Основным требованием в любом строительном проекте является создание простой и надежной конструкции. Однако для достижения этой цели необходимо провести точные расчеты прочности материалов, чтобы определить допустимую нагрузку на доску.
Для правильного подсчета выдерживаемой брусом нагрузки можно применить особые программы или формулы, но при этом в расчеты придется внести дополнительные нагрузки, напрямую влияющие на крепость конструкции. Чтобы рассчитать нагрузку на брус правильно придется указать снеговые и ветровые воздействия присутствующие непосредственно в регионе застройки, а также характеристики применяемых материалов (теплоизовер, брус и т. д.).
В этой статье мы рассмотрим, какую нагрузку выдержит брус размером 50х50,100х100,150х150 в различных конструкциях, таких как брусовый дом, деревянное перекрытие и стропильная система, а в качестве примера разберем последнюю, ведь это самая ответственная и сложная работа.
На фото можно увидеть разновидности бруса, которые отличаются не только по форме, но и выдерживаемой нагрузке.
Деревянные балки перекрытия — размеры и нагрузки
Сделали деревянное перекрытие в брусовом доме, а пол трясётся, прогибается, появился эффект «батута»; хотим делать деревянные балки перекрытия 7 метров; нужно перекрыть комнату длиной в 6, 8 метров так, чтобы не опирать лаги на промежуточные опоры; какой должна быть балка перекрытия на пролет 6 метров, дом из бруса; как быть, если хочется сделать свободную планировку – такие вопросы часто задаются форумчанами.
Maxinova Пользователь FORUMHOUSE
У меня дом примерно 10х10 метров. На перекрытие я «кинул» деревянные лаги, их длина — 5 метров, сечение — 200х50. Расстояние между лагами – 60 см. В процессе эксплуатации перекрытия выяснилось, что когда дети бегают в одной комнате, а ты стоишь в другой, то по полу идёт достаточно сильная вибрация.
И подобный случай далеко не единственный.
елена555 Пользователь FORUMHOUSE
Не могу понять, какие балки для межэтажных перекрытий нужны. У меня дом 12х12 метров, 2-х этажный. Первый этаж сложен из газобетона, второй этаж мансардный, деревянный, перекрыт брусом 6000х150х200мм, уложенным через каждые 80 см. Лаги положены на двутавр, который опирается на столб, установленный посередине первого этажа. Когда хожу по второму этажу, то чувствую тряску.
Балки на длинные пролеты должны выдерживать большие нагрузки, поэтому, чтобы возвести прочное и надёжное деревянное перекрытие с большим пролётом, их нужно тщательно рассчитать. В первую очередь, необходимо понять, какую нагрузку сможет выдержать деревянная лага того или иного сечения. И потом продумать, определив нагрузку для балки перекрытия, какие надо будет делать черновое и финишное покрытие пола; чем будет подшиваться потолок; будет ли этаж полноценным жилым помещением или нежилым чердаком над гаражом.
Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE
- Нагрузку от собственного веса всех конструкционных элементов перекрытия. Сюда входит вес балок, утеплителя, крепежа, покрытия пола, потолок и т.д.
- Эксплуатационную нагрузку. Эксплуатационная нагрузка может быть постоянной и временной.
При подсчёте эксплуатационной нагрузки учитывается масса людей, мебели, бытовых приборов и т.д. Нагрузка временно возрастает при приходе гостей, шумных торжествах, перестановке мебели, если её отодвинуть от стен в центр комнаты.
Поэтому при расчёте эксплуатационной нагрузки необходимо продумать всё – вплоть до того, какую мебель планируется ставить, и есть ли вероятность в будущем установки спортивного тренажёра, который тоже весит далеко не один килограмм.
За нагрузку, действующую на деревянные балки перекрытия большой длины, принимаются следующие значения (для чердачных и межэтажных перекрытий):
- Чердачное перекрытие – 150 кг/кв.м. Где (по СНиП 2.01.07-85), с учётом коэффициента запаса – 50 кг/кв.м – это нагрузка от собственного веса перекрытия, а 100 кг/кв.м — нормативная нагрузка.
Если на чердаке планируется хранить вещи, материалы и прочие, необходимые в быту предметы, то нагрузка принимается равной 250 кг/кв.м.
- Для междуэтажных перекрытий и перекрытий мансардного этажа общая нагрузка берётся из расчёта 350-400 кг/кв.м.
Как рассчитать несущую способность и прогиб
Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:
Расчёт прогиба деревянной балки является частью, представленной выше формулы. Буква М указывает нам на данный показатель. Чтобы узнать параметр применяется следующая формула:
M=(ql 2 )/8
В формуле расчёта прогиба есть всего две переменных, но именно они в наибольшей степени определяют, какой в конечном итоге будет несущая способность деревянной балки:
- Символ q показывает нагрузку, которую способна выдержать доска.
- В свою очередь буква l — это длина одной деревянной балки.
Насколько важно правильно рассчитать прогиб
Этот параметр крайне важен для прочности всей конструкции. Дело в том, что одной стойкости бруса недостаточно для долгой и надёжной службы, ведь со временем его прогиб под нагрузкой может увеличиваться.
Прогиб не просто портит эстетичный вид перекрытия. Если данный параметр превысит показатель в 1/250 от общей длины элемента перекрытия, то вероятность возникновения аварийной ситуации возрастёт в десятки раз.
