Деревянные балки перекрытия: размеры и расчет

Чердачное перекрытие должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нужную нагрузку. На прочность перекрытия влияют несколько параметров, которые можно менять — величина пролета, поперечное сечение балок, шаг их установки, связи между балками…

Подробный обзор

Для чего требуются расчеты нагрузок?

Данная процедура актуальна для любых помещений – жилых домов, офисных, административных и общественных зданий. Она позволяет:

  • Установить остаточную несущую способность конструкции при реставрации или капитальном ремонте здания;
  • Не допустить разрушения объекта;
  • Выявить запас прочности несущих конструкций;
  • Установить размеры конструкций, которые необходимо заложить при проектировании;
  • Создать проект усиления устаревших элементов.

Расчет актуален при изменении назначения объекта или перепланировке, а также при увеличении нагрузок на железобетонную монолитную плиту или деревянную балку перекрытия.

Существуют разные формулы расчета нагрузок в торговых центрах, складах, панельных домах, многоэтажных паркингах и различных металлоконструкциях. Научно-Производственное Предприятие «Альянс Строителей и Инженеров» имеет многолетний опыт в проведении любой сложной экспертизы. Наши квалифицированные специалисты рассчитают точную нагрузку перекрытий на балкон, чердак, от сухой стяжки полов, перегородок и других элементов. Они учитывают все мельчайшие детали, предоставляя точный и объективный результат в минимальные сроки. Такая комплексная экспертиза незаменима на этапе проектирования, строительно-монтажных работ и может помочь при покупке объекта недвижимости или решении споров между заказчиком и исполнителем.

Назначение калькулятора

В частном строительстве в качестве лагов перекрытия используют деревянный брус. Дерево как строительный материал имеет больше достоинств, чем недостатков. Единственное, что настораживает при выборе – это горючесть древесины. В корне неверно считать, что бетон не горит. Он начинает трескаться при температуре 250 – 300 градусов, а при температуре 550 градусов перекрытия осыпаются. Дерево, обработанное специальными составами, загорается очень медленно, и даже обугленные брусья могут служить надежной опорой еще многие годы.

Такая надежность возможна только в том случае, если брус уложен с запасом прочности. При эксплуатации деревянные брусья работают на изгиб и должны выдерживать постоянную нагрузку. К таковым относится все, что лежит над перекрытием: пол, перегородки, мебель, техника люди и так далее. Нормы требуют нагрузки брать с запасом. Расчет деревянных балок перекрытия онлайн калькулятор осуществляет для того, чтобы найти такое сочетание длины и сечения, при которых прочность будет оптимальной.

Деревянные лаги в доме из бетонных блоков

Назначение калькулятора

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия

Расчет деревянных балок перекрытия онлайн калькуляторВыберете коэффициент надежности по ответственности (здания или сооружения)В случае расчета перекрытия индивидуальных домов принимать равным 1,0.Выберете тип поперечного сечения балки Круглое

Прямоугольное

Введите длину балки (между двумя опорами), м

Выберите плотность древесины, т/По умолчанию выберите 1.0.Выберите породу древесиныСосна 1 сортаСосна 2 сортаСосна 3 сортаЕль 1 сортаЕль 2 сортаЕль 3 сортаДуб 1 сортаДуб 2 сортаДуб 3 сортаБереза 1 сортБереза 2 сортБереза 3 сортОсина 1 сортОсина 2 сортОсина 3 сортВведите диаметр поперечного сечения балки, см

Введите ширину поперечного сечения балки, см

Введите высоту поперечного сечения балки, см

Введите шаг балок перекрытия (расстояние от балки до балки), см

Введите постоянную нагрузку от собственного веса перекрытия, мебели, оборудования, людей и техники (кг/м2)Закрепление балки стандартное — балка шарнирно оперта на стены. Коэффициенты надежности по нагрузке учтены автоматически.Максимальный изгибающий момент в середине пролета круглой балкиМаксимальный изгибающий момент в середине пролета прямоугольной балкиМаксимальное напряжение в круглой балкеМаксимальное напряжение в прямоугольной балкеПрогиб круглой балкиПрогиб прямоугольной балкиРЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТАМаксимальное напряжение в опасном сечении балки, МПаКоэффициент запаса прочностиЕсли меньше единицы, то прочность не обеспечена.Прогиб балки, ммОграничения по прогибу: l/200, l/150, l/175, l/100. l — длина балки (между двумя опорами). Стандартное ограничение l/200 (например, если l=3000 мм, то ограничение на прогиб будет равно 3000/200=15 мм)Куда отправить результат?Не заполняйте, если отправка результатов не нужна Payment options Защита от спама

