Если вы строите деревянный дом, то балки из металла будет, мягко говоря, «не в тему». Логичнее в таких ситуациях использовать деревянные перекрытия. Но, разумеется, на глаз невозможно определить, какие брусья можно использовать для этих самых балок-перекрытий и какой ширины стоит оставить пролет между самими балками. Чтобы найти ответы на эти вопросы, важно знать точное расстояние между опорными стенами и приблизительную нагрузку на перекрытия.
Приведенный ниже пример, а также расчетные таблицы помогут вам установить все балки-перекрытия в соответствии с существующими ГОСТами и СНиПами.
ПРИМЕР РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННОЙ БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ
Большинство помещений имеют прямоугольную форму. В таком случае рациональнее всего крепить балки перекрытия так, чтобы добиться минимально возможной длины самой балки. Так, например, если размер помещения 4 х 6 м, то лучше использовать балки длиной 4 м, так как требуемое сечение для них будет меньше, чем для 6-метровых балок. Обратите внимание, что в нашем случае 4 м и 6 м – это длина пролета балки, сама балка должна быть на 30 – 60 см длиннее.
Теперь стоит вернуться к вопросу о нагрузке. Перекрытия жилых домов чаще всего рассчитаны на распределенную нагрузку 400 кг/м2, причем для расчета чердачного перекрытия достаточно будет даже 200 кг/м2. Весь дальнейший расчет будет произведен для такой нагрузки с учетом, что расстояние между стенами равно 4 м.
ВАРИАНТ №1.
При расстоянии между балками в 1 м, максимальный изгибающий момент рассчитывается следующим образом:
Мmax = (q х l2) / 8 = 400х42/8 = 80000 кгсм
После таких расчетов несложно будет определить нужный момент сопротивления древесной балки по формуле Wтреб = Мmax / R (R — расчетное сопротивление древесины).
Балка на 2-х шарнирных опорах работает на изгиб. Для определения расчетного сопротивления воспользуйтесь таблицей.
Состояние напряжения и характеристика элементов | Расчетное сопротивление древесины | ||
1 класс древесины | 2 класс древесины | 3 класс древесины | |
1. Сжатие, изгиб либо смятие вдоль древесных волокон | |||
Компоненты прямоугольного сечения высотой до 50 см | 14 МПа | 13 МПа | 8.5 МПа |
Компоненты прямоугольного сечения с высотой сечения от 11 до 50 см и шириной от 11 до 13 см | 15 МПа | 14 МПа | 10 МПа |
Компоненты прямоугольного сечения с высотой сечения от 11 до 50 см и шириной более 13 см | 16 МПа | 15 МПа | 11 МПа |
Компоненты из круглых лесоматериалов без наличия врезок в расчетном сечении | — | 16 МПа | 10 МПа |
2. Растяжение вдоль древесных волокон | |||
Конструкции из цельной древесины | 10 Мпа | 7 Мпа | — |
Клееные конструкции | 12 МПа | 9 МПа | — |
3. Смятие и сжатие по всей площади поперек древесных волокон | 1.8 МПа | 1.8 МПа | 1.8 МПа |
4. Местное смятие поперек древесных волокон | |||
В опорных частях конструкции, узловых примыканиях и лобовых врубках | 3 МПа | 3 МПа | 3 МПа |
Под шайбами при условии наличия углов смятия от 90 до 60 градусов | 4 МПа | 4 МПа | 4 МПа |
5. Скалывание вдоль древесных волокон | |||
При изгибе цельно древесных компонентов | 1.8 МПа | 1.6 МПа | 1.6 МПа |
При изгибе склеенных компонентов | 1.6 МПа | 1.5 МПа | 1.5 МПа |
В лобовых врубках для макс. напряжения | 2.4 МПа | 2.1 МПа | 2.1 Мпа |
Местное скалывание в клееных соединениях для макс. напряжения | 2.1 МПа | 2.1 МПа | 2.1 МПа |
6. В соединениях склеенных компонентов | 0.7 МПа | 0.7 МПа | 0.6 МПа |
7. Растяжение поперек древесных волокон склеенных древесных компонентов | 0.15 МПа | 0.1 МПа | 0.08 МПа |
Если в качестве материала для балки перекрытия использована не сосна, умножьте расчетное значение на переходный коэффициент. Уточнить коэффициент можно в соответствующей таблице в СНиП II-25-80.
Для конструкции, в которой напряжение от длительных постоянных или временных нагрузок превышает 80% суммарного напряжения нагрузок, умножьте рассчетное сопротивление на дополнительный коэффициент mд = 0,8.
Хотите, чтобы конструкция прослужила вам от 50 и более лет? Тогда расчетное сопротивление для балки перекрытия стоит умножить на следующий коэффициент:
- 0.9, если хотите продлить срок эксплуатации от 50 до 100 лет;
- 0.8, если хотите продлить срок эксплуатации свыше 100 лет.
Таким образом, мы пришли к тому, что сопротивление балки может быть снижено практически в два раза, причем сечение будет увеличено.
ВАРИАНТ №2
При расстоянии бежду балками в 75 см, максимальный изгибающий момент будет равен
(q х l2) / 8 = 400х0.75х42/8 = 600,
а нужный момент сопротивления балки
60000 / 142.71 = 420.43 см3.
При этом минимально возможная высота бруса должна составлять 15.88 см, а ширина – 10 см.
ВАРИАНТ №3
При расстоянии между балками в 50 см, максимальный изгибающий момент будет равен
(q х l2) / 8 = 400х0.5х42/8 = 40000 кгсм,
а требуемый момент сопротивления балки
40000 / 100 = 280.3 см3
Минимально допустимая высота бруса при этом будет 12.96 см, а ширина — 10 см.
При монтаже балки перекрытия у вас могут возникнуть и другие трудности, помимо рассчетов. Так что если вы сомневаетесь в своих силах, лучше обратитесь к профессионалам.
Посмотрите наши некоторые проекты домов
Уютный дом словно парит в пространстве со своими изящными формами
Проект бани в американском стиле с комнатой отдыха и террасой из бревна Ø бревна 26-30см
ЕСТЬ ВОПРОСЫ? МЫ ПОМОЖЕМ!
Если у вас появились какие-либо вопросы
по поводу наших проектов, технологий и возможностей,
звоните прямо сейчас по многоканальным номерам: