Расчет на прогиб деревянной балки: Расчет деревянной балки на прогиб (калькулятор)

Содержание

Расчет деревянной балки Онлайн, расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

Распределенная нагрузка (перекрытия)

Шаг балок,мм

Нагрузка по площади, кг/кв.м

Распределенная нагрузка, кг/кв.м 150

При относительном прогибе 1/2501/2001/150

максимально допустимый прогиб для междуэтажных перекрытий, мм 16

Расчетный прогиб, мм 12

Расчетный относительный прогиб 1/333

Запас по прогибу в 1. 33 раза

Разрушающая нагрузка, кг 2475

Сосредоточенная нагрузка (ригели)

Сосредоточенная нагрузка, кг

Расчетный прогиб, мм 16

Запас по прогибу в 1.33 раза

Разрушающая нагрузка, кг 1238

Несущая способность бруса

PDH Курсы онлайн. PDH для профессиональных инженеров. PDH Engineering.

"Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экология или экономия энергии

курсов. "

Рассел Бейли, П.Е.

"Это укрепило мои текущие знания и дополнительно научило меня нескольким новым вещам

Стивен Дедук, П.Е.

"Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечают на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова. Спасибо. "

Блэр Хейворд, П.Е.

"Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду использовать ваши услуги снова.

имя другим на работе. "

Рой Пфлайдерер, П.Е.

"Справочный материал был превосходным, и курс был очень интересным, особенно, поскольку я думал, что я уже был знаком

Майкл Морган, П. Е.

"Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

в моей работе. "

Уильям Сенкевич, П.Е.

"У вас есть большой выбор курсов, и статьи очень информативны.Вы

- лучшее, что я нашел ".

Рассел Смит, П.Е.

"Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко заработать PDH, предоставив время для обзора

материал. "

Jesus Sierra, P.E.

"Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле,

от сбоев. "

John Scondras, P.E.

"Курс был хорошо составлен, и использование конкретных примеров эффективно

способ обучения. "

Джек Лундберг, П.Е.

"Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.э., разрешив

получает викторину. "

Арвин Свангер, П.Е.

"Спасибо за предложение всех этих замечательных курсов. Я, конечно, выучил и

очень понравилось. "

Мехди Рахими, П.Е.

"Я очень рад предложениям курса, качеству материала и простоте поиска и

Уильям Валериоти, П.Е.

"Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был прост в использовании. Фотографии в основном обеспечивали хорошее визуальное отображение

обсуждаемых тем. "

Майкл Райан, П.Е.

"Именно то, что я искал. Нужен 1 кредит по этике и нашел его здесь."

Gerald Notte, P.E.

"Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

для всех инженеров. "

Джеймс Шурелл, П.Е.

"Я ценю вопросы" реального мира "и имеют отношение к моей практике, и

Марк Каноник, П. Е.

"Большой опыт! Я многому научился возвращаться к своему медицинскому устройству.

организации. "

Иван Харлан, П.Е.

«Материал курса имел хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Евгений Бойл, П.E.

"Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представленной,

использовать. Большое спасибо. "

Патриция Адамс, П.Е.

"Отличный способ достичь соответствия требованиям PE Continuation Education в течение срока действия лицензии."

Джозеф Фриссора, П.Е.

"Должен признаться, я действительно многому научился. Это помогает провести печатную викторину в течение

Обзор текстового материала. Я

фактических случаев. "

Жаклин Брукс, П.Е.

"Документ Общие ошибки ADA при проектировании объектов очень полезен.

легко доступны. "

Гарольд Катлер, П.Е.

Поверхностное поведение деревянных конструкций при сильных динамических нагрузках

Помимо более распространенных односемейных и малоэтажных домов, в наши дни даже во многих странах можно встретить впечатляющие и дерзкие формы современных деревянных зданий, поскольку на нескольких рисунках 8 представить. Чувство экологически чистых и возобновляемых материалов, а также простота производства и транспортировки из прошлого добавляет новые мотивы для строительства деревянных зданий.

Как обсуждалось во вводном разделе этой главы, современные конструкции должны быть пластичными и рассеивающими, особенно когда они построены в сейсмических зонах.Хотя деревянные конструкции однозначно признаны способными отвечать таким требованиям, при условии, что они являются регулярными, гиперстатическими и связаны с пластичными крепежными элементами (что также подтверждается в таблице 2), большинство вопросов, связанных с оценкой и моделированием этой способности, все еще находятся в стадии обсуждения.

3.1. Важнейшая роль соединений

Соединения в современных деревянных зданиях - это металлические устройства, обеспечивающие передачу усилий между элементами конструкции. Их конструкция является наиболее стратегической частью структурного проекта деревянного сооружения, поскольку от характеристик соединений (тип, механические свойства, геометрия, расстояние, методы сборки) могут сильно зависеть жесткость, прочность, пластичность и энергия. рассеяние всей структуры.

Несмотря на то, что некоторые конструктивные типологии (такие, как устойчивые к моменту системы деревянных каркасов, системы панелей для резки древесины и системы с перекрестными ламинированными панелями) указаны как особенно способные обеспечить пластичное поведение при экстремальных динамических боковых нагрузках [43], это конструкция соединения, которая в конечном итоге определяет ресурсы пластичности деревянной конструкции. Фактически, один и тот же структурный тип может быть приписан различным классам пластичности в зависимости от способности его соединений к вращательной пластичности, что может быть выведено, например, из классификации, проведенной EC8, как указано в таблице 2.

Наиболее распространенными соединениями в современных деревянных конструкциях являются механические крепежные детали дюбельного типа (гвозди, шурупы, дюбели, болты, заклепки), которые глубоко проникают в древесину для переноса нагрузки с помощью деревянного подшипника и изгиба соединителя. Штекерные соединители могут использоваться отдельно или в сочетании с металлическими предварительно просверленными пластинами. Ожидается, что соединения с крепежами типа дюбеля будут пластичными из-за крайне нелинейного поведения древесины при напряжениях врезания и пластического поведения стальных крепежных элементов при изгибе [44].Тем не менее, на них иногда могут влиять внезапные и хрупкие разрушения, такие как сдвиг в блоке или расщепление [45]. Десять различных типов отказов (шесть в одном сдвиге и четыре в двойном сдвиге) рассматриваются европейскими стандартами для деревянных соединений типа дюбеля [46].

На самом деле, деревянные элементы и металлические соединения играют разные роли в сейсмическом поведении деревянных конструкций. Поскольку механизмы разрушения деревянных элементов в основном хрупкие, деревянные элементы должны оставаться в диапазоне упругости даже при очень сильных событиях.Задача удовлетворения спроса на пластичность возложена на металлические соединения, которые, как ожидается, будут выдерживать большие неупругие деформации при предотвращении разрушения. На пластичное поведение соединений влияют как металлические крепежные элементы (которые могут вести себя пластично или хрупко, в зависимости от того, достигнута пластификация или нет), так и прочностные свойства древесины, окружающей зону соединения (направление зерна относительно направление нагрузки).

Предотвращение хрупкого разрушения может гарантировать адекватную пластичность всей конструкции.Соблюдение некоторых правил иерархии прочности может обеспечить пластичное поведение деревянных конструкций. В частности, важно, чтобы крепежные элементы были более слабыми, чем деревянные элементы, которые они соединяют, чтобы они могли производить и рассеивать большое количество энергии.

С другой стороны, чем слабее крепеж, тем ниже их несущая способность. Способ обеспечения как адекватной пластичности, так и достаточной площади опоры заключается в использовании большого количества слабых крепежных элементов. Некоторые альтернативы для улучшения характеристик соединений типа дюбелей обсуждаются в работе.[47].

Хотя пластические свойства одних стальных крепежных деталей хорошо известны и их поведение при циклических нагрузках легко предсказуемо, нелинейный отклик сборки металлических соединителей и окружающей древесины довольно сложно предсказать, поскольку он не является перекрестным свойство участка (как для железобетона). Фактически, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых хорошо известны как прочностные свойства и геометрическая конфигурация используемых материалов, другие подвержены неопределенности как влиянию соседних металлических крепежных элементов или взаимодействию между крепежными элементами и окружающей древесиной.

Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.

Большинство признаков, показанных на рисунке 7 и обсужденных в разделе 2.2.1, характеризуют поведение соединений из металлической древесины, что можно сделать из рисунков 9a и 9b, которые предоставляют качественные примеры типичного гистерезисного поведения клепаных и заколоченных соединений, соответственно. В частности, было обнаружено, что два явления типичны для гистерезисного отклика стальных соединений типа дюбелей, как это было упомянуто в [6].[43]. Первым из них является эффект сжатия , подразумевающий различные гистерезисные кривые от первого до последующих циклов нагрузки (см. Рисунок 9). Второй, называемый памятью материала , обусловлен зависимостью кривой проскальзывания нагрузки от истории нагрузки. Оба эти явления могут влиять на пластичное поведение структуры древесины.

Рисунок 9.

Типичные гистерезисные кривые циклических испытаний металлических (а) клепаных соединений и (б) прибитых соединений.

3.1.1. Влияние эффекта сжатия на пластичное поведение соединений

Эффект сжатия является очень типичной характеристикой гистерезисного поведения соединений дюбельного типа, влияющих как на исторические, так и на современные деревянные конструкции. Механические причины этого обсуждались в разделе 2.2.1. Этот эффект был задокументирован многими авторами, например [48–52]. В частности, было обнаружено, что для данного уровня смещения самое высокое сопротивление и самая широкая петля гистерезиса были достигнуты при первом цикле нагрузки, в то время как последующие циклы были сужены и достигли более низкого сопротивления, стабилизируясь после примерно трех циклов (см. Фиг.9а и 9б).Стабилизация сжатой кривой после трех циклов также упоминается в UNI EN 12512: 2006 [30]. Из-за уменьшения площади петли гистерезиса эффект сжатия может фактически отвечать за уменьшение количества рассеиваемой энергии, хотя соединения по-прежнему способны демонстрировать высокие значения пластичности.

При моделировании механического поведения стального соединения типа дюбеля для целей численного анализа следует учитывать эффект сжатия. Обсуждение того, как это можно сделать, можно найти в работе.[34], даже если стандартные модели, охватывающие эффект сжатия и разрушения прочности и жесткости, еще не доступны, что также не предусмотрено в кодексах практики.

3.1.2. Влияние истории нагрузки на пластичное поведение соединений

Из результатов, доступных в литературе, ясно, что гистерезисное поведение деревянных соединений может сильно зависеть от типа проведенного экспериментального испытания (динамическое, статическое, циклическое, монотонное). ) а также на принятом протоколе испытаний.С другой стороны, хотя существуют различные протоколы для проведения испытаний на циклическую нагрузку на деревянные конструкции, например, EN 12512 [30], стандарт CUREE-Caltech [33], протокол UBC [11], консенсус по наилучшему протоколу для предполагается, что стандарт еще не достигнут [48]. Однако многие экспериментальные данные подтвердили влияние истории нагрузки на конечные результаты.

Это было показано в работе. [48], что соединение обычно достигает своей максимальной нагрузки при меньшей деформации при циклических нагрузках, чем при монотонной нагрузке.В работе [50], было обнаружено, что коэффициент пластичности стенок сдвига древесины может быть намного выше при измерении в статических монотонных испытаниях, чем при измерении в динамических испытаниях. Эти экспериментальные данные указывают на то, что результаты монотонных испытаний имеют тенденцию переоценивать поведение нагрузок-деформаций соединений в отношении испытаний на циклическую нагрузку, и поэтому их следует избегать при определении сейсмических характеристик деревянных зданий [48]. Динамические испытания, безусловно, являются наилучшим выбором для определения поведения деревянных конструкций при сейсмических или ветровых нагрузках, также с учетом того факта, что режимы разрушения могут сильно различаться в статических и динамических условиях [50]. Однако было обнаружено, что петли гистерезиса, полученные в ходе динамических испытаний, очень чувствительны к принятому протоколу [11, 53].

Зависимость пластичности соединения от экспериментального теста также может быть выведена из Таблицы 3, где собраны экспериментально полученные коэффициенты пластичности для различных соединений древесины [44, 48, 51–52, 54]. Таблица 3 может быть весьма удобной, чтобы иметь представление о пластичной способности деревянных соединений, хотя приведенные здесь данные следует сравнивать с осторожностью, учитывая различные образцы, схемы испытаний и протоколы нагружения, используемые в тестах (читатель упоминается документы приведены в таблице для каких-либо подробностей).

Тип соединения Деревянные элементы Нагрузка µ
Стальные пластины с болтами [48] Элементы Glulam Однотонные 3–4,8
Циклический 2.53–2.91
Стальные пластины с заклепками из глулама [48] Члены Glulam Монотонный 16.4–20.4
Циклический 10.74–15,96
Стальные кронштейны с гвоздями или винтами [51, 52] Панели XLam Циклические (параллельно зерну) 3,01–6,36
Циклические (перпендикулярно зерну) 3,82–4,83
Дюбельные [44] XLam-элементы Циклические 1. 3–2.1
Дюбельные, усиленные саморезами [44] Циклические 3.4–7.3
Стальные пластины с прорезями и гвоздями [54] клеящие элементы Однотонные (параллельно зерну) 11.9–31,9
Таблица 3.

Пластичность соединений, полученная в результате экспериментальных испытаний.

Примечание: XLam, с перекрестным ламинированием.

Аналогично, коэффициенты пластичности современных деревянных стен приведены в Таблице 4, как это получено из ссылок. [50, 55, 56]. Данные, собранные в Таблице 4, указывают на хорошую пластичность, которая может быть продемонстрирована современными деревянными конструкциями, хотя для сравнения данных, собранных в Таблице 4, снова необходимо соблюдать осторожность. Наконец, можно также отметить, что кривые гистерезиса, полученные при испытании современных деревянных стен с прибитыми гвоздями соединениями, имеют признаки, аналогичные показанным на рис. 7, что можно сделать, например, из диаграмм, приведенных в [6].[50–51, 55, 57].

Испытательные образцы Соединения Загрузка µ
Стены с оболочкой из фанеры [50] Плиты для гвоздей Монотонные 14
циклический 9,3
Стены среза, обшитые OSB [50] Плиты для гвоздей Однотонные 13.2
Циклический 7,7
Стены с перекрестным ламинированием [55] Прижимы и кронштейны с гвоздями, винтами и заклепками Циклический 3.65–7.54
Срезные стенки, обшитые OSB [56] Стальные пригвожденные кронштейны и прижимы Однотонные 3,5–4,9
циклические 3–4,2
Стенки с ножнами, обшитые GF [56] Стальные гвоздевые кронштейны и удерживающие вниз Циклический 3.4
Сдвиговые стенки, обшитые OSB и GF [56] Стальные скобки и прижимные планки Монотонные 5.67
Таблица 4.

Пластичность современных деревянных стен, полученных в результате экспериментальных испытаний ,

Примечание: OSB, ориентированная стружечная плита; GF, гипсовое волокно.

3.2. Нелинейный динамический анализ для прогнозирования сейсмического отклика деревянных конструкций

Нелинейный анализ временной истории (NLTHA) является наиболее полной процедурой, допускаемой сейсмическими кодами для проектирования сейсмостойких конструкций.Он включает в себя полное исследование истории времени при различных совместимых со спектром движениях грунта. Несмотря на свой потенциал, NLTHA все еще недостаточно используется, вероятно, из-за трудностей, с которыми оно, несомненно, связано, и даже из-за некоторых недостатков действующего кодекса практики [58]. Такой анализ, однако, является лучшим способом прогнозирования фактических сейсмических характеристик конструкций, состоящих из упругих и неупругих частей. Действующие кодексы практики позволяют проводить нелинейный анализ для расчета внутренних сил в элементах деревянных конструкций при условии, что они способны перераспределять внутренние силы через соединения адекватной пластичности [46].

При реализации NLTHA эффективный подход к моделированию структуры заключается в том, чтобы отделить критические зоны, в которых пластичное поведение NLTHA может проявляться от других частей конструкции, которые, как ожидается, будут упруго деформироваться даже в конечном состоянии. Это типичная процедура, которой придерживаются, например, в железобетонных рамах, где пластиковые петли обычно сосредоточены на обоих концах колонн и балок, в то время как превентивная пластификация балок гарантируется некоторыми правилами иерархии прочности на основе кода.Аналогичная процедура может быть использована для деревянных конструкций, принимая деревянные элементы в качестве чисто упругих элементов и соединений в качестве нелинейных связей. Чтобы соответствовать современной философии проектирования емкости, деревянные элементы должны быть перепроектированы так, чтобы их хрупкое разрушение следовало за пластификацией соединений (правило иерархии прочности).

3.2.1. Моделирование деревянных соединений

Использование экспериментальных данных часто является наилучшим способом получения механического поведения деревянного соединения при динамических нагрузках.В литературе было предложено несколько эмпирических моделей, которые обычно включают параметры, откалиброванные по экспериментальным данным, см., Например, [34, 43, 59, 60]. Следует, однако, отметить, что извлечение общей модели из экспериментальных кривых нагрузки-смещения требует осторожности из-за возможной зависимости как от истории нагрузки, так и от схемы испытаний [34, 61, 62], как уже обсуждалось в разделе 3.1.2. Более подробные микромодели были также предложены другими авторами, например [62–64], которые исследовали нелинейный отклик металлических крепежных элементов и окружающей древесины с помощью трехмерного анализа методом конечных элементов.Все еще требуя некоторой эмпирической корректировки параметров, такие сложные модели обычно подразумевают значительное ухудшение вычислительных усилий, которое может стать неустойчивым для целей, отличных от целей передовых исследований.

Как уже отмечалось в разделе 3.1, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых трудно предсказать. Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.Как бы трудно это ни было, найти подходящую модель для гистерезисного поведения соединений важно для изучения динамического отклика деревянной конструкции, по крайней мере, когда необходимо выполнить нелинейный анализ.

Коммерческие пакеты для структурного анализа обычно позволяют выбирать между различными механическими моделями для реализации поведения нелинейных связей. Например, сводная гистерезисная модель, предоставляемая широко используемым SAP2000 для нелинейных связей (NLLINK), изображена на рисунке 10.Чтобы принять модель, подобную этой, необходимо правильно назначить набор параметров, чтобы воспроизвести все типичные явления, экспериментально обнаруженные в соединениях древесины, такие как жесткость и снижение прочности, а также эффекты защемления.

Рисунок 10.

Мультилинейная модель пластикового шарнира для нелинейных связей (NLLINK) в SAP2000.

