения двутавра

Один из исходных параметров, учитываемых в расчетах, – схема закрепления балки и вид прилагаемой нагрузки. Большинство вариантов сводится к основным схемам:

  • шарнирно-опертая балка с равномерно приложенной нагрузкой;
  • с жесткой заделкой одного конца, сила распределена равномерно;
  • однопролетная с консолью с одной стороны, с дополнительной опорой, нагрузка равномерно распределена;
  • шарнирно-опертая, сила сосредоточенная;
  • шарнирно-опертая, с двумя приложенными силами;
  • консоль с жесткой заделкой, приложена сосредоточенная сила.

Какие параметры могут понадобиться для расчета?

Изначально требуется знать следующие параметры, без которых произвести расчет невозможно:

  • Длина двутавровой балки (расстояние между стенами с учетом их толщины, балка должна лежать свободно и быть прикрепленной неподвижно);
  • Примерная нагрузка на перекрытие (с учетом верхнего жилого этажа, мебели наверху, на крыше — осадков, снега, который будет оказывать давление зимой);
  • Шаг (расстояние, через которое укладываются двутавры параллельно один к другому; рекомендуемая величина 1 м, в редких случаях можно увеличить до 1,2 м).

Сбор нагрузок

Перед началом расчета производят сбор сил, действующих на двутавровую балку. В зависимости от продолжительности воздействия,их разделяют на временные и постоянные.

Таблица нагрузок на двутавровые балки

ПостоянныеСобственная масса балки и перекрытия. В упрощенном варианте вес межэтажного перекрытия без цементной стяжки с учетом массы балки принимают равным 350 кг/м2, с цементной стяжкой – 500 кг/м2
ДлительныеПолезныеЗависят от назначения здания
КратковременныеСнеговые, зависят от климатических условий региона
ОсобыеВзрывные, сейсмические. Для балок, работающих в стандартных эксплуатационных условиях, не учитываются. В онлайн-калькуляторах обычно не учитываются

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативные устанавливаются строительными нормами и правилами. Расчетные равны нормативной величине, умноженной на коэффициент надежности. При усилии менее 200 кг/м2 коэффициент обычно принимают равным 1,3, при более 200 кг/м2 – 1,2. Шаг между балками принимают равным 1 м. В некоторых случаях, если это допустимо в конкретных эксплуатационных условиях, в целях экономии материалов его принимают равным 1,1 или 1,2 м.

При расчетах принимают во внимание марку стали. Для использования в условиях высоких нагрузок и при минусовых температурах востребованы двутавровые балки, изготовленные из низколегированных сталей.

Построение эпюр при изгибе

Приступим к построению эпюр при изгибе.

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

консольная балка, испытывающая изгиб

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

для расчета балки на изгиб берем такую исходную схему

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

Метод сечений при изгибе

Необходимое время: 10 минут.

Метод сечений при изгибе, сопромат

  1. Первый вопрос расчета, что мы хотим найти?
    Построить эпюры изгибающего момента и поперечной силы. А что это такое? Это внутренние усилия, возникающие при деформации изгиба.
  2. Как мы поступаем когда нам нужно заглянуть внутрь, чтобы найти внутренние усилия?
    Мы делаем сечение и рассматриваем равновесие отсеченной части.
  3. Записываем аналитические выражения изменения величин для изгибающего момента и поперечной силы
    Рассматривая сечение видим внешние и внутренние усилия, записываем проекции для поперечной силы и сумму моментов для изгибающего момента. А затем строим графики. Это и есть эпюры моментов и поперечных сил, так они строятся в сопромате

Покажем сечение на балке и дадим к нему некоторые пояснения:

балка, сила на консоли и проведено сечение на расстоянии x

Читайте также:
Преимущества укладки хвойной подложки под ламинат и линолеум

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

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

Попробуйте программу BEAM

Существует много программ для подбора сечения стальных балок.
Эта – лучшая!

Mobirise

Подобрать сечение балки?

Как подобрать сечение балки за 3 минуты? Правильно ли будет подобрано сечение, каким будет запас прочности? Какой сортамент использовать, какую марку стали? Где самое опасное сечение, а где можно сэкономить? Эти вопросы сводят с ума тысячи проектировщиков.

Многопролетная балка?

Балка имеет более двух опор, да еще и шарнир в пролёте? Боже, я забыла все формулы из сопромата, да и формул таких нет, нужно делать полноценный расчёт! Как справиться с этим, если начальник кричит “Давай-давай, вчера нужно закончить!”

Mobirise

Как задать нагрузки на балку

Правильно собрать нагрузки на балку, ничего не пропустив? Как показать их наглядно и просто? О черт, нагрузки меняют положение, знак и значение – толщина отчёта растет как на дрожжах, я в них тону!

Mobirise

ВЫХОД ЕСТЬ!

Программа Beam решит все ваши проблемы с подбором сечения балки для любых нагрузок – сосредоточенные силы, моменты, распределенные нагрузки, плюс собственный вес!

Неограниченная длина балки

Вы можете задать длину балки в один километр! Шаг задания длины – 1мм! Такого еще не было в истории расчёта балок!

Неограниченое количество нагрузок

У вас много нагрузок, они не лезут в окна ввода расчётных программ? В Beam все нагрузки наглядны, расположены на балке и в таблице нагрузок, каждая имеет свой значок и величину, да еще их можно двигать прямо по балке!

КАКИЕ КОНСТРУКЦИИ ВЫ СМОЖЕТЕ РАССЧИТАТЬ С ПРОГРАММОЙ BEAM

. и это еще не всё!

Mobirise

Ригели и прогоны

Подобрать сечение ригеля или прогона? Легко и просто, вам только надо указать длину прогона и нагрузку на него – остальное программа сделает автоматически!