Введите код с картинки Отправить результат мне на почтуОтправить результат мне на почту

Дом построить — не поле перейти

Расчёт чердачного перекрытия.

Исходные данные:Чердачное перекрытие из деревянных балок с поперечным сечением (высота×ширина) — 20×10 см, и шагом Ш = 0,58 м (шаг выбран под стандартный размер/ширину утеплителя/минваты — 0,6 м).Длина пролета L = 6 мдопустимый прогиб fдоп = 1/200Общая распределённая нагрузка на перекрытие — q = q’ + q(вр) = 55 + 91 = 146 кг/м²,где q’ — собственный вес чердачного перекрытия (балки+черновой потолок+утеплитель+внутр. отделка чп)q’ = 510кг/м³×0,2м×0,1м/0,58м + 510кг/м³×0,025м + 30кг/м³×0,2м = 17,6 +12,75 + 6 = 36,35 кг/м² + вес внутренней отделки чердачного перекрытия ≈ 55кг/м²По данным из СНиП «Нагрузки и воздействия», распределенная нагрузка для чердачного перекрытия — q(вр)=70кгс/м² х 1,3 = 91 кгс/м²,где 70кгс/м² — нормативное значение нагрузки на чердачное перекрытие;1,3 — коэффициент надежности при q(вр) ≤ 200кг/м².

Дом построить — не поле перейти

Максимальный изгибающий момент по центру чердачного перекрытия — M (max) = q(пог)×L²/8 = 85×6²/8 = 382,5 кгсм= 38250 кгссмqпог = q×Ш = 146×0,58= 85 кгмопределяем требуемый момент сопротивления деревянной балкиWтреб = Мmax / R,где R -расчетное сопротивление древесины хвойных пород на изгиб (-72891995_334)R = 14 МПа = 142,71 кгс/см²Wтреб = 38250/142,71 = 268,02 см³ Wбалки ≥ Wтреб Wбалки = b x h² / 6 = 10×20²/6= 666,67 см³ ≥ 268,02 см³,b,h — см предыдущие расчеты в группе построим свой по прочности чердачного перекрытия прогиба балки.f=5q(пог)×L⁴/384EJ,где q — нагрузка на балкуL — расстояние между несущими стенами (длина пролёта)Е — Модуль упругости древесины, при расчете по предельным состояниям второй группы следует принимать равным вдоль волокон Е = 10 000 МПа (100 000 кгс/см2 или 10х10^8 кгс/м²)J — момент инерции, для доски прямоугольного сеченияJ = b×h³ / 12 = 10×20³ / 12 = 6666,67 см4,где b,h — те же обозначения что и в моих предыдущих расчётах (//-72891995_213)f = 5×85×6⁴/ 384×10×10^8×6666,67×10-8 = 0,021 м или 2,1 см.

Читайте также:  Как определить несущие стены в хрущевках и панельных домах

допустимый прогиб f доп = L/200 = 600/200 = 3см ≥ 2, по прогибу выполняется.

Определение прогиба балки чердачного перекрытия от точечной нагрузки P = 200 кг приложенной к балке по середине пролёта.f(max) = P∙L³/48EJ,J = b × h³ / 12 = 10 × 20³ / 12 = 6666,67 см4f = 200 кг × (6м)³ / 48 × 10 × 10^8 кг/м² ×6666,67 × 10-8 м⁴= 0,013 м или 1,3 см.

Программа расчета деревянных балок однопролетных

Дом построить — не поле перейти

Программа расчета деревянных балок перекрытия — небольшой и удобный инструмент, который упростит основные расчеты по определению сечения бруса и шага его установки при устройстве межэтажных перекрытий.

