Расчет деревянной балки перекрытия на прогиб, пример, таблица
Применяется и такое конструктивное решение, когда несущие элементы перекрытия являются частью стропильных конструкций. В этом случае балка является конструкцией для формирования свеса, то она опирается на мауэрлат и имеет выпуск за внешнюю грань каждой стены примерно на 500 мм. Это конструктивное решение может увеличить её длину примерно на 1 метр.
Производя подбор и расчет деревянных балок необходимо помнить, что самым оптимальным расстоянием, которое можно перекрывать, применяя эти конструктивные элементы, является 6 метровый пролет.
При необходимости перекрывать большие расстояния рекомендуется использование деревянных конструкций прямоугольного или двутаврового сечения изготовленных из клееного бруса или применять промежуточные конструкции, такие как стойки, колонны, декоративные арки и т.п.
Сбор нагрузок воздействующих на балки
Диапазон различного вида нагрузок действующих на несущие конструкции достаточно велик. Он различается исходя из целевого применения балки, то есть ответа на вопрос эта балка располагается в междуэтажном или чердачном перекрытии. Конструкции междуэтажных перекрытий несут нагрузку в основном только от веса самого перекрытия, от процесса жизнедеятельности людей которые там находятся и того производственного процесса который там проходит.
Так расчетная нагрузка на междуэтажное перекрытие в жилых зданиях равна 150кг/м2 х 1,3 = 195 кг/м2.
Коэффициент 1,3 обеспечивает надежность работы конструкции. Вес междуэтажного перекрытия включает вес балок, полов, конструкций потолка, утеплителя. При производстве расчетов вес междуэтажного перекрытия лучше всего рассчитывать в каждом случае индивидуально.
Нагрузка на чердачное перекрытие, эксплуатация которого не предусматривает 70 кг/м2 х 1,3 = 91 кг/м².
Вес самого чердачного перекрытия включает в себя вес балок, утеплителя, материала зашивки и составляет 50 кг/м2. В случае, если балка является не только чердачным перекрытием, но и входит в конструкцию стропильной системы здания, то её расчет производится в составе стропильных конструкций.
В случае, когда величина прогиба превышает указанные величины, это может нанести существенные деформационные изменения в геометрии потолочных конструкций. Так при длине балки перекрытия 6 метров величина допустимого прогиба будет составлять 17 мм. Если предположить, что потолок в помещении будет из гипсокартонных плит, то образование трещин неминуемо. Поэтому производя расчет, следует сразу же учитывать материал, из которого будет выполняться конструкция потолка. Если заказчик для оформления потолка будет использовать подвесные конструкции типа «Армстронг», то беспокоиться не о чем, а если для отделки будут применяться материалы на основе гипса, минеральных вяжущих, то возможно стоит увеличить надежность перекрытия и увеличить сечение балок, чтобы полностью исключить возможность прогиба.
Таблицы расчета перекрытий
Расчет балок перекрытия
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».
Ниже приведены таблицы соотношения типа двутавровых балок, шага их установки, расчетной нагрузки и максимального пролета, при которых выполняются данные условия.
Примечания:
- Балки серии W изготавливаются длиной 6 метров. Максимальный пролет, который они перекрывают 5,8м (при минимальном опирании 100 мм с двух сторон)
- Балки серии L изготавливаются длиной до 13,5 метров.
- Рекомендуемые шаги — 0,4 и 0,6 м для межэтажных перекрытий; 0,6 и 0,8 для чердачных перекрытий.
- Максимальный пролет — расстояние «в свету» между соседними опорами.
- Шаг балок — межосевое расстояние двух соседних балок.
Таблица расчета балок межэтажного и цокольного перекрытия
Расчет нагрузки 400 кг/м2 для деревянных перекрытий
| Высота балки, мм | Тип балок / шаг балок | Максимальные пролеты, м | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | ||
| 240 | Балка ICJ-240W | 4,95 | 4,50 | 4,16 | 3,93 |
| 300 | Балка ICJ-300W | 5,80 | 5,35 | 4,96 | 4,70 |
| 360 | Балка ICJ-360W | 5,80 | 5,80 | 5,75 | 5,38 |
| 400 | Балка ICJ-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка ICJ-240L | 5,45 | 4,95 | 4,55 | 4,30 |
| 240 | Балка ICJ-240L с полкой 89 мм | 6,05 | 5,50 | 5,10 | 4,80 |
| 300 | Балка ICJ-300L | 6,50 | 5,90 | 5,45 | 5,15 |
| 300 | Балка ICJ-300L с полкой 89 мм | 7,20 | 6,55 | 6,10 | 5,75 |
| 360 | Балка ICJ-360L | 7,45 | 6,75 | 6,30 | 5,90 |
| 360 | Балка ICJ-360L с полкой 89 мм | 8,30 | 7,50 | 7,00 | 6,60 |
| 400 | Балка ICJ-400L | 8,10 | 7,35 | 6,80 | 6,40 |
| 400 | Балка ICJ-400L с полкой 89 мм | 9,00 | 8,15 | 7,50 | 7,10 |
| 460 | Балка ICJ-460L | 9,00 | 8,15 | 7,50 | 7,10 |
| 460 | Балка ICJ-460L с полкой 89 мм | 10,00 | 9,05 | 8,40 | 7,90 |
| 500 | Балка ICJ-500L | 9,60 | 8,70 | 8,05 | 7,60 |
| 500 | Балка ICJ-500L с полкой 89 мм | 10,60 | 9,60 | 8,95 | 8,40 |
| 600 | Балка ICJ-600L | 11,00 | 9,95 | 9,25 | 8,70 |
| 600 | Балка ICJ-600L с полкой 89 мм | 12,00 | 11,00 | 10,20 | 9,60 |
Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия
Расчет для нагрузки 200 кг/м2 без нагрузки на деревянные перекрытия от стропильной системы
| Высота балки, мм | Тип балок / шаг балок | Максимальные пролеты, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | ||
| 240 | Балка ICJ-240W | 5,65 | 5,52 | 4,95 | 4,68 | 4,50 |
| 300 | Балка ICJ-300W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,60 | 5,35 |
| 360 | Балка ICJ-360W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 400 | Балка ICJ-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка ICJ-240L | 6,20 | 5,80 | 5,45 | 5,15 | 4,95 |
| 240 | Балка ICJ-240L с полкой 89 мм | 6,90 | 6,45 | 6,05 | 5,75 | 5,50 |
