Калькулятор балок и деревянных перекрытий

При монтаже перекрытия важно сделать его надежным – необходимо верно подобрать точные габариты балок, которые используются в работе. При этом расчет размеров элементов чрезвычайно важен, поскольку от параметров балок зависит степень их прочности. Ширина элементов, изготовленных как из дерева, так и из металла, имеет прямую связь с шириной проектируемого перекрытия, а на параметры сечения влияют шаг, нагрузка и длина пролета.

Преимущества и недостатки по сравнению с плитами перекрытия

Деревянные балки могут похвастаться своей легкостью и простотой в установке. Бытует ошибочное мнение, что под легкие перекрытия из дерева не нужен армирующий слой. Это в корне не верно.

Важно!Для газобетонных стен в независимости от вида перекрытия всегда необходим армопояс!

В случае с деревянными перекрытиями его возведение распределит нагрузку от балок по всему периметру стен и предотвратит растрескивание газобетона от точечных нагрузок.

Плюсами деревянных балок являются:

  1. Экологичность, так как дерево — это возобновляемый натуральный материал.
  2. Небольшая масса.
  3. Низкая теплопроводность по сравнению с бетонными конструкциями.
  4. Невысокая цена по сравнению с другими видами перекрытий.
  5. Большой ассортимент в выборе.
  6. Простота установки балок.

Отрицательные стороны у древесины тоже имеются:

  1. Недолговечность. Рано или поздно даже самые хорошие перекрытия могут начать гнить.
  2. Малопрочность — дерево не сможет выдержать столько веса, сколько смогло бы перекрытие из бетона.
  3. Горючесть (натуральные материалы легко воспламеняются).

Важно!Несмотря на такие значительные отрицательные качества, дерево все равно выбирают намного чаще, и вот почему: специальные составы для пропитки древесины смогут продлить срок службы, уберечь от гниения и воспламенения. А малая прочность искореняется благодаря использованию большего количества балок и уменьшения шага прокладки.

Теперь рассмотрим бетонные перекрытия и их недостатки:

  1. Первым и наиболее существенные минусом является дороговизна перекрытия из бетона. Мало того, что сами перекрытия стоят недешево, для их установки и перевозки потребуется и специальная техника (кран). Так что и за установку придется выложить определенную денежную сумму. У деревянных перекрытий этот минус отсутствует — установку можно произвести самостоятельно. Если балки небольшие, то достаточно будет и двух-трех человек. Чем они тяжелее и массивнее, тем большее количество людей придется задействовать.
  2. Высокий вес. Мы уже говорили, что для монтажа потребуется специальная техника. А ещё потребуется более дорогой фундамент.

Как видите, все недостатки связаны лишь с ценой. Чтобы принять окончательное решение, ознакомьтесь со статьей про плиты перекрытия в газобетонном доме.

Составные балки из цельной древесины.

Составные балки состоят из отдельных эл-ов, которые работают на изгиб совместно благодаря тому, что сдвигающие усилия между ними воспринимаются податливыми соединениями. Такие балки могут состоять из досок, соединенных по высоте сечения болтами или деревянными вкладышами. Такие балки являются трудоемкими конструкциями построечного изготовления, требуют расхода брусьев и досок крупных сечений и допускаются к применению только во временных зданиях и сооружениях. Составные балки образуются также при усилении балок, имеющих недостаточную несущую способность, боковыми обшивками. В число составных балок входят дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкой и брусчатые балки на дубовых пластинах.

Дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкоймогут иметь пролеты до 12м и высоту в середине не менее 1/7 пролета и на опорах – не менее 0,4 высоты в середине. Они имеют двутавровое сечение, постоянное по длине в односкатных и переменное в двухскатных балках. Пояса этих балок состоят из толстых двойных досок на ребро, соединенных по длине болтовыми стыками. Расчетное сечение, где действуют максимальные нормальные напряжения находят по фор-ле

Балки на дубовых пластинахмогут иметь пролет до 6м. Они состоят из двух или трех цельных брусьев, по высоте соединенных рядами дубовых пластинок. Соединеия располагаются по всей длине балки равномерно и должны быть рассчитаны с учетом максимальных скалывающих напряжений у опор. Теоретическая сдвигающая сила определяется

Число дубовых пластинок nна половине пролетаl/2 балки определяют по фор-ле

, где Т1- несущая способность одной пластинки по смятию или изгибу.

