Здатність навантаження балки 50 на 150. Які навантаження витримає брус? Як розрахувати несучу здатність і прогин

Щоб побудувати дерев'яний будинок необхідно провести розрахунок несучої здатності дерев'яної балки. Також особливе значення в будівельній термінології має визначення прогину.

Без якісного математичного аналізу всіх параметрів просто неможливо побудувати будинок з бруса. Саме тому перед тим як почати будівництво вкрай важливо правильно розрахувати прогин дерев'яних балок. Дані розрахунки послужать заставою вашої впевненості в якості і надійності споруди.

Що потрібно для того щоб зробити правильний розрахунок

Розрахунок несучої здатності і прогину дерев'яних балок не така проста задача, як може здатися на перший погляд. Щоб визначити, скільки дощок вам потрібно, а також, який у них повинен бути розмір необхідно витратити чимало часу, або ж ви просто можете скористатися нашим калькулятором.

По-перше, потрібно заміряти проліт, який ви збираєтеся перекрити дерев'яними балками. По-друге, приділіть особливу увагу методу кріплення. Вкрай важливо, наскільки глибоко фіксують елементи будуть заходити в стіну. Тільки після цього ви зможете зробити розрахунок несучої здатності разом з прогином і ряду інших не менш важливих параметрів.

довжина

Важливо! Якщо дерев'яні балки кріпитися в стіни - це безпосередньо впливає на їх довжину і всі подальші розрахунки.

При підрахунку особливе значення має матеріал, з якого зроблений будинок. Якщо це цегла, дошки будуть монтуватися всередину гнізд. Приблизна глибина близько 100-150 мм.

Коли мова йде про дерев'яних будівлях параметри згідно СНіП сильно змінюються. Тепер досить глибини в 70-90 мм. Природно, що через це також зміниться кінцева несуча здатність.

Якщо в процесі монтажу застосовуються хомути або кронштейни, то довжина колод або дощок відповідає отвору. Простіше кажучи, розрахуйте відстань від стіни до стіни і в підсумку зможете дізнатися несучу здатність всієї конструкції.

Важливо! При формуванні ската даху колоди виносяться за стіни на 30-50 сантиметрів. Це потрібно врахувати при підрахунку здатності конструкції протистояти навантаженням.

На жаль, далеко не все залежить від фантазії архітектора, коли справа стосується виключно математики. Для обрізної дошки максимальна довжина шість метрів. В іншому випадку несуча здатність зменшується, а прогин стає більше.

Само собою, що зараз не рідкість будинки, у яких проліт досягає 10-12 метрів. В такому випадку використовується клеєний брус. Він може бути двотавровим або ж прямокутним. Також для більшої надійності можна використовувати опори. У їх якості ідеально підходять додаткові стіни або колони.

Порада ! Багато будівельників при необхідності перекрити довгий проліт використовують ферми.

Загальна інформація по методології розрахунку

У більшості випадків в малоповерховому будівництві застосовуються однопрогоновий балки. Вони можуть бути у вигляді колод, дощок або брусів. Довжина елементів може варіюватися в великому діапазоні. У більшості випадків вона прямо залежить від параметрів будови, які ви збираєтеся звести.

Увага ! Представлений в кінці сторінки калькулятор розрахунку балок на прогин дозволить вам прорахувати всі значення з мінімальними витратами часу. Щоб скористатися програмою, досить ввести базові дані.

Роль несучих елементів в конструкції виконують дерев'яні бруски, висота перетину яких становить від 140 до 250 мм, товщина лежить в діапазоні 55-155 мм. Це найбільш часто використовувані параметри при розрахунку несучої здатності дерев'яних балок.

Дуже часто професійні будівельники для того щоб посилити конструкцію використовують перехресну схему монтажу балок. Саме ця методика дає найкращий результат при мінімальних витратах часу і матеріалів.

Якщо розглядати довжину оптимального прольоту при розрахунку несучої здатності дерев'яних балок, то найкраще обмежити фантазію архітектора в діапазоні від двох з половиною до чотирьох метрів.

Увага ! Кращим перетином для дерев'яних балок вважається площа, у якій висота і ширина співвідносяться як 1,5 до 1.