Перекрытия досками 200 на 50 и другие ходовые размеры
Вот какие балки на пролете 4 метра допускаются нормативами.
Чаще всего при строительстве деревянных перекрытий используются доски и брус так называемых ходовых размеров: 50х150, 50х200, 100х150 и т.д. Такие балки удовлетворяют нормам (после расчёта
), если планируется перекрывать проём не более четырех метров.
Для перекрытия длиной в 6 и более метров размеры 50х150, 50х200, 100х150 уже не подходят.
Деревянная балка более 6 метров
: тонкости
Балка для пролета 6 метров и более не должна делаться из бруса и досок ходовых размеров.
Следует запомнить правило: прочность и жёсткость перекрытия в большей степени зависят от высоты балки и в меньшей степени – от её ширины.
На балку перекрытия действует распределённая и сосредоточенная нагрузка. Поэтому деревянные балки для больших пролетов проектируются не «впритык», а с запасом по прочности и допустимому прогибу. Это обеспечивает нормальную и безопасную эксплуатацию перекрытия.
50х200 — перекрытие для проема 4 и 5 метров.
Для расчёта нагрузки, которую выдержит перекрытие, надо обладать соответствующими знаниями. Чтобы не углубляться в формулы сопромата (а при строительстве гаража это точно избыточно), обычному застройщику достаточно воспользоваться онлайн-калькуляторами по расчёту деревянных однопролётных балок.
Leo060147 Пользователь FORUMHOUSE
Самостройщик чаще всего не является профессиональным проектировщиком. Всё, что он хочет знать, – это какие балки нужно смонтировать в перекрытии, чтобы оно отвечало основным требованиям про прочности и надёжности. Это и позволяют высчитать онлайн-калькуляторы.
Пользоваться такими калькуляторам просто. Чтобы сделать расчеты необходимые значения, достаточно ввести размеры лаг и длину пролёта, которые они должны перекрыть.
Также для упрощения задачи можно применить готовые таблицы, представленные гуру нашего форума с ником Roracotta
.
Roracotta Пользователь FORUMHOUSE
Я потратил несколько вечеров, чтобы сделать таблицы, которые будут понятны даже начинающему строителю:
Таблица 1. В ней представлены данные, которые отвечают минимальным требованиям по нагрузке для полов второго этажа – 147кг/кв.м.
Примечание: так как таблицы основаны на американских нормативах, а размеры пиломатериалов за океаном несколько отличаются от сечений, принятых в нашей стране, то применять в расчётах нужно графу, выделенную жёлтым цветом.
Таблица 2. Здесь приведены данные по усреднённой нагрузке для полов первого и второго этажей – 293 кг/кв.м.
Таблица 3. Здесь приведены данные под расчётную увеличенную нагрузку в 365 кг/кв.м.
Построить дом своими руками
Для того, чтобы соорудить надежное деревянное перекрытие, необходимо правильно подобрать размеры балок, а для этого необходимо сделать их расчет. Деревянные балки перекрытия имеют следующие основные размеры: длину и сечение.
Их длина определяется шириной пролета, который требуется перекрыть, а сечение зависит как от нагрузки, которая будет на них действовать, от длины пролета и шага установки, то есть расстояния между ними.
В данной статье мы рассмотрим, как самостоятельно сделать такой расчет и правильно подобрать размеры балок.
Самостоятельное изготовление деревянной клееной балки
Одно из решений для перекрытия пролётов большой длины – это использование в перекрытиях деревянной балки. Рассмотрим пролет 6 метров – какие балки смогут выдержать большую нагрузку.
По виду поперечного сечения длинная балка может быть:
- прямоугольной;
- двутавровой;
- коробчатой.
Среди самостройщиков нет единого мнения, какое сечение лучше. Если не брать в расчёт покупные изделия (двутавры заводского изготовления), то на первое место выходит простота изготовления в «полевых условиях», без использования дорогостоящего оборудования и оснастки.
Просто Дед Пользователь FORUMHOUSE
Если посмотреть на поперечный срез любого металлического двутавра, то видно, что от 85% до 90% массы металла сосредоточено в «полках». На связующую стенку приходится не более 10-15% металла. Это сделано на основе расчёта.
Какую доску использовать для балок
По сопромату: чем больше сечение «полок» и чем дальше они разнесены друг от друга по высоте, тем большие нагрузки выдержит двутавр. Для самостройщика оптимальная технология изготовления двутавра – это простая коробчатая конструкция, где верхняя и нижняя «полки» сделаны из доски, положенной плашмя. (50х150мм, а боковые стенки изготовлены из фанеры толщиной 8-12 мм и высотой от 350 до 400 мм (определяется расчётом) и т.д.).
Фанера к полкам прибивается гвоздями или прикручивается саморезами (только не чёрными, они не работают на срез) и обязательно сажается на клей
.
Если установить такой двутавр на шестиметровый пролет с шагом 60 см, то она выдержит большую нагрузку. Дополнительно двутавровая балка для потолка в 6 метров может быть проложена утеплителем.
Также, используя подобный принцип, можно соединить две длинных доски, собрав их в «пакет», и затем поставить их друг на друга на ребро (взять доски в 150х50 или 200х50), в итоге сечение балки составит 300х100 или 400х100 мм. Доски сажаются на клей и стягиваются шпильками или сажаются на глухари/шканты. К боковым поверхностям такой балки также можно прикрутить или прибить фанеру, предварительно смазав её клеем.