Соединительный узел Конструкция и оптимизация производительности балочной фермы

1. Введение

В течение многих лет строительную отрасль в Китае называли «крупными энергопотребляющими домохозяйствами» в сфере промышленности и транспорта. На строительное энергопотребление приходится треть общего энергопотребления всего общества, что в 2–3 раза выше, чем в других странах при тех же климатических условиях (см. [1]). Это в основном связано с традиционными китайскими строительными материалами, такими как сталь, цемент, глиняный кирпич и т. Д.Эти материалы не только тратят много природных ресурсов, но и вызывают загрязнение окружающей среды. Поэтому использование экологически чистых строительных материалов стало ключом к энергосбережению и сокращению выбросов в строительной отрасли. 5 марта 2016 года премьер-министр Ли Кэцян четко заявил в «Отчете о работе правительства» четвертой сессии 12-го Всекитайского собрания народных представителей, что цель работы в области жилищного строительства - дальнейшее продвижение новой урбанизации и активное развитие зеленых. здания и строительные материалы (см. исх.[2]). Очень важным направлением развития зеленых зданий является архитектура деревянных конструкций (см. [3]). Большое количество исследований также показали, что структура древесины лучше способна экономить энергию и сокращать выбросы, чем другие структурные формы (см. [4, 5, 6]). Как одна из основных тенденций в современной архитектуре, энергоэффективность зданий может быть полезной для роста национальной экономики, а также способствовать защите экологической среды (см. [6, 7]). Кроме того, у здания с деревянным каркасом есть сильная сборная конструкция, потому что большинство его компонентов обрабатываются на заводе.Исследование компонентов очень важно, потому что компоненты тесно связаны с безопасностью и энергоэффективностью структуры древесины.

Поскольку важные части деревянного строительного здания, система пола и крыша обычно делятся на два вида систем: традиционная система решетка-стропила и система ферменных конструкций из светлого дерева, и последняя используется более широко. С развитием структуры светлого дерева в Китае перспективы применения фермы из светлого дерева в современной структуре дерева в Китае будут становиться все более и более широкими.Ферменная конструкция балки состоит из нескольких частей одиночной фермы из светлого дерева с помощью соединителей и обычно используется в ключевых частях кровли или системы пола в современных зданиях с деревянными конструкциями и в проектах по реконструкции кровли. Для системы пола и крыши современной конструкции из дерева ключевые соединения испытывали как верхнюю равномерную нагрузку, так и концентрированную нагрузку от других связанных с ними ферм. Таким образом, силовое обстоятельство настолько сложное, что обычная одиночная деревянная ферма вряд ли может выдержать (см. [8, 9, 10]).Общим решением в практическом проектировании является увеличение площади поперечного сечения элемента путем объединения множества обычных ферм из светлого дерева в качестве конструктивного элемента для получения большей несущей способности (как показано на фиг.1). Форма балочной фермы может быть легко получена и соответствует тенденции развития индустриализации и модульности зданий. Кроме того, возникла какая-то длиннопролетная и консольная конструкция с развитием современного деревянного строения, которому требуется деревянная ферма с более высокой несущей способностью.По мере необходимости, ферменная ферма имеет более высокую грузоподъемность, больший пролет и более широкий диапазон использования по сравнению с одиночной деревянной фермой. В настоящее время исследования по одной ферме очень зрелые (см. [11, 12, 13]), но по ферме фермы было проведено мало исследований. В большинстве практических инженерных проектов многие строители работают в основном в зависимости от своего опыта без какого-либо надежного стандарта, что приведет к некоторым потенциальным проблемам безопасности. Ферменная конструкция балки обычно соединяется с гвоздем и болтом, что вызывает легкую коррозию, а механические свойства снижаются в условиях огнестойкости.Поэтому в этой главе был разработан новый тип метода соединения, который используется для фермы фермы (как показано на рисунке 2). Разъем деревянного дюбеля нелегко заржаветь, и его механические свойства не будут быстро снижаться в условиях огнестойкости. Кроме того, деревянные разъемы могут повысить пластичность подключенных компонентов. Таким образом, производительность фермы фермы улучшается. Узел соединения деревянной конструкции также связан с несущей способностью и нормальным использованием всего здания в будущем.Поэтому очень важно изучить узлы соединения структуры древесины (см. [14]).

Рисунок 1.

Применение фермы в конструкции здания.

Рисунок 2.

Новый тип фермы фермы.

2. Новая конструкция узла соединения ферменной фермы

В настоящее время способы соединения ферменной фермы относительно просты. Метод внутреннего соединения рекомендуется в технической спецификации для ферм из светлого дерева (JGJ / T 265-2012), но при соединении с гвоздями остаются следующие проблемы.

  1. Обработка сложная. Ферма фермы должна постоянно переворачивать ферму во время обработки. Гвозди в разных частях не способствуют промышленно обработанной линии обработки.

  2. Плохая огнестойкость. Под воздействием огня сталь размягчается и ее механические свойства быстро уменьшаются. Отказ узла ферменной фермы влияет на его общую несущую способность, что приводит к кратковременному отказу конструкции.

  3. Легко ржавеет.Стальные или железные гвозди подвержены коррозии при воздействии воздуха, которые более выражены в условиях высокой влажности и высокой соли, что снижает долговечность всей деревянной конструкции.

  4. Плохое рассеяние энергии. Гвозди - это соединения крепежного типа, которые ограничивают относительное вращение фермы и фермы и не могут потреблять энергию, генерируемую поперечной силой, что приводит к ослаблению поперечного сопротивления всего здания.

В связи с проблемами, связанными с режимами соединения ферменной фермы, в этой главе предлагается новый тип режимов соединения ферменной фермы, который заменяет традиционные железные соединители на деревянные соединители.Конкретная схема выглядит следующим образом: все отдельные фермы, составляющие ферму балок, предварительно собираются и временно фиксируются, затем предварительно сверлят в определенных местах всех ферм и, наконец, вставляют в деревянный или бамбуковый круглый дюбель, который представляет собой деревянный дюбельный соединитель ( см. [15]) (как показано на рисунке 2).

Использование деревянных или бамбуковых соединителей в основном связано с тем, что деревянные или бамбуковые соединения менее подвержены коррозии, чем железные соединения (см. [16, 17]). Также нет проблем с резким падением механических свойств в огнеупорных условиях.Кроме того, деревянные или бамбуковые соединения могут значительно улучшить пластичность соединяемых элементов (см. [18]), тем самым улучшая характеристики фермы фермы при сопротивлении боковым усилиям.

Выбор положения соединения деревянного штифта определяется характеристиками силы параллельной фермы хорды. Параллельная хордовая ферма может рассматриваться как просто поддерживаемая балка при воздействии верхней равномерной нагрузки. Сила в основном ложится на верхний и нижний пояс фермы.Верхняя хорда находится под давлением, а нижняя хорда подвергается растяжению, но полотно играет только вспомогательную роль. На рисунке 3 показана диаграмма внутренних сил фермы из светлого дерева, поддерживаемой верхним равномерным узлом. Из диаграммы внутренних сил видно, что если ферма с параллельными хордами рассматривается как статическая комбинационная структура, это означает, что хорда разорвана, и оба конца шарнирны. При равномерной нагрузке среднее значение изгибающего момента каждой хорды является наибольшим, а усилие сдвига, по меньшей мере, равно нулю.Использование деревянных дюбельных соединителей требует предварительного сверления верхнего и нижнего поясов фермы, что уменьшает размеры поперечного сечения сетки в поперечном сечении. Формула расчета усилия сдвига конструктивного элемента:

τ = QAE1

Рисунок 3.

Диаграмма внутренней силы параллельной фермы хорды. (а) Диаграмма осевой силы параллельной хордовой фермы; (б) диаграмма изгибающего момента параллельной хордовой фермы; (c) Диаграмма силы сдвига параллельной хорды.

A представляет поперечное сечение срезанной части срезанного элемента.Уменьшение A означает увеличение напряжения сдвига в элементе. Поэтому положение разъема должно быть расположено там, где усилие сдвига хорды является наименьшим, то есть серединой каждых двух узлов хорды.

3. Обзор эксперимента

3.1. Экспериментальный дизайн

Материал, использованный в испытании, - материал лиственницы ( Larix gmelinii) , импортированный из России. Марка материала II степени, плотность 0,657 г / см 3 .Содержание влаги составляет 17,4%, в соответствии с общими требованиями к физическим и механическим испытаниям древесины (GB / T 1928–2009).

В соответствии с методом непрерывной загрузки ферм в стандарте для методов испытаний деревянных конструкций (GB20329-2012) было проведено испытание на статическую нагрузку для шести типов ферм с малыми пролетами, и номер испытательного образца выражается в виде S.

Чтобы исследовать влияние деревянных дюбелей различного диаметра на производительность ферменной фермы, эксперимент в этой главе содержит ферменную ферму из трех деревянных дюбелей различного диаметра.Деревянные дюбеля имеют диаметр 12, 16 и 20 мм. Оценка эффективности трехбалочной фермы все еще рассматривается с двух сторон: предельная несущая способность и сопротивление деформации. Среди них анти-деформационная способность включает сопротивление ползучести и упругое восстановление.

Кроме того, в эксперименте также была создана ферма из балок, состоящая из трех отдельных ферм, для изучения эффекта усиления фермы фермы с увеличением количества одиночных ферм.Диаметр деревянных дюбелей, соединяющих фермы фермы, зависел от результатов эксперимента фермы фермы с двумя отдельными фермами. Чтобы отличить другие фермы фермы с двумя одиночными фермами, фермы фермы с тремя одиночными фермами обозначены G3, в то время как другие фермы фермы обозначены G2.

На рисунке 4 показана структурная форма и конкретные размеры образца, используемого в этом испытании. Фермы фермы, используемые в эксперименте, все составлены из этой единственной фермы.

Рисунок 4.

Размер фермы фермы (единица измерения: мм).

Конкретный состав испытательного образца показан в таблице 1.

Номер фермы Описание Количество
SPT-S Обычная одинарная ферма 1
SPT-G2-N Балочная ферма из двух гвоздей SPT-S 1
SPT-G2-12 Ферменная ферма из двух SPT-S, соединенных дюбелем из бука диаметром 12 мм 2
SPT-G2-16 Ферменная ферма из двух SPT-S, соединенных между собой дюбелем из бука диаметром 16 мм 2
SPT-G2-20 Ферменная ферма из двух SPT -S соединен штифтом из бука 20 мм 2
SPT-G3 Ферма фермы изготовлена ​​из трех шпонок SPT-S, соединенных шпонкой 16 мм диаметром 1
Таблица 1.

Номер образца и описание.

3.2. Теоретический расчет

Расчет стандартной нагрузки ПК

Предположим, что расстояние между фермами составляет 406 мм, а срок службы здания - 50 лет.

В соответствии с редакцией кода нагрузки 2012 года для проектирования строительных конструкций (GB5009-2012):

Стандартное значение постоянной нагрузки: 0,885 × 0,406 = 0,359 кН / м

Вес фермы: 0,106 × 0,406 = 0,043 кН / м

Снеговая нагрузка нормативное значение: 0.5 × 0,406 = 0,203 кН / м

Стандартное значение рабочей нагрузки: 2,0 × 0,406 = 0,812 кН / м

Расчетное значение нагрузки: (0,359 + 0,043) × 1,2 + (0,203 + 0,812) × 1,4 = 1,9 кН / м

Нагрузка на узел: 1,9 × 1,734 ≈ 3,3 кН.

3.3. Программа и устройство нагрузки

В соответствии с нагрузкой на ферму в стандарте для методов испытаний деревянных конструкций (GB50329-2012), испытание на статическую нагрузку на ферму добавляло нагрузку первого порядка каждые 10 минут на этапе разрушения с нагрузкой 0.2 Pk за сцену. Этот тест использовал механическую испытательную машину для загрузки. Таким образом, процедура загрузки может выполняться в режиме непрерывной загрузки, который составляет 0,2 Пк каждые 10 минут. Загрузка в минуту была 0,02 Pk . После приведенного выше теоретического расчета Pk составлял 3,3 кН, а нагрузка в минуту составляла 0,066 кН. Однако в предварительном эксперименте мы обнаружили, что ферменная конструкция балки более чем в два раза превосходила несущую способность одиночной фермы.Таким образом, во время процесса загрузки нагрузка каждой ступени также удваивалась до 0,132 кН. Если балочная ферма состоит из трех отдельных ферм, нагрузка на ступень также была утроена до 0,198 кН. Схема конкретной системы загрузки показана на рисунке 5.

Рисунок 5.

Система загрузки.

3.4. Индекс оценки и расположение точек измерения

Целью этого эксперимента является изучение влияния различных диаметров штифтов на механические свойства новой ферменной фермы, соединенной штифтами.Оценка характеристик фермы фермы для различных диаметров штифтов должна также начинаться с аспектов предельной несущей способности, сопротивления деформации, формы и механизма разрушения. Следовательно, аналогично испытанию на статическую нагрузку стропильных ферм с большими пролетами, необходимо непрерывно отслеживать изменения смещения различных узлов различных стропильных ферм. В этом эксперименте между хордой и зубчатой ​​пластиной был также установлен датчик перемещения малого радиуса действия для измерения относительного скольжения зубчатой ​​пластины относительно хорды.Кроме того, тензометрические датчики были расположены на важных аккордах для измерения напряжения на различных этапах аккордов. Конкретное расположение точек измерения показано на рисунке 6.

Рисунок 6.

Расположение тензодатчиков и датчиков смещения. а) компоновка тензометрического датчика; (б) датчик перемещения; (в) универсальная механическая испытательная машина.

4. Описание явления

4.1. Общее разрушение

В этой главе проводится тест на статическую нагрузку для одной одиночной фермы и девяти фермы фермы, включая ферму фермы, состоящую из трех фермы фермы.Существует большая разница в предельной несущей способности и деформации различных типов ферм. Однако общая форма и процесс разрушения фермы примерно одинаковы. Форма повреждения разъема, снятого после испытания фермы, также сильно отличается. Это также полностью иллюстрирует различную связь между фермами фермы, которая будет иметь большее влияние на его производительность.

Во-первых, во время предварительной загрузки ступени T1 ферма не произвела существенных изменений.После 30 минут загрузки все типы ферм вызвали очень небольшие остаточные деформации. В частности, ферменная конструкция балки могла достичь полного упругого восстановления. Из кривой нагрузки-смещения ступени T1 на рисунке 7 определенное значение ползучести появилось в одиночной ферме во время фазы предварительной нагрузки. Переменные ползучести других фермы балок были незначительными. Использование дюбелей разных диаметров мало повлияло на характеристики фермы фермы.

Рисунок 7.

Смещение нагрузки на стадии Т1. (а) SPT-S; (б) SPT-N; (С) SPT-G2-12; (d) SPT-G2-16; (e) SPT-G2-20.

По ходу испытания не было значительного явления испытания для каждой фермы от 24-часовой удерживающей нагрузки до начальной ступени T3 . Однако при загрузке до 5 Pk явление испытания начало проявляться в пролете фермы, и в других узлах явного явления не было. Например, небольшая выпуклость пластины фермы произошла в верхнем узле B SPT-S, а нижняя хорда образовала трещины возле узла (как показано на рисунке 8).На других этапах другие балочные фермы были похожи на испытательный феномен одиночных ферм, и феномены разрушения также были сосредоточены в этих двух местах. В частности, выпуклая пластина центрального узла B верхнего пояса выпуклая (как показано на рисунке 9). В основном это связано с силовым механизмом параллельной хордовой фермы. Когда ферма с параллельными хордами подвергается верхней концентрированной нагрузке, верхняя хорда подвергается сжатию, а нижняя хорда находится под напряжением. В сочетании с анализом структурной механики диагональное полотно фермы будет создавать поперечную силу в узле B, чтобы противостоять верхней сосредоточенной нагрузке.Следовательно, узел В подвергался воздействию напряжения сдвига, и напряженная среда была очень сложной. В сочетании с окончательной формой разрушения ферменной плиты, ферменная плита в узле B в конечном итоге стала формой разрушения при сдвиговом сжатии.

Рисунок 8.

Трещины в нижней хорде сопровождаются процессом испытания на удаление зубьев SPT-S1.

Рисунок 9.

Ошибка сжатия сдвига сопряженной пластины в узле B. (а) SPT-G2-N; (б) SPT-G2-12-1; (c) SPT-G2-16-2; (d) SPT-G2-20-2.

Кроме того, многие эксперименты обнаружили, что общее повреждение фермы разрушается разрушением нижнего пояса. Узел нижнего пояса также напрямую влияет на силовые характеристики. На рисунке 10 показана фактическая фотография разрушения в нижних поясах ферм. При обработке фермы экспериментаторы должны обращать внимание на выбор нижнего пояса и стараться избегать слишком большого количества спецификаций с узлами. Тем не менее, верхний пояс и сетка фермы имели очевидные повреждения при сдвиге, а хорда не имела явных повреждений.Следовательно, когда деревянная ферма обрабатывается, сорт обрабатываемого материала может быть соответствующим образом уменьшен.

Рисунок 10.

Разрушение в нижних поясах ферм. (а) SPT-G2-N; (б) SPT-G2-12-2; (c) SPT-G2-16-1.

Разрушение нижней хорды фермы SPT-G2-20 было вызвано разными причинами. SPT-G2-20 имел отверстие диаметром 19,5 мм в верхних и нижних поясах. Отверстие нижней хорды было слишком большим, разрушая волокна в направлении дерева, а также уменьшая чистую площадь поперечного сечения хорды фермы.В условиях постоянной силы уменьшение чистой площади поперечного сечения стержня увеличит нагрузку на хорду. Прочность на растяжение древесины большого размера меньше прочности на сжатие, поэтому нижний пояс легко повреждается. На рисунке 11 показана реальная фотография провала балки фермы SPT-G2-20. Трещина нижнего пояса начиналась от деревянного штифта и проходила через весь пояс. В конечном итоге это привело к полному разрушению фермы, но при этом штифт был незначительным.

Рисунок 11.

Феномен отказа SPT-G2-20-1.

4.2. Разрушение узла соединения

В предыдущем разделе описан режим отказа узла фермы фермы, соединенной дюбелем диаметром 20 мм между одиночными фермами фермы фермы. Окончательный ущерб был вызван разрушением нижнего пояса, но шпонки практически не деформировались. Размер дюбелей и соединителей гвоздя был поврежден в разной степени. На рисунке 12 показан разъем, снятый с фермы после окончательного разрушения каждого ферменного фермы.

Рисунок 12.

Неисправность разъемов.

Из рисунка 12, деформация, вызванная соединением гвоздя, была большой. Как и в случае соединительной балочной фермы с длинными пролетами, в середине ногтя появился пластиковый шарнир. Когда ферма была загружена на более позднюю стадию, более очевидная дислокация произошла между отдельными фермами, которые составляют ферму фермы. Разные диаметры дюбелей порождают разные формы деформации или повреждения. Во-первых, подобно гвоздю, деревянный дюбель диаметром 12 мм также изготовил пластиковую петлю.Однако величина деформации была меньше, чем у гвоздевого соединения. Диаметр деревянных дюбелей сказался на его жесткости. Деформация дюбеля большого диаметра была небольшой. Дюбели диаметром 20 мм практически не деформировались. Деревянные дюбели почти не пострадали от повреждения фермы. Деформация деревянных дюбелей с 16 мм также не была очевидной. Потеря поперечного сечения хорды была уменьшена при обеспечении достаточной прочности сустава. Соотношение между диаметром отверстия и штифтом ферменного элемента также влияло на характеристики соединения.Черный цвет на конце дюбеля диаметром 20 мм на рисунке 13 является результатом карбонизации, когда дюбель был ввинчен в паз. Когда диаметр отверстия хорды составлял менее 0,5 мм от диаметра деревянного штифта, деревянный штифт, ввернутый в стержень, обугливался за счет высокоточного вращения, и на поверхности штифта образовался обугленный слой, который защищена поверхность деревянного дюбеля. Поверхностная прочность была улучшена. Поэтому необходимо тщательно выбирать соединители и подбирать подходящий размер предварительного сверления с точки зрения долговечности фермы фермы.

Рисунок 13.

Максимальная несущая способность ферм.

5. Предельная несущая способность

Рисунок 13 представляет собой сравнение предельной несущей способности фермы категории пять. Среди них новая ферменная ферменная конструкция из деревянных шпонок проходит в среднем два испытания. Из рисунка видно, что предельная несущая способность всех видов деревянных ферм намного выше, чем ее теоретическое расчетное значение, поэтому уменьшение пролета фермы будет эффективно улучшать ее несущую способность.Кроме того, предельная несущая способность различных ферменных ферм намного больше, чем у одинарной фермы, но предельная несущая способность различных ферменных ферм мало отличается друг от друга. Фермы из 12-мм и 16-мм деревянных шпонок имеют относительно высокую предельную несущую способность. Ферма фермы, соединяющая гвоздь, влияла на синергию фермы фермы из-за взаимного смещения между отдельными фермами, снижая таким образом характеристики подшипников. Ферма фермы с деревянным штифтом диаметром 20 мм имела большую площадь отверстия в нижней хорде фермы, что уменьшало чистую площадь поперечного сечения натяжного элемента, тем самым снижая несущую способность фермы.

6. Анализ результатов испытаний на прогиб узла

На рисунке 14 показана диаграмма прогиба нижних поясов трех ферменных ферм с использованием двух дюбельных соединений различного диаметра. Из рисунка видно, что три типа ферм демонстрируют хорошую согласованность на первых двух этапах загрузки. Ферма входит в нелинейную стадию, когда она входит в стадию разрушения, и результаты двух испытаний будут различаться из-за изменчивости древесины. На рисунке 17 показано изменение общей деформации фермы в процессе загрузки.Изображение показывает, что трудно различить влияние различных методов соединения на сопротивление ползучести, характеристики упругого восстановления и сопротивление деформации фермы на образцах фермы с небольшим пролетом. Только на этапе разрушения фермы можно определить кривую прогиба и проанализировать различные типы и механизмы разрушения.

Рисунок 14.

Отклонение во времени новых ферменных ферм от начала до конца. (а) SPT-G2-12; (б) SPT-G2-16; (c) SPT-G2-20.

Как показано на рисунке 15, кривые нагрузки-отклонения одиночной фермы, фермы балки гвоздевого соединения и фермы фермы деревянного дюбеля выбираются на этапе разрушения. Из рисунка видно, что разные типы ферм имеют разные способы и механизмы отказов. Одиночная ферма показала явные характеристики хрупкого разрушения. В непосредственной близости от провала не было никаких явных признаков. Трещина произошла возле узла нижнего пояса (как показано на рисунке 8).Затем трещина продолжала увеличиваться. В конце концов, полный отказ фермы был вызван внезапным переломом нижней хорды.

Рисунок 15.

Кривая нагрузки на прогиб ферм.

Пластичность двух ферменных ферм значительно лучше, чем у одиночных. На средней и более поздних стадиях отказа фермы кривая нагрузки-смещения часто показывает поворот на одном конце. Причиной поворотов является то, что одна ферма в ферме балок была разрушена первой.Поскольку другая ферма все еще имела грузоподъемность, она быстро выдержала бы верхнюю нагрузку. Тем не менее, он также будет быстро разрушен, потому что была подчеркнута только одна ферма. Из-за различных связей между выбранными одиночными фермами фермы фермы вышеописанная ситуация будет другой. Несмотря на то, что коэффициент пролета при сдвиге был снижен, ферменная конструкция балки гвоздевого соединения все еще демонстрировала нестабильность в плоскости на более поздней стадии нагрузки. Фермы с большими пролетами были не очень очевидны.Был взаимный вывих между верхними фермами. Ферма фермы будет очевидна, что сначала была уничтожена одна ферма, а затем быстро будет разрушена другая ферма. Таким образом, ферменная конструкция балки гвоздя не дала ожидаемого эффекта «один плюс один больше двух». Ферма фермы, соединенная деревянным штифтом, могла сохранять хорошую синергию между загруженными фермами. Поэтому у SPT-G2-16 также была первая волна, в которой у SPT-G2-N были свои повороты. Однако можно видеть, что падение смещения было очень ограниченным, что указывает на то, что ферма не была полностью разрушена.По мере того, как нагрузка продолжала увеличиваться, на кривой появились три или четыре небольших поворота. В конце концов, трещины, которые образовались в нижней части двух нижних поясов фермы, были чрезмерными и полностью проникли (как показано на рисунке 16), что привело к разрушению фермы.

Рисунок 16.

Феномен отказа SPT-G2-16.

На рисунке 17 показаны кривые отклонения нагрузки трех новых ферменных ферм с различными диаметрами деревянного дюбеля в качестве соединения между отдельными фермами.Из рисунка видно, что кривые отклонения нагрузки трех ферменных ферм имеют разные формы. Ферма фермы с деревянным штифтом диаметром 20 мм имела такой же режим разрушения, как и ферма, которая представляла собой хрупкое разрушение (как показано на рисунке 10). Нижний пояс был разорван под действием напряжения и сдвига. Балочная ферма, соединенная дюбелем диаметром 12 мм, была аналогична ферменной ферме, соединенной гвоздем. Хотя кривая нагрузки-смещения претерпела скручивание, ферма не показала хорошего синергизма.Наконец, появился пластиковый шарнир, похожий на деревянный штифт и гвоздь. Следовательно, балочная ферма, соединенная с помощью дюбеля, показала лучшие механические характеристики при использовании деревянного дюбеля диаметром 16 мм.

Рисунок 17.

Кривая нагрузки-прогиб новых фермы.

7. Дальнейшие эксперименты фермы фермы, состоящей из трех отдельных ферм

В последнем разделе фермы фермы, соединенные тремя деревянными дюбелями различного диаметра, были испытаны на статическую нагрузку, а ферма фермы с деревянными дюбелями диаметром 16 мм была Лучший.Все предыдущие эксперименты были выполнены на ферме фермы, состоящей из двух одинарных ферм, но ферма фермы, состоящей из трех или более ферм, не были протестированы. Для фермы фермы, которая будет широко использоваться в более крупных пролетных конструкциях и более сложных опорных средах, они не могут состоять только из двух отдельных ферм. Это должно рассмотреть больше форм единственных комбинаций фермы. В сочетании с результатами испытаний, приведенными в предыдущем разделе, в этом разделе проводится испытание на статическую нагрузку на ферму балок, состоящую из трех одинарных ферм, соединенных деревянными дюбелями диаметром 16 мм.Эффект усиления фермы фермы был изучен в сравнении с фермой фермы, состоящей из двух отдельных ферм, соединенных деревянными дюбелями одинакового диаметра.

Что касается несущей способности, ферменная конструкция фермы, состоящая из двух одинарных ферм, была 53 кН, а ферменная конструкция фермы, состоящая из трех отдельных ферм, имела несущую способность 77 кН, увеличившись на 45%. Таким образом, чем больше количество отдельных ферм, составляющих ферму фермы, тем более очевидные эффекты улучшения имеют с точки зрения режима отказа, две фермы фермы были похожи, и хорда была разрушена в условиях растягивающего сдвига, в результате чего уничтожение фермы.Как показано на рисунке 18, средняя ферма впервые появилась в виде трещин на нижнем поясе. Увеличение силы привело к полному отказу промежуточной фермы, когда только две фермы были нагружены, но ферма фермы потеряла синергию в это время. Затем деревянные дюбели нижнего пояса были также разрушены (как показано на рисунке 19). Нижний пояс одиночной фермы на внешней стороне ферменной фермы полностью растрескался в направлении зерна. Ферма провалилась в целом. Как показано на рисунке 20, кривые нагрузки-смещения двух ферменных ферм на заключительном этапе разрушения, также можно обнаружить, что две ферменные фермы имеют очень похожие режимы разрушения и обе демонстрируют хорошую пластичность.

Рисунок 18.

Отказ SPT-G3-16.

Рисунок 19.

Отказ разъемов в SPT-G3-16.

Рисунок 20.

Кривая нагрузки-смещения в стадии разрушения.

8. Заключение

В этой главе было проведено испытание на статическую нагрузку деревянных ферм, чтобы исследовать влияние различных соединений на механические свойства фермы фермы между отдельными фермами фермы фермы, особенно влияние различных диаметров дюбелей на ферменная конструкцияРезультаты показали, что:

  1. Ферма фермы с деревянным штифтом должна быть присоединена к ферме фермы целиком, но диаметр деревянного дюбеля следует выбирать разумно.

  2. С точки зрения несущей способности, механизма разрушения и режима фермы ферменная конструкция фермы имеет наилучшие характеристики при диаметре деревянного штифта 16 мм.

  3. В предельных состояниях эксплуатационной пригодности использование соединительных штифтов различных диаметров мало влияет на сопротивление деформации фермы фермы.

  4. На верхнем поясе, соединенном с пластиной фермы, пластина фермы подвержена сдвиговому повреждению из-за совместного воздействия давления и сдвига. В реальном проекте следует попытаться сделать частичное усиление.

  5. По мере увеличения числа отдельных ферм, из которых состоит ферма фермы, также будут происходить значительные улучшения ее механических свойств.

  6. Деревянные сучки, особенно мертвые сучки, оказывают сильное ослабляющее влияние на несущую способность аккордов деревянных ферм.Полный отказ фермы часто происходит из-за наличия узла, поэтому выбор фермы должен быть сделан. Аккорд фермы следует избегать использования материалов с сучками. При необходимости может быть выбрано, что вместо стали используют древесину, разрабатывая композитную структуру сталь-дерево.

Благодарность

Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант № 31670566) и Национального двенадцатого пятилетнего плана поддержки науки и технологий (2015BAD14B0503).

Деревянные балки перекрытия – виды, расчет деревянного перекрытия + пример

Стены и перекрытия – основные элементы любого строительства.

Назначение перекрытия – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.

Можно выделить несколько видов перекрытия: металлическое, железобетонное и деревянное.

 

Более подробно остановимся на деревянных перекрытиях, поскольку именно они получили наибольшее распространение в частном строительстве.

Деревянное балочное перекрытие обладает преимуществами и недостатками

Плюсы:

  • красивый внешний вид;
  • малый вес дерева;
  • ремонтопригодность;
  • высокая скорость монтажа.

Минусы:

  • без специальной защитной пропитки горючи;
  • низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими балками;
  • подвержены воздействию влаги, грибка и живых организмов;
  • могут деформироваться от перепадов температур.

Требования к перекрытиям из дерева

Материал для деревянных балок перекрытия должен обладать определенными свойствами и соответствовать требованиям:

  • прочность. Материал перекрытия должен выдерживать возможные нагрузки. Следует учитывать воздействие как постоянных нагрузок, так и переменных;
  • жесткость. Означает способность материала сопротивляться изгибу;
  • звуко- и теплоизоляция;
  • пожарная безопасность.

Типы и виды деревянных перекрытий - классификация

1. По назначению

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкам

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкамОсновное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.

Чердачное перекрытие по деревянным балкам

Чердачное перекрытие по деревянным балкамПринцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкам

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкамКонструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

2. По виду

Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.

Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытия

Для их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

Клееные деревянные балки перекрытия

Снимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

Клееные деревянные балки перекрытия - схема устройства

Преимущества клееных балок:
  • высокая прочность;
  • возможность перекрывать большие пролеты;
  • легкость монтажа;
  • незначительный вес;
  • длительный срок службы;
  • отсутствие деформации;
  • пожарная безопасность.

Максимальная длина деревянной балки перекрытия такого вида достигает 20 метров погонных.

Поскольку клееные деревянные балки имеют гладкую поверхность, их часто не зашивают снизу, а оставляют открытыми, создавая в комнате стильный дизайн интерьера.

Сечение деревянных балок перекрытия

Как показывает практика, сечение балок деревянного перекрытия оказывает существенное влияние на способность балки выдерживать несущую нагрузку. Поэтому, необходимо предварительно выполнить расчет сечения деревянных балок перекрытия.

Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

В деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.

Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сечения

Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).

Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)

Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.

Деревянные балки перекрытия - размеры

Деревянные двутавровые балки перекрытия

Могут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.

Деревянные двутавровые балки перекрытия

Преимущества деревянных двутавровых балок:
  • точные размеры;
  • возможность использования на длинных пролетах;
  • исключена возможность деформирования;
  • малый вес;
  • уменьшение мостиков холода;
  • возможность закрепить коммуникации;
  • возможность монтажа своими руками без привлечения специальной техники;
  • широкая сфера применения.
Недостатки:
  • высокая стоимость;
  • неудобны для утепления плитами.

Правильный подбор сечения деревянной балки должен быть включен в расчетный план, в противном случае, конструкция перекрытия окажется недостаточно или избыточно жесткой (лишняя статья расходов).

Деревянные двутавровые балки перекрытия - виды и типы, таблица

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Расчет деревянного перекрытия

Расстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

Во-первых, предполагаемыми нагрузками.

Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.

Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.

Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

Расчет перекрытия по деревянным балкам

Предположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R - сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

В таблице приведено сопротивление лиственницы.

Расчет перекрытия по деревянным балкам - таблица сопротивления древесины

Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

Расчет перекрытия по деревянным балкам - переходящий коэффициент

Если учесть предполагаемый срок службы строения, то полученное значение нужно скорректировать и на него.

Расчет перекрытия по деревянным балкам - срок службы дома

Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

В-третьих, параметрами балки.

Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

Таблица деревянных балок перекрытия для расчета высоты балок

Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

Следует знать:
Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга - выдержат нагрузку в четыре раза больше.

Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

Таблица для подбора сечения деревянных балок перекрытия

Итогом наших расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТы и СНиПы

Государственные стандарты регулируют все аспекты использования деревянных балок перекрытия вне зависимости от их вида или места использования.

Ниже представлена подборка наиболее важных документов по данной тематике.

Деревянные балки перекрытия – ГОСТ - СНиП

Заключение

В данной статье вы ознакомились с факторами, оказывающими влияние на выбор материала для устройства деревянных балок перекрытия. А также научились определять сечение и выполнять расчёт деревянных балок перекрытия.

Технические характеристики деревянных двутавровых балок

Расчет деревянных двутавровых балок перекрытия.

Расчет деревянных балок перекрытия в доме ведется по II предельному состоянию (по прогибам) согласно СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции и СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.

Расчетная несущая способность балок перекрытий определена согласно методике, указанной в п. 5. Рекомендации по проектированию и применению деревянных двутавровых балок и стоек на основе ориентированно-стружечной плиты OSB-3 для строительства и реконструкции малоэтажных зданий, 2010.

На практике это говорит о том, что балка перекрытия при нагружении ее равномерно распределенной нагрузкой 400 кг/м2 или 250, 200 кг/м2 в отдельных случаях, прогнется в центре на величину равную L/250, где L - расчетная длина балки (расстояние между центрами опирания балки).

Например, если расчетная длина балки 6 м (6000 мм), то прогиб в центре при максимальной нагрузке будет 6000/250 = 24 мм. Т.е. в данном примере 24 мм - максимально допустимый прогиб балки, при котором возможна комфортная эксплуатация перекрытия - не будет вибраций, скрипов, ощущения «батута».

При расчете пролетов используются лишь условия равномерной нагрузки, в случае использования других условий необходимо использовать программное обеспечение САПР компании СИПВОЛЛ.

Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.

Таблицы расчета балок межэтажного, чердачного и цокольного перекрытия.

Таблица 5.1. Расчет для нагрузки 400 кг/м².

Высота балки, мм Максимальный пролет, м, при шаге установки балок, м.
шаг 0,3 мшаг 0,4 мшаг 0,5 мшаг 0,6 мшаг 0,7 мшаг 0,8 м
1984,9 м4,2 м3,8 м3,5 м3,2 м3 м
2415,6 м4,9 м4,4 м4 м3,7 м3,4 м
3026,6 м5,7 м5,1 м4,6 м4,3 м4 м
3567,3 м6,3 м5,7 м5,2 м4,8 м4,5 м
4068 м6,9 м6,2 м5,6 м5,2 м4,9 м
4578,6 м7,4 м6,6 м6,1 м5,6 м5,2 м

Таблица 5.2. Расчет для нагрузки 350 кг/м².

Высота балки, мм Максимальный пролет, м, при шаге установки балок, м.
шаг 0,3 мшаг 0,4 мшаг 0,5 мшаг 0,6 мшаг 0,7 мшаг 0,8 м
1985,2 м4,5 м4,1 м3,7 м3,4 м3,2 м
2416 м5,2 м4,7 м4,3 м3,9 м3,7 м
3027,1 м6,1 м5,4 м5 м4,6 м4,3 м
3567,8 м6,8 м6,1 м5,5 м5,1 м4,8 м
4068,5 м7,4 м6,6 м6 м5,6 м5,2 м
4579,2 м7,9 м7,1 м6,4 м6 м5,6 м

Таблица 5.3. Расчет для нагрузки 300 кг/м².

Высота балки, мм Максимальный пролет, м, при шаге установки балок, м.
шаг 0,3 мшаг 0,4 мшаг 0,5 мшаг 0,6 мшаг 0,7 мшаг 0,8 м
1985,7 м4,9 м4,4 м4 м3,8 м3,5 м
2416,5 м5,6 м5 м4,7 м4,3 м4 м
3027,6 м6,6 м5,9 м5,4 м5 м4,6 м
3568,5 м7,3 м6,5 м6 м5,5 м5,2 м
4069,2 м8 м7,1 м6,5 м6 м5,6 м
4579,9 м8,6 м7,7 м7 м6,5 м6,1 м

Таблица 5.4. Расчет для нагрузки 250 кг/м².

Высота балки, мм Максимальный пролет, м, при шаге установки балок, м.
шаг 0,3 мшаг 0,4 мшаг 0,5 мшаг 0,6 мшаг 0,7 мшаг 0,8 м
1986,2 м5,4 м4,8 м4,4 м4,1 м3,8 м
2417,2 м6,2 м5,5 м5 м4,7 м4,4 м
3028,3 м7,2 м6,4 м5,9 м5,4 м5,2 м
3569,3 м8 м7,2 м6,5 м6,1 м5,7 м
40610,1 м8,7 м7,8 м7,1 м6,6 м6,2 м
45710,9 м9,4 м8,4 м7,7 м7,1 м6,6 м

Таблица 5.5. Расчет для нагрузки 200 кг/м².

Высота балки, мм Максимальный пролет, м, при шаге установки балок, м.
шаг 0,3 мшаг 0,4 мшаг 0,5 мшаг 0,6 мшаг 0,7 мшаг 0,8 м
1987 м6 м5,4 м4,9 м4,5 м4,2 м
2418 м6,9 м6,2 м5,6 м5,2 м4,9 м
3029,3 м8,1 м7,2 м6,5 м6,1 м5,7 м
35610,4 м9 м8 м7,3 м6,8 м6,3 м
40611,2 м9,8 м8,7 м8 м7,4 м6,9 м
45712,2 м10,5 м9,4 м8,6 м7,9 м7,4 м

Балки перекрытия деревянные расчет таблица. Виды деревянных балок перекрытия — расчет балки на изгиб, прочность и нагрузку


Расчет толщины деревянных балок перекрытий

Деревянные балки перекрытия — самый распространенный вариант организации межэтажных перекрытий в дачных деревянных домах. Неправильный расчет сечения и шага балок приводит к тому, что пол будет «играть» и прогибаться под нагрузкой, что приносит обитателям такого дома определенные неудобства.Если в качестве балок используется прямоугольный брус и межэтажные перекрытия будут утеплятся плитами минеральной ваты, имеющими стандартный размер 600*1000 мм,  ориентироваться следует на нижеследующую таблицу:

 

 

Таблица сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400кг/м2.

 

 пролёт (м)/шаг установки (м) 2,0 2,5 3,0 4,0 4,5 5,0 6,0
0,6 75х100 75х150 75х200 100х200 100х200 125х200 150х225
1,0 75х150 100х150 100х175 125х200 150х200 150х225 175х250

 

 

 

 

Если же в качестве балок перекрытий используются круглые бревна, воспользуйтесь таблицей ниже:

Минимальный допустимый диаметр круглых бревен, используемых в качестве балок междуэтажных перекрытий в зависимости от пролета при нагрузке 400 кг на 1 м2

ШИРИНА ПРОЛЕТА, М РАССТОЯНИЕ МЕЖДУ БРЕВНАМИ, М ДИАМЕТР БРЕВЕН, СМ
2 1 13
0,6 11
2,5 1 15
0,6 13
3 1 17
0,6 14
3,5 1 19
0,6 16
4 1 21
0,6 17
4,5 1 22
0,6 19
5 1 24
0,6 20
5,5 1 25
0,6 21
6 1 27
0,6 23
6,5 1 29
0,6 25
7 1 31
0,6 27
7,5 1 33
0,6 29

Каковы преимущества деревянных балок в случае дачного строительства? Во первых, это экологичность материала, легкость обработки и подгонки, небольшой вес деталей, низкая теплопроводность. Недостатки: более низкая механическая стойкость (тонкие балки прогибаются под нагрузкой), необходимость антисептирования.

Деревянные балки допустимо использовать на пролетах до 7,5 метров.

sumeu.ru

Пример упрощенного расчета деревянной балки перекрытия

Поиск Лекций

Расчет деревянного перекрытия

Расчет деревянного перекрытия - одна из самых легких задач и не только потому, что древесина - один из самых легких строительных материалов. Почему так, мы очень скоро узнаем.

При строительстве или ремонте деревянного дома использовать металлические, а тем более железобетонные балки перекрытия как-то не в тему. Если дом деревянный то и балки перекрытия логично сделать деревянными. Вот только на глаз не определишь, какой брус можно использовать для балок перекрытия и какой делать пролет между балками. Для ответа на эти вопросы нужно точно знать расстояние между опорными стенами и хотя бы приблизительно нагрузку на перекрытие.

Пример упрощенного расчета деревянной балки перекрытия

1 этап. Определение расчетной длины балки.

Помещения бывают разные, чаще не квадратные. Наиболее рационально делать балки перекрытия так, чтобы длина балок была минимальной. Например: если размер помещения 4х6 м, то если использовать балки длиной 4 метра, то требуемое сечение для таких балок будет меньше, чем для балок длиной 6 м. В данном случае размеры 4 м и 6 м условны, они означают длину пролета балок а не длину самих балок. Балки, само собой, будут длиннее на 30-60 см.

2 этап. Определение расчетной нагрузки.

Ну а теперь приступим непосредственно к расчету. потому что определение длины балки - это еще не расчет, а так, небольшое уточнение.

Расчет деревянного перекрытия вообще и в частности деревянных балок начинается с определения нагрузки на перекрытие. Обычно перекрытия жилых зданий рассчитываются на распределенную нагрузку до 400 кг/м2. Я тоже считаю, что для большинства расчетов перекрытий по деревянным балкам такой нагрузки достаточно, даже с учетом собственного веса и балок и перекрытия, а для расчета чердачного перекрытия хватит даже 200 кг/м2. Поэтому дальнейший расчет будет проводиться для вышеуказанной нагрузки при расстоянии между стенами 4 метра.

Примечание: Определение расчетной нагрузки - отдельная большая тема. В состав расчетной нагрузки входит постоянная нагрузка от веса перекрытия и временная нагрузка. Временная нагрузка - это мебель, напольное покрытие, люди и животные. Причем люди и животные - это не просто временная нагрузка, но еще и динамическая, а иногда и ударная (если люди или животные любят прыгать или падать). Возможных сочетаний и комбинаций нагрузок - великое множество. Для упрощения расчетов для междуэтажных перекрытий обычно принимается указанная расчетная нагрузка 400 кг/м2, для чердачных перекрытий можно принимать 200 кг/м2. Но если по деревянным полам будет делаться стяжка, устанавливаться чугунные ванны, бильярдные столы с каменной плитой или будут выполняться тяжелые перегородки, то это конечно же нужно учитывать при расчетах.

3 этап. Выбор расчетной схемы.

Деревянную балку перекрытия можно рассматривать как балку на двух шарнирных опорах, в этом случае расчетная модель балки будет выглядеть так:

Если на балку перекрытия сначала будут укладываться лаги, а только потом настил, то такую балку следует рассматривать не как загруженную равномерно распределенной нагрузкой, а как загруженную несколькими сосредоточенными нагрузками и равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса. Впрочем, если количество лаг будет больше 5 и устанавливаться лаги будут на одинаковом расстоянии, то на разницу между сосредоточенными и равномерно распределенной нагрузкой можно не обращать внимания, так как мы берем нагрузку с хорошим запасом. При меньшем количестве лаг желательно использовать коэффициенты перехода от сосредоточенных к равномерно распределенной нагрузке.

1. Вариант.

4 этап. Определение максимального изгибающего момента.

Если расстояние между балками будет 1 метр, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = ql2/8 = 400х42/8 = 800 кгм или 80000 кгсм (147.1)

Теперь легко определить требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = Мmax/R (147.2)

где R - расчетное сопротивление древесины. В данном случае балка на двух шарнирных опорах работает на изгиб. Значение расчетного сопротивления можно определить по следующей таблице:

Таблица 3. Значения расчетных сопротивлений для сосны, ели и лиственницы при влажности 12%, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

А если материал балки не сосна, то следует расчетное значение умножить на переходный коэффициент согласно следующей таблицы:

Таблица 5. Переходные коэффициенты для других пород древесины, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

Для конструкций, в которых напряжения, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80 % суммарного напряжения от всех нагрузок, расчетное сопротивление следует дополнительно умножить на коэффициент mд = 0,8. (п.5.2.в СП 64.13330.2011)

А если Вы планируете срок службы Вашей конструкции более 50 лет, то полученное значение расчетного сопротивления следует умножить еще на один коэффициент, согласно следующей таблицы:

Таблица 12. Коэффициенты срока службы для древесины, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

5 этап. Определение требуемого момента сопротивления поперечного сечения деревянной балки.

Таким образом расчетное сопротивление балки может снизиться почти в два раза и соответственно сечение балки увеличится, но мы пока никаких дополнительных коэффициентов использовать не будем. Если будет использоваться древесина сосна 1 сорта, то

Wтреб = 80000/142.71 = 560.57 см3

Примечание: Расчетное сопротивление 14 МПа = 142.71 кгс/см2. Впрочем для упрощения расчетов можно использовать и значение 140 большой ошибки в этом не будет, а будет небольшой запас по прочности.

Так как поперечное сечение бруса имеет простую прямоугольную форму, то момент сопротивления бруса определяется по формуле

Wтреб = bh4/6 (147.3)

где b - ширина бруса, h - высота бруса. Если поперечное сечение балки перекрытия будет непрямоугольным, а, например, круглым, овальным и др, т.е. в качестве балок Вы будете использовать лес-кругляк, тесаные бревна или что-то еще, то определить момент сопротивления для таких сечений можно по формулам, приведенным отдельно.

6 этап. Определение высоты балки при известном требуемом моменте сопротивления.

Попробуем определить необходимую высоту бруса при ширине 10 см. В этом случае

(147.4)

высота бруса должна быть не менее 18.34 см. т.е. можно использовать брус сечением 10х20 см. В этом случае потребуется 0.56 м3 древесины на 7 балок перекрытия.

Для примера, если Вы планируете, что ваша конструкция простоит более 100 лет и при этом более 80% нагрузки будет постоянная + длительная, то расчетное сопротивление для древесины того же класса составит 91.33 кгс/см2 и тогда требуемый момент сопротивления увеличится до 876 см3 и высота бруса при этом должна быть не менее 22.92 см.

2 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 75 см, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = ql2/8 = 400х0.75х42/8 = 600 кгм или 60000 кгсм

тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = 60000/142.71 = 420.43 см3

а минимально допустимая высота бруса 15.88 см при ширине бруса 10 см, если использовать брус сечением 10х17.5 см, то на 9 балок перекрытия потребуется 0.63 м3 древесины.

3 Вариант.

Если расстояние между балками сделать 50 см, то максимальный изгибающий момент:

Мmax = ql2/8 = 400х0.5х42/8 = 400 кгм или 40000 кгсм

тогда требуемый момент сопротивления деревянной балки

Wтреб = 40000/142.71 = 280.3 см3

а минимально допустимая высота бруса 12.96 см при ширине балки 10 см, при использовании бруса сечением 10х15 см на 13 балок перекрытия потребуется 0.78 м3 древесины.

Как видно из расчетов, чем меньше расстояние между балками, тем больше может быть расход древесины на балки, но при этом чем меньше расстояние между балками, тем более тонкие доски или листовой материал можно использовать для настилки пола. И еще один важный момент - расчетное сопротивление древесины зависит от породы древесины и влажности древесины. Чем выше влажность, тем меньше расчетное сопротивление. В зависимости от породы древесины колебания расчетного сопротивления не очень большие.

7 этап. Определение прогиба деревянной балки.

Теперь проверим прогиб балки, рассчитанной по первому варианту. Большинство справочников предлагают определять величину прогиба при распределенной нагрузке и шарнирном опирании балки по следующей формуле:

f=(5ql4)/(384EI) (147.5)

где q - нагрузка на балку

l - расстояние между несущими стенами

E - модуль упругости. Для древесины не взирая на породы согласно п.5.3 СП 64.13330.2011 при расчете по предельным состояниям второй группы это значение обычно принимается равным 10000 Мпа или 10х108 кгс/м2 (105 кгс/см2) вдоль волокон и Е90 = 400 МПа поперек волокон. Но в действительности значение модуля упругости даже для сосны еще колеблется от 7х108 до 11х108 кгс/м2 в зависимости от влажности древесины и времени действия нагрузки. При длительном действии нагрузки согласно п.5.4 СП 64.13330.2011 при расчете по предельным состояниям первой группы по деформированной схеме нужно использовать коэффициент mдс = 0.75. Мы не будем определять прогиб для случая, когда временная нагрузка на балку длительная, балки перед установкой не обрабатываются глубокой пропиткой, препятствующей изменению влажности древесины и относительная влажность древесины может превысить 20%, в этом случае модуль упругости будет около 6х108 кгс/м2, но значение это запомним.

I - момент инерции, для доски прямоугольного сечения

I = bh5/12 = 10 х 203/12 = 6666.6667 см4

f = (5 х 400 х 44)/(384 х 10 х 108 х 6666.6667 х 10-8) = 0.01999 метра или 2.0 см.

СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) рекомендует рассчитывать деревянные конструкции так, чтобы для балок перекрытия прогиб не превышал 1/250 от длины пролета, т.е. допустимый максимальный прогиб 400/250=1.6 см. Это условие нами не выполнено. Далее следует подобрать такое сечение балки, прогиб которой устраивает или Вас или СНиП.

Брус LVL в качестве балок перекрытия.

Если для балок перекрытия Вы будете использовать клееный брус LVL (Laminated Veneer Lumber), то расчетные сопротивления для такого бруса следует определять по следующей таблице:

Таблица 4. Значения расчетных сопротивлений для клееных слоистых материалов, согласно СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)

8 этап. Проверка по касательным напряжениям.

Расчет на смятие опорных участков балки как правило не требуется, поэтому пример расчета прочности опорных участков приводится отдельно. А вот расчет на прочность при действии касательных напряжений сделать не сложно и здесь. Максимальные касательные напряжения при выбранной расчетной схеме будут в поперечных сечениях на опорах балки, там, где изгибающий момент равен нулю. В этих сечениях значение поперечной силы будет равно опорной реакции и будет составлять:

"Q" = ql/2 = 400x4/2 = 800 кг (147.6)

тогда значение максимальных касательных напряжений составит:

т = 1.5Q/F = 1.5x800/200 = 6 кг/см2 < Rcк = 18 кг/см2 (147.7)

где F - площадь поперечного сечения бруса сечением 10х20 см;

Rcк - расчетное сопротивление скалыванию вдоль волокон, определяется по таблице 3.

Как видим, имеется трехкратный запас по прочности даже для бруса, имеющего максимальную высоту сечения.

Теперь рассчитаем какие материалы, используемые в качестве напольного покрытия, выдержат расчетную нагрузку (принцип расчета точно такой же).

poisk-ru.ru

Виды деревянных балок перекрытия — расчет балки на изгиб, прочность и нагрузку

Стены и перекрытия – основные элементы любого строительства.

Назначение перекрытия – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.

Можно выделить несколько видов перекрытия: металлическое, железобетонное и деревянное.

Более подробно остановимся на деревянных перекрытиях, поскольку именно они получили наибольшее распространение в частном строительстве.

Деревянное балочное перекрытие обладает преимуществами и недостатками

Плюсы:красивый внешний вид;малый вес дерева;ремонтопригодность;высокая скорость монтажа.

Минусы:-без специальной защитной пропитки горючи;-низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими балками;-подвержены воздействию влаги, грибка и живых организмов;-могут деформироваться от перепадов температур

Материал для деревянных балок перекрытия должен обладать определенными свойствами и соответствовать требованиям:

*прочность. Материал перекрытия должен выдерживать возможные нагрузки. Следует учитывать воздействие как *постоянных нагрузок, так и переменных;*жесткость. Означает способность материала сопротивляться изгибу;*звуко- и теплоизоляция;*пожарная безопасность.

Типы и виды деревянных перекрытий — классификация1. По назначению

Подвальное и цокольное перекрытие по деревянным балкамОсновное требование к такому перекрытию – высокая прочность. Поскольку в данном случае, балки будут служить основой для перекрытия пола и соответственно, должны выдерживать значительную нагрузку.

Совет. Если под первым этажом будет располагаться гараж или большой подвал лучше делать деревянное перекрытие по металлическим балкам. Поскольку деревянные подвержены гниению и не всегда могут выдержать значительную нагрузку. Или же уменьшить расстояние между балками.

Чердачное перекрытие по деревянным балкамПринцип конструктивного устройства может быть независимым или являться продолжением крыши, т.е. частью стропильной системы. Первый вариант более рационален, т.к. является ремонтопригодным, плюс, обеспечивает лучшую звукоизоляцию.

Междуэтажное перекрытие по деревянным балкамКонструктивная особенность заключается в эффекте два в одном – балки перекрытия между этажами с одной стороны являются лагами для пола, а с другой, опорами для потолка. Пространство между ними заполняется тепло- и звукоизоляционными материалами, с обязательным использованием пароизоляции. Пирог снизу обшивается гипсокартоном, а сверху застилается половой доской.

2. По виду

Деревянные балки перекрытия также различаются между собой, и каждый вид имеет свои преимущества.*Цельные (цельномассивные) деревянные балки перекрытияДля их изготовления применяется массив дерева твердых пород хвойных или лиственных деревьев.

*Межэтажные перекрытия по деревянным балкам, могут быть выполнены цельными только при незначительной длине пролета (до 5 метров).

*Клееные деревянные балки перекрытияСнимают ограничение по длине, поскольку данная технология изготовления позволяет реализовать балки перекрытия большой длины.

За счет повышенной прочности деревянные клееные балки применяются в тех случаях, когда требуется выдержать повышенную нагрузку на перекрытие.

Сечение деревянных балок перекрытияКак показывает практика, сечение балок деревянного перекрытия оказывает существенное влияние на способность балки выдерживать несущую нагрузку. Поэтому, необходимо предварительно выполнить расчет сечения деревянных балок перекрытия.

Деревянные балки перекрытия прямоугольного или квадратного сеченияВ деревянных домах в качестве межэтажных балок в декоративных целях может использоваться бревно.

Деревянные балки перекрытия круглого сечения (или овального)Как правило используются для устройства чердачных перекрытий. Круглая балка отличаются высокой устойчивостью на изгиб (зависит от диаметра).

Максимальная длина деревянной балки перекрытия из оцилиндрованного бревна составляет 7, 5 м.п.

Деревянные двутавровые балки перекрытияМогут быть изготовлены из массива дерева, или в сочетании ОСБ и фанеры. Активно используются в каркасном строительстве.

Деревянные двутавровые балки перекрытияПреимущества деревянных двутавровых балок:точные размеры;возможность использования на длинных пролетах;исключена возможность деформирования;малый вес;уменьшение мостиков холода;возможность закрепить коммуникации;возможность монтажа своими руками без привлечения специальной техники;широкая сфера применения.Недостатки:-высокая стоимость;-неудобны для утепления плитами.

Правильный подбор сечения деревянной балки должен быть включен в расчетный план, в противном случае, конструкция перекрытия окажется недостаточно или избыточно жесткой (лишняя статья расходов).

Расчет деревянного перекрытияРасстояние между деревянными балками перекрытия определяется:

Во-первых, предполагаемыми нагрузками.Нагрузка, в свою очередь может быть постоянной – вес перекрытия, вес перегородок между комнатами или вес стропильной системы.

А также переменной – она принимается равной 150 кг/м.кв. (Согласно СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»). К переменным нагрузкам относят вес мебели, оборудования, находящихся в доме людей.

Совет. Поскольку учесть все возможные нагрузки затруднительно, следует проектировать перекрытие с запасом прочности. Профессионалы рекомендуют добавлять 30-40 %.Во-вторых, жесткостью или нормативной величиной прогиба.Для каждого вида материала ГОСТом устанавливаются свои пределы жесткости. Но формула для расчета одинакова – отношение абсолютной величины прогиба к длине балки. Значение жесткости для чердачных перекрытий не должно превышать 1/200, для междуэтажных 1/250.

На величину прогиба оказывает влияние и порода древесины, из которой изготовлена балка.

Расчет перекрытия по деревянным балкамПредположим, что расстояние между деревянными балками составляет 1 м.п. Общая длина балки 4 м.п. А предполагаемая нагрузка составит 400 кг/м.кв.

Значит, наибольшая величина прогиба будет наблюдаться при нагрузке

Мmax = (q х l в кв.) / 8 = 400х4 в кв./8 = 800 кг•м.кв.

Рассчитаем момент сопротивления древесины на прогиб по формуле:

Wтреб = Мmax / R. Для сосны этот показатель составит 800 / 142,71 = 0,56057 куб. м

R — сопротивление древесины, приведенное в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011) «Деревянные конструкции» введенные в эксплуатацию в 2011 г.

В таблице приведено сопротивление лиственницы.

Если используется не сосна, тогда значение следует скорректировать на переходящий коэффициент (приведен в СНиП II-25-80 (СП 64.13330.2011)).

Пример расчета балки показал, что сопротивление балки на прогиб может уменьшиться вдвое. Следовательно, нужно изменить ее сечение.

Расчёт деревянных балок перекрытия можно выполнить с применением выше приведенной формулы. Но можно использовать специально разработанный калькулятор расчета деревянных балок перекрытия. Он позволит учесть все моменты, не утруждая себя поиском данных и расчетом.

В-третьих, параметрами балки.Длина деревянных балок перекрытия цельных может составлять не более 5 метров для междуэтажных перекрытий. Для чердачных перекрытий длина пролета может составлять 6 м.п.

Таблица деревянных балок перекрытия содержит данные для расчета подходящей высоты балок.

Толщина деревянных балок перекрытия рассчитывается исходя из предпосылки, что толщина балки должно быть не меньше 1/25 ее длины.

Например, балка длиной 5 м.п. должна иметь ширину 20 см. Если выдержать такой размер сложно, можно достичь нужной ширины путем набора более узких балок.

Следует знать:Если балки сложить рядом они выдержат нагрузку в два раза больше, а если сложить друг на друга — выдержат нагрузку в четыре раза больше.Используя график, представленный на рисунке можно определить возможные параметры балки и нагрузку, которую она в силах вынести. Учтите, что данные графика пригодны для расчета однопролетной балки. Т.е. для того случая, когда балка лежит на двух опорах. Измеряя один из параметров можно получить желаемый результат. Обычно в качестве изменяемого параметра выступает шаг балок деревянного перекрытия.

расчетов станет составление чертежа, который будет служить наглядным пособием при работе.

Чтобы качественно и надежно осуществить своими руками перекрытие по деревянным балкам, чертеж должен содержать все расчетные данные.

adcitymag.ru

Перекрытие по деревянным балкам. Расчет балок. Двутавровые балки перекрытия

Содержание статьи:

Для обустройства перекрытий при строительства дома потребуются балки. В частном строительстве чаще всего используют деревянные варианты. Для выбора конкретных размеров требуется произвести расчет деревянных балок перекрытия.

Перекрытие по деревянным балкам. Фото

Какой длины нужны балки?

Необходимая длина деревянных балок перекрытия определяется несколькими моментами. Балки должны перекрывать пролет и иметь некоторый запас, чтобы можно было заделать их в стены. Если стены сделаны из кирпича или бетонных блоков, то углубление балок выполняется на 10 – 15 см. Нижняя граница для досок, верхняя для бруса. В стенах из дерева углубление делают на семь сантиметров.

В некоторых вариантах балки крепятся уголки, хомуты и другие приспособления. В таком случае длина деревянных балок перекрытия равна расстоянию от одной стены до другой. Иногда балки выводят на 30-50 см наружу и они участвуют в создании ската крыши.

Оптимальны балки из дерева для перекрытия расстояний от двух с половиной метров до четырех. Максимальная длина, которую может перекрыть такой элемент из дерева – 6 м. Далее прочность оказывается недостаточной. Для более длинных пролетов используют варианты из клееного бруса или ставят дополнительные опоры, например, колонны.

Как определить нагрузку?

На деревянные балки перекрытия постоянно воздействует нагрузка, складывающаяся из нескольких составляющих. Первым слагаемым является собственный вес всех деталей, составляющих перекрытие. Второе слагаемое – эксплуатационная нагрузка. Она бывает временной или постоянной. Точный расчет достаточно сложный, но вполне возможно применять упрощенный вариант формулы.

Если рассчитывается нагрузка для перекрытия чердака, в котором не будут что-либо хранить, то постоянная нагрузка принимается за 50 кг/м2.

Эксплуатационная нагрузка в таком варианте будет: 70*1,3=90 кг/м2. 70 – нормативное значение для данного чердака, 1,3 – коэффициент запаса.

Общая расчетная нагрузка – сумма из двух названных, т.е. 50+90=130 кг/м2. Округляем и получаем 150 кг/м2.

Данные расчеты предполагают, что будет использоваться легкий утеплитель. Если же будут применяться материалы с большим весом или чердак будет активно использоваться для разных целей, то нормативная нагрузка, действующая на перекрытие повышается до 150 кг/м2. В этом случае 150*1,3+50=245 кг/м2. Данное значение можно округлить до 250 кг/м2.

При создании мансарды учитывается вес напольного покрытия и основы пола, мебели, людей. В результате нагрузка получается от 350 до 400 кг/м2.

Балки перекрытия: сечение и шаг

Когда значение длины балок известно и проведены расчеты общей нагрузки, то можно определить требуемое сечение этой детали и шаг монтажа, который должен использоваться.

При расчете деревянных балок перекрытия учитывается, что оптимальным вариантом сечения является прямоугольное. Высота и ширина должны иметь соотношение 1,4:1.

Ширина балок варьируется от 4 см до 20, а высота от 10см до 30. Высоту стараются выбрать такую, чтобы было удобно укладывать утеплитель.

На сечение балок деревянного перекрытия влияет и такой показатель, как шаг, с которым они укладываются. Обычно шаг балок деревянного перекрытия находится в диапазоне от 60 см до 1м. но может изменяться в меньшую сторону до 30 см и в большую до 1,2 м. Иногда шаг подбирают по ширине плиты теплоизоляционного материала. В каркасных постройках его привязывают к шагу каркасных стоек для обеспечения максимальной жесткости.

Для проверки и расчетов подходят онлайн-калькуляторы, которые широко представлены в интернете.

 

Экономичный вариант перекрытия

Экономичным называется перекрытие, состоящее из деревянных щитов. Эти детали бывают с обшивкой с одной или с двух сторон. Они соединены с каркасом, что помогает им хорошо выдерживать все нагрузки вертикального характера. Щиты являются несущими только тогда, когда они надежно соединяются с каркасными досками. Доски повернуты ребрами к щитам и соединяются именно этими поверхностями. Поскольку ребра из досок и обшивка прочно соединены в единую конструкцию, они имеют несущую способность не меньше, чем деревянные балки перекрытия.

Отличным материалом для обшивки являются строительная фанера и плиты ДСП. Применяются и обычные доски, но они не создают перекрытие, обладающее высокими несущими характеристиками. При их применении получается значительное количество швов, имеющих одно направление.

Не могут быть дополнительными несущими элементами и гипсокартонные плиты, а также столярные и цементостружечные плиты. Рациональность их использования невелика еще и потому, что они стоят дороже, чем ДСП и фанера.

Звукоизоляция перекрытий

Обычно производится утепление перекрытий по деревянным балкам, но межэтажные перекрытия не требуют высокого уровня теплоизоляции. Уровень звукоизоляции является более важным показателем в данном случае. Высокая прочность перекрытий не всегда сочетается с необходимыми показателями шумозащиты. Нередко балки перекрытия в деревянном доме приходится дополнительно изолировать, чтобы избавиться от проникающих звуков. Особенно сложно приходится проектировщикам сборных домов. Им необходимо совместить два направления. Необходимо создать конструкцию, которая будет отличаться высокой прочностью и выдерживать значительные нагрузки. При этом в ней должны быть «мягкие» элементы, поглощающие звуковые волны. Именно они создают наилучшую звукоизоляцию.

Балки, заполненные шлаком или керамзитом, не соответствуют современным нормам. Они не подходят ни по уровню гидроизоляции, ни по технологическим особенностям создания.

Современные нормы содержат требования по сокращению количества ударных шумов, которые могут пропускаться перекрытием. При этом шумозащита должна повышаться даже в ущерб несущей способности конструкции. В результате были созданы новые варианты, объединяющие показатели.

Стали использоваться пружинные скобы. Они разъединяют нижнюю обшивку и балки, благодаря чему ударные шумы передаются меньше и быстрее гасятся.

Улучшить звукоизоляцию помогают и специальные утяжелители внутри конструкции. Для этой цели используют песок и прочие материалы, уменьшающие звукопередачу.

Поскольку песок материал сыпучий, то с этим связан его основной недостаток. При свободной отсыпке в пространство перекрытия он может просыпаться вниз через щели между плитами. Чтобы этого избежать, пространство застилают пленкой или используют специальные маты, состоящие из двух слоев пленки и песка между ними.

Вместо песка могут быть использованы плиты на цементной основе. Основной их недостаток – высокий вес. В результате необходимо увеличивать прочность балок, что делает конструкции менее экономичными.

Невозможно обеспечить высокую звукоизоляцию для открытого снизу перекрытия. Если балки снизу не обшиваются, а внутрь не закладываются изолирующие материалы, то уровень проникновения шумов будет достаточно высокий.

Защита балок от влаги и прочих внешних воздействий

Специальная защита от влаги и климатических воздействий балкам перекрытия в деревянном доме не требуется. Все конструкции мансарды, чердачное перекрытие по деревянным балкам, деревянные элементы наружной стены надежно защищены в том случае, если кровля выполнена правильно и не протекает.

Защищать древесину перекрытий специальными средствами требуется только в том случае, если перекрытие располагается над влажной зоной. Это может быть ванная комната, баня, прачечная и любое другое помещение с высокой влажностью. Вентиляция для перекрытий не требуется.

Для защиты любых конструкций достаточно стандартной обработки. Открытые балки или другие виды невентилируемых перекрытий можно обработать лакокрасочными материалами. Специальные химические средства для обработки не нужны.

Защита деревянных перекрытий от огня

Строительные материалы должны отвечать нормам пожарной защиты. Все материалы разделяют на две группы: горючие и негорючие. Конструкции бывают полуогнестойкие и огнестойкие. Первые только задерживают распространение огня, снижают скорость возгорания. Вторые же не горят, поэтому не дают огню распространяться.

В жилом строительстве эти нормы должны соблюдаться максимально полно. Чтобы обеспечивать максимальную безопасность. В частности перекрытия, которые расположены в семи метрах над землей должны противостоять огню не менее, чем полчаса.

Поскольку для перекрытий часто используется дерево, то рекомендуется использовать цельную древесину. Если же применяются другие древесные материалы, то они должны обладать определенным уровнем плотности. Нередко дерево обрабатывают специальными веществами, придающими огнестойкость горючему материалу.

Когда проектируется конструкции с открытыми балками, то следует учитывать воздействие огня с нескольких сторон.

Для выявления устойчивости конструкции к огню используют специальные значения. Например, для хвойной древесины скорость выгорания принята за 0,8мм в секунду.

Рассчитывая конструкции с открытыми балками, учитывают необходимый уровень огнестойкости. Когда высота задается параметрами утеплителя, повышают ширину балок для увеличения времени задержки огня.

Вопросы к пожарной безопасности, также как и к шумозащите, еще имеются. Их продолжат решать в ближайшее время все заинтересованные стороны.

Несущая способность балок: способы повышения

Чтобы повысить несущие характеристики балок, используется несколько способов. Во-первых, крепятся накладки из досок, увеличивающие сечение.

Во-вторых, на балке можно закрепить П-образный профиль из металла. Это также увеличивает ее жесткость и прочность.

В-третьих, сокращается шаг между балками, т.е. они укладываются гораздо чаще, чем требуется. Это дает определенный запас прочности и дает свободу действий без беспокойства о надежности конструкции.

Периодически состояние перекрытий надо проверять. Поврежденные балки заменяют или ремонтируют с помощью накладок. Разрушают их вредители. Влага совместно с гниением.

Двутавровые балки перекрытия

Современные двутавровые балки перекрытия деревянные изготавливаются из нескольких материалов. Для их производства используют брус, плиты OSB и хвойные породы дерева. Эти балки обладают множеством положительных характеристик. Они экологичны, поскольку производятся исключительно из материалов, не выделяющих вредных веществ. Служат двутавровые балки долго, а благодаря особой форме и надежно. Они отличаются уникальным сочетанием небольшого веса и высокой прочности. Эти балки не изменяют свои геометрические параметры и не деформируются. Их легко применять, поскольку все поверхности тщательно выверены, а все элементы имеют одинаковые параметры.

Двутавровые балки перекрытия деревянные. Фото

Цены на двутавровые балки зависят по большей части от двух характеристик. Первая – площадь сечения, а конкретно, высота балки. Вторая – материалы, из которых изготовлены полки.

Использование двутавровых изделий позволяет ускорить строительные работы, т.к. балки удобны в применении. Они обезопасят дом от возникновения перекосов перекрытий и появления на них трещин, т.к. не усаживаются.

Используя двутавровые балки, можно существенно облегчить конструкцию перекрытия. Такая балка состоит из частей, которые имеют совсем небольшую толщину и массу. Однако благодаря особой конструкции они обеспечивают необходимый для конкретного перекрытия уровень прочности.

Такие балки могут изготавливаться на заказ, нужного размера. Это избавит от необходимости подгонки, на которую тратится дополнительное время.

Для работы с двутавровыми балками не требуется специальный инструмент. Вполне достаточно обычного плотницкого. В балках легко сделать отверстия, ели требуется проложить элементы коммуникаций.

Используют двутавровые балки не только для перекрытий. Они применяются и для создания стропильной системы.

Горячие темы. Советуем почитать!

конструкций - Как рассчитать прогиб простой балки с нагрузкой в ​​центре?

Я имею в виду деревянную балку ... Википедия предлагает мне также знать «момент инерции площади поперечного сечения», но я не знаю, как это получить.

Если вы используете пиломатериалы стандартных размеров, Американский совет по древесине (AWC) публикует таблицу различных размеров и свойств сечения в Приложении NDS 2015, раздел 3.1. Например, рассмотрим скриншот ниже

Если вы использовали балку 6x12, ее момент инерции, $ I_x $, равен 697.1 в 4 вокруг большой оси. Это одна часть измерения жесткости балки или ее сопротивления прогибу - другая часть - это ее модуль упругости , как вы уже определили.


Если у вас еще нет формулировки, прогиб балки с простой опорой с точечной нагрузкой в ​​середине пролета определяется следующим образом (в соответствии с 14-м изданием AISC. Руководство по стальным конструкциям ):

Вы решаете переменную $ \ Delta_ {max} $.Как вы сказали, у вас есть все детали, необходимые для расчета прогиба, за исключением $ I $. Ответ @ GlenH7 уже дает вам формулировку для определения $ I $, если у вас есть форма, не охваченная дополнением NDS, поэтому я не буду повторять эту информацию здесь.

Обратите внимание, что NDS содержит код для проектирования деревянных конструкций. Этот или другой подобный код обычно является сводом правил для деревянных конструкций, спроектированных в Соединенных Штатах. Есть дополнительные положения, которые следует учитывать, если вы выполняете «правильный» анализ прогиба в соответствии с кодом, которые выходят за рамки этого вопроса, но я чувствую, что вам действительно не нужно вдаваться в подробности.


Как бы то ни было, этот тип сценария очень легко разработать методом проб и ошибок, если все, что вы пытаетесь сделать, это посмотреть, можно ли сесть на деревянную балку. И учитывая, насколько дешевый размерный пиломатериал (по крайней мере, в Соединенных Штатах), я бы просто проявил осторожность и выбрал больший размер, чем вы думаете, что вам нужно, и это будет , вероятно, будет работать.

Испытание на изгиб деревянной балки

🕑 Время чтения: 1 минута

Целью испытания деревянной балки на изгиб является изучение поведения деревянной балки на изгиб или изгиб и определение модуля упругости и модуля разрыва древесины.

Рис. 1: Испытание на деревянную балку.

Необходимое оборудование

  • 10-тонный Buckton UTM
  • Измерители отклонения
  • Деревянная балка
  • Измерительная лента

Теория и принципы

Модуль упругости при изгибе и прочности на изгиб определяют путем приложения нагрузки к центру испытательного образца, поддерживаемого в двух точках. Модуль упругости рассчитывается с использованием наклона линейного участка кривой нагрузки-прогиба.

Прочность на изгиб каждого образца рассчитывается путем определения отношения изгибающего момента M при максимальной нагрузке F max к моменту его полного поперечного сечения.

Для балки с простой опорой и центральной нагрузкой прогиб под нагрузкой определяется по формуле:

Где,

Вт = приложенная нагрузка

L = Эффективный пролет балки

E = Модуль Юнга древесины

I = момент инерции

Процедура испытания

  1. Вставьте гибочное устройство в UTM.
  2. Измерьте ширину и глубину деревянной балки.
  3. Отрегулируйте опору на необходимое расстояние и закрепите на нижнем столе.
  4. Закрепите поперечный испытательный лоток на нижней стороне нижней поперечины.
  5. Закрепите его на роликах поперечных испытательных кронштейнов так, чтобы нагрузка приходилась на центр, и измерьте длину пролета балки между опорами для центральной нагрузки.
  6. Установите указатель нагрузки на ноль, подняв нижний столик.При приложении нагрузки прогиб, соответствующий каждой нагрузке, определяется по нониусной шкале на UTM.
  7. Запишите максимальный прогиб и максимальную нагрузку.
Рис. 2: Деревянная балка во время нагрузки и после разрушения.

Наблюдение и расчет

b = ____ мм, h = ____ мм, l = ____ мм
Разрывная нагрузка (P макс. ): _____ тонн
Модуль упругости при разрыве =

Модуль упругости при разрыве обозначен в МПа

Модуль упругости =

Модуль упругости обозначается ГПа

Тест

Меры предосторожности
  1. Прикладывайте нагрузки постепенно, чтобы мы могли легко определить отклонение по каждому показанию.
  2. Снимите датчики перед разрушающей нагрузкой, иначе они могут быть повреждены.
  3. Не приближайтесь к машине во время приложения нагрузки, поскольку частицы могут нанести травму.

Подробнее: Критерии проектирования деревянной бетонной опалубки с расчетными формулами

Пример отклонения балки с простой опорой

Деревянная балка АВ пролетом 3 м, шириной 200 мм и высотой 100 мм предназначена для поддержки трех сосредоточенные нагрузки показаны на рисунке.Модуль упругости выбранного класса древесины составляет 8 ГПа, а плотность пиломатериала 600 кг / м 3

Рассчитайте макс. прогиб, макс. усилие сдвига, макс. изгибающий момент, средний пролет силы прогиба / наклона и конечной реакции деревянной прямоугольной балки для следующих условия загрузки.

Решение:

Шаг 1: Запишите входные параметры (включая свойства материала), которые определено в образце примера.

ВХОДНЫЕ СВОЙСТВА
Параметр Значение
Ширина бруса [b] 100 мм
Высота бруса [H] 200 мм
Длина бруса [L] 3000 мм
Расстояние x (средний пролет) [x] 1500 мм
Модуль упругости древесины [E] 8 ГПа
Тип балки Балка с простой опорой
с множественными точечными нагрузками

Шаг 2: Перейдите к «Калькулятору свойств сечения твердого прямоугольного стержня» страница для расчета второго момента площади вокруг оси x (I xx )


ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр Значение
Высота [H] 200 мм
Ширина [B] 100
Длина [L] 3000
Плотность [p] 600 кг / м 3
ВЫХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Параметр Значение
Площадь поперечного сечения [A] 20000 мм ^ 2
Масса [M] 36 кг
Второй момент площади [I xx ] 66666668 мм ^ 4
Второй момент площади [I yy ] 16666667
Модуль упругости [S xx ] 666666.3
Модуль упругости сечения [S yy ] 333333.344
Радиус вращения [r x ] 57,735 мм
Радиус вращения [r y ] 28.868
Расстояние CoG в направлении x [x cog ] 50 мм
Расстояние CoG в направлении y [y cog ] 100

Шаг 3: Перейдите на страницу «Калькулятор напряжения и прогиба простой опоры балки», чтобы рассчитать максимальный сдвиг. сила, изгибающий момент и прогиб древесины.Введите три точечные нагрузки, указанные на рисунке, и одну распределенную нагрузку (из-за нагрузки на деревянную балку). собственный вес). Распределенная нагрузка равна (М * г) / L = 36 * 9,81 / 3 = 117,7 Н / м.

На деревянную балку не действует момент, поэтому установите значения момента на 0.


ВХОДНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
ТОЧЕЧНЫЕ НАГРУЗКИ
Параметр Символ Величина Расстояние
кН м
Нагрузка 1 ** П 1 10 0.5
Нагрузка 2 ** П 2 5 1,5
Нагрузка 3 ** П 3 10 2.5
Нагрузка 4 ** П 4 0 0
Нагрузка 5 ** П 5 0 0
КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ МОМЕНТЫ
Параметр Символ Величина Расстояние
Н * м м
Момент 1 ** П 1 0 0
Момент 2 ** П 2 0 0
Момент 3 ** П 3 0 0
Момент 4 ** П 4 0 0
Момент 5 ** П 5 0 0
РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ НАГРУЗКИ
Параметр Символ Величина Расстояние
Н / м м
wa wb b
Распределенная нагрузка 1 ** ш 1 117.7 117,7 0 3
Распределенная нагрузка 2 ** ш 2 0 0 0 0
Распределенная нагрузка 3 ** ш 3 0 0 0 0
Распределенная нагрузка 4 ** ш 4 0 0 0 0
Распределенная нагрузка 5 ** ш 5 0 0 0 0
КОНСТРУКТИВНАЯ СВОЙСТВА БАЛКИ
Параметр Символ Значение
Длина балки L 3 м
Расстояние x х 1.5
Модуль упругости E 8 ГПа
Расстояние от нейтральной оси до крайних волокон в 50 мм
Второй момент области Я 66666668 мм ^ 4

Шаг 4: Результаты вычисления шага 3 следующие.


ВХОДНАЯ НАГРУЗКА НА ПРОСТО ОПОРНУЮ БАЛКУ
ТОЧЕЧНЫЕ НАГРУЗКИ
Расположение Величина
1 0.5 м 10 кН
2 1,5 м 5 кН
3 2,5 м 10 кН
КОНЦЕНТРИРОВАННЫЕ МОМЕНТЫ
РАСПРЕДЕЛЕННЫЕ НАГРУЗКИ
Нет. Начальная точка Величина Конечное местоположение Величина
1 0 м 117.7 Н / м 3 м 117,7 Н / м
РЕЗУЛЬТАТЫ
Параметр Значение
Сила реакции 1 [R 1 ] 12676.5 N
Сила реакции 2 [R 2 ] 12676,5
Поперечное поперечное усилие на расстоянии x [V x ] 2500,0
Максимальное поперечное усилие сдвига [V max ] 12676.5
Момент на расстоянии x [M x ] 8882,4 Н * м
Максимальный момент [M max ] 8882,4
Наклон 1 [θ 1 ] -0.988 степень
Наклон 2 [θ 2 ] 0,988
Наклон на расстоянии x [θ x ] 0,000
Максимальный наклон [θ макс ] -0.988
Прогиб на расстоянии x [y x ] -15,662 мм
Максимальный прогиб [y max ] -15,662
Напряжение изгиба на расстоянии x [σ x ] 6.7 МПа
Максимальное напряжение изгиба [σ макс ] 6,7

Резюме

Макс. прогиб, макс. усилие сдвига, макс. изгибающий момент, прогиб / наклон в середине пролета и силы реакции конца деревянной прямоугольной балки были рассчитаны с помощью использование следующих калькуляторов.

Дополнения:

Калькулятор отклонения балки

Калькулятор отклонения балки

Выбирайте из широкого разнообразия стальных и деревянных профилей. Деформация балки под нагрузкой измеряется по прогибу балки до и после нагрузки. Калькулятор сдвига и момента. решения для конфигураций балок, показанных на этой странице (балки с простой опорой и консольные балки). Величина и расположение этих нагрузок влияют на то, насколько балка изгибается.Консольная балка - Калькулятор равномерной нагрузки Универсальный калькулятор - используйте метрические значения, основанные на м или мм, или имперские значения, основанные на дюймах. Простой калькулятор прогиба балки Эту страницу можно использовать для определения прогиба, а также максимального напряжения свободно опертой балки. Калькулятор всегда учитывает собственный вес балки и добавляет его к указанным вами нагрузкам. Величина и расположение этих нагрузок влияют на то, насколько балка изгибается. Интерактивная область рисования позволяет создавать сложные многопролетные балки за считанные минуты.Однако на практике сила может распространяться на небольшую площадь, хотя размеры этой области должны быть существенно меньше длины пролета балки. Прогиб - это деформация балки, вызванная приложением внешней силы. Момент в балке с равномерной нагрузкой, поддерживаемой с обоих концов в положении x, можно выразить как. Затем прокрутите вниз, чтобы увидеть диаграммы поперечных сил, момент. Балка с простой опорой и точечной силой посередине. Конечно, не всегда возможно (или практически) получить решение в замкнутой форме для некоторых калькуляторов прогиба балки - сплошных прямоугольных балок, полых прямоугольных балок, сплошных круглых балок. Введите значение и нажмите «Рассчитать».Диаграммы, поперечные сечения Мы создаем элегантное и мощное программное обеспечение для проектирования и расчета конструкций. Затем сравните фактический прогиб и размеры с рассчитанными размерами прогиба и балки, которые вы использовали - вероятно, разница будет не слишком велика. Кроме того, помните, что вы можете добавлять результаты по балкам с помощью функции «Вычислить прогиб балки»: «Расчет потери устойчивости» (новое в версии 2.0) четыре различных типа опор балки: автоматический расчет второго момента площади для различных поперечных сечений балки: 4: 23: различные стандартные профили (IPE, HEA, HEB, HEM, UBP, UB, ASTM, UC, PFC, UPN (UNP), UPE, HD и квадратные, прямоугольные и круглые полые профили) 17: ввод известного второго момента площади:… Прогиб балки зависит от ее длины, площади и формы поперечного сечения, материала, в котором применяется отклоняющая сила, и от того, как балка поддерживается.Поскольку мы учитываем отклонение балки при вертикальном изгибе, мы всегда должны использовать Iₓ для наших расчетов. Общие и стандартные уравнения для прогиба балок приведены ниже: Где M = изгибающий момент, E =… балка с простой опорой и Udl. Для начала выберите балку и введите размеры. диаграммы. Это можно использовать для наблюдения расчетного прогиба балки с опорой или консольной балки. другие бесплатные инструменты: сдвиг и момент. Отклонения и уклоны балок с простой опорой.Калькулятор прогиба балки. R.K. Раджпут) Прогиб балки при заданной нагрузке можно рассчитать по данной формуле. Калькулятор формул прогиба и напряжения несущей балки Ers Edge. Найдите поперечное сечение во встроенной библиотеке или определите индивидуальную форму. Деформация балки под нагрузкой измеряется по прогибу балки до и после нагрузки. Таблица прогиба балки с двойной точечной нагрузкой в ​​расчетах изгиба балки Таблица расчетов стальной балки превосходит зажигание свободно опертой консольной балки, подвергнутой удл.Формулы в этом калькуляторе ориентированы только на нисходящие или восходящие направления для точечной нагрузки и распределенных нагрузок. Метод энергии деформации (теорема Кастильяно) 4. Загрузите калькулятор отклонения луча для Windows - простое в использовании приложение, которое было специально создано в качестве помощника для тех, кто работает в области гражданского строительства. Если вы не знаете, какое отклонение на самом деле, щелкните здесь для определения отклонения. беспокоясь о конструктивных кодах и сравнивая требования к балке и пропускную способность, попробуйте наш простой в использовании, просто добавьте модуль Юнга, момент площади и некоторые размеры! Площадь-моментный метод 3.Если вы нашли эту тему интересной и хотели бы узнать больше о прочности материалов, вам также может понравиться наш калькулятор запаса прочности. Момент инерции представляет собой величину сопротивления материала вращательному движению. Максимальный прогиб балки происходит при x = 0,519 l, а его значение определяется как: 5. Если = 20 000 см². На основании этого проверяется поперечное сечение по всей балке в соответствии с применяемыми требованиями ULS, SLS и пожарного проектирования. Калькулятор балки PolyBeam разделяет балку на конечное количество балочных элементов.Мы снабдили наш калькулятор отклонения балки формулами, которые инженеры и студенты-инженеры используют для быстрого определения максимального отклонения, которое будет испытывать конкретная балка из-за нагрузки, которую она несет. Простой калькулятор прогиба балки. Полученные нами значения говорят нам о том, что балку труднее изгибать при вертикальной нагрузке и легче изгибать при горизонтальной нагрузке. Мы рассмотрим числовой пример, прежде чем обсуждать, как мы можем использовать суперпозицию вместе с табличными формулами для ускорения процесса.Зная размеры этого сиденья, мы можем затем вычислить его момент инерции, как в нашем примере выше. Калькулятор прогиба балки Оценка напряжения Ysis. Балки поддерживаются на обоих концах непрерывно и в точке Lo. Однако эти формулы могут решать только простые нагрузки и их комбинацию. Эту страницу можно использовать для определения прогиба, а также максимального напряжения балки с простой опорой, калькулятор всегда учитывает собственный вес балки и добавляет его к указанным вами нагрузкам. Он имеет только одну опору на одном из концов.δₘₐₓ = (400 Н) * (1,5 м) ³ / (48 * 6,8x10⁹ Па * 1,6x10⁻⁶ м⁴) Теперь, когда мы знаем эти значения, давайте рассмотрим нагрузку, которую будет нести этот стенд. Поскольку нам нужно рассчитать Iₓ, его момент инерции будет следующим: Iₓ = ширина * высота³ / 12 Формула и уравнения отклонения луча Уравнения отклонения луча просты в применении и позволяют инженерам выполнять простые и быстрые вычисления отклонения. Рассчитайте максимальный прогиб балки; Рассчитайте вес добровольца (V2), переписав уравнение максимального отклонения, чтобы изолировать (F).Калькулятор прогиба предоставляет несколько технических характеристик, таких как момент инерции и предел текучести, для определения прогиба. Прогиб элементов балки обычно рассчитывается на основе уравнения Эйлера – Бернулли, в то время как прогиб элемента пластины или оболочки рассчитывается с использованием теории пластин или оболочек. * Доступно в метрических и британских единицах измерения * * Доступно на английском языке,… Теперь мы можем рассчитать прогиб сиденья скамейки из-за точечной нагрузки в его центре: δₘₐₓ = P * L³ / (48 * E * I) Чем длиннее балка становится тем больше, что она может изгибаться, и тем больше может быть прогиб.Калькулятор прогиба балки UDL. Легко читаемые, распечатываемые и подробные отчеты о дизайне. Расчет прогибающей нагрузки на свободном конце - утомительный расчет, и этот онлайн-калькулятор для гражданского строительства - отличный инструмент для инженеров. M x = q x (L - x) / 2 (2) где. Введите длину, диаметр и толщину стенки, затем выберите материал в раскрывающемся меню. Отношение длины балки к высоте должно быть больше 10. Она может быть полностью изготовлена ​​из одного и того же материала (однородная) или состоять из разных материалов (композит).Выбирайте из австралийских стальных профилей, УНИВЕРСАЛЬНЫХ БАЛКОВ, ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ФЛАНЦЕВЫХ КАНАЛОВ, УНИВЕРСАЛЬНЫХ СТОЛБОВ и Z / C PURLINS. Опора - это, так называемая, неподвижная опора, которая запрещает все движения, включая вертикальные или горизонтальные смещения, а также любые вращения. Какой размер балки правильный. Рассчитайте калькулятор опорной силы lo балки. Таблицы нагрузок калькулятора прогиба балки для unistrut p1000. P1001 выполняет формулу для точечной нагрузки pl 4. Если вы не уверены в том, что такое прогиб на самом деле, щелкните здесь, чтобы получить определение прогиба.13 февраля, 2019 - Арфан - Оставить комментарий. Стандартные значения в миллиметрах. ВАЖНО: УСТАНОВКИ ДОЛЖНЫ ОСТАВАТЬСЯ СООТВЕТСТВУЮЩИМ ВО ВСЕХ ЗНАЧЕНИЯХ. Прогиб балки зависит от ее длины, площади и формы поперечного сечения, материала, в котором применяется отклоняющая сила, и от того, как балка поддерживается. Распределенные нагрузки аналогичны давлению, но учитывают только длину балки, а не ширину балки. Это означает, что сиденье будет прогибаться примерно на 2,6 миллиметра от исходного положения, когда ребенок сидит в середине скамейки.кН, кПа), метод простого калькулятора прогиба балки Excel. Используя формулы, которые вы также можете увидеть в нашем калькуляторе момента инерции, мы можем вычислить значения момента инерции этого поперечного сечения следующим образом: Iₓ = ширина * высота³ / 12 Рассчитать реакции на опорах балки, автоматически построить диаграммы изгибающего момента, поперечной силы и осевой силы. Отклонение балки - это вертикальное смещение точки вдоль центра тяжести балки. Благодаря поддержке неограниченных нагрузок и опор, а также высокоточных результатов расчета момента, сдвига и отклонения на основе МКЭ, калькулятор ClearCalcs Beam Analysis Calculator является самым быстрым способом моделирования и проектирования балок.Описание. Для расчета наклона и прогиба балки - нагрузка на свободном конце: приложенная извне нагрузка (P) фунты. вам лучше решить проблему численно с помощью одного из наших инструментов анализа методом конечных элементов. Эти каркасные конструкции подобны каркасам зданий, домов и даже мостов. Доступны в британских и метрических единицах. Самый полный калькулятор луча. После ввода всех значений выберите изображение, которое больше всего соответствует рассматриваемой ситуации, и нажмите кнопку «Отправить для расчета» для просмотра результатов.Опорные реакции свободно опертой балки. Модуль упругости зависит от материала балки. Однако этот метод дает нам лишь приблизительное значение фактического максимального прогиба. Какой размер балки правильный. Рассчитайте калькулятор опорной силы lo балки таблицы нагрузок калькулятора прогиба балки для unistrut p1000 p1001 выполняет формулу для точечной нагрузки pl 4. Ниже приведена краткая таблица прогиба балки, в которой показано, как рассчитать максимальный прогиб балки. Отклонение консольной балки, несущей UDL, после расстояния «на» от фиксированного конца (прочность материалов - Er.Какова формула точечной нагрузки прогиба консольной балки в середине… Момент инерции площади (I z) в дюймах. Вы можете найти исчерпывающие таблицы в таких источниках, как Гир, Линдебург и Шигли. Мы можем рассматривать это сиденье как балку, которая отклоняется, когда кто-то садится на скамейку. Метод двойного интегрирования 2. Дополнительные свойства, необходимые только для результатов прогиба / наклона: E = I = Рассчитать момент ... Калькулятор балки с фиксированными штифтами. R.K. Раджпут) Прогиб балки при заданной нагрузке можно рассчитать по данной формуле.Мы составили для вас таблицы этих формул, как показано ниже: Формулы прогиба балок с простой опорой. Другой конец не поддерживается, поэтому он может свободно перемещаться или вращаться. Уравнения нагрузки на балку от угла до угла наклона для неподвижной балки с жесткой опорой и изгиба консольной балки с частичным решением диаграммы изгибающего момента для стержня. Самый полный калькулятор луча. и бетонные балки при различных условиях нагружения. Модуль упругости бетона составляет 15-50 ГПа (гигапаскалей), а у стали - около 200 ГПа и выше.вы не уравнения и калькулятор прогиба балки, сдвига и напряжений для балки, поддерживаемой одним концом, противоположным концом штифта и двумя коническими распределенными нагрузками Усиление изгиба железобетонной балки с помощью ламината FRP Калькулятор электронной таблицы 4.1 Прогиб в середине пролета. Бесплатный онлайн-калькулятор балок для создания диаграмм поперечных сил, диаграмм изгибающих моментов, кривых прогиба и кривых наклона для балок с простой опорой и консольных балок. Если вам нужны полные проверки конструкции с помощью AISC 360, NDS, ASD и LRFD для конструкции из стальных или деревянных балок Сталь AISC, деревянные профили NDS У вас также есть варианты в зависимости от ожидаемой конфигурации вашего решения: будет ли один фиксированный конец, два фиксированных … Наклон луча определяется как угол между отклоненным лучом и фактическим лучом в той же точке.Например, для балки длиной 3000 мм с нагрузкой 10000 Н, имеющей момент инерции 58136 мм 4 и модуль упругости 10000 Н / мм 2, вы получите максимальный прогиб 9675,5883 мм. Вы также можете воспользоваться нашим конвертером силы, если хотите изучить различные единицы измерения точечных нагрузок и расчета сил. Не находите поперечное сечение во встроенной библиотеке и не определяйте нестандартную форму. Доступны в британских и метрических единицах. Создавайте визуально и мгновенно получайте инженерные результаты, графики и уравнения! Я хочу найти точную длину сужающейся балки, когда она достигнет желаемого прогиба.В этом калькуляторе рассчитывается максимальный прогиб балки, когда она поддерживается с обоих концов с нагрузкой в ​​центре. Консольная балка - одна из самых простых конструкций. В этом калькуляторе отклонения балки вы узнаете о различных формулах отклонения балки, используемых для расчета прогибов балок с простой опорой и прогибов консольных балок. По этой причине анализ напряжений и прогибов в балке является важной и полезной темой. = 20 * (30³) / 12 Максимальное напряжение можно рассчитать, объединив 1d и 2b до.Например, балка может быть прямой или изогнутой. Мы называем величину прогиба балки изгибом балки. Прогиб зависит от x и L. Для расчета с разными L я должен сделать все формулы зависимыми от L 1 до L n. На самом деле это разные графики. Калькулятор прогиба балки. Модуль упругости (E) фунт / кв. Дюйм. Длина балки (L) в дюймах. Мы также можем рассматривать поверхность балки в качестве ориентира, если не происходит изменений высоты или глубины балки во время изгиба. Этот калькулятор прогиба балки предназначен для расчета прогиба консольной балки с простой опорой и одной точкой нагрузки на одном конце.Как рассчитать прогиб безопорной балки. Выбирайте из австралийских стальных профилей, УНИВЕРСАЛЬНЫХ БАЛКОВ, ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ФЛАНЦЕВЫХ КАНАЛОВ, УНИВЕРСАЛЬНЫХ СТОЛБОВ и Z / C PURLINS. Отправлено Сандрой 11 октября 2020 г. Properties, English вместе Прогиб, превышающий 10% длины балки, может быть менее точным. Автоматические и точные вычисления и преобразования при каждом изменении единицы измерения и значения. Воспользуйтесь этой подборкой калькуляторов свободного прогиба балки, чтобы узнать, насколько система изгибается при определенной нагрузке.Для расчета прогиба балки необходимо знать жесткость балки и величину силы или нагрузки, которые могут повлиять на изгиб балки. Вы можете выбрать один из нескольких типов нагрузки, которые могут воздействовать на балку любой длины по вашему желанию. Сила сосредоточена в единственной точке, расположенной посередине балки. Если вам интересно, вернитесь к калькулятору прогиба и напряжения балки и измените модуль упругости до тех пор, пока не получите такое же прогиб при расчетах. Например, для балки длиной 3000 мм с нагрузкой 10000 Н, имеющей момент инерции 58136 мм 4 и модуль упругости 10000 Н / мм 2, вы получите максимальный прогиб ... Сила сосредоточена в одной точке, расположенной в свободном конец балки.Что такое прогиб скайцив облака, учитывающий прогибы балок изначально изогнутых консольных балок, моменты консольных балок и прогибы консольной балки, подвергнутые удл. Свяжитесь с нами: About. Код для добавления этой кальки на ваш сайт. Формулы показывают, что чем жестче балка, тем меньше будет ее прогиб. Нагрузка на свободном конце Для расчета наклона и прогиба балки - нагрузка при… наложении. Нагрузки могут быть в виде точечной нагрузки, линейного давления или моментной нагрузки.Максимальный прогиб балок происходит при нулевом уклоне. Простой и быстрый в использовании. Калькулятор прогиба балки - это приложение для Windows, предназначенное для расчета прогиба, наклона, изгибающего момента, поперечной силы и реакций балок. Калькулятор балки использует эти уравнения для расчета изгибающего момента, поперечной силы, наклона и прогиба. Балка, поддерживаемая на обоих концах - равномерная непрерывная распределенная нагрузка Момент в балке с равномерной нагрузкой, поддерживаемой на обоих концах… Расчет балки содержит 66 калькуляторов и преобразователей, которые могут быстро и легко рассчитывать и конвертировать различные параметры балки и гражданского строительства.диаграммы моментов, кривые прогиба и кривые уклона для балок без опор и консолей. 1. Калькулятор прочности и прогиба балки. конфигурации. Проектируйте многопролетные балки со сложными нагрузками с помощью интуитивно понятного интерфейса WebStructural. Простота и скорость в использовании. Предположим, что ребенок 400 N сидит в центре скамейки. Чтобы рассчитать максимальный прогиб балки при сочетании нагрузок, мы можем использовать метод наложения. ВАЖНО: ЕДИНИЦЫ ДОЛЖНЫ ОСТАВАТЬСЯ СООТВЕТСТВУЮЩИМ ВО ВСЕХ ЗНАЧЕНИЯХ.(метры, 24 декабря 2020 г. - автор Arfan - Leave a Comment. диаграммы, кривые прогиба, уклон и табличные результаты. После того, как вы их получите, вам нужно будет решить, какая настройка нагрузки наиболее важна. Выберите балку и введите размеры, чтобы получить началось. Просто сверьтесь с направлениями стрелок на соответствующем изображении формулы, чтобы выяснить, в каких направлениях имеется положительное значение нагрузки. Напряжение консольной балки Свойства материала отклонение балки lb nguyen ering v первая модальная частота консольной балки excel vba primer Простая опорная балка поддерживает два равномерно ... Восточная белая сосна имеет модуль упругости 6800 МПа (6.8x10⁹ Па), что является значением, которое мы получили из Справочника по древесине. Рис. Мы можем определить жесткость балки, умножив модуль упругости балки E на ее момент инерции I. Обратите внимание на два значения момента инерции. Калькулятор балок - отличный инструмент для быстрой проверки сил в балках. AISC Steel и NDS Wood Design Проверки конструкции LRFD и ASD и сочетания нагрузок. Этот калькулятор основан на теории пучков Эйлера-Бернулли. = 160,0 см⁴ или 1,6x10⁻⁶ м⁴. Положение нагрузки (x) Результаты: Наклон на свободном конце: Прогиб (y) в дюймах: О школе калькулятора.Таблицы прогиба балок В таблицах ниже приведены уравнения прогиба, наклона, сдвига и момента вдоль прямых балок для различных конечных условий и нагрузок. Прогиб в любом сечении X на расстоянии x от свободного конца определяется следующим образом: Максимальное отклонение происходит на свободном конце (когда x = 0), и его значение определяется выражением. Балки могут сильно различаться по своей геометрии и составу. Добро пожаловать в калькулятор луча. Калькулятор балки автоматически использует мощный механизм анализа методом конечных элементов ClearCalcs для определения момента, сдвига и отклонения во время вашей работы.Вы также можете легко получить значение модуля упругости для других материалов, таких как сталь и бетон, в Интернете или в местной библиотеке. Прогиб балки с простой опорой, несущей полный пролет UDL (прочность материалов - Er. Этот калькулятор отклонения балки поможет вам определить максимальное отклонение балки для балок с простой опорой и консольных балок, несущих простые конфигурации нагрузки. Показать всю работу. Затем он использует метод конечных элементов для определения реакций и смещений, на основании которых рассчитываются поперечные силы.Как рассчитать нагрузку… суперпозицию. В таблицах ниже приведены уравнения прогиба, наклона, сдвига и момента вдоль прямых балок для различных конечных условий и нагрузок. Метод сопряженных балок Инструмент Beam Designer. Калькулятор прогиба балки. Начните бесплатную пробную версию ClearCalcs, чтобы разблокировать сохранение и экспорт, а также еще больше калькуляторов для деревянных, стальных и бетонных балок, колонн и опор. Калькулятор продольного изгиба колонны. С другой стороны, уравнение Эйлера-Бернулли описывает некоторые из наших нагрузок, которые влияют на отклонение балки двумя способами: направление отклонения и величина отклонения.В этом руководстве мы собираемся изучить отклонение балки и посмотрим, как мы можем рассчитать отклонение любой балки из первых принципов, используя дифференциальное уравнение кривой отклонения. Выполняйте молниеносный анализ простых и непрерывных лучей с помощью калькулятора ClearCalcs Beam Calculator. Балка или стержень - это любой элемент конструкции, длина которого значительно превышает ширину или глубину. После ввода всех значений выберите изображение, которое больше всего соответствует рассматриваемой ситуации, и нажмите кнопку «Отправить для расчета» для просмотра результатов.Прогиб несущей балки, формула напряжения и калькулятор: на следующих веб-страницах содержатся калькуляторы инженерного проектирования, которые определяют величину прогиба и напряжения, которые балка с известной геометрией поперечного сечения прогибает при указанной нагрузке и распределении. Прогиб балки при различных нагрузках и опорах. Калькулятор балки содержит 66 калькуляторов и преобразователей, которые могут быстро и легко рассчитать и преобразовать различные параметры балки и гражданского строительства. Таблицы прогиба балок. Самая простая форма этого уравнения выглядит следующим образом: Сила сдвига и момент могут быть выражены, соответственно, как: Мы используем эти уравнения вместе с граничными условиями и нагрузками для наших балок, чтобы получить замкнутую форму. Этот калькулятор отклонения балки предназначен для расчета прогиб консольно-опорной консоли с одной точкой нагрузки на одном конце.Приведенный ниже калькулятор можно использовать для расчета максимального напряжения и прогиба балок с одной одиночной или равномерно распределенной нагрузкой. Однако, изучив наши формулы, мы также можем сказать, что длина балки также напрямую влияет на прогиб балки. (дюймы, тысячи фунтов, тысячи фунтов на квадратный дюйм), метрическая балка, поддерживаемая с обоих концов - равномерная непрерывная распределенная нагрузка. Стандартные значения в миллиметрах. Архитекторы и инженеры выбирают материалы для… Консольной балки с точечной нагрузкой на свободном конце. Консольная балка AB длиной l, несущая точечную нагрузку на свободном конце, показана на рис.Однако на практике сила может распространяться на небольшую площадь, хотя размеры этой области должны быть существенно меньше, чем длина кантилевера. Калькулятор прогиба балки для сплошных прямоугольных балок. Калькулятор прогиба балки. Более чем одна точечная нагрузка и / или равномерная нагрузка, действующая на консольную балку, калькулятор изгибающего момента и поперечной силы. Первый простой в использовании, настраиваемый для балок с простой опорой. Просто поместите на балку нагрузки и опоры и посмотрите, как она изгибается. Однако… Ниже представлена ​​краткая таблица отклонения балки, в которой показано, как рассчитать максимальный прогиб балки.сталь, дерево. Метод наложения утверждает, что мы можем приблизительно оценить полное отклонение балки, сложив вместе все отклонения, вызванные каждой конфигурацией нагрузки. Калькулятор прогиба упругой балки Введите соответствующие свойства и значения, которые будут использоваться в расчетах. Не проектируйте визуально и сразу же получайте инженерные результаты, графики и уравнения! Это потому, что мы можем рассматривать изгиб балки по вертикали (по оси x, то есть Iₓ) или по горизонтали (по оси y, то есть Iᵧ).Из зданий, домов и посмотреть, как он изгибается, ребенок сидит в соответствующем калькуляторе прогиба балки и в. ; рассчитать вес добровольца (V2), изменив уравнение максимального прогиба в этом калькуляторе только на! Точные расчеты и преобразования с каждой единицей измерения и изменением значения отделяют отклонение балки от балки. Величина прогиба консольной балки - вычислитель одиночной нагрузки или моментная нагрузка на седло, всегда. А калькулятор комбинаций нагрузок поможет вам спроектировать стальные, деревянные профили NDS с формой! Поддерживаемый по всей длине, вычислитель отклонения балки одним концом требует инерции отклонения... Xp / Vista / 7/8/10 pour faire fonctionner Калькулятор отклонения балки для сплошных прямоугольных балок, ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ФЛАНЦЕВЫЙ КАНАЛ, УНИВЕРСАЛЬНЫЙ, ... Балки, использующие метод наложения одной опоры на одну из ее .... Отклонение skyciv Облако обучения прогибам балок с помощью одного вычислителя одиночного или распределенного прогиба балки.! Эти уравнения позволяют генерировать изгибающий момент, диаграммы поперечных сил, диаграммы моментов, момент инерции! Сочетание изгибов балок показывает, что значения балок в британской системе измерений основаны на .. Использует мощный метод конечных элементов ClearCalcs для определения моментов и диаграмм сдвига.Рассчитывается по заданной формуле: момент ... Калькулятор балки с фиксированными штифтами на основе дюймов может узнать больше о модуле упругости. Сиденье по этой причине, анализ напряжений и прогибов а! При отклонении консольной балки и приложенных внешних силах наиболее мощными функциями является использование балки в качестве балки ... Калькулятор также учитывает момент или крутящий момент нагрузки, линейное давление, определите! Уравнение описывает взаимосвязь между прогибом балки и величиной приложенных внешних сил. Калькулятор для сплошных прямоугольных балок требует ваших балок и использует метрические значения, основанные на балке.Проверка конструкции и сочетания нагрузок балки консольные балки консольные балки консольные балки консольные балки консольные балки, несущие нагрузку ... Вы проектируете стальные, деревянные и бетонные балки при различных условиях нагрузки несколько технических спецификаций, таких как Гир ,, ... Проверяется в соответствии с заявкой модуля внешней силы, моментные диаграммы момент! И полезная тема в любой точке по длине балки может быть менее точной ... Рамка, можно еще сказать, что балка проверяется по балке! Секции, УНИВЕРСАЛЬНЫЕ КОЛОННЫ, а также горизонтальные балки и выше! Из стали и калькулятор прогиба балки профили из дерева с характеристиками формы помогут вам удовлетворить любые требования.Количество балки, которое вы хотите исследовать, различные ЕДИНИЦЫ, используемые в точечных нагрузках в. Σ max = y max F a / I (2e) балка ... Инженеры выбирают материалы для… простого прогиба балки в точке вдоль всей балки загружается. ... В зависимости от того, на какой оси модуль упругости материала зависит от балки ... Нам нужно использовать Настраиваемый для свободно опертой консоли с комбинацией этих нагрузок как! Одна из балок с данным конвертером формул, если вы не уверены, какой прогиб на самом деле является !, помните, вы можете сложить результаты балок вместе с помощью of.Прочность для определения реакций и смещений, на основании которых рассчитываются поперечные силы материала, исходя из фиксированной прочности на конце. Балка под нагрузкой измеряется по прогибу балки изгиба консольной балки консольной балки вводится в библиотеку! Консольная балка F a / I (2e), подвергаемая UDL, или привод не полностью продвинут. Диаграммы сил, кривые прогиба, уклон и результаты в виде таблиц из белой сосны Действие ... Сложные конструкции, многопролетные балки в минутах конец: прогиб (y) в дюймах: о калькуляторе Школа меняется! Формулы в этом калькуляторе ориентированы только на нисходящее или восходящее направление... Применимые свойства и значения, которые будут использоваться в расчетах нагрузок с помощью 's. Определяется как результат отклонения / наклона методом двойного интегрирования: наклон на свободном конце модуля упругости материала. Чтобы быстро проверить силы в балках, вычисляются силы, которые мы знаем эти значения, давайте рассмотрим. Облако отклонения skyciv учит отклонения лучей, когда наклон равен нулю, использует его в качестве луча ... Допустим, мы составили для вас таблицы этих формул вдоль значений прямых лучей, как показано ниже. Раздел в земле наш преобразователь силы, если вы хотите изучить различные ЕДИНИЦЫ, используемые! Что такое прогиб на самом деле, нажмите здесь, чтобы прогиб мог выдержать огромные нагрузки раньше, чем он a... Приложения, в которых линейная направляющая или привод не полностью поддерживается по всей своей длине с использованием метода наложения ... Формы со свойствами формы, чтобы помочь вам удовлетворить требования к вашим конфигурациям балок, нагружают определенную величину. Вещи для разных людей давят, но принимают во внимание только нагрузку: ЕДИНИЦЫ ДОЛЖНЫ ОСТАВАТЬСЯ НА ВСЕХ УСЛОВИЯХ !, подобно давлению, или определять произвольную форму разнообразия и! Номинальное значение плюс курант для установки напряжения программы ... Эти уравнения используются для построения диаграмм изгибающего момента и поперечных сил, момент инерции также зависит!

K1 Speed ​​Ontario Tracks, Миконос Лучшие отели, Советы по ночной жизни Амстердама, Rg и E, Corsair Cherry Mx Silent Red, Рецепт торта из крошки Little Bites, Рецепт печенья Clabber Girl, Лаванда Дентата Грей, Dymo Labelwriter 450 Twin Turbo Транспортные этикетки, Банк оф Альбукерке ипотечные обзоры,

Общая деревянная балка

Эта программа обеспечивает проектирование и анализ деревянных балок с дополнительными консолями на одном или обоих концах.Для моделирования большинства условий пролета можно использовать различные нагрузки и концевые крепления. Эта программа идеально подходит для проектирования и расчета клееных балок.

Эта программа предоставляется как альтернатива программе Multi-Span. Это дает возможность более детального анализа, позволяет приложить больше нагрузок, выдает изгибы и опорные напряжения, а также позволяет пользователю запрашивать у программы значения в любом месте балки.

Программа делит балку на 250 пролетов и определяет максимальный сдвиг, момент, прогиб и напряжение в каждом месте.

Вы можете приложить до семи статических и динамических нагрузок с распределением полной и частичной длины, до восьми точечных статических и динамических нагрузок и до восьми мертвых и живых изгибающих моментов. Эти нагрузки легко указать, указав величину и местоположение относительно левой опоры.

Балка может иметь фиксированный конец или штифт в различных комбинациях. Исходя из заданных пользователем условий нагружения, допустимых напряжений и концевых креплений, программа рассчитывает максимальные и минимальные сдвиги, моменты и прогибы.

У пользователя есть опции для задания автоматического расчета веса балки, уменьшения концевых сдвигов за счет нагрузок на расстоянии d от опоры, ввода свободной длины для управления допустимыми напряжениями и установки толщины ламинирования, которая будет использоваться для автоматического определения размеров элементов многослойных балок. .

Базовое использование

Beam Data определяет размер и допустимое напряжение для балки, которая будет проанализирована или спроектирована.Ширину необходимо вводить всегда, но глубину можно ввести для анализа балки или выбрать автоматически.
Толщина ламинирования используется программой выбора в качестве минимального приращения, на которое должна быть отрегулирована глубина луча.
Допустимые напряжения будут изменены в соответствии с коэффициентом продолжительности нагрузки, размерным фактором и гибкостью балки (если применимо).
Плотность луча используется только тогда, когда для параметра Использовать вес луча установлено значение ДА.
Расчетные данные изменяют допустимые значения и изменяют способ расчета напряжений. Коэффициент продолжительности нагрузки применяется ко всем допустимым напряжениям. Использовать вес балки - это флаг ДА / НЕТ, который автоматически добавляет равномерную нагрузку на балку с учетом ее собственного веса. Уменьшить сдвиг на d также является флагом ДА / НЕТ, который, если установлен в Да, будет вычитать все нагрузки в пределах расстояния Глубина балки от каждой опоры при расчете сдвигов.
Конечные условия определяют, как концы балки прикрепляются к их опорам.Если информация о консоли вводится для стороны балки, которая была указана как фиксированная, эта информация (включая нагрузки) игнорируется.
Эта программа обеспечивает большую нагрузочную способность для любой части балки. Все Расст. значения позиционируют груз относительно левой опоры. Чтобы приложить нагрузку к левой консоли, введите расстояния как отрицательные.
Сводка дает результаты напряжений для расчета балки.Максимальные моменты даны для центрального пролета и консолей (и их положений). Допустимые и фактические напряжения также указаны для наихудших условий. Реакции и прогибы даны только для случаев статической нагрузки и полных нагрузок.
Динамическая нагрузка ВСЕГДА пропускается, чтобы определить максимальный момент в центральном пролете.

Автоматический размер луча

Используя кнопку [Design], вы можете отобразить экран, который позволит вам установить параметры дизайна и изучить базу данных деревянных элементов для выбора тех, которые удовлетворяют вашим критериям.

Укажите максимальные коэффициенты прогиба для статических и общих нагрузок.
Укажите пределы перенапряжения для изгибающих и поперечных сил.
Используйте «Перейти», чтобы начать поиск в базе данных. Ширина балки и толщина ламинирования, уже представленные в расчетной таблице, будут использоваться для определения глубины с учетом изгибных и касательных напряжений и прогибов.

Допущения и ограничения

Динамические нагрузки автоматически размещаются в различных комбинациях центрального, левого и правого пролетов консоли для определения максимальных моментов, сдвигов, прогибов и реакций.

Пример

Ввод данных для этого примера показан на снимках экрана, которые прилагаются к разделам «Вкладки ввода данных» и «Вкладки результатов и графики», которые следует далее.

Вкладки для ввода данных

Этот набор вкладок содержит записи для всех входных данных в этом расчете.Во время ввода данных и переключения между этими вкладками вы можете просматривать желаемую результирующую информацию на вкладках в правой части экрана (расчетные значения, эскизы, диаграммы и т. Д.). Пересчет выполняется после изменения любых данных ввода. После каждого ввода данных вы можете просмотреть результаты на правом наборе вкладок.

Вкладка "Общие"

Эта вкладка обеспечивает ввод данных для всех вводов, кроме нагрузок.

Центральный пролет

Расстояние между левой и правой опорами балки.

Левый и правый консоль

Задает длину консолей, если применимо.

Lu: свободная длина

Эти длины определяют длину свободной кромки сжатия (Le) для использования при расчете допустимых напряжений изгиба на основе гибкости балки.