Як розрахувати несучу здатність і прогин

Варто визнати, що за безліч років практики в будівельному ремеслі був вироблений якийсь канон, який найчастіше використовують для того, щоб провести розрахунок несучої здатності:

M / W<=Rд

Розшифруємо значення кожної змінної у формулі:

Літера М спочатку формули вказує на вигинає момент. Він обчислюється в кгс * м.
W позначає момент опору. Одиниці виміру см 3.

Розрахунок прогину дерев'яної балки є частиною, представленої вище формули. Літера М вказує нам на даний показник. Щоб дізнатися параметр застосовується наступна формула:

M \u003d (ql 2) / 8

У формулі розрахунку прогину є всього дві змінних, але саме вони найбільшою мірою визначають, який в кінцевому підсумку буде несуча здатність дерев'яної балки:

символ qпоказує навантаження, яку здатна витримати дошка.
У свою чергу буква l - це довжина одного дерев'яної балки.

Увага ! Результат розрахунок несучої здатності і прогину залежить від матеріалу з якого зроблена балка, а також від способу його обробки.

Наскільки важливо правильно розрахувати прогин

Цей параметр дуже важливий для міцності всієї конструкції. Справа в тому, що однією стійкості бруса недостатньо для довгої і надійної служби, адже з часом його прогин під навантаженням може збільшуватися.

Прогин не просто псує естетичний вигляд перекриття. Якщо даний параметр перевищить показник в 1/250 від загальної довжини елемента перекриття, То ймовірність виникнення аварійної ситуації зросте в десятки разів.

Так навіщо потрібен калькулятор

Представлений нижче калькулятор дозволить вам моментально прорахувати прогин, несучу здатність і багато інших параметрів без використання формул і підрахунків. Всього кілька секунд і дані по вашого майбутнього будинку будуть готові.

Дерев'яні балки перекриттів часто є найбільш економічним варіантом при будівництві приватного заміського будинку. При цьому треба зазначити, що дерев'яні балки легкі у виготовленні і прості при монтажі, мають низьку теплопровідність в порівнянні зі сталевими або залізобетонними конструкціями. Головний недолік дерев'яних балок - низька механічна міцність, що вимагає великого перерізу, а також низька стійкість до поразки мікроорганізмами і комахами-червицями і горючість. Тому дерев'яні балки перекриттів потрібно ретельно розраховувати на необхідне навантаження і обробляти антисептичними і вогнезахисними засобами.
У стіну балки заводять не менше ніж на120 ММІ влаштовують гідроізоляцію по периметру, крім торця. Крім того бажано закріпити балку анкером, закладеним в стіну.
Перетин бруса і крок укладання балок розраховується при проектуванні будинку в залежності від ширини прольоту. Якщо такого проекту немає, то перетин бруса вибирають побільше, а крок укладання балок поменше. Найкраще перетин для дерев'яної балки - прямокутне з співвідношенням ширини до висоти1: 1,4. Так при ширині балкі150 мм, її висота повинна бути около210 мм. При цьому слід зазначити, що оптимальний проліт для дерев'яних балок знаходиться в межах 2,5-4,0 метра. Балки перекриття укладають по короткому перетину прольоту. Крок монтажу дерев'яних балок каркасного будови рекомендується вибирати рівним кроку установки стійок каркаса.
При виборі перетину дерев'яної балки враховують навантаження власної ваги перекриття, яка для балок міжповерхових перекриттів, як правило складає 190-220 кг / м 2, і навантаження тимчасову (експлуатаційну), значення якої приймають рівною 200 кг / м 2. Тому рекомендується розраховувати перетин дерев'яних балок на навантаження на перекриття рівне 400кг / м 2.
Визначити перетин дерев'яних балок перекриття при навантаженні 400кг / м 2 в залежності від довжини прольоту і кроку установки можна по таблиці 1.

Таблиця 1. Оптимальні перетину дерев'яних балок перекриття при навантаженні 400 кг / м 2.

Крок установки,	Довжина прольоту, м
Крок установки,

Якщо при влаштуванні міжповерхового або горищного перекриття не планується тепло, - звукоізоляція, а також якщо це перекриття з експлуатованим горищем, то для менших значень навантажень можна по таблиці 2 визначити мінімальні розміри перетину дерев'яних балок перекриття.