Расчет по прогибам составных балок производят по фор-ле

Относительный прогиб составных балок не должен превышать 1/300олета.

Калькулятор балок: на чем он основывается

При приближении к этапу возведения перекрытия возникает необходимость грамотно рассчитать допустимую нагрузку для уже построенной конструкции. При этом необходимо учесть, что правильно высчитанная длина и толщина балок позволяет установить максимально прочную и долговечную стропильную систему.

Читайте также:  Как правильно утеплить потолок в деревянном доме

Нужно отметить, что таким стандартным проблемам, как частичное разрушение и проседание перекрытия способствуют следующие моменты:

  • Прогиб поперечин.
  • Дефекты дерева.
  • Чересчур большой шаг непосредственно между лагами и др.

Поэтому необходимо рассчитать нагрузку, которую будут создавать сами балки собственным весом. В целом на рассматриваемые системы давление оказывается на кручение, изгиб сечения, а также прогиб по длине.

При расчетах нужно учитывать также и климат местности, поскольку немалая нагрузка ложиться на стропила при сильном ветре, выпадении снега и т.д. Важным моментом является длина шага: малый увеличит вес конструкции, большой же станет причиной ослабевания конструкции в целом.

Рассчитываем нагрузку перекрытие из балок

Пролет – определенное расстояние между стенами. Если помещение не квадратное, то один пролет всегда короче второго. По правилам, перекрытие нужно делать по меньшему пролету. Это позволяет обустроить максимально прочную систему.

Сам брус, по стандарту должен иметь сечение 7 к 5 (высота к ширине). При таком подходе исключается деформация изделия. Прогиб же может быть максимум 2 см при длине балки 4м (то есть соотношение должно быть не больше 1 к 200).

Ниже приведены формулы, которые чаще всего используются при проведении необходимых расчетов. Прогиб можно найти, воспользовавшись такой формулой: f=L/200. Где f – нормальный прогиб, L – размер (длина) пролета, а 200 – это допустимое по нормам расстояние в см на 1 единицу проседания.

Площади поперечных сечений и масса баллок

Кроме этого, определяется момент сопротивления по формуле: W ≥ M/R. Где R представляет собой расчетное сопротивление, а М – максимальный изгибающий момент конкретной прилагаемой нагрузки. Для прямоугольных же балок можно воспользоваться формулой: W=b*h²/6/ Где h – высота, а b – ширина бруса.

Нагрузка на балку: нюансы

Особое внимание нужно уделять конструкциям, в которых перекрытие выполняет роль, как пола, так и потолка. В таких ситуациях не нужно пренебрегать лагами и точным расчетом подходящей длины шага.

Еще при корректном подходе учитывается масса утеплителя и других элементов. Стандартной полезной нагрузкой считается 150 кг/м². Для чердака этот показатель снижают до 75 кг/м².

Предложенный онлайн калькулятор позволит получить, максимально приближенные к точным, данные. В случае сомнений и вопросов обращайтесь к менеджерам компании «АртСтрой».

Онлайн калькулятор расчета деревянных балок перекрытия и стропил

Где используются балки ПерекрытиеСтропила Вам необходимо выбрать конструкцию, для которой вы будете использовать балки: будет ли это расчет перекрытий (применяются в качестве лаг) или стропильной системы (используются в качестве стропил). Расчетная длина балки (м) Длина при расчете перекрытия – это наибольший пролет, т.е. наибольшее расстояние между соседними стенами «в свету», на которые опирается балка. Длина при расчете стропильной системы – это расстояние по скату кровли между двумя опорами. Например, в двускатной кровле расчетной длиной будет считаться расстояние по скату от конька до мауэрлата (опоры на стену). Измеряется в метрах (пример: 7.8 м). Шаг балки (0.2 м – 1.2 м) Шаг (понятие, используемое при расчете) – это межцентровое расстояние между балками. В перекрытии дома с черновым полом (настилом) из плитных материалов, таких как OSB-3, ЦСП, мы рекомендуем использовать шаг в 0.4 м (40 см). Это связано с прогибом самого плитного материала при большем шаге балок. При более сложном «пироге» перекрытия можно использовать любой другой шаг. Измеряется в метрах (пример: 0.4 м). Расчетная нагрузка (кг/м2) Расчетной нагрузкой называется сумма временной и постоянной нагрузок. В СНиПе «Нагрузки и воздействия» расчетная нагрузка на перекрытие равна 400 кг/м2, на стропильную систему — 220 кг/м2. В частных случаях можно использовать другие значения. Измеряется в килограммах на квадратный метр (пример: 400 кг/м2). Угол наклона ( в градусах) Угол наклона – наклон стропил к горизонтали. Измеряется в градусах (пример: 35 град).Отправить чертежи на бесплатный расчет Узнатьцены на балки Заказать обратный звонок

