Расчет деревянной балки перекрытия

Расчет деревянной балки перекрытия. Расчет по проектированию перекрытия из деревянных несущих опорных балок выполняем в следующем порядке:

1

Составление сметной документации согласно требований ДСТУ

Составим инвесторскую смету, договорную цену контракта; согласно ДСТУ Б Д.1.1-1:2013 используя нормативные ценовые показатели

2

Акт выполненных работ по форме КБ2 и КБ3

Сделаем акт выполненных работ по форме КБ2 и КБ3. Это первичный документ подписывается между Подрядчиком, выполнившим любую часть работ за текущий месяц и Заказчиком

3

Подготовка сметной документации для участия в тендере

Занимаемся разработкой сметной документации для участия в тендере. Выполняется по объемам работ и с учетом требований изложенных в документации конкурсных торгов

Устанавливаем шаг балок (не более 750 мм).

Определяем ширину зоны перекрытия, с которой собирается нагрузка на брус (она составляет половину ширины пролета перекрытия с каждой стороны, т.е. равна шагу).

Вычисляем постоянную (собственный вес) и временную нагрузку на перекрытия, которая передается на балку.

Для примера возьмем деревянное межэтажное перекрытие жилого дома, показанное на схеме:

Собственный вес 1 м² каждого слоя перекрытия (умножаем объемный вес на толщину) составляет:

600*0,04 + 15*0,1 + 600*0,025 + 1000*0,012 = 52,5 кг / м ².

Сечение деревянной несущей балки проектируем: 0,12*0,18 (h), следовательно, вес 1 пог.м. бруса:

600*0,12*0,18 = 12,96 кг / м.пог.

Объемный вес материалов, изделий, элементов:

Нормативные и расчетные нагрузки, коэффициенты надежности: нормативная нагрузка от веса перегородок — 75 кг / м ².

Всего нагрузки от 1 м² перекрытия: нормативная 52,5 + 150 + 75 = 277,5 кг / м ²; расчетная 52,9*1,1 + 150*1,3 + 75*1,3 = 350,7 кг / м ².

Нагрузка на 1 пог.м деревянной балки при ширине зоны сбора нагрузок b = 0,75 м: нормативная q н = 277,5*0,75 + 12,96 = 221,1 кг / пог.м; расчетная q = 350,7*0,75 + 12,96 = 276 кг / пог.м.

Определяем изгибающий момент:

M = q*L 2 / 8. В нашем примере q = 276 кг / пог.м, l = 5,25 м.

М = 276? 5,25 2 / 8 = 950,91 кгм.

Проводим расчет на прочность по расчетным нагрузкам. Определяем поперечное сечение деревянной балки:

M / W*R;

R U = 130 кгс / м² — Для сосны;

Момент сопротивления W = M / R U .

Важно.

Всегда нужно сохранять размерность элементов формулы. Если момент сопротивления «W» имеет размерность в «см²», То соответственно изгибающий момент «М» следует перевести из «кгм» на «кгсм». В нашем случае:

М = 950,91 кгм = 95091 кгсм.

W = 95091/130 = 731,5 см²

По таблице подбираем сечение.

Подходит брус прямоугольного сечения 15*18 (h) см (W = 810 см²).

При необходимости аналогично подбирается диаметр деревянных бревен, имея таблицу:

Вычисляем деформации при прогибе балки от нормативных нагрузок. Определяем прогиб, который воспринимает несущая деревянная балка: f = (5/384)* q н * l 4 / E * J;

В нашем примере: модуль упругости древесины вдоль волокон E = 100 000 кгс / м ²; пролет l = 5,25 м = 525 см; нормативная нагрузка на балку q н = 221,1 кг / м = 2,211 кгс / см; момент инерции балки поперечным сечением 15*18 (h) см J = 7290 см 4 .

f = (5/384)* 2,211* 525 4 / 100 000*7290 = 3,0 см.

Сравниваем полученный прогиб «f» с предельным прогибом межэтажного перекрытия (см. таблицу):

Конструктивные элементы здания

Предельные прогибы, см

Межэтажные перекрытия

(1/250)* L

Чердачные перекрытия

(1/200)* L

Прогоны, стропильной ноги кровли

(1/200)* L

Обрешетка, настилы кровли

(1/150)* L

Ригели (ендовы), накосные ноги кровли

(1/400)* L

(1/250)* L = (1/250)* 525 = 2,1 см.

Прогиб нашей балки превышает допустимый. Увеличиваем сечения до 18* 20 (h) см. По таблице находим J = 12000 см 4 . Еще раз проверим: f = (5/384)* 2,211* 525 4 / 100000*12000 = 1,82 см.

В нашем примере при выборе поперечного сечения деревянной несущей опорной балки решающим фактором оказался расчет на прогиб. Получили конечное поперечное сечение бруса 18 × 20 (h) см.