Mobirise

Балочные клетки

Неразрезные балки (двух и многопролетные), поэтажное опирание, шарниры – это и многое другое уже доступно пользователям программы!

Mobirise

Этажерки и траверсы

Везде, где конструкцию можно представить в виде балки, эта программа найдет применение. Этажерки наше всё!

Mobirise

Спаренные сечения для любого профиля

Не несёт одиночный профиль – добавьте два! Мгновенный пересчет схемы и напряжений в балке, вам стоит только кликнуть мышкой!

Mobirise

Тавры, трубы, двутавры, швеллеры.

Два десятка самых распространенных сортаментов ждут, чтобы вы подобрали из них сечение! Проход по сортаменту – автоматический для поиска самого экономного сечения – и это реальность!

Mobirise

Произвольные сечения

Не нашли свой сортамент? Не беда! Можно посчитать произвольное сечение, задав его геометрические характеристики, а можно создать свой сортамент и удивить мир!

Mobirise

Различные материалы

Вы можете выбрать большое количество строительных сталей, а также произвольный материал, такой как алюминий, бронза, вольфрам, тысячи их!

О ПРОГРАММЕ

Что, зачем и почему

Назначение

Расчёт на прочность и жесткость многопролетных статически неопределимых балок, построения эпюр прогибов, углов поворота, изгибающих моментов, напряжений и поперечных сил, возникающих в балке от приложенных внешних нагрузок.

Легко и просто использовать

Программа производит проверку и подбор сечения стальных балок, описанных в сортаменте металлопроката, абсолютно бесплатно поставляемом с программой!

Mobirise

Экспорт в распростаненные форматы

Результаты расчёта можно экспортировать в формат HTML, который откроет любой браузер, а также в MS Word, для передачи отчета коллеге или сразу в пояснительную записку проекта!

Расчёт “на лету”

Любое иземнение исходных данный мгновенно отображается в расчётной схеме и результатах расчёта. Прекрасная, быстрая и глубокая обратная связь, вы можете воистину проектировать, а не пытаться разгадывать ребусы!

Mobirise

Что такое изогнутая ось балки?

От слова “Сопромат” болит голова, знания из института на дне черепной коробки, и ты сомневаешься – были ли они там когда-либо?

Mobirise

Тошнит от эпюр?

Эпюры строить вручную – такое мучение! Правила знаков для эпюр не выучить никогда, для строителей и механиков они различны – и кто это только всё придумал?

Mobirise

Разрушился мост?

Вы посчитали балку моста, но забыли учесть нагрузку НК-80, и вот результат? Что же делать?

Mobirise

Развалилось здание?

Заложили главные балки из двутавра 70Б1, но не учли марку стали – за это прокуратура завела на вас дело?

Читайте также:
Нужно ли чистить имбирь от кожуры перед завариванием чая

Mobirise

Опять обрушение?

Неверно рассчитали реакцию промежуточной опоры в многопролетной балке – не знаете, что теперь будет?

. а мы знаем:

ПОПРОБУЙ ПРОГРАММУ BEAM!

ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГРАММЫ

Всё, о чем вы мечтали, но боялись спросить

Статический расчёт многопролётных статически неопределимых балок на нагрузки, действующие в вертикальной плоскости. Нагрузками могут являться: сосредоточенная сила F, изгибающий момент M, равномерно и неравномерно распределённая нагрузка Q, а также собственный вес балки.

Подбор сечения балки из сортаментов проката или проверка пользовательского сечения. Расширение количества сортаментов.

Построение эпюр прогибов, углов поворота сечений, изгибающих моментов и перерезывающих сил с нахождением максимальных и минимальных значений и их привязок.

Экспорт результатов расчета в формат HTML (htm) и MS Word (doc).

Поддержка множества единиц измерения для нагрузок и расстояний.

Поддержка двух языков (En/Ru).

Mobirise

Проектирование и прототипирование

Любое изменение в расчетной схеме мгновенно вызывает корректировку результата – и вот вы не занимаетесь рутиной, а именно проектируете, с большой буквы этого слова!

Mobirise

Быстро и просто

Теперь подобрать сечение любой балки можно менее, чем за одну минуту! Не нужно иметь семь пядей во лбу, чтобы делать это, с расчётом справится даже стажер!

Mobirise

Легко проверить

Назначили сечение балок, но забыли, какие нагрузки и напряжения действуют в них? Создание отчёта одной кнопкой, и вы никогда не забудите, где и какая сила стояла на принятой вами балке!

Mobirise

Опыт и инновации

Вы быстро поднимитесь в собственных глазах, едва начнете пользоваться программой BEAM. Ничто так не мотивирует, как быстро и качественно выполненная работа!

Расчет балки на прочность онлайн калькулятор

Калькулятор веса двутавра использует для расчета табличные значения в соответствии со следующими ГОСТ:

  1. «ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные». Используется для классификации балок с уклоном внутренних полок.
  2. «ГОСТ 26020-83 Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок»

Двутавры с параллельными гранями полок имеют следующие разновидности и соответствующие обозначения:

Калькулятор подбора деревянных двутавровых балок

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

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

Как пользоваться калькулятором:

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

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

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

Формула для расчета веса двутавровой балки

Помимо определения веса балки по значениям таблиц ГОСТа, можно воспользоваться следующей формулой:

– высота балки, мм
t
– толщина полки, мм
b
– ширина полки, мм
s
– толщина стенки, мм
ρ
– плотность металла

двутавр расчёт веса

Двутавровая балка является стандартным профилем конструктивных элементов. Изготавливается из черного металлопроката или древесины. Сечение напоминает букву «Н». Отличительная особенность балки двутаврового профиля заключается в том, что она имеет в 30 раз более жесткую конструкцию и в 7 раз прочнее балки с квадратным профилем, имеющим аналогичное сечение.

