Расчет деревянной балки — калькулятор онлайн

Деревянная балка, являясь одним из основным элементом деревянных конструкций, широко применяется в зданиях и сооружениях различного назначения для перекрытия малых (до 6 м), средних (до 18 м) и иногда больших (до 60 м) пролетов. В зависимости от способа исполнения балки бывают нескольких видов. Приведенный калькулятор деревянной балки предназначен для расчета оптимального сечения балок цельного сечения из брусьев или досок.

Расчет деревянной балки онлайн

Расчет деревянной балки предполагает определение необходимого сечения с учетом расчетной нагрузки, длины, шага и материала балок. Введите исходные данные балки и калькулятор подберет ее оптимальное сечение.

Как рассчитать деревянную балку в калькуляторе

Для расчета деревянной балки в калькуляторе необходимо ввести основные характеристики:

1. Задать длину балки в свету (фактическая длина балки минус величина опирания балки на стену).
2. Задать шаг балок.
3. Задать расчетную нагрузку на балку.
4. Задать сорт дерева (для расчета по прочности).
5. Задать либо отношение высоты к ширине (h/b), либо ширину (b) с последующим расчетом высоты.

Заполнив все исходные данные и нажав кнопку «Расчет» онлайн калькулятор покажет минимальные сечения по прочности и прогибу, и на основании этих данных подберет окончательный вариант сечения и площадь деревянной балки.

Типы балочных клеток

Систему балок, образующих перекрытие того или иного назначения называют балочной клеткой. В случаях, когда с помощью деревянных балок необходимо перекрыть помещения с длиной, превышающей ширину более чем в 1,5 раза, обычно используют следующие балочные клетки:

1. Упрощенные балочные клетки, состоящие из часто расположенных балок, поддерживающих настилы полов или потолков, основание под кровлю, с уложенными по ним утеплителями, звуко- и пароизоляцией, кровлей. Характерными примерами балочных клеток этого типа являются междуэтажные и чердачные перекрытия по деревянным балкам, используемые в малоэтажном строительстве жилых, общественных и производственных зданий. Пролеты деревянных балок, образующих упрощенную балочную клетку, обычно не превышают 6-8,5 м, а расстояния между балками (шаг балок) определяется действующими на балки нагрузками, требованиями, предъявляемыми к жесткости балок, в также несущей способностью и жесткостью используемых настилов. Обычно шаг балок в этом случае назначают в пределах 0,5-1,2 м, иногда увеличивая его до 2,0-2,5 м.
2. Балочные клетки нормального типа, состоящие из главных и опирающихся на них вспомогательных балок. Вспомогательные балки располагаются по верху или (при необходимости) по низу главных балок, а также в пределах их высоты с шагом, указанным выше для балок упрощенной балочной клетки, Настилы опирают на вспомогательные балки иле одновременно ва вспомогательные и главные балки, что оказывается возможным при сопряжении этих балок в одном уровне. Шаг главных балок в балочных клетках нормального типа, обычно принимают равным 3 или 6 м. Тогда второстепенные балки могут быть выполнены как балки цельного сечения из брусьев или бревен. При шаге главных балок, равном 12 м и более, второстепенные балки необходимо изготовлять из клееной древесины, что приводит к их удорожанию.
3. Усложненные балочные клетки включают главные балки, второстепенные балки и прогоны, поддерживающие балочные настилы. Шаг второстепенных балок в таких балочных клетках целесообразно подбирать таким, чтобы полностью были использованы прогоны, выполняемые из недефицитных лесоматериалов. Когда прогоны объединены обшивками в плиты, шаг второстепенных балок определяется длиной стандартных плит. Обычно шаг второстепенных балок в балочных клетках этого типа не превышает 2-3 м.

Высоту балок в упрощенных балочных клетках назначают в пределах h/l = 1/20 (1/24). В тех же пределах назначают высоты второстепенных балок и прогонов в балочных клетках нормального и усложненного типов.

Генеральные размеры главных балок рекомендуется принимать по следующей таблице:

к_м определяет расход металла на балку в процентах от ее веса.

Весовая оценка балок

На стадии сравнения вариантов и в дальнейшем при более детальной разработке конструкций необходимо учитывать нагрузку g_с.в от собственного веса балок. Предварительное определение этой нагрузки удобно производить по формуле g_с.в = (p+q)/((1000/l×k_с.в)-1), где:

• p и q — временная и постоянная нормативные нагрузки, действующие на деревянную балку.
• l — пролет балки в метрах.
• k_с.в — коэффициент, полученный по данным ранее выполненных проектов однотипных балок (в таблице генеральных размеров главных балок этот коэффициент приведен).

Величина нагрузки от собственного веса деревянных балок, определяемая по этой формуле, получается в тех же единицах измерения, которые приняты для нагрузок p и q.

Расчет деревянных балок цельного сечения

Расчет деревянных балок производится для обеспечения их прочности и жесткости. Проверку балок на прочность производят:

• По нормальным напряжениям M/W_расч ≤ R_и/ϒ_n.
• По скалыванию Q×S_бр/I_брb ≤ R_ск/ϒ_n.

Где:

• M и Q — расчетные изгибающий момент и поперечная сила.
• R_и и R_ск — расчетные сопротивления изгибу и скалыванию.
• I_бр, W_расч — момент инерции (брутто) и сопротивления (расчетный) соответствующих сечений балки.
• S_бр — статический момент (брутто) сдвигаемой части сечения относительно нейтральной оси.
• b — ширина сдвигаемой части сечения.
• ϒ_n — коэффициент надежности по назначению здания или сооружения.