Компания «ИнтерСити» производит износоустойчивые деревянные двутавры. Благодаря отличным эксплуатационным свойствам, изделия могут использоваться в различных конструкциях. Однако нужно помнить, что самостоятельно производить расчет балки перекрытия «на глаз» не следует. Ошибка может привести к прогибу конструкции под нагрузкой и, как следствие, потере возможности дальнейшей эксплуатации. Последующий ремонт или замена балок — очень трудоемкий и дорогой процесс. Отнеситесь серьезно к подбору и расчету конструкции перекрытий и стропил; излишняя экономия и подбор без расчета по принципу «всегда так строили» может привести к серьезным проблемам.

Последовательность монтажа

Так как пирог перекрытия может создаваться на основе разных по конфигурации балок и иметь разную структуру, порядок действий в том или ином случае может несколько отличаться. Предложим для наглядности два варианта.

Вариант 1 – перекрытие из доски

Смотрим, как структурируется деревянное перекрытие, собираемое из установленной на ребро доски:

Примечание: В структуре пола, подвергающегося регулярным нагрузкам, OSB работает не очень хорошо, так как этот материал по своей структуре неоднородный, а полимерная основа не отличается высокими прочностными показателями. Если же это перекрытие под неотапливаемым чердаком, то OSB-плита, наоборот — отличный вариант.

Читайте также:  Сбор нагрузок на ребристую плиту перекрытия

Структура чердачного перекрытия

Вариант 2 – перекрытие из двутавровых балок

Многие производители предлагают вниманию застройщиков системы балочных перекрытий, в комплекте которых идёт полный набор необходимого крепежа. Одним из них является польская компания STEICO, специализирующаяся на изготовлении древесноволокнистых плит, и работающая по немецким и американским технологиям.

В частности, на нашем рынке можно увидеть их двутавровые балки, изготавливаемые по европейскому стандарту CSA O437 (российского ГОСТа на эти изделия нет), с монтажом которых мы и предлагаем ознакомиться:

Остов перекрытия готов – далее всё делается по тому же принципу, который был описан ранее. Единственно, поддерживающая обрешётка для утеплителя здесь монтируется не на нижнюю поверхность балок, а с опорой на полку.

Последовательность монтажа

Пирог перекрытия из двутавровых балок

Последовательность монтажа

Сверху контробрешётка тоже не требуется, так как вентиляционный зазор обеспечивается толщиной поперечной полочки двутавра.

Последовательность монтажа

Несколько полезных советов по монтажу деревянных двутавров

Последовательность монтажа

При монтаже деревянного перекрытия доводится сталкиваться с самыми разными ситуациями, и несколько полезных советов на эту тему вам точно пригодятся.

Последовательность монтажа
  • Балки укладывают поперёк короткой стороны пролёта, а их положение выравнивают антисептированными обрезками дощечек разной толщины. Неустойчивые и мягкие материалы, а так же металл или камень для этой цели применять нельзя;
  • Для небольшого дома с пролётами менее 6 м, наиболее оптимальная высота балки – 300 мм;
  • При структурировании перекрытия обычно применяется два вида двутавров – тонкие (монтируют по внешнему периметру) и с широкими полками (основные);
  • Шаг подбирается не только в зависимости от ширины утеплителя, во внимание принимают и размеры материала чернового пола. Расчёт должен быть таким, чтобы край фанеры или ГВЛ, не провисал, а опирался на балку. Например, при длине листа 2440 мм расстояние между балками может быть максимум 610 мм;
  • Обеспечить одинаковый шаг балкам поможет изготовленный из доски шаблон;
Последовательность монтажа
Последовательность монтажа

Напоследок отметим, что всё перекрытие должно собираться из балок одного типа. То есть, нельзя сочетать доску из массива с двутаврами, изготовленными из OSB, так как у них разные коэффициенты линейного расширения.

Последовательность монтажа
Последовательность монтажа

Как правильно выбрать балки для перекрытия?