Также интересен опыт форумчанина под ником Тарас174,
который решил самостоятельно изготовить клееную двутавровую балку, чтобы перекрыть пролёт в 8 метров.
Для этого форумчанин приобрёл листы ОСП толщиной 12 мм, нарезал их по длине на пять равных частей. Затем купил доску 150х50 мм, длиной 8 метров. Фрезой «ласточкин хвост» выбрал посередине доски паз глубиной 12 мм и шириной 14 мм – так, чтобы получилась трапеция с расширением книзу. ОСП в пазы Тарас174
вклеивал при помощи полиэфирной смолы (эпоксидки), предварительно «пристрелив» степлером к торцу плиты полоску стекловолокна шириной 5 мм. Это, по мнению форумчанина, усилило бы конструкцию. Для ускорения просушки склеенный участок прогревали обогревателем.
Тарас174 Пользователь FORUMHOUSE
На первой балке я тренировался «набивал руку». Вторую сделал за 1 рабочий день. По стоимости, с учётом всех материалов, включаю цельную доску в 8 метров, стоимость балки составляет 2000 руб. за 1 шт.
Несмотря на положительный опыт, подобный «самострой» не избежал нескольких критических замечаний, высказанных нашими экспертами. А именно.
Основным требованием в любом строительном проекте является создание простой и надежной конструкции. Однако для достижения этой цели необходимо провести точные расчеты прочности материалов, чтобы определить допустимую нагрузку на доску.
Для правильного подсчета выдерживаемой брусом нагрузки можно применить особые программы или формулы, но при этом в расчеты придется внести дополнительные нагрузки, напрямую влияющие на крепость конструкции. Чтобы рассчитать нагрузку на брус правильно придется указать снеговые и ветровые воздействия присутствующие непосредственно в регионе застройки, а также характеристики применяемых материалов (теплоизовер, брус и т. д.).
В этой статье мы рассмотрим, какую нагрузку выдержит брус размером 50х50,100х100,150х150 в различных конструкциях, таких как брусовый дом, деревянное перекрытие и стропильная система, а в качестве примера разберем последнюю, ведь это самая ответственная и сложная работа.
На фото можно увидеть разновидности бруса, которые отличаются не только по форме, но и выдерживаемой нагрузке.
О чём пойдет речь:
Калькулятор балок – расчет для разнотипных конструкций
Балки в доме относятся обычно к стропильной системе или перекрытию, и, чтобы получить надежную конструкцию, эксплуатация которой может осуществляться без каких-либо опасений, необходимо использовать калькулятор балок.
На чем строится калькулятор балок
Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать перекрытие, во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.
Калькулятор балок
Проседанию или частичному разрушению перекрытия могут послужить разные причины, например, слишком большой шаг между лагами, прогиб поперечин, слишком малая площадь их сечения или дефекты в структуре. Чтобы исключить возможные эксцессы, следует выяснить предполагаемую нагрузку на перекрытие, будь оно цокольное или межэтажное, после чего используем калькулятор балок, учитывая их собственную массу. Последняя может меняться в бетонных перемычках, вес которых зависит от плотности армирования, для дерева и металла при определенной геометрии масса постоянна. Исключением бывает отсыревшая древесина, которую не используют в строительных работах без предварительной сушки.
На балочные системы в перекрытиях и стропильных конструкциях оказывают нагрузку силы, действующие на изгиб сечения, на кручение, на прогиб по длине. Для стропил также нужно предусмотреть снеговую и ветровую нагрузку, которые также создают определенные усилия, прилагаемые к балкам. Также нужно точно определить необходимый шаг между перемычками, поскольку слишком большое количество поперечин приведет к лишней массе перекрытия (или кровли), а слишком малое, как было сказано выше, ослабит конструкцию.
Вам также может быть интересна статья о расчёте количества необрезной и обрезной доски в кубе: https://remoskop.ru/kolichestvo-dosok-v-kube.html
Как рассчитать нагрузку на балку перекрытия
Расстояние между стенами называется пролетом, и в помещении их насчитывается два, причем один пролет обязательно будет меньше другого, если форма комнаты не квадратная. Перемычки межэтажного или чердачного перекрытия следует укладывать по более короткому пролету, оптимальная длина которого – от 3 до 4 метров. При большем расстоянии могут потребоваться балки нестандартных размеров, что приведет к некоторой зыбкости настила. Оптимальным выходом в этом случае будет использование металлических поперечин.
Как влияет сечение сруба на его надежность?
При создании кровли обязательным условием ее надежности является сечение применяемого бруса и порода древесины, что влияет на долговечность.
Выполняя расчет собственноручно, потребуется учесть такие показатели, как:
- какую массу имеют все кровельные строительные материалы;
- вес отделки мансарды или чердака;
- для стропильных опор и балок учитывается расчетное значение;
- учитывается тепловое и осадочное воздействие природы.
Помимо этого придется указать:
- расстояние между балками;
- длина промежутка между стропильных опор;
- принцип крепления стропил и конфигурация ее фермы;
- тяжесть осадков и воздействие ветров на конструкцию;
- остальные факторы, которые могут повлиять на надежность конструкции.