Читайте также:
Сколько нужно варить свеклу для салата

Сфера применения двутавров огромна. Их используют, чаще всего, при строительстве, судостроении, мотостроении и т.д. Двутавры позволяют сделать потолочное перекрытие более жестким.

Изготовление металлических двутавров выполняется согласно установленным нормативам и требованиям ГОСТов и ТУ. Поэтому у них регламентированная форма и состав, позволяющие без проблем рассчитать нужные размеры и параметры, включая вес двутавра. Для этого используйте представленные ниже таблицы ГОСТ и калькулятор для автоматического расчета.

Как пользоваться онлайн калькулятором расчета балок перекрытия и стропил

Чтобы правильно произвести прочностной расчет балки перекрытия и подобрать необходимый тип двутавровой балки, вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором. На основе полученных вычислений можно точно рассчитать количество, необходимое для устройства стропильной системы или укладки лаг. Расчет деревянных балок перекрытия возможен только после того, как будет известно расстояние между стенами (расчетная длина балки). Кроме того, необходимо знание величины предполагаемой нагрузки на всю конструкцию. Для межэтажных перекрытий, в том числе цокольного, используйте значение 400 кг/м2; для чердачного — 200 кг/м2 (или 250 кг/м2, если нагрузка от стропильной системы передается непосредственно на чердачное перекрытие). Для стропильной системы 220 кг/м2 для Московского региона, для других регионов принимайте значения в зависимости от снегового района.

Заказать бесплатный расчет балок по проекту или проконсультироваться у специалистов нашей компании можно по телефону +7(812)425-65-03 +7(800)333-79-86 +7(421)240-08-29 +7(861)212-30-63 Так же Вы можете прислать чертежи для расчета на

Схемы крепления двутаврового профиля

Сегодня все вычисления на прогиб и прочность формализованы и сведены для удобства к достаточно простым расчетным схемам, различающимся по типу крепления концов двутавра и виду приложения нагрузки:

  • двутавр на двух шарнирных опорах с равномерно распределенной или сосредоточенной по центру нагрузкой;
  • консольная балка с равномерно распределенной или сосредоточенной нагрузкой;
  • двутавровый профиль на двух шарнирных опорах с вылетом с равномерно распределенным усилием и сосредоточенной нагрузкой;
  • жесткозащемленный двутавр с сосредоточенной или равномерно распределенной нагрузкой.

Как подобрать форму сечения двутавровой балки, в зависимости от назначения?

Горячекатаный металлопрокат с параллельными внутренними полками граней бывает следующих групп, согласно ГОСТу 26020-83:

    «Б» – нормальная. Диапазон номеров – 10-60. Толщина стенки составляет до 1/58 ее высоты. Металлопродукция применяется при монтаже перекрытий путепроводов, возведении мостов и эстакад.

«Ш» – широкополочная. Подразделяется на разрезную и неразрезную продукцию. Разрезные изделия, позволяющие получать две тавровые балки, применяют для укладки на один пролет, неразрезные – на один или несколько. Производство таких металлоизделий требует увеличенного (на 10-12%) расхода металла, что можно считать минусом. Плюсы: возможность установки в качестве самостоятельного элемента без дополнительных деталей, что существенно сокращает скорость проведения работ.

«К» – колонная. Особенность сечения этого вида двутавра – увеличенная толщина полок. Продукция выполняет функции несущих элементов строений, применяется для устройства больших пролетов, способна выдерживать значительные крановые нагрузки. В сортаменте это самые тяжелые и износостойкие профили.

Описание

Стальные балки перекрытия представляют собой металлический брус определённой длины и определённой формы поперечного сечения. Как правило, металлические балки исполняются из высокопрочной стали марки Ст 5 с формой поперечного сечения типа двутавр и швеллер.
Балки производятся именно в таких формах поперечного сечения, потому что расчёт показывает, что такая форма является более экономически выгодной по сравнению с другими геометрическими фигурами.

Кроме того, расчёты показывают, что балка именно двутаврогого сечения лучше всего воспринимает давление и такие нагрузки, как изгиб, кручение и их совместное действие.

Продолжая перечислять преимущества двутавровых балок, можно отметить немаловажный факт того, что такая форма сечения помогает уменьшить вес конструкции.

Это помогает снизить нагрузку, например, на стены и фундамент здания, если в межэтажном перекрытии использовать металлические балки перекрытия. Также, из преимуществ можно отметить простоту монтажа любой конструкции из балок, скорость выполнения работ.

Для большей экономии использования металла и для облегчения всей конструкции существует сортамент балок двутаврового и швеллерного поперечного сечения. Площадь сечения изменяется от минимальной равной 12 кв. см до максимальной 234 кв. см, соответственно, для номеров профиля 10 и 70б.

Все значения площадей и массы профиля представлены в таблицах ГОСТ 8239-72. Чтобы её произвести, необходимо произвести расчёт профиля по прочностным характеристикам и вычислить подходящую площадь. Точная методика представлена ниже.

Читайте также:
Скоба строительная

Таким образом, видно, что в качестве бруса перекрытия стоит использовать именно стальные балки, так как они во многом выигрывают по сравнению с конкурирующими материалами.

Как подобрать сечение двутавра?

На практике выбор сечения выглядит так:

  1. После построения эпюры нужно произвести анализ и определить положение опасного сечения. Им считается место, в котором максимален изгибающий момент;
  2. Определяется максимально допустимый момент сопротивления;
  3. Подбирается подходящий номер профиля по сортаменту двутавров;
  4. Выполняется проверочный расчет по специальной формуле.

Без соответствующих знаний самостоятельно рассчитать сечение двутавра нелегко. Для этого нужно производить сложные расчеты, учитывать характеристики типа материала и многие другие критерии, поэтому если есть какие-то сомнения, лучше воспользоваться услугами профессионального инженера или специального ПО. Кроме того, материал стоит недешево и приобретать неподходящее изделие нецелесообразно и неэкономично. Грамотные расчеты позволят сэкономить Ваше время и средства.

