Расчет балок перекрытий – формулы и калькуляторы

Для чего знать, как высчитать нагрузку на перекрывающую балку? Без данного этапа вам навряд ли получится выполнить больше одного этажа даже в довольно обычном доме. Благодаря этому давайте же разберем все нужные формулы и их значение, также мы предложим вам хороший калькулятор.

1 Что такое «перекрывающая балка»?

Любая стройка начинается с расчетов, из-за того что без них выстроить получится только привлекательный штабель из досок, кучку из деталей из металла и баррикаду из мешков с цементом. Не зная, как будут вести себя конструкции несущего типа, возведение рискует преобразиться в декорации кино про войну в найкратчайшее время, наперекор вашим планам и возлагаемым ожиданиям.

Красивый штабель из досок

Привлекательный штабель из досок

В любом доме есть пол и потолок. На поверхность потолка принято вешать люстры, приделывать лепки. По полу ходят люди, на нем стоит различная мебель, которую жители более того любят иногда двигать. Только представьте, что вы купили диван, принесли его домой, втащили в жилую площадь, а пол под ним ни с того ни с сего прогнулся и обвалился, а сам мебельный предмет радостно полетел вниз, по пути пробивая потолки квартир, забирая с собой интерьерные предметы соседей… Предоставили? Вот данная картина ожидала бы вас, если б не было перекрывающих балок.

Балки перекрытия дома

Перекрывающей балки дома

Давно уж так повелось, что плоскости между нижними и верхними ярусами дома должны поддерживаться крепким "скелетом". До 20 века эту основу делали из металла и дерева, начав с ушедшего века – так же и из железобетонных конструкций. Не поменялось только наименование. Аналогичные "ребра" назывались перекрывающими балками в то время, продолжают так называться и по сей день. Эти самые балки выступают ключевыми опорными компонентами, а поэтому их хорошая крепость должна быть достаточна не только для того, чтобы держать плоскости в качестве потолка либо пола, а так же и людей, мебель, а в высотном доме – вес вышерасположенных этажей и конструкций строения.

2 Конструкции из дерева и их кладка

Деревянные балки можно подразделить на 4 главных вида:

  • из целосного бруса;
  • из клееных досок:
  • из бруса клееного (LVL);
  • из бревен.

Деревянные балки из клееного бруса

Балки из дерева из бруса клееного

В зависимости от прочности любого из видов решается вопрос, какую перекрывающую балку использовать. Главная область, где применяются такие конструкционные элементы, загородное строительство. Так как их главное предназначение – закрепление строения, балки ложат не сразу, а после того, как возведены несущие части строения.

При сооружении деревянных домов, для компонентов перекрытия прорубаются специализированные отверстия, а если это дом из кирпича, то отверстия под балки оставляются в ходе строительства стен.

Специальные отверстия для элементов перекрытия

Специализированные отверстия для компонентов перекрытия

Укладывание "ребрышек" в подготовленные отверстия стоит делать едва ли не с точностью ювелира, из-за того что минимальный перекос ведет к серьезному риску: с каким то периодом нагрузка может потихоньку перераспределиться, что угрожает либо перекосом стен, либо вообще обрушением всего дома. Благодаря этому при укладывании широко используются построитель плоскостей, отвес, уровень, а ложится кончики балки в отверстия должны не меньше чем на 15 см.

3 Металобалки и области использования

Во время изготовления данного вида балок применяются железные сплавы укрепленной плотности. Из-за того, что вес изделий достаточно-таки большой (да и цена намного больше, чем у древесных), большого распространения при сооружении загородных строений аналогичный вид не приобрел.

Изделия из металлических сплавов усиленной плотности

Изделия из сплавов металла укрепленной плотности

Видов аналогичных перекрывающих балок большое количество. Важные из них:

  • широкая;
  • колонная;
  • двутавровая;
  • сварная;
  • специализированная.

Двутавровые профили из металла

Двутавровые профиля из металла

Со своей стороны, и такие варианты имеют собственные градации, но очень про них упоминать не станем, иначе потребуется применять не только места много для описания, но еще много времени для прочтения. Применяются перекрывающей балки из металла в гражданском и промышленном строительстве. Вы отлично можете их рассмотреть во время проезда по железным мостам, или во время проведывания фабричных строений. Очень распространены двутавровые изделия, сечение которых схоже на букву "Н". Естественно, тут тоже работают нормы, соответственно с которыми производятся расчеты.

4 Монолитно бетонные жесткие ребра для дома

В соответствии с нормам, есть целых 16 видов балок из железобетонных конструкций! Наиболее постоянно применяются 4-ре: стропильная, с параллельными поясами; односкатная; двускатная; подстропильная. Характерность аналогичных "ребер" в том, что их можно делать не только на производстве, но и собственными силами. Но здесь есть тоже собственные нормы при расчетах:

  • армирование идет по схеме: диаметр прута 12–14 мм, кладка в 4 ряда – 2 сверху, 2 снизу;
  • заливка постоянная, в один прием;
  • высота сделанной балки не ниже 5 % от длины проема;
  • соотношение ширины – 7 единиц высоты к 5 единицам ширины.