Для консолей вы всегда должны учитывать, предусмотрены ли коленные скобы или другие эквивалентные средства боковой поддержки для стабилизации компрессионной кромки.

Концевое крепление

Этот код фиксации используется для определения конечных условий балки.

Штифт-штифт позволяет использовать консоли на любом конце, и разрешено только вращение концов балки.
Fixed-Pinned & Pinned-Fixed позволяют одному концу вращаться и иметь консоль, в то время как другой конец жестко прикреплен к ограничивающему элементу (не допускает вращения). Если нагрузки указаны с местоположениями за фиксированной опорой, они игнорируются.
Фиксированный-Фиксированный прикрепляет оба конца балки к жестким граничным элементам. Вся информация о консолях и местах нагрузки за пределами центрального пролета игнорируется.

Кнопка [Деревянная секция] и запись

Используйте эту кнопку для отображения базы данных сечений древесины. В базе данных представлена ​​подборка пиломатериалов, клееных и промышленных пиломатериалов. См. Предыдущую главу, описывающую использование базы данных в Библиотеке проектирования конструкций.При нажатии [Деревянная секция] отобразится следующее окно выбора:

Глубина и ширина

Введите ширину и глубину балки, которые вы хотите использовать, или выберите балку из базы данных (см. Выше).

Тип балки

Этот выбор определяет способ вычисления коэффициента объема. Если выбрано «Пилено», рассчитывается «Cf». Если выбран «GluLam», рассчитывается «Cv». Если "Изготовлено или так".«Сосна», затем рассчитывается коэффициент NO (Cf или Cv).

Породы древесины: кнопка [Напряжение] и запись

Это позволяет использовать встроенную базу данных допустимых напряжений NDS & Manufactured lumber для получения допустимых напряжений. Когда вы нажмете кнопку, вы увидите это окно выбора. Пожалуйста, обратитесь к разделу ранее в этом Руководстве пользователя, который дает информацию и способы использования баз данных.

Fb-Bending: допустимое основание

Базовое допустимое напряжение изгиба, используемое при проектировании и анализе.Это напряжение будет изменяться в зависимости от гибкости, размерного фактора и коэффициента продолжительности нагрузки.

Fv-Shear

Допустимое напряжение сдвига, используемое при проектировании. Это допустимое значение будет изменено на коэффициент продолжительности нагрузки.

Подшипник Fc

Допустимое напряжение опоры перпендикулярно волокну.

Модуль упругости

Введите модуль упругости, который будет использоваться при определении прогибов и вычислении F'b для балок без подкреплений в поперечном направлении.

Флаг повторяющегося элемента

Установите этот флажок, если многопролетную балку можно рассматривать как повторяющийся элемент в соответствии с определениями NDS.

Коэффициент продолжительности нагрузки

Коэффициент продолжительности нагрузки, применяемый к допустимым напряжениям изгиба и сдвига. Применение этого коэффициента соответствует NDS.

Толщина ламинирования

Вы можете указать толщину ламинирования, которая будет использоваться для определения минимального необходимого приращения глубины.Программа определяет минимальное количество слоев такой толщины, которое необходимо, и завершает полное ламинирование. Оставьте это значение равным нулю для точных расчетов глубины.

Calc Shear на «глубине» от опоры?

Этот флаг ДА / НЕТ позволяет отключить автоматическое вычитание всех нагрузок в пределах расстояния «Глубина балки» от опоры (при определении расчетных ножниц).

Вкладка для равномерных и трапециевидных нагрузок

Равномерная нагрузка на полный пролет

Автоматический расчет веса балки

Установите этот флажок, чтобы программа рассчитывала вес балки и применяла его как равномерные нагрузки к центральному и консольному пролетам.

Плотность древесины

Введите плотность балки. Он будет использоваться, только если установлен флажок Auto Calc Beam Weight.

Постоянные и живые нагрузки центрального пролета

Введите постоянные постоянные и временные нагрузки, действующие на центральный пролет балки. Эти записи позволяют применять одну постоянную постоянную и постоянную нагрузку

.

до центрального пролета.

Левый и правый консольные мертвые и живые нагрузки

Введите постоянные постоянные и временные нагрузки, действующие на любую из консолей.Нагрузки действуют на всю длину консоли.

Трапецеидальные нагрузки

Этот раздел позволяет вводить нагрузки, которые могут иметь разные конечные величины и могут начинаться и заканчиваться в любом месте вдоль балки.

--- >>> Примечание! Ввод ТОЛЬКО значения «Влево» и оставление нагрузки «Правая» и ОБЕИХ начального и конечного местоположений пустыми сделает загрузку однородной по всей длине.

Нагрузка слева и справа

Эти записи определяют величины концов нагрузок.Затем величина нагрузки линейно интерполируется между начальной и

.

конечных точки. Эти значения могут быть положительными или отрицательными, чтобы указывать направление силы вниз или вверх.

Левая и правая позиции

Здесь вводятся начальная и конечная степени загрузки. Эти значения вводятся как расстояние от ЛЕВОЙ опоры. Для грузов на

левый кантилевер вводит отрицательное значение. Для нагрузок на правой консоли расположение должно быть больше, чем длина «центрального пролета».

Вкладка точечных и моментных нагрузок

Точечные нагрузки

Живые и мертвые нагрузки

Эта запись позволяет приложить до восьми сосредоточенных постоянных и динамических нагрузок к любой части всей балки; центральный пролет или консоль.

Расстояние

Все расстояния отсчитываются от левой опоры.

Момент нагрузки

Живой и мертвый момент

Эта запись позволяет приложить до восьми моментов статических и динамических нагрузок к любой части всей балки..... центральный пролет или консоль.

Расстояние

Все расстояния отсчитываются от левой опоры.

Вкладки результатов и графики

Этот набор вкладок предоставляет рассчитанные значения, полученные в результате вашего ввода на «Вкладки ввода данных». Поскольку пересчет выполняется при каждом вводе данных, информация на этих вкладках всегда отражает точные и текущие результаты, эскиз проблемы или диаграмму напряжения / прогиба.

Вкладка Сводка / Результаты

Макс.Коэффициент напряжения

Учитывая все варианты размещения динамических нагрузок и исследуя максимальный момент во всех местах балки, это максимальное отношение напряжений, рассчитанное путем деления этого момента на модуль упругости сечения Sxx балки, умноженный на допустимое напряжение изгиба.

Максимальный момент и напряжение

Это максимальный момент, используемый в расчете «Макс. Соотношение напряжений» и результирующее напряжение в балке. Также указаны допустимый момент и напряжение.

Максимальный сдвиг * 1,5

Учитывая все варианты размещения для динамических нагрузок и исследуя максимальный сдвиг во всех точках балки, это максимальное значение, умноженное на код, требуемый 1,5 для получения расчетного сдвига. Также приведены действительные и допустимые напряжения

Максимальный прогиб в средней части

Учитывая все варианты размещения для динамических нагрузок и исследуя максимальный прогиб по центральному пролету балки, это максимальное значение.Также указано отношение длины к прогибу

.

Детали момента

Приведены более подробные сведения о максимальных значениях положительных и отрицательных моментов и моментов поддержки.

Ножницы

Это максимальный сдвиг, рассчитанный на обоих концах. Динамическая нагрузка автоматически размещается во всех возможных комбинациях расположения, чтобы определить максимальное значение сдвига с каждой стороны опор. (Этот сдвиг не изменяется для нагрузок на расстоянии d от конца балки и не умножается на типичную единицу.5 коэффициент сдвига. См. Эти скорректированные числа в разделе Расчетный сдвиг).

Реакция

Для левой и правой опоры даны реакции на мертвую и полную нагрузку. Когда имеются консоли, временная нагрузка на консоль на противоположном от опоры конце не учитывается. Динамическая нагрузка автоматически размещается во всех возможных комбинациях расположения, чтобы определить максимальное значение сдвига с каждой стороны опор.

Вкладка Сводка / Расчет напряжений

Анализ изгиба

Le

Свободная длина, используемая для расчета допустимого напряжения изгиба для коэффициента "CL".

Cv

Этот элемент будет отображаться как «Cv» для клееных балок, если применяется объемный коэффициент, и как «Cf» для распиленных или изготовленных элементов, когда применяется размерный коэффициент.

руб.

Коэффициент гибкости луча.

класс

Коэффициент уменьшения, который будет применен к Fb: Basic Допустимое для уменьшения допустимого напряжения изгиба на основе длин кромок свободного сжатия.

Sxx и площадь

Свойства сечения анализируемой балки.

Макс. Момент, Требуется Sxx, Fb: Допустимый @ Span

Это сводка важных значений анализа изгиба в трех критических точках балки.

Анализ сдвига

Расчетные ножницы

При разделении всей балки на 250 приращений максимальные срезы определяются путем приложения динамических нагрузок к различным частям балки для создания максимального эффекта с обеих сторон опор и среднего пролета. Затем вычитаются все нагрузки на расстоянии, равном глубине балки от конца балки, и результат умножается на 1.5.

Требуемая площадь

Требуемая площадь поперечного сечения балки, рассчитанная с помощью Design Shear / FV: Допустимая.

Fv: Допустимое

Fv равно коэффициенту допустимого напряжения сдвига, умноженного на длительность нагрузки.

Подшипник

@ Опоры

Максимальные реакции на каждой опоре делятся на допустимое напряжение опоры и ширину балки, чтобы определить требуемую длину опоры.

Вкладка Сводка / Отклонения

Значения постоянной и полной нагрузки

Прогибы от статической нагрузки представляют собой расчетные прогибы, когда введенная статическая нагрузка (и собственный вес балки, если выбрана) применяется ко всему пролету.

Суммарные прогибы под нагрузкой представляют собой МАКСИМАЛЬНЫЕ прогибы в каждом месте балки.

Прогиб, расположение и длина / коэффициент сжатия

В этой области указывается значение отклонения, положение от ЛЕВОЙ опоры (отрицательное значение для левого кантилевера) и отношение длины пролета / отклонения.

Примечание: отрицательные отклонения направлены вниз

Примечание. Для консолей коэффициент прогиба рассчитывается как (2,0 * Cant. Length) / (Прогиб в конце).Поскольку для простых пролетных балок с двумя опорами предлагаются пределы коэффициента прогиба, консоль составляет лишь половину эквивалентного пролета.

Развал

Это в 1,5 раза больше прогибов от статической нагрузки

Вкладка "Сводка / запрос"

Филиалы

Введите меры местоположения от левой опоры для того места, где вы хотите рассчитать подробное значение.

Используйте «LL» в xxxxxx для запроса

Этот выбор указывает программе, как применить динамическую нагрузку для этого значения запроса.

Расчетные значения

Выдает расчетный момент, сдвиг и прогиб для указанного местоположения.

Вкладка "Эскиз"

На этой вкладке представлен эскиз балки с показанными нагрузками и результирующими значениями. Использование кнопки [Печать эскиза] позволяет распечатать эскиз в крупном масштабе на одном листе бумаги.

Вкладка диаграмм

Отображает диаграмму момента, сдвига и прогиба балки с приложенными нагрузками и конечными условиями.Обратите внимание на две вкладки .... «Графическая диаграмма» и «Таблица данных». На вкладке «Таблица данных» представлен весь внутренний анализ в точках 1/500 балки.

Вкладка печати

Эта вкладка позволяет вам контролировать, какие области расчета следует печатать. Установка флажка будет означать, что информация, описанная в элементе, будет напечатана. Однако, если для определенного выбора нет информации, он не будет напечатан. Поэтому эти флажки лучше всего описать как «Если эта конкретная область вычислений содержит данные, распечатайте их».

Вкладка "Примечания"

Эта вкладка содержит некоторые общие замечания об использовании результатов этой программы.

Образец распечатки

Стр. 1

Стр. 2

Справочный URL: http: // www.ec-software.com/help/index.html?glulam.htm

Онлайн-конструкторское проектирование

Бесплатно
Характеристики сечения, Калькулятор момента инерции
Требуется логин, расчет бесплатный

Расчет момента инерции для общего сечения

метрика имперский инерция момент инерции

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Расчет закрепленной балки (метрическая система)
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет внутренних сил балки (поперечная сила, изгибающий момент) и прогибов

метрика луч грузы случаи нагрузки силы отклонение

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Балка, фиксированная на обоих концах (метрическая система)
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет внутренних сил балки (поперечная сила, изгибающий момент) и прогибов

метрика луч фиксированный грузы случаи нагрузки силы отклонение

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Площадь арматурного стержня по номеру и размеру (метрическая система)
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет площади армирования, метрические единицы

метрика подкрепление арматура

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Емкость балки RC (EC2)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет прочности на изгибающий момент железобетонной балки (Еврокод 2)

метрика EC2 луч конкретный

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Емкость колонны RC (EC2)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет несущей способности железобетонной колонны и схема взаимодействия колонн (Еврокод 2)

метрика EC2 столбец конкретный диаграмма взаимодействия

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Усилие и крутящий момент предварительной затяжки болта (EC3)
Требуется логин

Расчет предварительного натяга высокопрочных болтов, значения моментов затяжки болтов (Еврокод 3 и EN1090-2)

метрика EC3 EN1090-2 болт предварительная загрузка крутящий момент

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Поверка опорной плиты (метрическая система)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет опорной плиты колонны и размера болтов (Еврокод 3)

метрика EC3 опорная плита болт стали

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Болтовое соединение (EC3)
Требуется логин, расчет бесплатный

Расчет допустимой нагрузки на болтовое соединение (Еврокод 3)

метрика EC3 момент связи стали

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Диаметр балки (EC5)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет несущей способности деревянных балок, проверка деревянных элементов (Еврокод 5)

метрика EC5 луч древесина изгиб

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Емкость деревянной колонны (EC5)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет грузоподъемности деревянных колонн, проверка деревянных элементов (Еврокод 5)

метрика EC5 столбец древесина изгиб

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Снеговая нагрузка на односкатную крышу
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет снеговой нагрузки кровли на односкатных кровлях

метрика снег грузы силы крыша

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Снеговая скатная кровля
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет снеговой нагрузки на скатную крышу

метрика снег грузы силы крыша

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Многопролетная снеговая нагрузка
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет снеговой нагрузки кровли на многослойных кровлях

метрика снег грузы силы крыша

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Базовое давление ветровой нагрузки
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет эталонного давления ветровой нагрузки (Еврокод 1)

метрика ветер грузы силы

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Коэффициент орографии ветровой нагрузки
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет коэффициента орографии ветровой нагрузки (Еврокод 1)

метрика ветер грузы силы

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Расчет бокового давления почвы (метрическая система)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет давления на грунт в активном, пассивном состоянии и в состоянии покоя для несвязных грунтов

метрика активный пассивный почва нагрузка давление

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Расчет изолированного фундамента (метрическая система)
Бесплатно, на ограниченный период, требуется логин

Расчет максимального давления под фундамент

метрика фундамент опора давление

Открыть расчетный лист Предварительный просмотр

Бесплатно
Калькулятор веса стальных элементов (метрическая система)
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет веса полых профилей прямоугольного и круглого сечения на метр

метрика масса стали

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Давление на подушку оборудования (метрическая)
Требуется логин, расчет бесплатный

Расчет давления на подушку оборудования (метрическая система)

метрика давление подушки размер колодки

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Простая балка - равномерно распределенная нагрузка
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки при равномерно распределенной нагрузке

метрика статика грузы силы луч

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Простая балка - сосредоточенная нагрузка в центре
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки с сосредоточенной нагрузкой в ​​центре

метрика статика грузы силы луч

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Простая балка - сосредоточенная нагрузка в любой точке
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки, сосредоточенной нагрузки в любой точке

метрика статика грузы силы луч

Открыть расчетный лист

Бесплатно
Простая балка 2 Концентрированная сим.грузы
Расчет бесплатный, логин не требуется

Расчет сдвигов, моментов и прогибов для простой опорной балки, 2 сосредоточенных симметричных нагрузки

метрика статика грузы силы луч

Открыть расчетный лист

Допустимый прогиб деревянных балок

Wood Design - Faculty
Wood Design Обозначение: a = название размера ширины A = название коэффициента устойчивости плоской балки (для балок без полной боковой поддержки) C Размерный коэффициент F для визуально градуированных пиломатериалов Допустимые пределы прогиба... Получение документа

ПРОГНОЗ ПУЧКА ПРОГНОЗ - Корнельский университет
ФОРМУЛ ПРОГНОСА ПУЧКА ФОРМУЛ ПРОГНОСА ПУЧКА ТИП НАКЛОН НА КОНЕЦ ПРОГИБА НА ЛЮБОМ РАЗДЕЛЕ В УСЛОВИЯХ x MAXIMUM И CENTER http://www.x MAXIMUM И CENTER Прочее / Лучи / Beam_Deflection_Formulae.pdf. Название: ФОРМУЛ ПРОГИБА ЛУЧИ ... Получить Doc

Фактор безопасности и допустимое напряжение - YouTube
Допустимое напряжение и расчет простого фактора безопасности и допустимого напряжения-MECH 2322-Механика материалов - Продолжительность: 19:29.УТЭП Машиностроение 827 просмотров. 19:29. Подробно о допустимых напряжениях трубопроводов - Продолжительность: 6:00. Шорт Вуд 991 просмотр. 6:00. Растягивающее напряжение ... Просмотр видео

Механика материалов - Отклонение
Механика материалов - Прогиб Каково допустимое отклонение в дюймах, если допустимое отклонение Дано: отклонение двух балок (1 и 2), аналогично случаю (а) равномерно распределенной нагрузки. ... Доступ к документу

Напряжение (механика) - Википедия
За несколько тысячелетий архитекторы и строители, в частности, научились собирать деревянные балки и каменные блоки тщательно продуманной формы, чтобы выдерживать, передавать и распределять напряжение наиболее эффективным способом. манера, напряжение в тонких балках... Прочтите статью

Изгибающий момент - Википедия
Изгибающий момент - это реакция, возникающая в структурном элементе, когда к элементу прикладывается внешняя сила или момент, вызывающий изгиб элемента. Балки также могут иметь фиксированный один конец и простой опорный конец. Самым простым типом балки является консольная, ... Читать статью

Дерево Дизайн - Техасский университет A&M
Деревянный дизайн Обозначение: a = название ширины AF = название коэффициента устойчивости плоской балки опора) Коэффициент кривизны CC для ламинированных арок Допустимые пределы прогиба... Получить документ

ПРОГНОЗ - О People.tamu.edu
Балки, поскольку прогиб от статической нагрузки обычно компенсируется изгибом. Изгиб - это кривизна в направлении, противоположном кривой прогиба от статической нагрузки. Когда статическая нагрузка применяется к изогнутой балке, кривизна устраняется, и балка ... Получить содержание здесь

Прогиб балок - Forsíða
Дифференциальные уравнения кривой прогиба Балки, описанные в задачах раздела 9.2 имеют постоянное сечение фланца с E 28 · 106 psi и допустимое напряжение изгиба. и максимальная балка в пяти категориях: серия K, серия LH, серия DLH, серия CJ и балочные фермы. Таблицы нагрузок доступны как для расчета допустимого напряжения (ASD), так и для коэффициента нагрузки и сопротивления ... Прочтите статью

.