Нагрузки на крышу

В зависимости от продолжительности действий нагрузки на крышу подразделяются на два вида:

  • Постоянные.
  • Временные.

К постоянным нагрузкам относится собственный вес крыши, который складывается из:

  • Веса стропильной системы и обрешетки.
  • Кровельного материала.
  • Веса теплоизоляционного слоя (если кровля утеплена).
  • Веса отделочных материалов внутренней стороны кровли (на мансардных этажах).

Временные нагрузки на крышу подразделяются на:

  • Длительные — снеговые нагрузки и температурные климатические воздействия с пониженными нормативными значениями.
  • Кратковременные — снеговые нагрузки и температурные климатические воздействия с полным нормативным значением, ветровые нагрузки, гололедные нагрузки, нагрузки от людей и ремонтных материалов (возникают во время монтажа, ремонта и обслуживания крыши)
  • Особые — сейсмическое воздействие на стропильную систему.

Перейдем к детальному анализу каждого типа нагрузки.

Теперь рассмотрим, как это можно сделать.

Длина деревянных балок перекрытия

Необходимая длина балок перекрытия определяется размерами того пролета, который они будут перекрывать и запасом необходимым для заделывания их в стены. Длину пролета несложно замерить с помощью рулетки, а глубина заделывания в стены, во многом, зависит от их материала.

В домах со стенами из кирпича или блоков балки обычно заделываются в «гнезда» на глубину не менее 100 мм (доска) или 150 мм (брус). В деревянных домах их, как правило, укладываютс в специальные зарубки на глубину не меньше чем 70 мм. При использовании специального металлического крепления (хомутов, уголков, кронштейнов) длина балок будет равна пролету — расстоянию между противоположными стенами, на которых они крепятся. Иногда, при монтаже стропильных ног крыши непосредственно на деревянные балки, их выпускают наружу, за пределы стен на 30-50 см, формируя, таким образом, свес крыши.

Оптимальный пролет, которые могут перекрывать деревянные балки 2,5-4 м. Максимальная длина балки из обрезной доски или бруса, то есть пролет, который она может перекрывать — 6 м. При большей длине пролета (6-12 м) необходимо использовать современные деревянные балки из клееного бруса или двутавровые, а также можно опирать их на промежуточные опоры (стены, колонны). Кроме этого для перекрытия пролетов, длиной более 6 м, вместо балок можно использовать деревянные фермы.

Определение нагрузки, действующей на перекрытие

Нагрузка, действующая на перекрытие по деревянным балкам состоит из нагрузки от собственного веса элементов перекрытия (балок, межбалочного заполнения, зашивки) и постоянной или временной эксплуатационной нагрузки (мебели, различных бытовых устройств, материалов, вес людей). Она, как правило, зависит от вида перекрытия и условий его эксплуатации. Точный расчет таких нагрузок довольно громоздкий и выполняется специалистами при проектировании перекрытия, но при желании выполнить его самостоятельно, можно использовать упрощенный его вариант, приведенный ниже.

Для чердачного деревянного перекрытия, которое не используется для складирования вещей или материалов, с легкими утеплителем (минеральная вата или др.) и подшивкой постоянная нагрузка (от собственного веса — Рсобств.) обычно принимается в пределах 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка (Рэкспл.)для такого перекрытия (согласно СНиП ) составит:70х1,3 = 90 кг/м2, где 70 – нормативное значение нагрузки для такого вида чердака, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка, которая будет действовать на данное чердачное перекрытие составит:Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кг\м2. Округляя в большую сторону принимаем 150 кг/м2.

В случае, если в конструкции чердачного помещения будет использоваться более тяжелый утеплитель, материал для межбалочного заполнения или подшивка, а также если предполагается его использовать для хранения вещей или материалов, то есть оно будет интенсивно эксплуатироваться, то нормативное значение нагрузки следует увеличить до 150 кг/м2.

В этом случае, общая нагрузка на перекрытие составит:50+150х1,3 = 245 кг/м2, округляем до 250 кг/м2.