Таблиця 2. Мінімальні перерізи дерев'яних балок перекриття при навантаженнях від 150 до 350 кг / м 2.

Перетин балок при довжині прольоту, м

На закінчення можна відзначити, що крок установки балок перекриття для даного будови - оптимальний, а перетин потрібно визначати за таблицями.
Якщо перетин дерев'яних балок перекриття недостатньо, воно - недостатньо раз перекриття гуляє, слід встановити додаткові опори під балки перекриття. Це може бути виконано у вигляді поперечної балки з опорою на стіни або на колони.
Якщо установка на нижньому поверсі додаткової опори під балки перекриття - не бажана, то можна встановити поперечний брус поверх балок перекриття і скріпити його з ними, а якщо можливо, то і з центральним прогоном кроквяної системи. Це дозволить перерозподілити навантаження між балками.
Є ще один варіант усунення прогину балок - зменшити крок їх укладання.

Додано: 25.05.2012 9:14

Обговорення питання на форумі:

У мене на дачі зробили перекриття 2-ої поверху. Уклали лаги (брус 150 * 150мм крок 500мм), прибили зверху фанеру товщ. \u003d 10мм. У деяких місцях перекриття гуляє: вгору-вниз. Підкажіть, будь ласка, чи правильно я зробив крок бруса і як можна підсилити конструкцію?

Дата публікації: 03.03.2018 00:00

Які навантаження витримає брус?

Брус і колода здавна використовували на Русі для будівництва будинків. Дерев'яні будови мають цілий ряд переваг:

Простота зведення будівлі.
Висока швидкість будівлі;
Низька вартість.
Унікальний мікроклімат. Дерев'яний будинок «дихає», в ньому повітря набагато легше і приємніше;
Відмінні експлуатаційні характеристики;
Дерев'яний будинок добре тримає тепло. Він тепліше цегельних будівель в 6 разів, а будівель з пінобетону в 1, 5 рази;
Різні види і розміри цього пиломатеріалу дозволяють втілити в життя найрізноманітніші проекти і дизайнерські ідеї.

Цей вид будівельного матеріалу представляє з себябревно прямокутного перетину. Він вважається найдешевшим пиломатеріалом і в той же час дуже зручним для будівництва.

Виготовляють брус з пиловочного колод, хвойних порід.

Двухкантний - оброблені (зрізані у колоди) тільки дві протилежні сторони, а інші дві залишені закругленими.
Трёхкантний. Тут зрізані три сторони.
Четирёхкантний-зрізані 4-історони.

розміри:

Стандартна довжина бруса - 6 метрів. Клеєний брус - це збірна конструкція, тому тут довжина може досягати 18 метрів.

розміри перетину

Товщина від 100 до 250 мм. Розмір кроку перетину 25 мм, тобто товщина дорівнює 100, 125.
Ширина від 100 мм до 275 мм.

До вибору перетину бруса потрібно підходити з особливою ретельністю. Адже від того яке навантаження зможе витримати цей будівельний матеріал буде залежати безпека будівлі.

Для правильного підрахунку навантаження існують особливі формули і програми.

1. Постійні. Це ті навантаження на брус, які надає вся конструкція будівлі, вага утеплювача, оздоблювальних матеріалів і покрівлі.

2. Тимчасові. Ці навантаження можуть бути короткочасними, рідкісними і тривалими. Сюди відносяться руху грунту і ерозія, вітрові, снігові навантаження, вага людей при будівельних роботах. Снігові навантаження різні, вони залежать від регіону зведення будівлі. На півночі сніжний покрив більше, тому навантаження на брус буде вище.

Щоб розрахунок навантаження виявився вірним в формулу (її можна знайти в інтернеті) треба вводити обидва типи навантажень, характеристику будівельного матеріалу, його якість, вологість. Особливо ретельно потрібно вирахувати навантаження на брус при зведенні стропіловкі.

Яке навантаження витримує брус 150х150Брус перерізом 15 на 15 см широко використовують при зведенні будівель. Його застосовують для виготовлення підпірок, опалубка та для зведення стін, так як він витримує великі навантаження. Але розмір 15 на 15 краще використовувати для будівництва будинків в південних районах, на півночі знадобитися додаткове утеплення стін, так як цей пиломатеріал зберігає тепло тільки при температурі повітря -15 градусів. Але якщо використовувати клеєний брус цього розміру, то він за своїми властивостями теплосберегающим буде дорівнювати брусу перетином 25 на 20 см.