| 300 | Балка ICJ-300L | 7,40 | 6,90 | 6,50 | 6,15 | 5,90 |
| 300 | Балка ICJ-300L с полкой 89 мм | 8,25 | 7,70 | 7,20 | 6,90 | 6,60 |
| 360 | Балка ICJ-360L | 8,50 | 7,90 | 7,50 | 7,10 | 6,80 |
| 360 | Балка ICJ-360L с полкой 89 мм | 9,45 | 8,80 | 8,30 | 7,90 | 7,55 |
| 400 | Балка ICJ-400L | 9,25 | 8,60 | 8,10 | 7,70 | 7,40 |
| 400 | Балка ICJ-400L с полкой 89 мм | 10,25 | 9,55 | 9,00 | 8,50 | 8,15 |
| 460 | Балка ICJ-460L | 10,25 | 9,55 | 9,00 | 8,50 | 8,15 |
| 460 | Балка ICJ-460L с полкой 89 мм | 11,40 | 10,60 | 10,00 | 9,50 | 9,05 |
| Балка ICJ-500L | 11,00 | 10,15 | 9,55 | 9,10 | 8,65 | |
| 500 | Балка ICJ-500L с полкой 89 мм | 12,15 | 11,30 | 10,60 | 10,05 | 9,65 |
| 600 | Балка ICJ-600L | 12,50 | 11,65 | 11,00 | 10,40 | 9,95 |
| 600 | Балка ICJ-600L с полкой 89 мм | 13,30 | 12,90 | 12,15 | 11,55 | 11,05 |
Таблица расчета балок чердачного не эксплуатируемого перекрытия
Расчет для нагрузки 250 кг/м2 с нагрузкой на перекрытие от стропильной системы
| Высота балки, мм | Тип балок / шаг балок | Максимальные пролеты, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | ||
| 240 | Балка ICJ-240W | 5,25 | 4,95 | 4,60 | 4,35 | 4,15 |
| 300 | Балка ICJ-300W | 5,80 | 5,80 | 5,50 | 5,20 | 4,95 |
| 360 | Балка ICJ-360W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,70 |
| 400 | Балка ICJ-400W | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 | 5,80 |
| 240 | Балка ICJ-240L | 5,77 | 5,36 | 5,04 | 4,79 | 4,58 |
| 240 | Балка ICJ-240L с полкой 89 мм | 6,43 | 5,97 | 5,61 | 5,33 | 5,10 |
| 300 | Балка ICJ-300L | 6,88 | 6,39 | 6,01 | 5,71 | 5,46 |
| 300 | Балка ICJ-300L с полкой 89 мм | 7,68 | 7,13 | 6,70 | 6,37 | 6,09 |
| 360 | Балка ICJ-360L | 7,92 | 7,35 | 6,92 | 6,57 | 6,28 |
| 360 | Балка ICJ-360L с полкой 89 мм | 8,80 | 8,17 | 7,69 | 7,31 | 6,99 |
| 400 | Балка ICJ-400L | 8,58 | 7,97 | 7,50 | 7,12 | 6,81 |
| 400 | Балка ICJ-400L с полкой 89 мм | 9,54 | 8,85 | 8,33 | 7,91 | 7,57 |
| 460 | Балка ICJ-460L | 9,54 | 8,85 | 8,33 | 7,91 | 7,57 |
| 460 | Балка ICJ-460L с полкой 89 мм | 10,59 | 9,83 | 9,25 | 8,79 | 8,40 |
| 500 | Балка ICJ-500L | 10,16 | 9,43 | 8,87 | 8,43 | 8,06 |
| 500 | Балка ICJ-500L с полкой 89 мм | 11,27 | 10,46 | 9,84 | 9,35 | 8,94 |
| 600 | Балка ICJ-600L | 11,64 | 10,81 | 10,17 | 9,66 | 9,24 |
| 600 | Балка ICJ-600L с полкой 89 мм | 12,89 | 11,97 | 11,26 | 10,70 | 10,23 |
Перекрытие по деревянным балкам: расчет и монтаж
Межэтажное деревянное перекрытиеПерекрытия представляют собой конструкции в виде горизонтальных плоскостей, разделяющих этажи в многоэтажном здании или чердачное помещение от жилого в одноэтажном доме. В состав деревянного перекрытия в большинстве случаев входят несущие деревянные балки, настил пола, теплоизоляционное заполнение и отделочное покрытие потолка. Надежность конструкции обуславливают тщательный подбор материалов и точный расчет параметров деревянных балок перекрытия пролета.
Особенности устройства перекрытия
Для изготовления балок чаще используют брусья прямоугольных сечений. Длина брусьев, а также высота и ширина их сечения зависит от предполагаемой нагрузки на балочную конструкцию. Брусья можно заменить досками, сколоченными гвоздями в шахматном порядке таким образом, чтобы их толщина соответствовала сечению брусьев. Также можно использовать обтесанные, хорошо просушенные бревна.
Важно!
Значение влажности древесины должно быть не более 14%. В случае превышения данного показателя в дальнейшем возможно прогибание брусьев под нагрузкой.
Для брусьев используют древесину хвойных пород деревьев, обладающую достаточной устойчивостью к прогибанию. Не допускается использование древесины, имеющей видимые изъяны, с наличием синюшности, пораженную плесенью, грызунами или насекомыми. Прежде чем укладывать балки, древесину покрывают антисептическими и защитными средствами.
Схема устройства деревянного перекрытия с утеплителемМонтаж перекрытий в сооружениях из пеноблоков
В доме из пеноблоков возможно обустройство различных конструкций, разделяющих уровни здания. Наиболее часто для этого используют сугубо деревянные материалы. Значительно реже по деревянным балкам располагают блоки из пеноматериала. Для их производства необходимо как минимум 4 компонента: песок, цемент, пена и вода.
Важно!
Перекрытия из пеноблоков имеют определенные преимущества. Они характеризуются высокими тепло- и звукоизоляционными качествами, а также доступной ценой.
Для монтажа каркасного перекрытия в стене из пеноблоков устанавливают резьбовые анкеры. В брусьях проделывают отверстия, размер которых соответствует размерам шпилек. Предварительно кладут на анкеры куски рубероида, деревянные подушки и насаживают балки. На шпильки с резьбой надевают шайбы и крепко затягивают гайками.
Расчет деревянного перекрытия – одна из самых легких задач и не только потому, что древесина – один из самых легких строительных материаловПоследовательность расчета параметров балок
Деревянные балки являются основной несущей частью внутренней горизонтальной ограждающей конструкции, поэтому следует внимательно отнестись к выбору древесины. Для обеспечения безопасности в доме размеры брусьев должны рассчитываться с особой точностью. При их монтаже необходимо руководствоваться следующими правилами:
- При расчете количества балок, их длины и параметров сечения учитывают площадь будущего перекрытия, предполагаемую нагрузку и шаг их установки. Предварительно необходимо определиться с глубиной введения брусьев в стену и особенностями их крепления.
- Высота балок прямоугольного сечения находится в пределах 14-24 см, толщина – 5-16 см. Оптимальное соотношение размеров сторон брусьев равно 7:5, при этом учитывается удельный вес перекрытия.