Все эти расчеты можно выполнить собственноручно при помощи специальных формул. Но более простым как по времени, так и по качеству будет расчет нагрузки бруса с помощью специальных программ, а еще лучше, когда эти подсчеты выполнит профессионал.
Каким требованиям должен отвечать брус?
Чтобы вся стропильная система была крепкой и надежной к качеству строительных материалов придется подойти со всей ответственностью. К примеру, на брусе должны отсутствовать дефекты (трещины, сучки и т. п.), а его влажность не превышать показатель в 20%. Помимо этого сруб любого размера (50х50, 100х100, 150х150 и т. д.) обязательно обрабатывается защитными средствами от шашеля и других насекомых, гниения и возгорания.
Также делая выбор материала, придется учесть, что на брус могут оказываться дополнительные нагрузки, такие как:
- Непрерывные нагрузки бруса. К их числу относятся непосредственно сам вес всей стропильной системы, в которую входит: облицовочные и кровельные материалы, утеплители и т. д. Полученные данные на каждый материал суммируются.
- Кратковременные нагрузки могут быть нескольких видов: особо редкие, непродолжительные и длительного воздействия. К первому виду относятся происшествия, которые случаются весь редко (землетрясения, наводнения и т. д.). Непродолжительными являются ветровые и снеговые воздействия, передвижение людей ремонтирующих крышу и т. п. Длительными нагрузками являются все остальные воздействия, осуществляющиеся в определенном промежутке времени.
Определяем ветровую и снеговую нагрузку на брус
Чтобы определить какую нагрузку выдерживает брус (100х100, 150х150,50х50 и др.) при ветровом и снеговом воздействии можно воспользоваться определенными таблицами.
Для выяснения снегового воздействия на стропила разного сечения применяют формулу S=Sg*µ.
- Sg – является расчетным весом снега лежащего на земле, который воздействует на 1 м².
Важно! Это значение нельзя сравнивать с нагрузкой на крышу.
- µ – это значение нагрузки на поверхность крыши, что изменяется от горизонтального до наклонного. Данный коэффициент может принимать различные значения, все зависит от уклона крыши.
При уклоне поверхности до 25 градусов µ принимает значение 1.
Когда наклон крыши лежит в диапазоне 25-60 градусов, µ составляет 0,7.
При уклоне в 60 и более градусов коэффициент µ не принимается в расчет так, как практически не воздействует на стропильную систему.
Помимо снеговой нагрузки перед строительством стропильной систему вычисляется ветровая нагрузка на деревянный брус 50 на 50, 100х100 и т. д. Если эти показатели не учесть, в результате все может закончиться плачевно. Для вычисления применяются табличные значения и формула W=Wo*k.
Wо – является табличным значением ветровой нагрузки по каждому отдельному региону.
k – это давление ветра, что имеет различные значения при изменении высоты. Эти показатели также являются табличными.
Изображенная на фото, таблица нагрузок бруса при воздействии стихий, несложная в использовании, нужно только помнить, что в 1-м столбце приведены значения для степных, пустынных регионов, рек, озер, лесостепи, тундр, берегов морей и водохранилищ. В следующей колонке внесены данные относящиеся к городской местности и районов с 10 метровыми препятствиями.
Важно! В расчетах желательно применять информацию по направлению движения ветра, ведь это может внести важную поправку к результатам.
Разный брус
Примечание! Деревянным брусом принято называть профиль, поперечное сечение которого имеет не менее 100×100 мм. Если оно меньше, то инструкция рекомендует называть это бруском, доской или рейкой.
Способы расчётов
Хранение для сушки
Самый простой способ узнать, сколько штук бруса в кубе 100х100 мм, это воспользоваться таблицей и каждый изготовитель их всегда представляет оптовому покупателю. Хотя продавец на складе, скорее всего, этого сделать не сможет и просто предложит вам пересчитать количество штук в одной вязке, которые делают по кубометру.
| Размеры в мм | Объём 1 штуки в м3 | Количество штук в м3 |
| 0,06 | 16 | |
| 0,09 | 11 | |
| 7 | ||
| 9 | ||
| 6 | ||
| 5 | ||
| 0,12 | 8 | |
| 0,18 | 5,5 | |
| 4,5 | ||
| 0,24 | 4 | |
| 0,3 | 3 | |
| 0,09 | 11 | |
| 0,16 | 6 |
Таблица параметров для разного сечения
Как вы могли заметить из таблицы, количество бруса в одном кубометре зависит от двух факторов – это его поперечное сечение и длина. Большинство производителей делают длину стандартной, зависящей от заготовки (бревна), это 4, 5, и 6м, хотя возможны исключения.
Несколько по иному делают профиль, клееный из ламелей – его могут нарезать в зависимости от проекта здания, так что длина там может быть совершенно разной.