Основные характеристики двутавра

Первым значительным критерием при выборе двутавровой балки является технология ее производства. Это может быть горячая прокатка или сварка. В первом случае раскаленную заготовку прокатывают через специальный станок. Сварные балки создают по частям, скрепляя полосы стали определенной толщины и длины. Такая технология позволяет снизить массу балки до 10 % и в точности подогнать ее по длине. Однако в качестве несущих зачастую используется именно горячекатаный двутавр.

Прочность проката зависит от марки стали, из которой он произведен. Она делится на углеродистую и низколегированную. К первому типу сталей относится до 80 % черного металлопроката. Разница в стоимости низколегированной и углеродистой стали не слишком высока. Однако низколегированный прокат имеет сравнительно более высокие характеристики. Такая сталь имеет более низкий коэффициент механического старения, лучше сваривается, обладает повышенной устойчивостью к износам, низким температурам и коррозии.

При покупке двутавра важно верно подобрать габариты:

  • Ширину полок. Она может варьироваться от 5,5 до 40 сантиметров.
  • Длину. Допустимые значение – 4–24 м. п.
  • Высоту балки (или ее номер). Может быть от 10 до 100 сантиметров.

Также необходимо учитывать назначение конкретного вида балки. Производитель обозначает этот параметр буквами:

  • «Б». «Нормальные» балки. Используются для сборки опор и решетчатых колонн различных сооружений.
  • «К». «Колонные» балки. Устойчивы к сжатию. Используются для создания перекрытий и опорных элементов.
  • «Ш». Балки с широкими полками. Выдерживают высокие нагрузки на изгиб. Применяются в качестве несущих.
  • «У». Балки с узкими полками. Подходят для создания каркаса сооружения.
  • «М». Монорельсовые балки. Используются для сборки подвесных путей, для сборки кранов, опорных стоек.
  • «Д». «Дополнительные» балки. Это прокат, который изготавливается на заказ по индивидуальным параметрам заказчика.

Подробнее об этом – в статье «Балки Б, Ш, К, М, У: различия и сферы применения».

Читайте также: Как прозвонить провода мультиметром как проверить провод на обрыв или целостность, проверка цепи тес

Определение нагрузок

Перед началом расчета собирают все нагрузки, которые будут действовать на балку. К ним относятся постоянные нагрузки, включающие вес самого конструктивного элемента и опирающихся на него конструкций, например, перекрытий. Следующий тип нагрузок – временные, которые разделяются на кратковременные и длительные. К кратковременным относятся: вес людей, ветровые нагрузки, снеговые, ледовые. Длительные: вес временно установленных перегородок, слоя воды. Еще один вид воздействий – особые (взрывы, сейсмическая активность, деформация основания).

Советы! Для высоких кровель с углом наклона ската 60° и более снеговая нагрузка не учитывается. Нормативная нагрузка в квартирах принимается равной 150 кг/м2. Расчет веса двутавровой балки осуществляется по таблицам ГОСТов 8239, 26020 или СТО АСЧМ 20-93.

Особенности выбора сечения двутавра

Величина сопротивления

Многое зависит от корректирующего коэффициента, качества используемого материала для изготовления изделия, расчетного сопротивления. Для этого определяют следующее:

  • Высоту сечения;
  • Толщину стенок;
  • Геометрические характеристики сечения.

По сути, толщина стенки — расчет несущей способности строения. Следует принимать во внимание предельный прогиб изделия. Толщину стенки рассчитать можно следующим образом:

  • На основе устойчивости шейки без укрепления ее специальным ребром жесткости;
  • По специальной (простейшей) формуле;
  • На основе прочности на срез шейки.

Обязательно следует осуществлять проверку сечения выбранного материала.

Сортамент

Маркируется двутавр комбинацией букв и цифр. Буквы демонстрируют условия эксплуатации и размеры балки.

Расшифровка букв, указанных на двутавре:

  • С – с уклоном граней. Нашла применения для армирования шахт;
  • М или монорельсовая — основания и балки соотносятся 2/1 или 3/1;
  • Узкополочное (У) — имеет узкие полки;
  • Д – дополнительный. Производится по заказу клиента с целью возведения сложных архитектурных конструкций. Ширина полки этого изделия меньше, чем у двутавра нормального типа.
Читайте также:
Садовые домики из мини-бруса: плюсы и минусы, проекты, выбор, нюансы сборки

как выбрать двутавровую балку

На изделии в зависимости от прокатки может быть нанесена буква «В» (стандартной точности) или «Б» (повышенной). Длина двутавра варьируется от 4 до 12 метров. Изделия бывают мерной, немерной длины или кратной мерной длины.
Выделяют несколько типов двутавровой балки (по назначению):

SOPROMATGURU — облачный сервис для выполнения онлайн расчетов балок, рам, ферм и построения эпюр моментов, поперечных и продольных сил

Такие вопросы мы сегодня рассмотрим на этой страничке. Здесь есть видео урок на эту тему и описание к ней. Итак, поехали!
Эпюры M и Q. Сопромат. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил, как построить. Изгиб.