- Шаг укладки брусьев может быть равен 60, 80 или 100 см.
- В стены сооружений из кирпича и пеноблоков, брусья закладываются на глубину от 15 см, доски от 7 см. Глубина установки балок в деревянные стены должна составлять не менее 7см.
- Длина балки может соответствовать ширине пролета, когда она устанавливается на металлические держатели.
- Ширина пролета, на котором планируется устройство перекрытия по балкам, обычно варьирует в пределах от 2 до 5 метров. Максимально допустимая длина деревянных брусьев или досок равна 6 метров. При необходимости установки балок длинной более 6 метров применяют клееный брус либо возводят дополнительную перегородку, выполняющую роль промежуточной опоры.
Возведение деревянных перекрытий между этажамиТолько следуя рекомендациям и правильно выполнив расчет всех параметров элементов перекрытия можно обеспечить надежность, безопасность, а также долговечность несущих конструкций в доме.
Определение общей нагрузки
На балки оказывается нагрузка, включающая вес перекрытия со всеми его составляющими элементами, а также тяжесть расположенных на горизонтальной плоскости предметов. Произвести точный расчет помогут специалисты проектных организаций.
Расчет деревянной балки по принципу сравним с расчетом металлической балкиЧтобы самостоятельно вычислить размеры элементов конструкции, можно руководствоваться более простыми способами выполнения расчетов:
- Прочность балок прямопропорциональна значению их высоты – чем выше брусья, тем больший вес выдержит перекрытие.
- Для балок перекрытия в доме между этажами предполагаемая нагрузка составляет минимум 400 кг/м².
- На балки перекрытий между чердачным помещением и жилым, с теплоизоляцией минеральной ватой и обшивкой из досок собственный (удельный) вес перекрывающей конструкции составляет около 50 кг/м². Максимально возможный вес в данном случае рассчитывается согласно нормированной правилами СНиП нагрузки для данного типа конструкции, учитывая запас прочности, и равняется примерно 130 кг/м².
- Если использовался утеплитель, вес которого больше веса минеральной ваты или предполагается устройство настила из более толстых досок, средняя нагрузка будет равна 150 кг/м². В таком случае полученная в ходе расчетов общая нагрузка составляет 245 кг/м².
- Учитывая вес отделочного напольного материала, мебели, дополнительных перегородок и других элементов интерьера, расчетная нагрузка для жилой мансарды достигает 350 кг/м².
Таблица 1
Произвести расчёт и определить размеры конструктивных элементов безопасного перекрытия можно также при помощи современной вычислительной техники, а также предназначенных для данных целей программ. Самостоятельно выполнить расчет общей нагрузки можно используя установленные значения удельного веса различных типов перекрытия, которые содержит таблица 1.
Определение шага и сечения деревянных балок
Выполнив расчет по определению длины балок и общей нагрузки на перекрывающую конструкцию, вычисляют размер расстояния между соседними балками (шаг), а также ширину и высоту их сечения. Если вместо брусьев используются бревна, выполняют расчет их диаметра.
Деревянные балки перекрытия не перегружают стены, при монтаже не требуют привлечения грузоподъемной техникиСледующие правила помогут определить данные величины:
- Рекомендовано соотношение ширины брусьев к высоте 1:1,4. Толщина (ширина) их варьирует от 0,4 до 2 метров. На значение высоты влияет толщина используемого теплоизоляционного материала. Высота брусьев и диаметр бревен обычно имеют значения от 10 до 30 см.
- Учитывая размеры теплоизоляционного полотна, шаг расположения балок может составлять от 30 до 120 см. Устройство в доме каркасных перекрытий предполагает шаг укладки брусьев на расстоянии расположения стоек конструкции. От величины данного показателя зависит толщина досок настила. Если шаг равен 1 метру, целесообразно использовать доски толщиной 4 см. При уменьшении шага можно уменьшить и толщину досок.
- Для наиболее экономичного варианта рекомендовано использование брусьев высотой около 16 см и шириной 5 см. Шаг их укладки должен составлять 40-60 см.
- Допустимый размер изгиба брусьев для чердачных помещений равен соотношению 1/200, для горизонтальных ограждений между этажами – 1/350 (изгиб/длина пролета).
- Выполнить расчет параметров сечения поможет таблица, содержащая соответствующую справочную информацию.
Деревянные перекрытия – самая популярная конструкция в малоэтажном домостроенииТаблица 2 отображает минимальное сечение прямоугольных деревянных брусьев перекрытия для различных суммарных нагрузок.
Таблица 2
[table “14” not found /]Деревянные балочные конструкции характеризуются рядом преимуществ по сравнению с металлическими и железобетонными сооружениями. Основные из них: небольшой вес древесины, возможность ремонта, быстрый монтаж, высокие декоративные качества. К тому же, деревянные изделия в отличие от плит из железобетона имеют более низкую стоимость.
Деревянное перекрытие
Возведение деревянных перекрытий между этажами: подробная технология
При строительстве частных малоэтажных домов из дерева, бетонных блоков или кирпича между этажами чаще всего возводят деревянные перекрытия. Эти конструкции, по сравнению с альтернативными бетонными плитами, обладают рядом преимуществ. Деревянные перекрытия не перегружают стены, при монтаже не требуют привлечения грузоподъемной техники. Кроме этого, они обладают высокой прочностью, долговечностью и приемлемой ценой. Монтаж таких перекрытий достаточно прост, поэтому многие домашние мастера выполняют его самостоятельно.
Конструкция перекрытия
Основа деревянного перекрытия – это балки, которые удерживаются на несущих стенах и служат своеобразным «фундаментом» для остальных элементов конструкции. Так как балки при эксплуатации перекрытия будут нести на себе всю нагрузку, особенно внимание следует уделить их грамотному расчету.
Для балок обычно используют массивный или клееный брус, бревна, иногда — доски (единичные или скрепленные по толщине гвоздями или скобами). Для перекрытий желательно использовать брусья из хвойных пород (сосны, лиственницы), которые отличаются высокой прочностью на изгиб. Брусья из лиственных пород работают на изгиб намного хуже и могут деформироваться под нагрузкой.
На балки перекрытия с обеих сторон закрепляют черновые доски (OSB, фанеру), поверх которых нашивают лицевое покрытие. Иногда пол второго этажа настилают на лаги, которые закрепляют на балках.
Стоит помнить, что деревянное перекрытие со стороны первого этажа будет являться потолком, а со стороны второго этажа (мансарды, чердака) – полом. Поэтому верхнюю часть перекрытия обшивают напольными материалами: шпунтованной доской, ламинатом, линолеумом, ковролином и т.п. Нижнюю часть (потолок) – вагонкой, гипсокартоном, пластиковыми панелями и т.п.