Стропильная перемычка из железобетона

Стропильная перемычка из железобетонных конструкций

Кроме положительных качеств (подходящее распределение нагрузки, надежность, неподверженность ржавчины, долговечность), есть и серьёзные недостатки, ограничивающие использование аналогичных перекрытий. Это потребность применения специализированных устройств и тяжелый вес.

5 Расчет нагрузки на балку – что должен знать калькулятор?

Если начинать расчет нагрузки для балок перекрытий, то в первую очередь нужно следовать "золотым" правилом, которым пользуются рабочие еще с давних времен: сечение несущей опоры обязано быть как минимум 1/25 от ее длины. Например, длина перекрывающей балки 4 метра, означает, ее толщина – 4/25 = 0,16 м, или 16 см. С данным разобрались.

Второй опасный момент заключается в том, что, в соответствии с всем правилам природы и Всемирного тяготения, короткая палка крепче длинной. Поэтому делаем вывод: в прямоугольном помещении (а, в основном, все квартиры у нас подобные) опоры нужно ставить между стен, которые длинней. Кстати, и сами балки обязаны иметь запас не меньше 50 см, чтобы смело опираться на поверхности стены (по половине запаса на каждую стенку). Как выше уже говорили, для перекрытий из дерева это расстояние должно быть не меньше 15 см (означает больше – предпочтительнее).

Установка опор между стен

Установка опор между стен

Сейчас перейдем к самому серьезному моменту – к формулам. Очень часто расчеты с разной степенью подробности помогают выполнить онлайн-калькуляторы. Но мы разберем все нужные формулы с теоретической стороны. На основании многолетнего опыта ведомо, что стороны балки должны относиться друг дружке в соотношении 7:5. Предположим, что некто решил пренебречь опытом прадедов и допустил отклонение высоты или ширины балки. Что случится в данном варианте? А выйдет либо ее прогиб, либо искривление. Нагрузка становится больше, и несколько лет люди в помещении могут слышать потрескивания и поскрипывания потолка, веря в то, что сверху живет домовой.

Чтобы не случилось как больших, так и очень маленьких проблем, берется калькулятор и выполняется расчет нагрузки на балку. Ее прогиб – дело простое, но пределы этой деформирования должны находиться в возможных рамках: 2 сантиметра на каждые 4 метра, другими словами, по соотношению 1:200. Сейчас давайте же всю данную кашу разложим на составляющие, подставив данные в формулу. Пускай прогиб будет отмечен буквой F, длина пролета – L, а допустимое расстояние, в рамках которого прогиб может "злодействовать", определим в 200 см. Подобным образом, значение деформирования будет следующей: F = L/200.

Стоит выделить, что подобный расчет прекрасен для балок из дерева. С армированными конструкциями формула чуть-чуть иная. Здесь добавляется значение распределенной нагрузки, которую в большинстве случаев обозначают буковкой Q, и значение ее составляет 400 кг/м3. И этот "ужас" приобретает следующий вид: F = (Q x L)/8. Кроме формулы, следует еще иметь в виду и кол-во арматурин в бетоне, ее массу и площадь поперечного сечения каждого стержня. Учет такого параметра высчитывается уже при помощи таблицы, где указаны эти все значения.

Распределение нагрузки на железобетонные конструкции

Распределение нагрузки на армированные конструкции

Для расчета нагрузки для железных перекрывающих балок есть собственная характерность, и не все онлайн-калькуляторы готовы предостерегать об этом клиентов. Сначала важно знать момент сопротивления (W). Он обязан быть больше, либо совпадать с отношением самого большого изгибающего момента (F) к расчетному сопротивлению (R). Заключительный параметр в большинстве случаев берется из подобающего справочника. В общем формула выглядит так: W > F/R.

И, напоследок, последнее вычисление, которое применяется к прямоугольным балкам. Точнее, это те же самые вычисления, но по иной формуле, так как такие элементы перекрытия в большинстве имеют аналогичную форму. Обозначим высоту балки Н, ширину буквой В, а момент сопротивления назовем W. Формула станет смотреться так: W = B x H2.

При эксплуатации калькуляторов на специальных сайтах подготовьтесь к тому, что потребуется ввести много предварительных значений. Благодаря этому необходимо чуть-чуть обладать вопросами параметров балок и планируемого помещения в доме который строится. Если калькулятор просит одно-два значения и готов вывести цифру, не стоит спешить тешится и ищите иной метод расчетов или стоит обратиться к профессионалам.

Использование специализированного калькулятора

Применение специального калькулятора

Все перечисленные формулы хотя и не так просты для понимания, но все равно представляются достаточно незамысловатыми. Но так все смотрится в совершенстве. Но на деле названными выше вычислениями все не кончается. Нужно еще узнать, какое кол-во теплоизолятора будет использоваться, какую нагрузку испытают детали перекрытия чердачного этажа во время снега… Но это как говорят, полностью иная история.


Оставить свой комментарий

Пожалуйста, зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Поиск по сайту
© 2017    Сайт о ремонте и строительстве. Мы публикуем только интересные и новые материале о ремонте.    //    Войти   //    Вверх