Основные вопросы, которые рассмотрены в видео: — правило знаков при изгибе для моментов и поперечных сил. Откуда оно появилось и как его быстрее запомнить — что такое эпюра M и Q, эпюра изгибающего момента и поперечной силы. Как ней пользоваться и зачем нужна — пара простых лайфхаков как быстрее и проще запомнить методику построения эпюр изгибающих моментов и поперечных сил В этом видео уроке доступно и просто объясняется страшная тайна ))) как построить эпюры. После моего объяснения мои студенты обычно спрашивают: «Что так просто?» Да. Действительно построение эпюр при изгибе важная часть сопротивления материалов. И часто при объяснении преподаватели в ВУЗе делают это или не качественно. Это и не удивительно, ведь этот материал они могут излагать уже 3 раз за день. Или студента могло что-то отвлечь и важную деталь он упустил. Как построить Эпюры M и Q. Сопромат. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил, Изгиб. Сопромат, Изгиб. Построение эпюр и определение внутренних усилий поперечная сила Q(x) и момент M(x). Понятие и правило знаков. Пример для консольной балки (консоли). 5:09 пример построения эпюр внутренних усилий при изгибе Q(x) — поперечной силы и M(x) — изгибающего момента Задаеть вопросы: — через сайт: https://stroymex.online — skype: zabolotnyiAN — email: [email protected] — комменты к видео Телеграм канал: https://t.me/sroymexOnline Не тратьте время зря, задавайте вопросы. Узнайте стоимость обучения: https://stroymex.online/usloviya-i-tsena-onlayn-obucheniya-sopromat-i-stroymeh. Получите первую консультацию бесплатно! Facebook: https://www.facebook.com/SopromatOnline

Гипотезы и определения при изгибе

Прежде всего начнем с определений:

Что такое балка? Балка — это стержень, длина которого значительно больше чем ширина и высота. При этом он испытывает деформацию изгиба.

балка — длина значительно больше ширины и высоты

Изгиб, что это? Это такой вид деформации, при котором происходит искривление продольной оси балки, но продольные волокна друг на друга не давят, а сечения плоские до изгиба остаются такими и после изгиба.

деформация изгиба: гипотезы и допущения

Сказать спасибо можно любой суммой

На рисунке выше изображена схема для вывода формулы напряжений и демонстрация напряжений, которые возникают при чистом изгибе. Этот термин придется изложить в другой статье. А пока продолжим.

Эпюра — это график изменения величины, для которой он построен. Так эпюра изгибающего момента — это график изменения внутреннего усилия — изгибающего момента по длине балки. Используя этот график, построенный в масштабе, можно с помощь простых операций определить значение изгибающего момента в любой точке по длине балки. Эпюра внутреннего усилия — поперечная сила — аналогично, график ее изменения по длине балки.

Выбор типа балки, в зависимости от запланированных нагрузок

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

С уклоном внутренних граней полок 6-12 %

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

С параллельными внутренними гранями полок

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

Расчет балки на прогиб: калькулятор для металлической, двутавровой и многопролетной балки

Ну вот и дожили, flash – всё! Все калькуляторы на сайте с 12,01,2021 не работают.

Читайте также:
Руккола: что это такое, выращивание, фото травы, как и когда сажать, видео

Теплотехнический калькулятор

Расчёт энергоэффективности

Расчёт окон

Равновесная влажность

Преобразователь величин паропроницаемости

Расчёт железобетонных балок

Расчёт деревянных балок

Калькулятор двутавров

Расчёт деревянных стоек

Расчёт цельных, клееных, сборных, армированных деревянных балок на прочность и прогиб. (Калькулятор)

Калькулятор расчёта деревянных балок

Расчёт деревянных балок

Основу вычислений составляют формулы Свода Правил СП 64,13330,2011 и СНБ СНБ 5.05.01-2000 . Последний весьма похож на СП и, поскольку я первым нашёл именно СП, его и буду приводить в описании. Для вычислений изгибающего момента, прогиба и реакций опор были использованы материалы вот этого сайта . Для расчёта армированных балок были использованы материалы лекции СГУПС кафедры “Строительные конструкции и здания”. Так же были изучены: Пособие к СНиП II-25-80 “Проектирование деревянных конструкций” , книга И.Я.Иванина “Примеры проектирования и расчёта деревянных конструкций” и многие другие, которые затерялись в глубинах компьютера.

С 12,01,2021 flash не поддерживается по умолчанию.
Вот способ от одного из подписчиков:
Шаг1. Удалить с компа все версии флэшплеера, у Adobe есть на сайте прога для этого.
Шаг 2. Скачать и установить флэшплеер версии 27 или ниже.

Метод работает в браузере Яндекс . Говорят, что ещё на Мозиле работает. Правда, в Хроме не работает всё равно.

После ввода любых числовых значений не забываем нажимать Enter, чтобы калькулятор их посчитал!

Вам помог этот калькулятор? Возможно, он сэкономил вам несколько кубометров досок?

А может благодаря расчёту вы избежали неприятностей с балками перекрытия в вашем доме?

Возможно, вы смогли решить сложную техническую задачу перекрытия большого пролёта, за которую никто не брался?

Или жадный инженер-конструктор заломил вам цену в 50$ за расчёт стропильной системы с помощью этого же калькулятора?
Вы можете поблагодарить автора за труд над этой программой и поддержать сайт небольшим вознаграждением,

которое пойдёт на оплату хостинга и домена, а так-же на совершенствование программ!

Сайт не коммерческий. Без вашей поддержки он просто не сможет существовать!

Форма для пожертвования внизу странички.