Благодаря наличию балок, между черновыми досками образуется пространство. Его используют для придания перекрытию дополнительных свойств. В зависимости от назначения второго этажа, между балками перекрытия закладывают теплоизоляционны
В том случае, если второй этаж – это нежилой чердак, который не будет отапливаться, в конструкцию перекрытия обязательно закладывают теплоизоляцию. К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт и т.п. Под теплоизоляционны
Если в качестве теплоизоляции был использован ЭППС, не поглощающий водяных паров, пароизоляционную пленку из «пирога» можно исключить. Поверх теплоизоляционны
Если второй этаж планируется, как отапливаемое и жилое помещение, то «пирог» пола не нуждается в дополнительной теплоизоляции. Однако, чтобы уменьшить воздействие шума, который будет возникать при передвижении людей по перекрытию, между балок укладывают звукоизоляционны
К примеру, базальтовую вату (Rockwool, Parock), стекловату (Isover, Ursa), пенопласт, звукопоглощающие панели ЗИПС, звукоизоляционны
Крепление балок к стене
Балки перекрытия могут соединяться со стенами несколькими способами.
В кирпичных или брусовых домах концы балок заводят в пазы («гнезда»). Если используются брусья или бревна, то глубина заложения балок в стены должна составлять не менее 150 мм, если доски – не менее 100 мм.
Части балок, соприкасающиеся со стенками «гнезда», гидроизолируют, оборачивая их двумя слоями рубероида. Торцы балок срезают под 60° и оставляют неизолированными
При заведении в «гнездо», между балкой и стеной (со всех сторон) оставляют вентиляционные зазоры в 30-50 мм, которые заполняют теплоизоляцией (паклей, минеральной ватой). Балку опирают на основание паза через антисептированну
В деревянных домах балки заглубляют в пазы стен не менее, чем на 70 мм. Чтобы предотвратить появление скрипов, между стенками паза и балкой прокладывают гидроизоляционны
Также балки можно закрепить на стене с помощью опор из металла — стальных уголков, хомутов, кронштейнов. Они соединяются со стенами и балками саморезами или шурупами. Данный вариант крепления является наиболее быстрым и технологичным, однако менее надежным, чем при заведении балок в пазы стен.
Расчет балок перекрытия
Планируя строительство перекрытия, для начала следует рассчитать конструкцию его основы, то есть длину балок, их количество, оптимальное сечение и шаг расположения. От этого будет зависеть, насколько безопасным окажется ваше перекрытие и какую нагрузку оно сможет выдерживать при эксплуатации.
Длина балок
Длина балок зависит от ширины пролета, а также от способа крепления балок. Если балки будут закреплены на металлических опорах, их длина будет равняться ширине пролета. При заделке в пазы стен, длину балок рассчитывают, суммируя величину пролета и глубину заведения двух концов балки в пазы.
Шаг расположения балок
Расстояние между осями балок выдерживают в пределах 0,6-1 м.
Количество балок
Расчет количества балок выполняют следующим образом: планируют размещение крайних балок на расстоянии минимум 50 мм от стен. Остальные балки размещают в пространстве пролета равномерно, в соответствии с выбранным интервалом (шагом).
Сечение балок
Балки могут иметь прямоугольное, квадратное, круглое, двутавровое сечение. Но классическим вариантом все же является прямоугольник. Часто используемые параметры: высота – 140-240 мм, ширина – 50-160 мм.
Выбор сечения балки зависит от ее планируемой нагруженности, ширины пролета (по короткой стороне помещения) и интервала размещения балок (шага).
Нагруженность балки высчитывают, суммируя нагрузку ее собственного веса (для междуэтажных перекрытий – 190-220 кг/м2) с временной (эксплуатационно
Балки укладывают вдоль короткого пролета, максимальная ширина которого – 6 м. На большем пролете неизбежно провисание балки, которое приведет к деформации конструкции. Однако и в такой ситуации есть выход. Для поддерживания балок на широком пролете устанавливают колонны и опоры.
Сечение балки напрямую зависит от ширины пролета. Чем больше пролет, тем более мощную (и прочную) балку необходимо выбирать для перекрытия. Идеальный пролет для перекрытия балками составляет до 4 м. Если пролеты шире (до 6 м), то использовать необходимо нестандартные балки с увеличенным сечением. Высота таких балок должна составлять не менее 1/20-1/25 от величины пролета. Например, при пролете 5 м нужно использовать балки с высотой 200-225 мм при толщине 80-150 мм.
Конечно, самостоятельно выполнять расчеты балок необязательно. Можно воспользоваться готовыми таблицами и диаграммами, в которых указаны зависимости размеров балок от воспринимаемой нагрузки и ширины пролета.
После выполнения расчетов можно приступать к устройству перекрытия. Рассмотрим весь технологический процесс, начиная с фиксирования балок на стены и, заканчивая, финишной обшивкой.
Технология устройства деревянного перекрытия
Этап #1. Установка балок перекрытия
Чаще всего балки устанавливают с заведением их в пазы стен. Такой вариант возможен, когда монтаж перекрытия ведется на стадии строительства дома.
Процесс монтажа в этом случае выполняется следующим образом:
1. Балки покрывают антисептиками и антипиренами. Это необходимо, чтобы снизить склонность деревянных конструкций к гниению и обеспечить пожаробезопаснос
2. Концы балок подрезают под углом 60°, выкрашивают их битумной мастикой и оборачивают рубероидом в 2 слоя (для гидроизоляции). При этом торец должен остаться открытым, для свободного выхода через него водяных паров.
3. Начинают монтаж с установки двух крайних балок, которые размещают на расстоянии 50 мм от стен (минимум).
Брусья заводят в «гнезда» на 100-150 мм, оставляя вентиляционный зазор между древесиной и стенами не менее 30-50мм.
4. Для контроля горизонтальности балок устанавливают по их верхней плоскости на ребро длинную доску, а поверх нее – пузырьковый уровень. Чтобы выровнять балки по уровню, применяют деревянные плашки разной толщины, которые подкладывают в нижнюю часть паза на стене. Плашки предварительно должны быть обработаны битумной мастикой и высушены.
5. Чтобы исключить скрип балки и перекрыть доступ холодного воздуха, зазор заполняют минеральным утеплителем или паклей.
6. По уложенной контрольной доске выкладывают остальные, промежуточные, балки. Технология их заведения в гнезда стен такая же, как и при монтаже крайних балок.
7. Каждая пятая балка дополнительно закрепляется к стене при помощи анкера.
Когда дом уже построен, то установку балок для перекрытия проще выполнить с помощью металлических опор. В этом случае процесс монтажа таков:
1. Балки пропитывают антипиренами и антисептиками.
2. На стенах, на одном уровне, в соответствии с рассчитанным шагом балок, фиксируют опоры (уголки, хомуты, кронштейны). Крепление выполняют саморезами или шурупами, вкручивая их в отверстия опор.