Ещё один параметр, это вес бруса 100х100 мм, но он уже будет зависеть от влажности и породы древесины. Ниже мы предлагаем вам таблицу, в которой на основании влажности рассчитан вес сосновых балок.
| Размеры балки (мм) | Свежеспиленная древесина | Влажность 20% | Сухая древесина (камерная сушка) |
| 8,63 кг | 7,5 кг | 3,95 кг | |
| 25,9 кг | 22,5 кг | 11,85 кг | |
| 34,5 кг | 30,0 кг | 15,8 кг | |
| 43,13 кг | 37,5 кг | 19,75 кг | |
| 51,8 кг | 45,0 кг | 23,7 кг |
В цеху на пилораме
Теперь давайте подсчитаем самостоятельно, сколько бруса 100х100 в одном кубе, и для этого нам нужно будет сначала узнать объём одной штуки. Для примера возьмём шестиметровый, наиболее часто встречающийся профиль и узнаем его объём – тогда 0,1*0,1*6=0,06м3. Теперь куб разделим на полученный объём 1/0,06=16,6 или 16 штук в одном кубометре – всё совпадает с таблицей.
Или, к примеру, можно таким же способом рассчитать количество бруса 100х100 в кубе, длина которого имеет только 4м. Для этого нужны аналогичные действия, это 0,1*0,1*4=0,04м3. Теперь куб разделим на полученный объём: 1/0,04=25 штук.
Теперь давайте посмотрим, какую нагрузку выдерживает балка на перекрытии, и опять-таки воспользуемся таблицей, приведенной ниже. Там показаны расчетные значения для сосны, ели и лиственницы при 12% влажности (СНиП П-25-80)
Расчётные значения сопротивления хвойных пород древесины
Коэффициенты для других пород (СНиП П-25-80)
Примечание. Если балки делаются не из хвойных, а из других пород древесины, то значение умножается на коэффициент, указанный в таблице выше.
Как рассчитать объём стен для здания
Если вы захотели построить что-либо своими руками, например, баню, как на фото вверху, то вам нужно будет рассчитать объём стен. И если вы заранее составите её проект, то сделать это будет совсем нетрудно.
Здесь есть два способа и первый, это подсчитать количество бруса для каждой стены и если вы знаете, сколько штук его в кубе, то просто разделите общее количество полученного материала на количество штук в кубе и получите требуемый объём.
Например, для бани 4×4м и высотой 2,6м вам понадобится на одну стену 2,6/0,1=26 штук, значит, на всё сооружение потребуется 26*4=104 штуки бруса 100×100 мм. Зная о том, что такого профиля в кубе 25 штук, проводим простое вычисление 104/25=4,15м3.
Также кубатуру можно определить по площади стен – в данном случае у нас 4*2,6*4=41,6м2. Теперь остаётся умножить это на толщину и у нас получится 41,6*0,1=4,16м3. Расхождение в 0,01м3 получилось из-за того, что на стенах углы входят в общий объём, но мы этого не учитывали.
Преимущества
Преимущества цельного и клееного бруса:
Брус может иметь различные размеры.
По каким правилам рассчитывается нужное сечение бруса?
На подбор сечения сруба для стропильной системы влияет несколько параметров:
- какая длина стропильной стройки;
- расстояние между каждым последующим брусом;
- полученные результаты расчетов нагрузки для соответствующего района.
На сегодняшний день для каждого определенного района существуют специальные таблицы с уже внесенными данными по нагрузочным значениям для стропильных систем. Как пример можно привести Московскую область:
- чтобы установки мауэрлат можно применить брус сечением не ниже 100х100,150х100 и 150х150;
- брус 200х100 можно использовать для диагональных ендов и стропильных опор (ног);\
- прогоны можно создать с древесины 100х100, 150х100 или 200х100;
- сруб 150х50 станет оптимальным решением для затяжки;
- в качестве стоек лучше всего использовать сруб 150х150 или 100х100;
- стропило 150х50 подойдет для карниза, подкосов или же кобылки;
- ригели лучше всего установить со стропил 150х100 или 200х100;
- В качестве обшивки или лобовой можно применить доску не менее 22х100.
Указанные выше данные являются оптимальными, то есть менее этого значения материал применять нельзя. Также все размеры указаны в миллиметрах.
Подведем итог
Для создания надежной и долговечной деревянной конструкции нужно тщательно просчитать все возможные нагрузки, после чего только приобретать брус. Если правильность расчетов у вас вызывает сомнения лучше всего воспользоваться услугами профессионала или же применить специальную программу, которой будет вычислена допустимая нагрузка на брус (150х150, 100х100 и др.).
Балки перекрытий или лаги потолка являются несущей конструкцией дома, поэтому перед тем как начать самостоятельно монтировать лаги перекрытий в бревенчатый сруб дома или бани настоятельно рекомендуем Вам особенно тщательно подойти к выбору материала
и
правильно рассчитать
конструкцию перекрытий.
Для изготовления лаг перекрытий лучше всего использовать сухой, пропитанный огнебиозащитным составом материал первого сорта.
Балки чаще всего врезают:
Как обеспечить прочность перекрытий и удобный монтаж
Предварительно разметив места врезки балок, в бревне делают пропилы и плотно
вставляют в них балки на расстоянии порядка 600 мм друг от друга. Такое расстояние между балок обеспечивает необходимую прочность перекрытий. Большинство видов утеплителя выпускается шириной именно 600 мм, что обеспечивает удобный монтаж теплошумоизоляции. При таком способе монтажа лаг крепить их дополнительно к стене нет необходимости.
Лаги перекрытий также можно смонтировать и после сборки сруба, закрепив их на стене при помощи специальных кронштейнов и саморезов. На строительном рынке сейчас имеется огромное разнообразие крепежных приспособлений. Но более правильный и надежный
способ монтажа — первый!