брёвна (круглого сечения);

брус (прямоугольного сечения);

коробчатого сечения балки;

на наклонно вклеенных стержях;

на нагелях любых видов;

Расчёт армированных балок (двутавровых, коробчатых, клееных):

армирование стальной прокатной арматурой;

армирование композитной арматурой;

по длине балки (кг/м.п.);

суммарная на всю балку;

список нормативных нагрузок по СНиПу;

сосредоточенная в любом месте длины балки;

две сосредоточенные равноудалённые от краёв балки;

Рассчитываемые варианты схем закрепления балок:

шарнирные опоры с двух сторон (наиболее частый вариант закрепления балок);

защемлённая балка с обоих сторон (например, центральный пролёт многопролётной балки);

защемлённая одна сторона и вторая – шарнирно опираемая (крайний пролёт многопролётной балки);

консольная схема (например, выступающий балкон);

При расчёте двутавровых и коробчатых балок учитываются (вводятся и редактируются):

фанера из лиственницы;

обычная доска хвойных пород;

угол поворота волокон фанеры:

доска или брус из любой древесины любого класса;

все геометрические характеристики:

толщина фанеры и размеры поясов;

по первой группе предельных состояний на:

устойчивость плоской формы деформирования;

устойчивость верхнего пояса на сжатие при изгибе (для двутавра и коробчатого сечения);

прочность клеевого шва на скалывание по наиболее слабому материалу (для клееных элементов);

прочность стенки на срез (для двутавра и коробчатого сечения);

прочность на действие касательных напряжений (для клееных балок);

прочность растянутой арматуры (при использовании армирования);

прочность клеевого шва между арматурой и древесиной на скалывание;

по второй группе предельных состояний:

рассчитывается абсолютный и относительный прогиб;

Кроме того, рассчитываются:

реакция опор и изгибающий момент;

максимальное расстояние для установки поперечных элементов между балками при потере устойчивости;

момент инерции, в том числе приведённый к древесине в составных балках;

момент сопротивления, в том числе приведённый к древесине в составных балках;

объём древесины и фанеры;

При расчёте любого варианта учитываются (вводятся и редактируются):

класс древесины или LVL бруса;

коэффициент эксплуатационной влажности древесины;

коэффициент длительности воздействия нагрузок;

модуль упругости древесины или LVL бруса;

модуль упругости материалов армирования;

диаметр и количество армирующих элементов;

расстояние между балками;

Ну и под конец, визуализируется прогиб балки, сечение и относительное расстояние между балками .

СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”. Таблица 3.

Опишу процесс расчёта по шагам

Определяем расчётную схему. В каркасном доме закрепление балок осуществляется гвоздями, шпильками, нагелями, металлическими шипованными пластинами (МЗП), шурупами и т.п. Любой из этих видов соединения можно назвать шарнирным, если только балка не защемлена на достаточную её длину в стене.

Балка на двух шарнирных опорах;

Защемлённая с двух концов;

Защемлённая с одной стороны и опёртая на шарнир с другой стороны балка;

Читайте также:
Подогрев дорожек своими руками

Консольная балка (выступающая из стены и не имеющая второй опоры балка, например: балкон).

Определяем нагрузки . Если придерживаться строительноых норм, то величину нагрузки на перекрытия можно взять из СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”. Таблица 3. (рисунок выше). Однако многие любят использовать цифру 400 кг/м², ссылаясь на этот же СНиП. Я там такой цифры не нашёл, но нужно понимать, что нормативные нагрузки не включают в себя собственный вес перекрытия! Если мы рассматриваем межэтажное перекрытие, то собственный вес перекрытия будет состоять из веса самих балок + утеплитель + подшивка потолка + черновой пол + чистовой пол + тёплый пол (если есть) + стяжка (если есть) + плитка (если есть) и многое другое если, потому нормативных величин для перекрытий нету. Тем не менее, в моих расчётах межэтажного перекрытия его вес вместе с нормативной нагрузкой оказался равным 420 кг/м² (включена бетонная стяжка 6 см) а вес кровли вместе со всякими снеговыми, ветровыми и прочими воздействиями 210 кг/м². Поэтому в разделе стандартные нагрузки я добавил 400 и 200 кг/м².

Распределённую нагрузку можно посчитать по разному. Если вы знаете, например, общий вес чего-то, что будет опираться на одну балку – можно ввести это значение в поле “Нагрузка на всю балку”, при этом погонная нагрузка и распределённая посчитаются сами. Распределённая по балке нагрузка, это общая нагрузка, делённая на длину балки – можно использовать и такую величину, остальные тоже посчитаются сами. Если придерживаться СНиПов по нагрузкам, то можно использовать нагрузку на квадратный метр (для междуэтажных перекрытий, настилов, террас, консолей и пр.), при этом нужно задать и шаг, с которым будут уложены балки. В случае сосредоточенной нагрузки при схеме на двух шарнирных опорах есть возможность просчитать прогиб при действии двух равноудалённых нагрузок.

Распределённая нагрузка, q, выраженная в кН/м или кгс/м (для простоты понимания нестроителем я использовал размерность кгс/м);

Сосредоточенная нагрузка, Q, выраженная в кН или кгс.

Считаем момент инерции . Для прямоугольного сечения момент инерции считается по формуле J=b*h³/12 , а для круглого сечения J=πDᶣ/64 .

Модуль упругости для древесины принимаем равным E=10000 МПа, согласно СП 64.13330.2011 §5.3. А так-же выясняем поправочные коэффициенты, зависящие от влажности древесины, температуры окружающего воздуха и длительности воздействия нагрузки. В этой статье описаны нюансы определения модуля упругости.

Считаем прогиб балки . Подставляем все значения в соответствующую расчётной схеме формулу и получаем результат. Классическая формула прогиба от распределённой нагрузки для шарнирно-закреплённой балки: f 0 = 5·q·lᶣ/(384·E·J) . В случае с древесиной указанный выше Свод Правил предписывает умножать наибольший прогиб шарнирно-опертых и консольных изгибаемых элементов постоянного и переменного сечений на дополнительные коэффициенты по формуле: f = f 0 / k · (1 + c · (h / l)² )

где h – наибольшая высота сечения,

l – пролёт балки,

k – коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, принимаемый равным 1 для балок постоянного сечения,

с – коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы, для прямоугольных балок постоянного сечения и равномерной нагрузки равный 19,2, а для сосредоточенной в центре нагрузки = 24.
Значения коэффициентов k и c для основных расчетных схем балок приведены в таблице Е.3 приложения Е СП 64.13330.2011. Учёт этих коэффициентов увеличивает прогиб ещё на несколько процентов.