3. Балки укладывают на опоры и фиксируют их саморезами.
Этап #2. Крепление черепных брусков (при необходимости)
Если удобнее настилать «пирог» конструкции перекрытия сверху, то есть со стороны второго этажа, по кромкам балок с обеих сторон набивают черепные бруски с сечением 50х50 мм. Нижняя часть брусков должна идти вровень с поверхностью балок. Черепные бруски необходимы для того, чтобы укладывать на них доски наката, являющиеся черновой основой для потолка.
Без черепных брусков можно обойтись, если подшивать доски наката снизу, со стороны первого этажа. В этом случае их можно крепить непосредственно на балки, с помощью саморезов (гвозди не подходят, так как их сложно забивать вертикально в потолок).
Этап #3. Крепление досок наката для черновой основы потолка
При монтаже со стороны второго этажа на черепные бруски гвоздями или саморезами закрепляют доски наката (возможно использование OSB, фанеры).
При креплении наката со стороны первого этажа, доски закрепляют на балках снизу при помощи саморезов. При необходимости проложить между балками толстый слой утеплителя или звукоизоляционно
Этап #4. Укладка пароизоляции (при необходимости)
Пароизоляцию закладывают в конструкцию перекрытия перед утеплителем (который также может выполнять функции звукоизолятора), если есть риск попадания в него пара или возникновения конденсата. Это происходит, если перекрытие устраивают между этажами, первый из которых отапливаемый, а второй – нет. Например, над первым жилым этажом обустраивают неотапливаемую мансарду или чердак. Также пар в утеплитель перекрытия может проникнуть из влажных помещений первого этажа, например, из кухни, ванной, бассейна и т.п.
Пароизоляционную пленку укладывают поверх балок перекрытия. Полотна настилают внахлест, заводя края предыдущего полотна на последующее на 10 см. Стыки проклеивают строительным скотчем.
Этап #5. Устройство теплоизоляции или звукоизоляции
Между балками сверху укладывают плитные или рулонные тепло- или звукоизоляторы. Необходимо избегать щелей и пустот, материалы должны плотно прилегать к балкам. По этой же причине нежелательно применять обрезки, которые приходится стыковать между собой.
Чтобы снизить возникновение ударных шумов в перекрытии (при жилом верхнем этаже), по верхней поверхности балок укладывают полосы звукоизолятора толщиной минимум 5,5 мм.
Этап #6. Укладка гидроизоляционно
Поверх тепло- или звукоизоляционно
Гидроизоляционну
Этап #7. Крепление досок (фанеры, OSB) для чернового пола
По балкам сверху нашивается черновая основа для пола второго этажа. Можно использовать обычные доски, OSB или толстую фанеру. Крепление выполняют при помощи саморезов или гвоздей.
Этап #8. Обшивка перекрытия снизу и сверху финишными покрытиями
Поверх черновой основы снизу и сверху перекрытия можно укладывать любые подходящие материалы. На верхней стороне перекрытия, то есть на полу второго этажа, устраивают покрытия из ламината, паркета, ковролина, линолеума и т.д. При обустройстве пола нежилого чердака, черновые доски можно оставить без обшивки.
На нижней поверхности перекрытия, которая служит потолком для первого этажа, нашивают потолочные материалы: деревянную вагонку, пластиковые панели, гипсокартонные конструкции и т.п.
Эксплуатация перекрытий
Если в конструкции были использованы балки с большим запасом прочности, уложенные с небольшим шагом, то такое перекрытие долго не будет нуждаться в ремонте. Но все же проверять балки на прочность нужно регулярно!
При повреждении балок насекомыми или в результате переувлажнения, выполняется их укрепление. Для этого ослабленная балка вынимается, заменяется на новую либо усиливается при помощи прочных досок.
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!
| Материал древесины | |
| Пролёт | см |
| Размеры балки | x мм |
| Шаг балок | см |
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.
Что касается сечения деревянного бруса, есть определенный стандарт, требующий, чтобы стороны балки соотносились как 7:5, то есть высота делится на 7 частей, и 5 из них должны составить ширину профиля. В этом случае деформация сечения исключается, если же отклониться от вышеуказанных показателей, то при ширине, превышающей высоту, получится прогиб, либо, при обратном несоответствии – загиб в сторону. Чтобы подобное не получилось из-за чрезмерной длины бруса, нужно знать, как рассчитать нагрузку на балку. В частности, допустимый прогиб вычисляется из соотношения к длине перемычки, как 1:200, то есть должен составлять 2 сантиметра на 4 метра.
Чтобы брус не провисал под тяжестью лагов и настила, а также предметов интерьера, можно выточить его снизу на несколько сантиметров, придав форму арки, в этом случае его высота должна иметь соответствующий запас.
Теперь обратимся к формулам. Тот же прогиб, о котором говорилось ранее, рассчитывается так: fнор = L/200, где L – длина пролета, а 200 – допустимое расстояние в сантиметрах на каждую единицу проседания бруса. Для железобетонной балки, распределенная нагрузка q на которую обычно приравнивается 400 кг/м 2 , расчет предельного изгибающего момента выполняется по формуле Мmax = (q · L 2 )/8. При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:
Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней
Площадь поперечного сечения, см 2 , при числе стержней
Оценка статьи:
Сохранить себе в: Шаг стальных балок перекрытия Ссылка на основную публикацию wpDiscuzAdblockdetector
монтаж, укладка, крепление и опирание балок
Газобетонные блоки по праву считаются самым инновационным материалом для строительства коттеджей, дач и домов. Сами блоки весят не много по сравнению с кирпичом, имеют хорошую геометрию, кладутся на клей для ячеистых блоков, ввиду чего возведение несущих конструкций не занимает большого количества времени.
Но есть у газобетона и минус — из-за своей невысокой прочности при оказывании на него давления от перекрытий стены могут потрескаться. По этой причине при строительстве перекрытий в таких домах необходим армопояс. Далее речь пойдёт про деревянные перекрытия в доме из газобетона.
Преимущества и недостатки по сравнению с плитами перекрытия
Деревянные балки могут похвастаться своей легкостью и простотой в установке. Бытует ошибочное мнение, что под легкие перекрытия из дерева не нужен армирующий слой. Это в корне не верно.
Важно!
Для газобетонных стен в независимости от вида перекрытия всегда необходим армопояс!В случае с деревянными перекрытиями его возведение распределит нагрузку от балок по всему периметру стен и предотвратит растрескивание газобетона от точечных нагрузок.
Плюсами деревянных балок являются:
- Экологичность, так как дерево — это возобновляемый натуральный материал.
- Небольшая масса.
- Низкая теплопроводность по сравнению с бетонными конструкциями.
- Невысокая цена по сравнению с другими видами перекрытий.