При использовании чердачного пространства для устройства мансарды, необходимо учесть вес полов, перегородок, мебели. В этом случае общую расчетную нагрузку необходимо увеличить до 300-350 кг/м2.В связи с тем, что междуэтажное деревянное перекрытие, как правило, включает в свою конструкцию полы, а временная эксплуатационная нагрузка включает в себя вес большого количества предметов быта и максимальное присутствие людей, то оно должно быть рассчитано на общую нагрузку 350 — 400 кг/м2.

Читайте также:  Звукоизоляция межэтажного перекрытия по деревянным балкам

Одноэтажный дом 6xс висячей стропильной системой

В качестве первого примера рассмотрим сбор нагрузок для одноэтажного дома 6×6 м расположенного в III-ем снеговом районе и II-ом ветровом районе. Кровля будет выполнена с уклоном 1:2 по схеме с затяжкой, роль которой будет играть балка перекрытия. Перекрытие пола первого этажа будет включать центральный прогон, разделяющий дом на две равные части.

Расчётная нагрузка от стропильной системы

Для расчёта стропильной системы используем калькулятор расчёта стропильной системы с приподнятой затяжкой, указав необходимые параметры, в нашем случае:

  • Район снеговой нагрузки — III
  • Район ветровой нагрузки — II
  • Нагрузка от кровли — 16 кг
  • Нагрузка от потолка — 26 кг
  • Длина здания — 6000 мм
  • Высота установки — 3000 мм
  • Ширина — 6000 мм
  • Величина свесов — 600 мм
  • Высота фермы — 1500 мм
  • Высота затяжки — 0 мм
  • Шаг установи ферм — 626 мм
  • Толщина досок — 50 мм
  • Ширина досок стропил — 200 мм
  • Ширина досок затяжки — 200 мм

Выполнив полный расчёт мы убедимся, что выбранные сечения досок стропил и балок перекрытия достаточны для выполнения требований по прочности и прогибам; а для соединения стропил и балки перекрытия должено быть использовано 15 стандартных гвоздей 88×3.1 применяемых для нейлеров. При желании можно пересчитать соединение на стандартный строительный гвоздь Однако, самой важной для наших расчётов величиной будет расчётная нагрузка на опоры. Данные для опор будут различаться, это происходит из-за учёта сноса снегового покрытия ветром. Выбираем большее из значений, в нашем случае это 745 кг.

Получается, что одна пара стропил и балка перекрытия создают нагрузку на стену в 745 кг. Однако это точечная нагрузка и её требуется перевести в равномерно-распределённую разделив на шаг стропил по осям, равный м. Таким образом получаем равномерно-распередлённую нагрузку от крыши на стены в 1190 кг/м.

Расчётная нагрузка от внешних стен

Расчётная нагрузка от конструкций стены получается перемножением веса 1 м2 стены, равного 44 кг, на высоту стены, предположим, 2.5 м, и на коэффициент 1.1. Получаем 121 кг/м.

Расчётная нагрузка от перекрытия пола первого этажа

Остаётся расчитать нагрузку от перекрытия пола первого этажа. Она будет состоять из полезной нагрузки и веса конструкций.

Полезная нормативная равномерно-распределённая нагрузка на перекрытия жилых помещений составляет 150 кг/м2. Для получения расчётной нагрузки используется коэффициент 1.3. Таким образом получаем величину 195 кг/м2.

Вес конструкций сложится из веса конструкций перекрытия пола первого этажа (60 кг/м2) и веса от перегородок, составляющего 50 кг/м2. Для получения расчётной нагрузки используется коэффициент 1.1. Таким образом получается нагрузка в 121 кг/м2.

Общая расчётная нагрузка от перекрытия пола первого этажа составит 316 кг/м2.

Ширина грузовой площади перекрытия пола первого этажа составит половину расстояния между прогоном под стеной и центральным прогоном, что будет соответствовать 1.5 м. Умножив расчётную равномерно-распределённую нагрузку от 1 м2 перекрытия первого этажа на ширину грузовой площади получим нагрузку на прогон под стеной. В нашем примере она составит 474 кг/м.