Сравниваем его с допустимым прогибом . Предельные прогибы и перемещения для деревянных элементов конструкции приведены в таблице 19 СП 64.13330.2011 §6.34. Если прогиб не превышает предельно допустимого или не более желаемого вами, то расчёт закончен! В противном случае нужно принимать меры:

Увеличивать сечение балок;

Увеличивать количество балок, чем снизить нагрузку на каждую балку;

Использовать более сложное устройство балки, чтобы получить больший модуль упругости, например: LVL брус, многослойные балки, армированные балки, фермы и т.п.

Если балка прямоугольного сечения и её высота больше ширины, то неплохо бы ещё посчитать устойчивость балки на изгиб из плоскости деформирования . Высокая балка имеет склонность изгибаться не только в плоскости действия нагрузки, поэтому в деревянных перекрытиях устанавливают поперечные доски между балками (обычно посередине пролёта, но может потребоваться и чаще). Формула для расчёта в СП 64,13330,2011 под № (24), п.:6.14. Если выполнить обратный расчёт, то можно вычислить максимальное расстояние, через которое необходимо устанавливать поперечные элементы, если в них есть необходимость. Кстати, расчёт подразумевает, что балка на опорах закреплена в вертикальном положении!

Расчёт по прочности сводится к сравнению отношения изгибающего момента к моменту сопротивления с расчётным сопротивлением древесины изгибу вдоль волокон: М/W ≤ Rи. Обычно прочность балок гораздо выше, чем допустимый прогиб этих же балок, но на всякий случай лучше перепроверить.

Читайте также:
Сжатый воздух для чистки компьютера: где использовать, как выбрать, стоит ли брать

Ещё один пример расчёта составной балки на пластинчатых нагелях (балки Деревягина) приведён в отдельной статье.

В составных балках калькулятор не рассчитывает узлы сплачивания (нагели, шпонки, стержни и прочее) в виду их невероятного разнообразия и бесконечных комбинаций расположения. Однако, основной расчёт балки в целом (прогиб, прочность) выполняется, подразумевая, что нагели, шпонки или штыри установлены правильно и в нужном количестве. Все элементы связей брусьев составных балок оказывают влияние на прочностные и жёсткостные характеристики посредством ввода в расчёт специальных коэффициентов, определённых для трёх основных видов связи (склейка, наклонно вклеенные стержни и нагели всех видов). Эки коэффициенты применяются в расчёте автоматически, при выборе в “дополнительных параметрах” соответствующего вида сплачивания.

При расчете некоторых строительных конструкций, например, балок перекрытия, перемычек для несущих стен, стропильных ног и т.п. иногда приходится учитывать, что часть нагрузок, действующих на такие конструкции является равномерно распределенной, при этом другая часть – это условно сосредоточенные нагрузки.

Это в свою очередь означает, что расчет нужно вести по разным формулам, например, определять максимальное значение изгибающего момента отдельно для равномерно распределенной нагрузки и отдельно для сосредоточенных нагрузок. То же касается и определения максимального прогиба конструкции. Хорошо, если такая сосредоточенная нагрузка только одна, расчеты при этом не сильно усложнятся, а вот если таких сосредоточенных нагрузок несколько, да еще и приложены они на разных расстояниях друг от друга и несимметрично, то расчет становится достаточно сложным. Между тем, чем больше на строительную конструкцию действует сосредоточенных нагрузок, тем ближе суммарная эпюра моментов от этих сосредоточенных нагрузок к эпюре от равномерно распределенной нагрузки. Поэтому для упрощения расчетов конструкций постоянного по длине сечения вполне допустимо заменять сосредоточенные нагрузки на эквивалентную равномерно распределенную. Однако делать это нужно осторожно, так как варианты приложения сосредоточенных нагрузок бывают разные.

Я не хотел бы просто копировать интересную информацию с одного сайта и размещать её на своём, потому предлагаю по теме ” Приведение сосредоточенной нагрузки к равномерно распределенной ” ознакомится с сайтом первоисточником. Кроме того – сайт очень познавательный и информативный, крайне рекомендую!

Как сделать расчет балки онлайн на калькуляторе – принцип работы и важные моменты

Перед организацией межэтажных перекрытий надо сделать расчет балки. Перекрытия разделяют смежные помещения по высоте и берут на себя динамические и статические нагрузки от находящихся сверху людей и предметов.

Балки в каркасном доме

Требования к характеристикам балок

Балка — это линейный несущий элемент здания, который опирается на оба своих конца и воспринимает поперечную вертикальную весовую нагрузку. При землетрясении или сильном ветре на балку могут также воздействовать горизонтальные поперечные силы. Чтобы определиться с параметрами для сооружения надежных перекрытий, строители пользуются сервисами расчета деревянной балки онлайн.

Обратите внимание на характеристики, от которых зависит прочность балок:

  • форма поперечного сечения;
  • площадь сечения;
  • материал;
  • длина балки;
  • способ фиксации.

Перекрытия сейчас делают из цельных либо клееных деревянных балок. Цельная балка представляет собой древесный брус квадратного или прямоугольного сечения, иногда на 2 или 4 канта. Клееная балка — это доски или шпон LVL. У цельной древесины в качестве материала всего одно преимущество — низкая стоимость. Из недостатков отметим низкий модуль упругости (причина прогибов в средине пролета), проявление продольных трещин при высыхании, восприимчивость к гниению и вредителям без пропитки.

Клееные балки

Клееные балки с однородной структурой и разнонаправленными волокнами более прочные и упругие, защищены от растрескивания, более пожаро- и влагоустойчивы благодаря особой пропитке. Даже при проемах от 6 до 9 метров клееные деревянные балки рекомендовано использовать наравне с железными перекрытиями.