- Большой ассортимент в выборе.
- Простота установки балок.
Отрицательные стороны у древесины тоже имеются:
- Недолговечность. Рано или поздно даже самые хорошие перекрытия могут начать гнить.
- Малопрочность — дерево не сможет выдержать столько веса, сколько смогло бы перекрытие из бетона.
- Горючесть (натуральные материалы легко воспламеняются).
Важно!
Несмотря на такие значительные отрицательные качества, дерево все равно выбирают намного чаще, и вот почему: специальные составы для пропитки древесины смогут продлить срок службы, уберечь от гниения и воспламенения. А малая прочность искореняется благодаря использованию большего количества балок и уменьшения шага прокладки.Теперь рассмотрим бетонные перекрытия и их недостатки:
- Первым и наиболее существенные минусом является дороговизна перекрытия из бетона. Мало того, что сами перекрытия стоят недешево, для их установки и перевозки потребуется и специальная техника (кран). Так что и за установку придется выложить определенную денежную сумму. У деревянных перекрытий этот минус отсутствует — установку можно произвести самостоятельно. Если балки небольшие, то достаточно будет и двух-трех человек. Чем они тяжелее и массивнее, тем большее количество людей придется задействовать.
- Высокий вес. Мы уже говорили, что для монтажа потребуется специальная техника. А ещё потребуется более дорогой фундамент.
Как видите, все недостатки связаны лишь с ценой. Чтобы принять окончательное решение, ознакомьтесь со статьей про плиты перекрытия в газобетонном доме.
Виды балок, преимущества и недостатки каждого вида
Для строительства перекрытий между этажами здания обычно использую всего три вида балок из дерева:
- Цельные.
- Клееные.
- Двутавровые.
Разберемся, какие из них наиболее подходят конкретно для каждой конструкции, выделим недостатки и преимущества каждого вида.
Из цельного бруса
Балки из цельного бруса отличаются своей прочностью, однако уступают по максимально возможной длине. Для того, чтобы балка не прогнулась со временем, рекомендуется не устанавливать ее длиной более 5 метров. То есть перекрытия из бруса подходят только для небольших домов.
Из существенных минусов можно выделить то, что без должной обработки перекрытия со временем могут начать гнить и покрываться плесенью. Не стоит исключать и риск возникновения пожара.
Внимание!
Для больших конструкций специалисты рекомендуют использовать перекрытия из других видов балок.Из клееного бруса
У балок из клееного бруса имеется одно неоспоримое преимущество — их длина без прогиба может достигать 12 метров.
У клееных балок выделяют такие преимущества:
- Особая прочность.
- Способность покрывать пролеты до 12 метров.
- Небольшая масса.
- Более долгий срок службы.
- Не деформируются с течением времени.
- Относительно пожаробезопасны по сравнению с обычным брусом.
Однако, стоит такой материал гораздо дороже.
Деревянные двутавровые балки
Двутавровые балки считают одними из самых прочных и надежных благодаря форме профиля, ведь состоят они из нескольких слоев, каждый из которых защищен различными пропитками.
К плюсам двутавров можно отнести:
- Высокую прочность, жесткость благодаря своей форме.
- Отсутствие прогибов.
- Бесшумность в эксплуатации — конструкции не скрипят при оказывании на них давления в отличие от остальных видов перекрытий.
- Материал не трескается, не рассыхается с течением времени.
- Легкость в монтаже.
Расчет необходимого сечения в зависимости от длины пролета и нагрузок, шага укладки
Количество балок, их размеры, шаг установки зависят непосредственно от площади помещения и предполагаемых нагрузок. Большинство экспертов считают, что оптимальной нагрузкой на перекрытия является 0,4 тонны на один квадратный метр площади (400 кг/м2). В эту нагрузку включают вес самой балки, массу чернового и финишного покрытия пола сверху и потолка снизу, утепления, коммуникаций, а также мебель и людей.
Совет
Лучшим сечением для прямоугольных деревянных балок считается с соотношением высоты к ширине 1,4 : 1.Сечение зависит и от того, из какой древесины делаются перекрытия. Сейчас приведем средние рекомендуемые значения при шаге укладки в 60 см:
- Если пролет составляет 2 метра, то минимальное сечение должно быть 7,5 на 10 см.
- При длине пролета в 2 с половиной метра балка должна иметь размеры 7,5 на 15 см.
- Если пролет трехметровый, то принято использовать балки 7,5 на 20 см.
- При длине балки в 4 и 4,5 м принято использовать их с сечением 10 на 20 см.
- Для постройки пятиметрового перекрытия используются перекладины с сечением 125 на 200 мм.
- Шестиметровое перекрытие делается из балок размером 15 на 20 см.
Если шаг увеличивается, то следует увеличивать и величину сечения балки.
Приведем таблицу сечений деревянных балок перекрытия в зависимости от пролёта и шага установки, при нагрузке 400 кг/м2:
|
пролёт (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 не планируется нагружать перекрытия (в случае нежилого чердака для хранения легких вещей), то допустимы меньшие значения нагрузок от 150 до 350 кг/м2. Вот значения для шага установки 60 см:
| Нагрузки, кг/пог. м | Сечение балок при длине пролета, м | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
|
|
150 |
50х140 |
50х160 |
60х180 |
80х180 |
80х200 |
100х200 |
100х220 |
|
200 |
50х160 |
50х180 |
70х180 |
70х200 |
100х200 |
120х220 |
140х220 |
|
250 |
60х160 |
60х180 |
70х200 |
100х200 |
120х200 |
140х220 |
160х220 |
|
350 |
70х160 |
70х180 |
80х200 |
100х220 |
120х220 |
160х220 |
200х220 |
В сети можно найти найти онлайн-калькуляторы для расчета несущей способности деревянных балок. Приведу ссылку на один из них: http://vladirom.narod.ru/stoves/beamcalc.html
Также, например, можно одну балку сечением 100х200 заменить двумя досками 50х200, сшитыми между собой болтами или гвоздями через каждый метр. Делают это по разным причинам:
- нет в продаже балок с требуемым сечением;
- доски с меньшим сечением весят легче, поэтому их можно поднять на верх в одиночку, и уже там скрепить.
Рекомендуется сшивать доски так, чтобы волокна древесины были разнонаправлены. Так повышается прочность конструкции.
Типы перекрытий
Сейчас в основном используют лишь три типа перекрытий:
- Балочное — состоит из балок.
- Ребристое — балки, положенные ребром.
- Балочно-ребристое.
Первый вариант — стандартный, именно для него и были описаны размеры сечения. Ребристые и балочно-ребристые перекрытия в настоящем практически не используют из-за увеличенных сроков работ и сложности конструкции, поэтому останавливать внимание на них мы не будем.
Монтажные работы
Главный этап — это, конечно же, монтаж балок. Он подразумевает грамотную подготовку еще на стадии строительства первого этажа.