Нагрузка на прогон под стеной

Нагрузка на прогон под стеной будет состоять из суммы нагрузок от стропильной системы, стены и перекрытия пола первого этажа. Здесь необходимо отметить, что возможно два варианта взаимного расположения балок перекрытия первого этажа и чердачного перекрытия. Обычно они параллельны, а результирующая нагрузка на прогон составляет сумму всех трёх указанных выше нагрузок. Однако, иногда разумно расположить балки этих перекрытий перпендикулярно, таким образом придётся расчитывать два варианта нагрузок, в одном от стены и пола, а во втором от стен и стропильной системы. Такое расположение позволяет несколько снизить максимальную нагрузку и, возможно, изменить свайное поле.

Результаты расчёта нагрузок на пролёты для разных вариантов приведены в таблицах ниже.

Нагрузка на прогон под стеной. Балки перекрытий параллельны
Элемент конструкции Нагрузка
Стропильная система и чердачное перекрытие 1190
Внешние несущие стены 121
Перекрытие пола первого этажа 474
Итого 1785
Нагрузка на прогон под стеной. Балки перекрытий перпендикулярны
Элемент конструкции Нагрузка
Стропильная система и чердачное перекрытие 1190
Внешние несущие стены 121 121
Перекрытие пола первого этажа 474
Итого 1311 595

Нагрузка на центральный прогон

Ширина грузовой площади для центрального прогона составит половину суммы пролётов перекрытия пола по обе стороны от прогона, или 3 м. Расчётная равномерно-распределённая нагрузка от перекрытия пола первого этажа останется неизменной, а нагрузка на прогон составит 948 кг/м.

Чердачное перекрытие по балкам более метров

Балка – это, в строительстве, не только опора настилов для полов и межэтажных перекрытий, но и элемент, выполняющий функции скрепления всей конструкции строения, придания ей необходимой жёсткости.

В перечне применяемых в строительстве материалов и изделий можно найти много возможных вариантов для изготовления балок перекрытий.

Чердачное перекрытие по балкам более метров

Но к основным и наиболее часто применяемым видам несущих балок относят металлические, железобетонные и деревянные.

Деревянные балки перекрытия

Клееный брус

Для увеличения прочности или величины цельных балок их скрепляют между собой вручную во время монтажа перекрытий. Для этих же целей применяется изготовленный на предприятиях клееный брус. Он состоит из нескольких соединённых между собой брусков. Толщина отдельно взятого элемента регулируется количеством склеенных между собой изделий. Клееный брус получают на заводе методом прессования, его длина достигает 12 м.

Готовые изделия сохраняют характеристики цельных пиломатериалов, в них можно вбивать гвозди без потери прочности или резать на части необходимого размера. Единственным недостатком таких конструкций считается высокая стоимость. Необходимо всё тщательно просчитать перед установкой перекрытия первого этажа по деревянным балкам.

Обратите внимание! Клееный брус часто применяется в строительстве для монтажа арочного перекрытия.

Виды нагрузок

Виды нагрузок можно разделить на два типа: постоянные и временные. В зависимости от условий строительства и назначения здания на фундамент может передаваться:

1. Постоянная нагрузка. Сюда относится собственный вес конструкций здания, собственный вес самого фундамента, давление от грунта на обрезах фундамента, а также боковое давление грунта и грунтовых вод.

2. Временная нагрузка, которая в зависимости от времени воздействия подразделяется на:

а) Длительная временная нагрузка, которая действует на фундамент достаточно долго. Сюда относят передачу нагрузки от оборудования, а также полезное давление от материалов (в складских помещениях) и прочих элементов наполнения помещения.

б) Кратковременная нагрузка, которая действует непродолжительное время. В этой категории находится полезная нагрузка на перекрытия от людей, в зависимости от назначения здания (поток в жилом здании и офисном помещении значительно отличается), нагрузки от кранов в промышленных зданиях, а также ветровые и снеговые нагрузки.

в) Особая нагрузка, которая возникает в особых случаях. Эта категория учитывает сейсмические нагрузки, аварийные ситуации, а также нагрузки от просадки здания в районах, где ведутся горные выработки.

Полноценно правильный расчет фундамента выполняется после сбора нагрузок на фундамент. При этом складываются наиболее неблагоприятные сочетания нагрузок, которые позволяют выявить поведение фундамента в максимально опасном положении.

Выполняя сбор нагрузок на фундамент необходимо все горизонтальные и вертикальные силы (кроме бокового давления грунта) приложить на обрезе фундамента.