Яке навантаження витримує брус 100 на 100 мм

Цей брус вже не такий надійний, він витримує навантаження менше, тому його основне прімененіе- виготовлення стропіловкі і перекриття між поверхами. Необхідний він і при спорудженні сходів, виготовлення підпірок, арок, оформлення мансард, стелі будинку. Можна з нього зробити і каркас панельного одноповерхового будинку.

Яке навантаження витримує брус 50 на 50 мм

Брус 50х50 мм дуже затребуваний. Без цього розміру не обійтися при, та як він є допоміжним матеріалом. Він, звичайно, не підійде для зведення стін, так як він витримує мале навантаження, але для зведення риштувань для зовнішньої обробки стін, каркасів, перегородок необхідний саме цей розмір. З бруса 50 на 50 робиться каркас стіни, на який потім прикріплюється гіпсокартон. Тут можна використовувати найрізноманітніші кріплення від цвяхів до скоб або дроту.

Одним з найбільш популярних рішень при влаштуванні міжповерхових перекриттів в приватних будинках є використання несучої конструкції з дерев'яних балок. Вона повинна витримувати розрахункові навантаження, не згинаючись і, тим більше, не руйнуючись. Перш ніж приступити до зведення перекриття рекомендуємо скористатися нашим онлайн-калькулятором і розрахувати основні параметри балочної конструкції.

Висота балки (мм):

Ширина балки (мм):

Матеріал деревини:

Сосна Ялина Модрина

Сорт деревини (див. Нижче):

Сорт деревини:

Проліт (м):

Крок балок (м):

Коефіцієнт надійності:

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0

Необхідні пояснення до розрахунків

Висота і ширина визначають площу перетину і механічну міцність балки.
Матеріал деревини: сосна, ялина або модрина - характеризує міцність балок, їх стійкість до прогину і зламу, інші особливі експлуатаційні властивості. Зазвичай віддають перевагу сосновим балках. Вироби з модрини застосовують для приміщень з вологим середовищем (лазень, саун і т.п.), а балки з ялини використовують при будівництві недорогих дачних будинків.
Сорт деревини впливає на якість балок (в міру збільшення сорти якість погіршується).
- 1 сорт. На кожному однометровом ділянці бруса з будь-якого боку можуть бути здорові сучки розміром 1/4 ширини (пластевие і реброві), розміром 1/3 ширини (кромочні). Можуть бути і загнили сучки, але їх кількість не повинна перевищувати половини здорових. Також потрібно враховувати, що сумарні розміри всіх сучків на ділянці в 0,2 м повинні бути менше граничного розміру по ширині. Останнє стосується всіх сортів, коли мова йде про несучої балочної конструкції. Можлива наявність пластевих тріщин розміром 1/4 ширини (1/6, якщо вони виходять на торець). Довжина наскрізних тріщин обмежується 150 мм, брус першого сорту може мати торцеві тріщини розміром до 1/4 ширини. З вад деревини допускаються: нахил волокон, крень (не більше 1/5 площі боку бруса), не більше 2 кишеньок, одностороння прорість (не більше 1/30 по довжині або 1/10 - по товщині або ширині). Брус 1 сорту може бути вражений грибком, але не більше 10% площі пиломатеріалу, гниль не допускається. Може бути неглибока червоточина на обзольних частинах. Узагальнюючи вищесказане: зовнішній вигляд такого бруса не повинен викликати будь-які підозри.
- 2 сорт. Такий брус може мати здорові сучки розміром 1/3 ширини (пластевие і реброві), розміром 1/2 ширини (кромочні). За загнити сучкам вимоги, як і для 1 сорту. Матеріал може мати глибокі тріщини довжиною 1/3 довжини бруса. Максимальна довжина наскрізних тріщин не повинна перевищувати 200 мм, можуть бути тріщини на торцях розміром до 1/3 від ширини. Допускається: нахил волокон, крень, 4 кишеньки на 1 м., Прорість (не більше 1/10 по довжині або 1/5 - по товщині або ширині), рак (протяжністю до 1/5 від довжини, але не більше 1 м) . Деревина може бути уражена грибком, але не більше 20% площі матеріалу. Гниль не допускається, але може бути до двох червоточини на 1 м. Ділянці. Узагальнимо: сорт 2 має прикордонні властивості між 1 і 3, в цілому залишає позитивні враження при візуальному огляді.
- 3 сорт. Тут допуски по пороках більше: брус може мати сучки розміром 1/2 ширини. Пластевие тріщини можуть досягати 1/2 довжини пиломатеріалу, допускаються торцеві тріщини розміром 1/2 від ширини. Для 3 сорти допускається нахил волокон, крень, кишеньки, серцевина і подвійна сердцевінаи, прорість (не більше 1/10 по довжині або 1/4 - по товщині або ширині), 1/3 довжини може бути вражена раком, грибком, але гнилі НЕ допускаються. Максимальна кількість червоточин - 3 шт. на метр. Узагальнюючи: 3 сорт навіть неозброєним оком виділяється не найкращим якістю. Але це не робить його непридатним для виготовлення перекриттів по балкам.Подробнее про сорти читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатеріали хвойних порід. Технічні умови;
Проліт - відстань між стінами, поперек яких укладаються балки. Чим він більший, тим вище вимоги до несучої конструкції;
Крок балок визначає частоту їх укладання і багато в чому впливає на жорсткість перекриття;
Коефіцієнт надійності вводиться для забезпечення гарантованого запасу міцності перекриття. Чим він більший, тим вище запас міцності