Возможности калькулятора по вычислению параметров

Практичный онлайн сервис по расчету параметров балки позволяет получить приблизительные данные, а точнейшие вычисления в каждой конкретной ситуации доверяют специалисту. Чтобы рассчитать параметры балки вручную, нужно обладать немалой инженерной теорией и практикой, знать строительные нормативы. Для экономии времени и предварительных вычислений мы предлагаем калькулятор для расчета балки — удобный инструмент для решения задачи. Не лишним будет узнать принцип, по которому он работает.

Пример работы калькулятора

Итак, алгоритм калькулятора основан на обработке табличных величин СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», те же значения вы найдете в устаревших СНиП II-25-80. В режиме онлайн можно решить следующие задачи:

  • рассчитать сечение при известном шаге между балками;
  • узнать расстояние между балками при известном сечении.
Читайте также:
Нужно ли чистить имбирь от кожуры перед завариванием чая

Определение сечения клееного бруса на калькуляторе

Если производится расчет деревянной балки, клееной из досок, в сечении, понадобятся дополнительные сведения: ширина сечения и расстояние между опорами (пролет или длина балки). Также онлайн калькулятор предложит пользователю ввести в поле толщину слоя клееных элементов (до 42 мм, не более). Для вычислений нужно знать вид, класс древесины и наличие пропитки. Из выпадающего списка предлагают выбрать сосну, ель, лиственницу или кедр первого, второго или третьего класса (К26, К24 и К16 соответственно).

Далее опишите предполагаемые условия эксплуатации балки:

  • срок службы по СНиПу II-25-80 (СП 64.13330.2011) бывает либо до 50 лет, либо от 50 до 100 лет;
  • температурный режим эксплуатации включает несколько позиций — менее 35 ⁰С, до 40 ⁰С, до 50 ⁰С и свыше 50 ⁰С;
  • влажность древесины эксплуатационная и максимальная — от 12%/65% до >20%/>85% с несколькими промежуточными категориями.

Межэтажное перекрытие

По конфигурации перекрытия нужно вписать протяженность стены дома по внутренней стороне, шаг между элементами и полную длину балки, в которую входят также упоры на стены. Чтобы ввести стандартное значение воздействующей нагрузки, обратите внимание, что на межэтажное перекрытие жилых зданий действует нагрузка 400 кг/кв. м, а на чердачное — 200 кг/кв. м. Бывают и нестандартное ситуации, требующие корректировки величины, например, при наличии тяжелого оборудования.

Предельный прогиб в долях пролета зависит от типа перекрытия:

  • для чердачных перекрытий — 1/200;
  • для межэтажных — 1/250;
  • если есть стяжка или штукатурка — 1/350.

Результатом расчета балки на онлайн калькуляторе станет подобранное сечение в мм, площадь сечения, максимально допустимый шаг между элементами, максимальный прогиб, момент инерции, максимальный изгибающий момент, момент сопротивления балки при введении типа древесины и эксплуатационных условий.

Устройство межэтажного перекрытия

Формулы, по которым вычисляются данные характеристики, расписаны в следующем разделе. Также калькулятор покажет чертеж и 3D изображение, доступные для скачивания в различных форматах. Файлы можно отправить на почту или поделиться в соцсетях.

Алгоритмы вычислений на онлайн калькуляторе

Изгибающий момент, который показывает калькулятор при результатах расчета балки, означает произведение силы на плечо и вычисляется по формуле:

Mmax = q × l2/8, где:

  • q — нагрузка на перекрытие;
  • l —длина пролета.

Момент сопротивления (требуемый) демонстрирует, насколько материал способен сопротивляться сжатию, растяжению и изгибу. В формулу вводится максимальный изгибающий момент Mmax и расчетное сопротивление древесины R. Получается Wтреб = Мmax/R, при этом R зависит от большого количества поправок, связанных с породой древесины, пропиткой и температурой, но калькулятор их не учитывает, выдавая лишь ориентировочные результаты по расчету балки.

Чердачное перекрытие

Момент сопротивления балки будет разным для различных форм сечения — квадратных, круглых, прямоугольных, овальных и т. д. Прямоугольное сечение, как самое распространенное, имеет следующую формулу для определения момента сопротивления:

W = b × h2/6, в которой b и h — ширина и высота балки соответственно.

На прочность онлайн калькулятор рассчитывает, сравнивая момент сопротивления с требуемым моментом: по нормативам Wтреб ≤ W. Максимальный прогиб просчитывается по формуле:

f = (5 × q × l 4 ) / (384 × E × (b × h 3 / 12)), в которой нагрузка на перекрытие обозначается q, пролет — l, модуль упругости — E, высота балки h и ширина ее b.

Расчет расстояния между клееными балками онлайн

При известном сечении балки калькулятор поможет выйти на требуемое расстояние между ними. Для этого необходимо заполнить соответствующие поля калькулятора:

  • ширину и высоту сечения в миллиметрах;
  • длину балки в метрах (совпадает с расстоянием между опорами);
  • толщину слоя клееных элементов в миллиметрах;
  • вид, класс и пропитка древесины;
  • все остальные исходные данные — как в предыдущем разделе.

Таблица значений расстояний между балками

Сечение вы узнаете из характеристик балки, длина равна расстоянию между пролетами + величина заделки в гнезда 300 мм (на одну сторону приходится 150 мм). Длина пролета и балки будут совпадать в случае фиксации на металлические крепления. При неправильной форме помещения лучше монтировать поперечины меньшей длины, например, при конфигурации стен 4х5 м устанавливайте 4-метровые балки.

При расчете деревянной балки калькулятор подберет расстояние между элементами, соответствующее сечению, шаг, количество, общую стоимость материалов и др. параметры. Кстати, для клееного бруса и отесанного бревна методика расчета перекрытий аналогичны.

Ссылка на основную публикацию