Сначала дерево следует предварительно обработать противопожарным составом, а также жидкостью от гниения (это нужно сделать со всей перекладиной). Сделать это нужно сразу после покупки. Если материал будет лежать некоторое время до укладки, его нужно переложить: ряд балок, затем 3-4 бруска поперек, затем следующий ряд. Так доска будет вентилироваться и просохнет. Это исключит появление плесени.
Часть балки, заделываемую в стену, следует также покрыть:
- Битумом или праймером.
- Рубероидом, толью или пергамином.
- Жидким гидроизолом, состоящим из битума.
- Линокромом.
Это делается в связи с тем, что дерево при соприкосновении с бетоном и блоками может впитывать влагу и со временем начать загнивать.
Справка
Для газобетона считается нормальным содержание эксплуатационной влажности 3-5%. Какими бы сухими не казались блоки, недопустимо прямое соприсковение дерева с этим материалом.Балку необходимо заделать в несущую стену минимум на 12 см. Торцы обрезаются под углом 70 градусов в целях обеспечения удаления влаги.
Внимание!
Торец балки отсекать гидроизоляционным материалом не нужно. Иначе будет закрыт доступ для испарения влаги. Требуется оставить небольшой воздушный зазор между концом балки и стеной.
Производится укладка балок на армированную поверхность (для усиления прочности конструкции). Вместо армопояса некоторые производители в небольших домах допускают опирание на газобетон с подкладкой металлической полосы 6х60 мм.
Крепление балок к армопоясу в домах из газосиликата осуществляется анкерными болтами.
Для утепления со стороны улицы перед балкой можно положить утеплитель. Как правило, внешние торцы балок с наружной стороны утепляются пенополистиролом.
Заполнение пустот между уложенными балками делают газоблоками. Между газосиликатом и брусом оставляют зазоры 2–3 см. Их плотно забивают минеральной ватой, предотвращая таким образом образование конденсата и отсыревание балок.
Не забудьте продумать размещение лестницы на второй этаж, так как проём нужно предусмотреть сразу:
Ну вот и все, перекрытия готовы. Теперь можно приступать к последующей отделке.
Послемонтажная отделка
По завершении строительства перекрытия рекомендуется подождать, прежде чем начинать производить чистовые работы, чтобы балки дали усадку. Перекрытия рекомендуется «скрыть» за чистовой отделкой до наступления холодов, чтобы они не подвергались воздействию влажных погодных факторов.
Также необходимо сделать крышу. Если до зимы это совершить никак не получается, то всю конструкцию следует накрыть пленкой или тентовым материалом, в том числе и окна, чтобы влага не поступала в здание. Но небольшие сквозные “просветы” оставить все-таки рекомендуют, чтобы внутри помещения был оптимальный уровень влажности.
Теперь непосредственно к послемонтажной отделке. Сначала делают черновой потолок снизу перекрытия. Сделать его можно и из фанеры, если в дальнейшем предусмотрено возведение, к примеру, подвесного потолка.
Важно!
Начинать следует именно с нижней части балки, так как между потолком и полом обычно кладут утеплитель, который также выступает в качестве шумоизоляции.После монтажа потолка уже сверху кладут утеплитель и пароизоляцию (при необходимости). Например, если верхний и нижний этажи будут постоянно отапливаться, то делать утепление необязательно. Но нужно отметить, что утепление работает и как шумоизоляция. Если же второй этаж будет чердаком, то утеплять точно нужно — иначе тепло будет уходить.
После прокладки утеплителя можно класть черновой пол (он поможет в дальнейшем возведении здания, так как не придется устанавливать леса).
Чистовую отделку необходимо производить уже после того, как в доме появятся окна и он даст усадку.
Деревянные межэтажные перекрытия — одно из самых оптимальных решений. Ведь деревянные балки прочные, легкие и при этом дешевые. Они просты в монтаже и не оказывают излишнего давления на стены. Главное, правильно произвести расчет и обязательно обработать деревянную конструкцию.
Для повышения прочности конструкции можно вместо дерева использовать металлические двутавровые балки. В этом случае понадобится кран для монтажа. И стоит металл дороже дерева. И если вы готовы на такие траты, то не проще ли тогда остановить свой выбор на пустотных плитах перекрытия? Так как главное преимущество перекрытия по деревянным балкам в газобетонном доме — экономия средств.
Мы старались написать лучшую статью. Если понравилось — пожалуйста, поделитесь ею с друзьями или оставьте ниже свой комментарий. Спасибо!Отличная статья 39
Размеры и расстояние между балками
Отдых на террасе в прекрасный летний день — идеальный способ развлечь гостей на свежем воздухе или просто расслабиться и расслабиться. И хотя важно, чтобы колода была эстетически приятной для вас, самая важная часть вашей колоды — убедиться, что она структурно здорова. Это включает в себя понимание разницы между балкой и балкой, а также то, для какой цели они служат для вашей террасы, а также ее функциональность и безопасность.
Что такое балка?
Балки — это повторяющиеся структурные элементы, которые используются для создания каркаса настила.Минимальный размер балки, используемой при строительстве настила, зависит от количества устанавливаемых опор и балок.
Что такое балка?
Балка — это основной несущий элемент, обеспечивающий прочность конструкции крыши вашей палубы. Он не только поддерживает вес балок, но и других строительных элементов.
Расстояние между балками
Когда дело доходит до построения настила, вокруг балок крутится много вопросов. Какое правильное размещение? Как далеко друг от друга расположены балки пола? Как мне их сохранить?
В целом, балки, расположенные на расстоянии 16 дюймов по центру, могут перекрывать 1.5 раз в футах, их глубина в дюймах. 2×8 до 12 футов; 2×10 — 15 футов и 2×12 — 18 футов. Чем больше настил, тем больше балки.