Головною умовою будь-якого будівництва є простота і надійність конструкції, але щоб цього домогтися, слід зробити правильні розрахунки фортеці матеріалу. Так як для побудови дерев'яних будинків, мансарди або горищного приміщення використовується дерев'яний зруб до його вибору потрібно підходити з усією відповідальністю, адже від того яке навантаження витримує брус (100х100, 50х50, 150х150 і т. Д.) Безпосередньо залежатиме довговічність, надійність і стійкість побудованого будинку.

Для правильного підрахунку витримується брусом навантаження можна застосувати спеціальні програми або формули, але при цьому в розрахунки доведеться внести додаткові навантаження, що безпосередньо впливають на міцність конструкції. Щоб розрахувати навантаження на брус правильно доведеться вказати снігові і вітрові впливи присутні безпосередньо в регіоні забудови, а також характеристики застосовуваних матеріалів (теплоізовер, брус і т. Д.).

У цій статті ми розглянемо, яке навантаження витримає брус розміром 50х50,100х100,150х150 в різних конструкціях, таких як брусовий будинок, дерев'яне перекриття і кроквяна система, а як приклад розберемо останню, адже це сама відповідальна і складна робота.

На фото можна побачити різновиди бруса, які відрізняються не тільки за формою, а й витримується навантаженні.

Про що піде мова:

Як впливає перетин зрубу на його надійність?

При створенні покрівлі обов'язковою умовою її надійності є перетин застосовується бруса і порода деревини, що впливає на довговічність.

Виконуючи розрахунок власноруч, буде потрібно врахувати такі показники, як:

яку масу мають всі покрівельні будівельні матеріали;
вага обробки мансарди або горища;
для стропильних опор і балок враховується розрахункове значення;
враховується теплове і осадове вплив природи.

Крім цього доведеться вказати:

відстань між балками;
довжина проміжку між кроквяних опор;
принцип кріплення крокв і конфігурація її ферми;
тяжкість опадів і вплив вітрів на конструкцію;
інші чинники, які можуть вплинути на надійність конструкції.

Всі ці розрахунки можна виконати власноруч за допомогою спеціальних формул. Але більш простим як за часом, так і за якістю буде розрахунок навантаження бруса за допомогою спеціальних програм, а ще краще, коли ці підрахунки виконає професіонал.

Яким вимогам повинен відповідати брус?

Щоб вся кроквяна система була міцною і надійною до якості будівельних матеріалів доведеться підійти з усією відповідальністю. Наприклад, на брусі повинні бути відсутніми дефекти (тріщини, сучки і т. П.), А його вологість не перевищує показник в 20%. Крім цього зруб будь-якого розміру (50х50, 100х100, 150х150 і т. Д.) Обов'язково обробляється захисними засобами від шашеля і інших комах, гниття і загоряння.