Необходимые пояснения к расчетам
- Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
- Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
- Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается). 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец). Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
- 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м). Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
- 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
- Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
- Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
- Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности
Вопросы, возникающие в процессе строительства
При строительстве бревенчатого дома , бани из бревна
естественно возникают вопросы: Какого сечения врезать балки перекрытий (пола, потолка)? Какую нагрузку могут выдержать деревянные лаги (балки)? Какая максимальная длина балки возможна для какого сечения доски, бруса, бревна?
На основании приведенной ниже таблицы несложно рассчитать сечение лаги, в зависимости от ее длины. Данные приведены для стандартных пролетов шириной от 2 до 6 метров, при частоте набора лаг через 600 мм (расстояние между лагами 600 мм) Расчетная нагрузка 300 кг на 1 кв. метр. В таблице приведены разрушающие нагрузки для этих лаг в кг на квадратный метр.
Попросту говоря, цифры на цветном фоне это нагрузка в килограммах на 1 м2, при которой перекрытие просто сломается. Но для того чтобы пол не «пружинил» есть еще показатель изгиба балки. Синий фон — пол не будет «пружинить», желтый — предельно допустимый, и красный фон пол будет прогибаться при нагрузке в 300кг больше допустимой нормы.
Таблица расчета разрушающей нагрузки (кг/м2) на лаги (балки) перекрытий бревенчатого дома.
| длина лаги м | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 |
| сечение лаги мм | |||||||||
| Доска 100х50 | 733 | 587 | 489 | 419 | 367 | 326 | 293 | 267 | 244 |
| Доска 150х50 | 1650 | 1320 | 1100 | 943 | 825 | 733 | 660 | 600 | 500 |
| Доска 200х50 | 2933 | 2347 | 1956 | 1676 | 1467 | 1304 | 1173 | 1067 | 978 |
| Брус 200х100 | 5867 | 4693 | 3911 | 3352 | 2933 | 2607 | 2347 | 2133 | 1956 |
| Брус 200х200 | 9387 | 7822 | 6705 | 5867 | 5215 | 4693 | 4267 | 3911 | |
| Бревно 200 | 6912 | 5529 | 4608 | 3949 | 3456 | 3072 | 2765 | 2513 | 2304 |
| Бревно 220 | 9199 | 7359 | 6133 | 5257 | 4600 | 4089 | 3680 | 3345 | 3066 |
Голубым цветом
в таблице подсвечены
значения с запасом прочности
Желтым цветом
в таблице подсвечены значения
предельно допустимые
по прогибу балок для этих условий
Красным цветом
подсвечены значения
недопустимые по прогибу
(более чем в два раза от допустимой нормы) балок для этих условий.
Примечание: дополнительную жесткость балке также можно придать путем сращивания двух и более досок по толщине.
Сегодня для строительства используются разнообразные материалы, но чаще всего пользуются спросом деревянные балки. Они применяются для сооружения стропильной системы, для организации перекрытий чердаков, подвалов и между этажами. Именно деревянные конструкции используются при сооружения пола по лагам. Этот материал отличается прочностью, возможностью выдерживать многочисленные нагрузки, экологичностью и относительно невысокой стоимостью. Если используется деревянная балка, необходимо предварительно провести расчеты, касающиеся , их длины. Если опыта нет, то работу лучше доверить специалистам.
Стойка из доски или бруса 1-го сорта
| Пиломатериал ГОСТ 24454-80 | Высота стойки, м | ||||||
| Ширина, см | Толщина, см | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Безопаснодопускаемая нагрузка на стойку P, кг | |||||||
| Предельная гибкость λmax ≤ 120 (колонны) | |||||||
| 3,2 | 3,2 | 366* | |||||
| 4 | 3,2 | 458* | |||||
| 4 | 895* | ||||||
| 4,4 | 3,2 | 504* | |||||
| 4 | 985* | ||||||
| 4,4 | 1311* | ||||||
| 5 | 3,2 | 573* | |||||
| 4 | 1119* | ||||||
| 4,4 | 1490* | ||||||
| 5 | 2155* | ||||||
| 6 | 3,2 | 687* | |||||
| 4 | 1343* | ||||||
| 4,4 | 1788* | ||||||
| 5 | 2586* | ||||||
| 6 | 3694 | 1130* | |||||
| 7,5 | 3,2 | 859* | |||||
| 4 | 1678* | ||||||
| 4,4 | 2234* | ||||||
| 5 | 3232* | ||||||
| 6 | 4618 | 1413* | |||||