Как сделать перекрытия в каркасном доме правильно. советы

Пол и потолок дома по каркасной технологии – это поверхности, которые ограничивают и ограждают его внутренний объём.

Их установка делается на перекрытиях, являющихся весомой частью каркаса дома.

Благодаря этому значение перекрытий тяжело переоценить.

Кроме этого, они замыкают на себе стены, образовывая монолитную пространственную конструкцию здания.

Перекрытия в доме из сэндвич-панелей дают жёсткость потолку и полу, а еще — тепловую изоляцию всего дома.

Приспособление перекрытия дома по каркасной технологии

Строение перекрытий и используемые для них материалы зависят от места в доме и их назначения.

Сейчас можно поделить перекрытия в каркасном доме на три типа:

  1. чердачные,
  2. межэтажные,
  3. половые.

Перекрытия пола в каркасном доме дают надёжность и жёсткость покрытия пола. Перекрытия между верхним этажом и чердаком дома по каркасной технологии поддерживают отделку потолка и теплоизоляционный слой.

Перекрытия между этажами исполняют функцию как половых, так и чердачных, являясь полом верхнего этажа и потолком нижнего.

Самая высокая нагрузка на конструкцию – это вертикальная. Благодаря этому база перекрытия будет рассчитываться исходя из уменьшения вертикальных прогибов.

Пирог перекрытия каркасного дома

Перекрытия в доме из сэндвич-панелей разного типа владеют сходным строением. На подшивку или накат кладут толь, мягкий кровельный материал или плёнку из полиэтилена. Поверхность накрывают материалом для изоляции.

Воспользуйтесь сыпучими теплоизоляторами, к примеру, керамзитовым песком, печным шлаком, перлитовым песком и т. д. Также стелят рулонные теплоизоляторы, например вспененный полимер и вата на основе стекловолокна.

Как сделать перекрытия в каркасном доме правильно. советы

Необходимо обратить свое внимание, что утепляют только половые и потолочные перекрытия каркасного дома, а внутренние перекрытия шумоизолируются звуковой ватой.

Утепление перекрытия дома по каркасной технологии можно сосчитать по таблицам, в зависимости от типа теплоизолятора и средней температуры окружающей среды.

После того, как вы засыпали теплоизолятор, пролейте сверху чердачное перекрытие цементно-песчаным раствором. Эта мера замедлит разрушение теплоизоляционного слоя и увеличит его служебный срок.

Условия применения перекрытий

Для оснащения функционирования перекрытий дома по каркасной технологии, необходимо создать им выгодные условия для поддержки показателей прочности на протяжении всего служебного срока. Одним из определяющих факторов, оказывающих негативное воздействие на конструкции из дерева, считается сырость и влага.

Перекрытия в каркасном доме во многих случаях мешает свободной воздушной циркуляции. При температурных перепадах на древесных элементах перекрытия появится конденсат.

При отсутствии воздушной циркуляции дерево долго остаётся в сыром виде и мокрым, что опасно плохими последствиями, плюс к этому образованием плесени.

Самое первое, древесина быстро впитает влажность и разбухнет, меняя собственные первоначальные размеры. А это повысит напряжение в конструкции.

В дальнейшем это способно привести к потере прочности соединений деталей и компонентов перекрытия, что выполнит их применение невозможным.

Второе, влажность — замечательная среда для роста плесени и грибков. Сырость может разрушить древесные перекрытия каркасного дома за пару лет.

Проблема влаги и сырости как правило касается перекрытий пола, и в малой степени перекрытий потолка. Для перекрытий между комнатами влажность не страшна.

Перекрытия в ванной, кухонной комнате и в туалете нужно восполнять слоем гидроизоляции. И лучше отказаться от нижней подшивки. Так как это сделает лучше обмен воздуха и даст возможность контролировать состояние деталей и компонентов перекрытия.

В доме из сэндвич-панелей установить перекрытие не тяжело. Основное – сделать все правильно, без нарушение технических норм. И вот тогда вам не понадобится помнить про них, пока живёте в собственном доме.

Этап 17. Межэтажное перекрытие в каркасном доме