Також при виборі матеріалу, доведеться врахувати, що на брус можуть надаватися додаткові навантаження, такі як:

Безперервні навантаження бруса. До їх числа відносяться безпосередньо сам вага всієї кроквяної системи, в яку входить: облицювальні і покрівельні матеріали, утеплювачі і т. Д. Отримані дані на кожен матеріал підсумовуються.
Короткочасні навантаження можуть бути декількох видів: особливо рідкісні, нетривалі і тривалого впливу. До першого виду належать події, які трапляються весь рідко (землетруси, повені і т. Д.). Нетривалими є вітрові та снігові впливу, пересування людей ремонтують дах і т. П. Тривалими навантаженнями є всі інші дії, що здійснюються в певному проміжку часу.

Визначаємо вітрову і снігове навантаження на брус

Щоб визначити яке навантаження витримує брус (100х100, 150х150,50х50 і ін.) При вітровому і сніговому впливі можна скористатися певними таблицями.

Для з'ясування снігового впливу на крокви різного перетину застосовують формулу S \u003d Sg * μ.

Sg - є розрахунковим вагою снігу лежить на землі, який впливає на 1 м².

Важливо! Це значення не можна порівнювати з навантаженням на дах.

μ - це значення навантаження на поверхню даху, що змінюється від горизонтального до похилого. Даний коефіцієнт може набувати різних значень, все залежить від ухилу даху.

При ухилі поверхні до 25 градусів μ приймає значення 1.

Коли нахил даху лежить в діапазоні 25-60 градусів, μ становить 0,7.

При ухилі в 60 і більше градусів коефіцієнт μ не береться до уваги так, як практично не впливає на кроквяну систему.

Крім снігового навантаження перед будівництвом кроквяної систему обчислюється вітрове навантаження на дерев'яний брус 50 на 50, 100х100 і т. Д. Якщо ці показники не врахувати, в результаті все може закінчитися плачевно. Для обчислення застосовуються табличні значення і формула W \u003d Wo * k.

Wо - є табличним значенням вітрового навантаження по кожному окремому регіону.

k - це тиск вітру, що має різні значення при зміні висоти. Ці показники також є табличними.

Зображена на фото, таблиця навантажень бруса при впливі стихій, нескладна у використанні, потрібно тільки пам'ятати, що в 1-му стовпці наведені значення для степових, пустельних регіонів, річок, озер, лісостепу, тундри, берегів морів і водосховищ. У наступній колонці внесені дані відносяться до міської місцевості та районів з 10 метровими перешкодами.

Важливо! У розрахунках бажано застосовувати інформацію у напрямку руху вітру, адже це може внести важливу поправку до результатів.

За якими правилами розраховується потрібне перетин бруса?

На підбір перерізу зрубу для кроквяної системи впливає декілька параметрів:

яка довжина кроквяної будівництва;
відстань між кожним наступним брусом;
отримані результати розрахунків навантаження для відповідного району.

На сьогоднішній день для кожного певного району існують спеціальні таблиці з уже внесеними даними по навантажувальних значенням для стропильних систем. Як приклад можна привести Московську область:

щоб установки мауерлат можна застосувати брус перерізом не нижче 100х100,150х100 і 150х150;
брус 200х100 можна використовувати для діагональних розжолобків і кроквяних опор (ніг); \\
прогони можна створити з деревини 100х100, 150х100 або 200х100;
зруб 150х50 стане оптимальним рішенням для затягування;
в якості стійок найкраще використовувати зруб 150х150 або 100х100;
крокви 150х50 підійде для карниза, підкосів або ж кобили;
ригелі найкраще встановити з крокв 150х100 або 200х100;
В якості обшивки або лобовий можна застосувати дошку не менше 22х100.

Зазначені вище дані є оптимальними, тобто менш цього значення матеріал застосовувати не можна. Також всі розміри вказані в міліметрах.

Підведемо підсумок

Для створення надійної і довговічною дерев'яної конструкції потрібно ретельно прорахувати всі можливі навантаження, після чого тільки купувати брус. Якщо правильність розрахунків у вас викликає сумніви найкраще скористатися послугами професіонала або ж застосувати спеціальну програму, якої буде обчислена допустиме навантаження на брус (150х150, 100х100 та ін.).