| 7,5 | 6528 | 2763* | |||||
| 10 | 3,2 | 1145* | |||||
| 4 | 2238* | ||||||
| 4,4 | 2979* | ||||||
| 5 | 4309* | ||||||
| 6 | 6157 | 1884* | |||||
| 7,5 | 8704 | 3684* | |||||
| 10 | 8614 | 3874* | |||||
| 12,5 | 3,2 | 1432* | |||||
| 4 | 2797* | ||||||
| 4,4 | 3724* | ||||||
| 5 | 5387* | ||||||
| 6 | 7696 | 2355* | |||||
| 7,5 | 4605* | ||||||
| 10 | 4842* | ||||||
| 12,5 | 9470 | 5309* | |||||
| 15 | 3,2 | 1718* | |||||
| 4 | 3357* | ||||||
| 4,4 | 4469* | ||||||
| 5 | 6464* | ||||||
| 6 | 9235 | 2826* | |||||
| 7,5 | 5526* | ||||||
| 10 | 5810* | ||||||
| 12,5 | 6370* | ||||||
| 15 | 7030* | ||||||
| 17,5 | 3,2 | 2004* | |||||
| 4 | 3916* | ||||||
| 4,4 | 5214* | ||||||
| 5 | 7542* | ||||||
| 6 | 3297* | ||||||
| 7,5 | 6447* | ||||||
| 10 | 6779* | ||||||
| 12,5 | 7432* | ||||||
| 15 | 8202* | ||||||
| 17,5 | 9025 | ||||||
| 20 | 3,2 | 2290* | |||||
| 4 | 4476* | ||||||
| 4,4 | 5958* | ||||||
| 5 | 8619* | ||||||
| 6 | 3768* | ||||||
| 7,5 | 7368* | ||||||
| 10 | 7747* | ||||||
| 12,5 | 8494* | ||||||
| 15 | 9374* | ||||||
| 17,5 | |||||||
| 20 | |||||||
| 22,5 | 3,2 | 2577* | |||||
| 4 | 5035* | ||||||
| 4,4 | 6703* | ||||||
| 5 | 9696* | ||||||
| 6 | 4239* | ||||||
| 7,5 | 8288* | ||||||
| 10 | 8716* | ||||||
| 12,5 | 9556* | ||||||
| 15 | 10545* | ||||||
| 17,5 | |||||||
| 20 | |||||||
| 25 | 3,2 | 2863* | |||||
| 4 | 5595* | ||||||
| 4,4 | 7448* | ||||||
| 5 | 10774* | ||||||
| 6 | 4710* | ||||||
| 7,5 | 9209* | ||||||
| 10 | 9684* | ||||||
| 12,5 | 10617* | ||||||
| 15 | 11717* | ||||||
| 17,5 | |||||||
| 20 | |||||||
| 25 | |||||||
| 27,5 | 3,2 | 3149* | |||||
| 4 | 6154* | ||||||
| 4,4 | 8193* | ||||||
| 5 | 11851* | ||||||
| 6 | 5181* | ||||||
| 7,5 | 10130* | ||||||
| 10 | 10652* | ||||||
| Предельная гибкость λmax ≤ 150 (стойки, приставки, опорные раскосы) | |||||||
| 3,2 | 3,2 | 366* | |||||
| 4 | 3,2 | 458* | |||||
| 4 | 895* | ||||||
| 4,4 | 3,2 | 504* | |||||
| 4 | 985* | ||||||
| 4,4 | 1311* | ||||||
| 5 | 3,2 | 573* | |||||
| 4 | 1119* | ||||||
| 4,4 | 1490* | ||||||
| 5 | 2155* | ||||||
| 6 | 3,2 | 687* | |||||
| 4 | 1343* | ||||||
| 4,4 | 1788* | ||||||
| 5 | 2586* | ||||||
| 6 | 3694 | 1130* | |||||
| 7,5 | 3,2 | 859* | |||||
| 4 | 1678* | ||||||
| 4,4 | 2234* | ||||||
| 5 | 3232* | ||||||
| 6 | 4618 | 1413* | |||||
| 7,5 | 6528 | 2763* | |||||
| 10 | 3,2 | 1145* | |||||
| 4 | 2238* | ||||||
| 4,4 | 2979* | ||||||
| 5 | 4309* | ||||||
| 6 | 6157 | 1884* | |||||
| 7,5 | 8704 | 3684* | |||||
| 10 | 8614 | 3874* | |||||
| 12,5 | 3,2 | 1432* | |||||
| 4 | 2797* | ||||||
| 4,4 | 3724* | ||||||
| 5 | 5387* | ||||||
| 6 | 7696 | 2355* | |||||
| 7,5 | 4605* | ||||||
| 10 | 4842* | ||||||
| 12,5 | 9470 | 5309* | |||||
| 15 | 3,2 | 1718* | |||||
| 4 | 3357* | ||||||
| 4,4 | 4469* | ||||||
| 5 | 6464* | ||||||
| 6 | 9235 | 2826* | |||||
| 7,5 | 5526* | ||||||
| 10 | 5810* | ||||||
| 12,5 | 6370* | ||||||
| 15 | 7030* | ||||||
| 17,5 | 3,2 | 2004* | |||||
| 4 | 3916* | ||||||
| 4,4 | 5214* | ||||||
| 5 | 7542* | ||||||
| 6 | 3297* | ||||||
| 7,5 | 6447* | ||||||
| 10 | 6779* | ||||||
| 12,5 | 7432* | ||||||
| 15 | 8202* | ||||||
| 17,5 | 9025 | ||||||
| 20 | 3,2 | 2290* | |||||
| 4 | 4476* | ||||||
| 4,4 | 5958* | ||||||
| 5 | 8619* | ||||||
| 6 | 3768* | ||||||
| 7,5 | 7368* | ||||||
| 10 | 7747* | ||||||
| 12,5 | 8494* | ||||||
| 15 | 9374* | ||||||
| 17,5 | |||||||
| 20 | |||||||
| 22,5 | 3,2 | 2577* | |||||
| 4 | 5035* | ||||||
| 4,4 | 6703* | ||||||
| 5 | 9696* | ||||||
| 6 | 4239* | ||||||
| 7,5 | 8288* | ||||||
| 10 | 8716* | ||||||
| 12,5 | 9556* | ||||||
| 15 | 10545* | ||||||
| 17,5 | |||||||
| 20 | |||||||
| 25 | 3,2 | 2863* | |||||
| 4 | 5595* | ||||||
| 4,4 | 7448* | ||||||
| 5 | 10774* | ||||||
| 6 | 4710* | ||||||
| 7,5 | 9209* | ||||||
| 10 | 9684* | ||||||
| 12,5 | 10617* | ||||||
| 15 | 11717* | ||||||
| 17,5 | |||||||
| 20 | |||||||
| 25 | |||||||
| 27,5 | 3,2 | 3149* | |||||
| 4 | 6154* | ||||||
| 4,4 | 8193* | ||||||
| 5 | 11851* | ||||||
| 6 | 5181* | ||||||
| 7,5 | 10130* | ||||||
| 10 | 10652* | ||||||