Качественными и пригодными для использования в строительстве считаются балки, которые сушились на воздухе не менее трех лет. Выбирать этот материал нужно очень тщательно, ведь его качество окажет влияние на надежность и прочность всего здания. Больше всего профессиональным строителям нравится использовать для создания перекрытий круглый лес. Это очень прочный и надежный в эксплуатации материал, который не прогибается и не деформируется даже во время сильных нагрузок и сложных погодных условий.

Иногда установка балок перекрытия происходит с использованием бруса. Этот материал тоже неплохо справляется с функцией перекрытия, но его нельзя назвать надежным на все сто процентов. Это связано с тем, что брус изготавливают из сердцевинок деревьев, которые являются самой молодой, а, следовательно, и самой мягкой их частью. По твердости такой материал уступает другим вариантам, поэтому хорошо подумайте, прежде чем закупать его для перекрытия в своем доме.

Установка балок перекрытия всегда должна выполнять такие основные требования:

  • Хорошая теплоизоляция в тех случаях, если это перекрытие создается для отделения жилого помещения от подсобного. Если момент теплоизоляции не будет хорошо продуман и выполнен, в жилой комнате будет постоянно холодно, поскольку неотапливаемое помещение будет через перекрытие вытягивать из нее тепло.
  • Высокий уровень прочности. Перекрытие постоянно будет выдерживать большую нагрузку – мебель, жильцы и гости дома, осадки и т.д. Чтобы это все не разрушило здание в скором времени, установка балок перекрытия должна происходить в точном соответствии с технологией и обеспечивать конструкции хорошую прочность.
  • Звукоизоляция. Этот момент важен не столько для целостности и безопасности дома, как для комфортного проживания его жильцов и гостей. Особенно важным моментом является уровень звукоизоляции для междуэтажных перекрытий. Чтобы еще больше повысить этот уровень, стоит хорошо заделать места стыков материалов.
  • Вентиляция. Она особенно важна для перекрытия, расположенного над подвалом или цокольным этажом дома.

Древесина является не только надежным и качественным, но и экологически чистым материалом. Она точно не навредит здоровью человека, да и устанавливать ее намного проще, чем другие материалы. Поэтому установка балок перекрытия в деревянном доме и других типах зданий чаще всего производится именно с помощью деревянных балок. Если установка балок перекрытия будет сделана по всем правилам, то служить оно будет долго и эффективно.

Особенности деревянных балок перекрытия

При изготовлении балок перекрытия из древесины должны соблюдаться следующие условия:

Особенности деревянных балок перекрытия
  • сырье – это хвойные деревья с влажностью до 14%;
  • отсутствие поражения древесины плесенью и вредителями;
  • обязательна обработка заготовок антисептиком;
  • пропорция сторон балки должна составлять 7:5;
  • приветствуются максимально высокие лаги, что гарантирует прочность при больших нагрузках;
  • при изготовлении несущих балок в центре делается строительный подъем, который со временем под воздействием нагрузок станет ровным;
  • при высокой частоте укладки лагов бревна могут быть заменены досками;
  • оптимальные габариты балок составляют: толщина – 50 мм, высота – 150-180 мм, ширина лага – 400-600 мм.
Читайте также:  Опалубка для бетонной лестницы: устройство, как сделать, как собрать

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Перед возведением здания необходимо рассчитать нагрузку и длину балочных перекрытий. Для лучшей прочности перекрытия при строительстве нужно использовать деревянные балки с немного большим, чем расчётный, запасом прочности.

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Выбор ширины или толщины балки в зависимости от длины

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Чтобы правильно произвести расчёт нагрузки на балку перекрытия, нужно:

Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок
  1. Знать расстояние между стенами и шаг между балками.
  2. Вычислить постоянную нагрузку, складывающуюся из массы балок, утеплителя и материалов, из которых изготовлен пол и потолок.
Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

Для вычисления необходимо сложить удельный вес на кв. метр всех стройматериалов

  • Временную нагрузку. К ней относятся масса мебели и находящихся в здании людей. Как правило, её считают равной 150 кг/м 2 .
  • Высчитать предполагаемую нагрузку на 1 м 2 перекрытия (сумма временных и постоянных показателей).
  • Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

    Так как для расчёта требуется знать нагрузку на погонный метр, нужно предполагаемую нагрузку на 1 м 2 умножить на расстояние между балками. Далее, полученную цифру умножают на квадрат расстояния между несущими стенами и делят на 8. Так проводят расчёт нагрузки балочного перекрытия.

    Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

    Mmax = (q*L 2 )/8

    Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок
    • q — полная нагрузка на кв. м;
    • L 2 — квадрат расстояния между стенами.
    Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

    При проектировании каркаса перекрытия нужно уделить внимание пространственной жёсткости, которая во многом зависит от показателей прогиба балочного перекрытия.

    Расчёт нагрузки и размеров деревянных балок

    Расчёт деревянной балки на прогиб проводят по формуле: W = Mmax / R, где M – максимальная нагрузка, а R – сопротивление древесины из СП от 2017 г. (актуальная редакция СНиП II-25-80). Для древесины 2 сорта её принято считать равной 130 кг/см2.

    Из формулы W = b*h 2 /6, зная показатель W, вычисляем сечение перекрытия. Достаточно задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

    Прогиб деревянного перекрытия при вычисленной нагрузке не должен быть больше соотношения к длине балки 1:350 для подвальных и межэтажных перекрытий, а для чердачных и мансардных – 1:250.

    Размер балок зависит от расстояния между несущими стенами. Для определения необходимой длины балки к этой величине прибавляют 40 см, примерно по 15–20 см с каждой стороны. Профессиональные строители рекомендуют для устройства перекрытия использовать балки с сечением равным 4–5% длины пролёта.

    Как правильно усилить деревянные балки – советы и рекомендации

    Перекрытия изнашиваются от времени и нагрузок. Самый безобидный симптом износа – это скрипы и вибрации полового покрытия на втором этаже. Причины чрезмерного износа самые разные – изначально непросушенная древесина, некорректный расчет нагрузок, ошибки при выборе бруса и т.д.

    Если проблему игнорировать, последствия могут быть весьма серьезными. Вот почему для многих владельцев домов так актуален вопрос, как грамотно усилить деревянные балки перекрытия от прогиба.

    Есть несколько вариантов усиления:

    • Наращивание площади сечения – такой вариант применяется, если материал утрачивает плотность в результате естественного износа. В качестве усиливающего элемента применяют дерево либо металлические швеллеры.
    • Армирование. Дополнительное усиление углепластиком – эффективное решение в случае, когда наращивание невозможно. Метод хорош тем, что мастеру не придется работать с тяжелыми металлическими либо деревянными элементами – композиты отличаются малым весом и высокой прочностью.
    • Монтаж прутковых протезов. Метод используется, когда балки повреждены и требуется заменить такие участки.
    • Монтаж дополнительных балок. Здесь все просто – устанавливают добавочные элементы, которые берут часть нагрузки.

    Деревянные балки – прочные, эстетичные и экологичные конструкции, которые широко применяются в малоэтажном строительстве. Грамотный выбор перекрытий и расчет нагрузки на них – гарантия надежности и идеальной геометрии готового строения.

    Определение сечения и шага установки элементов перекрытия

    Данный процесс требует придерживаться следующих правил:

    Определение сечения и шага установки элементов перекрытия
    1. Соотношение ширины к высоте конструкции приравнивается 1,4/1. Следовательно, ширина элементов перекрытия зависит от этого показателя и может варьироваться от 40 до 200 мм. Толщина и высота деревянных элементов зависит от толщины теплоизоляции примерно 100–3000 мм;
    2. Расстояние между элементами, то есть их шаг, может быть от 300 до 1200 мм. Здесь надо учесть габариты теплоизоляции с подшивочным материалом. В каркасной постройке расстояние между балками приравнивают к шагу каркасных стоек;
    3. Деревянным балкам допускается небольшой изгиб, который для перекрытия чердака составляет — 1/200, а для межэтажного — 1/350;
    4. При нагрузке 400 кг/м2 соотношение шага к сечению составляет 75/100 мм. Вообще, чем больше сечение балок, тем больше расстояние между ними.

    Применяя калькулятор для определения сечения, необходимо пользоваться справочными материалами для более точных результатов.

    Определение сечения и шага установки элементов перекрытия

    Кроме полученных точных результатов, прочность конструкции зависит от качества материала.Что еще почитать по теме?

    Определение сечения и шага установки элементов перекрытия

    калькулятор расчета сечения стропил калькулятор расчета длины стропил калькулятор расчета водосточной системыПонравилась статья? Поделись с друзьями в социальных сетях: Facebook Twitter Вконтакте Одноклассники Google+

    Определение сечения и шага установки элементов перекрытия