| *— При наведении на ячейку таблицы с цифрой отмеченной звездочкой появляется подсказка, показывающая максимальную высоту стойки данного сечения и максимальную нагрузку при которой гибкость стойки, не превышает предельного значения для данного типа конструкции. Если нагрузка или высота стойки будут превышать указанные значения стойка потеряет устойчивость (выгнется больше нормируемого предела). |
Стойка, закрепленная по схеме Б, может выдержать груз, в четыре раза больший, чем стойка, закрепленная по схеме А. Стойка, изображенная на рисунке В, выдерживает груз, в 8 раз больший, чем стойка А, и в два раза больший, чем стойка Б. Стойка, закрепленная по схеме Г, выдерживает груз в 16 раз больший, чем стойка А, в 4 раза больший, чем стойка Б, и в 2 раза больший, чем стойка В. («Сопромат для плотника«).
Стойка, закрепленная по схеме Б, может выдержать груз, в четыре раза больший, чем стойка, закрепленная по схеме А. Стойка, изображенная на рисунке В, выдерживает груз, в 8 раз больший, чем стойка А, и в два раза больший, чем стойка Б. Стойка, закрепленная по схеме Г, выдерживает груз в 16 раз больший, чем стойка А, в 4 раза больший, чем стойка Б, и в 2 раза больший, чем стойка В. («Сопромат для плотника«).
Перерасчет значений таблицы для любых других значений расчетных сопротивлений R следует производить вычитанием из значений, приведенных в таблице (белые и бежевые ячейки) собственного веса балки (объем, м³ × 0,51 кг/м³) и умножением полученного числа на коэффициент перехода. Коэффициент перехода вычислять делением требуемого и имеющегося расчетного сопротивления.
Источник
Нагрузки на деревянные конструкции
Если используются балки перекрытия, следует учесть, какая нагрузка будет оказываться в целом. При этом учитывается:
- собственный вес деревянной балки;
- вес от межбалочного заполнения, т. е. утеплителя, гидроизоляции и прочего;
- обшивка.
Расчет выполняется с учетом того, какой утеплитель используется, какой шаг балок принимается (от этого зависит количество материала). Следует к вопросу утепления отнестись серьезно. Холодный чердак приведет к повышению расходов на отопление, это примерно 15% дополнительных затрат
. Для утепления чердака можно приобретать стекловолокно или базальтовые плиты. Они относительно легкие и монтируются быстро.
Учитывается вес от мебели, техники и людей. Обычно значение берется в среднем в 50 кг/м² для подшивки и межбалочного наполнителя. Эксплуатационная нагрузка по СНиП 2.01.07-85 для перекрытия в таком случае будет равна:
70 * 1,3 = 90 кг/м², при этом
«70» – норматив, а 1,3 – так называемый коэффициент запаса.
Общее значение составляет:
50 + 90 = 130 кг/м².
Следует значение округлить в большую сторону, получается цифра 150. Если для утепления будет приобретаться тяжелый материал, то общее значение будет иным. Оно составит 245 или 250 кг/м².
50 + 1,3*150, где 150 кг/м² – это нормативное значение.
Если чердак используется в качестве жилой площади, то расчетный уровень нагрузки повышается уже до 350 кг/м².
Об этом не стоит забывать, иначе конструкция не получится столь прочной, как это необходимо. Для обычных межэтажных используется нормативное значение в 350-400 кг/м².
Какую нагрузку выдержит террасная доска?
Нагрузка, которую выдержит террасная доска, зависит от многих факторов, таких как материал, размер и толщина доски, а также расстояние между опорами и крепежными элементами.
Обычно производители террасных досок указывают рекомендуемые максимальные нагрузки и расстояния между опорами для своих изделий. Например, для досок из композитных материалов, максимальная нагрузка может быть от 300 до 500 кг на квадратный метр при правильном монтаже и установке на определенном расстоянии между опорами.
Однако, перед использованием террасной доски, необходимо учитывать планируемую нагрузку и использование площадки. Если на террасе планируется размещать тяжелую мебель или использовать ее для проведения мероприятий, необходимо выбирать террасную доску с более высокой нагрузочной способностью и установку на более коротком расстоянии между опорами. Также рекомендуется следовать рекомендациям производителя и не превышать максимально допустимую нагрузку для конкретной модели террасной доски.
Видео. БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ СВОИМИ РУКАМИ