В типичной конструкции настила, с ригелем с одной стороны балки и балкой с другой, размер балки определяется размером настила и основывается на общих максимальных пролетах, упомянутых выше. Для получения наилучших результатов обратитесь к нашей таблице пролета балок из дерева и композитных материалов.
| Расстояние между балками (o.c.) | 12 « | 16 « | 24 « | |
|---|---|---|---|---|
| Виды | Размер | Допустимый пролет | ||
| Сосна южная | 2×6 | 9′-11 « | 9′-0 « | 7′-7 « |
| 2×8 | 13′-1 « | 11′-10 « | 9′-8 « | |
| 2×10 | 16′-2 « | 14′-0 « | 11′-5 « | |
| 2×12 | 18′-0 « | 16′-6 « | 13′-6 « | |
|
Дугласская пихта-лиственница, Подол-Пихта, Ель-Сосна-Пихта |
2×6 | 9′-8 « | 8′-4 « | 6′-10 « |
| 2×8 | 12′-8 « | 11′-1 « | 9′-1 « | |
| 2×10 | 15′-8 « | 13′-7 « | 11′-1 « | |
| 2×12 | 18′-0 « | 15′-9 « | 12′-10 « | |
|
Редвуд, Western Cedars, Сосна Подероза, Сосна красная |
2×6 | 8′-10 « | 8′-0 « | 6′-10 « |
| 2×8 | 11′-8 « | 10′-7 « | 8′-8 « | |
| 2×10 | 14′-11 « | 13′-0 « | 10′-7 « | |
| 2×12 | 17′-5 « | 15′-1 « | 12′-4 « | |
При установке обычной стойки ограждения, прикрепляемой болтами к боковой части рамы, рама большего размера обеспечит большую прочность поручней.Для настилов верхнего уровня рекомендуется использовать минимальный размер 2×10 для надежных соединений защитных столбов. Балки 2×6 следует использовать только на настилах на уровне земли, которые не требуют и не предусматривают никаких ограждений. Как и в случае с ограждениями, если лестница должна быть подвешена сбоку от настила верхнего уровня, рекомендуется как минимум 2×10, поскольку это превышает глубину первой ступеньки.
Подвески балок используются для прикрепления концов балок к поверхности балки или ригельной доски. Если вы определили корону на доске, вы всегда должны устанавливать ее вверх.Корона в конечном итоге осядет после завершения строительства и должна затвердеть в нужном положении после высыхания.
Термин компоновки балок — «По центру», что означает расстояние от центра до центра от одной балки до другой. В большинстве настилов межосевое расстояние между балками составляет 16 дюймов. Большинство настилов недостаточно прочны, чтобы выдерживать более длинные пролеты, чем 16 дюймов. Некоторые строители уменьшают расстояние между балками до 12 дюймов по центру, чтобы усилить каркас настила или увеличить максимально допустимые пролеты балок.
Расстояние между балками для композитного настила
Перед тем, как построить композитный настил, всегда читайте инструкции по установке от производителя, обращая особое внимание на требуемое расстояние между балками для композитного настила.Для большинства композитных материалов настилов, таких как композитный настил Trex, требуется минимальное расстояние между балками для композитного настила: 16 дюймов по центру для прямого настила и 12 дюймов по центру балок для настила по диагонали под углом 45 градусов.
Кроме того, для многих композитных материалов настилов требуется расстояние между продольными балками средней лестницы 12 дюймов или даже 10 дюймов для поддержки композитных ступеней лестницы. Если вы устанавливаете композитный настил поверх существующей рамы, вам может потребоваться установка новых промежуточных балок или стрингеров лестницы, чтобы удовлетворить требованиям установки.
Поскольку большинство изделий из композитных материалов не так негибки, как их аналоги из дерева, они также не скрывают недостатки рамы. Иногда это может стать причиной неровной поверхности. Вот почему натягивание струны через расстояние между балками для композитных досок настила может помочь обнаружить места, которые могут быть выше других. Эти пятна можно устранить с помощью строгального станка, чтобы получить более красивую и гладкую поверхность для деки вашей мечты.
Разметка первой позиции балки под углом.
Использование куска дерева в качестве ориентира для определения положения первой балки в случае скошенного угла.
Отметьте балки острием или строительным карандашом.
Маркировка местоположения балок на расстоянии 16 дюймов по центру жатки маркером.
Носок прибивает балку к балке обода.
Установка балки на балку.Убедитесь, что верхняя часть балки находится на одном уровне с заголовком. Забивание пальцев ног не сработает при ветре со скоростью 75 миль в час. Используйте зажимы для ураганов в районах с сильным ветром.
Используйте долото, чтобы надрезать балки, чтобы создать ровную раму.
Вырубка балки над балкой. Эта балка была на 1/4 дюйма выше, чем все другие. Вы можете вырезать часть балки или добавить прокладки к узкой балке, чтобы выровнять верхнюю часть рамы настила.
Всегда заполняйте все отверстия для гвоздей для палубной техники.
Используя гвоздодер или молоток, установите подвесы для балок с помощью 1-1 / 2-дюймовых гвоздей Teco на гроссбух.
Осмотрите доску и обрежьте более грубый край.
Измерение длины балки, обработанной давлением 2×10, для подготовки к распилу. Используйте угольник, чтобы выровнять балки.
Установка 2х10 балок, обработанных давлением, на расстоянии 16 дюймов от центра.Обязательно устанавливайте балки кронштейном вверх.
Можно использовать пневматический гвоздодер для ладоней.
Установка стяжки Simpson Strong Tie h3.5Z Hurricane Tie для каждого соединения балки с балкой.
.Столы для перекрытия балок | Калькулятор
Часть 3 Проектирования жилых домов
На этой странице мы объясним, как читать и проектировать таблицы пролета балок перекрытия. Вы найдете калькулятор пролета балки внизу этой страницы. На этом сайте также есть информация о том, как научиться читать таблицы балок и калькулятор балок.
Если вы только начинаете, вы можете перейти на страницу балок, поскольку мы расширим представленный здесь пример дизайна дома.Или даже вернитесь на страницу проектирования жилых домов, которая объясняет основную структуру дома.
Или посмотрите карту сайта с обучающими материалами «Создай свой собственный дом».
Использование таблиц пролета балок перекрытия
Продолжая часть 2: Таблицы пролетов деревянных балок для проектирования жилых домов, мы как раз собирались сделать наш дом шире. Как только мы выйдем за пределы допустимых пролетов для балок перекрытия (как показано в таблицах пролетов балок перекрытия), нам понадобится какая-то опора под этими балками пола.
Эта опора может иметь форму несущей стены. Стена может быть либо конструкционным бетоном надлежащего размера, либо стеной из бетонных блоков, либо стеной с деревянным каркасом. Мы обсудим эти возможности позже. А пока мы рассмотрим возможность поддержки балок перекрытия балкой перекрытия.
Самый широкий пролет в таблице пролета балок перекрытия в Части 2 этого учебного модуля показал, что перекрытия балок перекрытия могут занимать 17 футов 2 дюйма, если они имеют размер 2 X 12 с интервалом 12 дюймов. (в центре). Давайте расширим наш дом за пределы этих 17 футов 2 дюйма шириной до 24 футов.Таким образом, размеры дома теперь будут 24 ‘X 13’.
Можно было бы по-прежнему обрамлять пол таким же образом, как указано выше, но просто перемещать балки пола в противоположном направлении (ищем пиломатериалы размером 13 футов), но для нашего примера мы собираемся сохранить балки пола. работает в том же направлении. Теперь на высоте 24 фута мы вышли за пределы возможностей нашей таблицы в предыдущем примере. Таким образом, нам придется разместить деревянные балки перекрытия (или аналогично балки потолка) по всей ширине дома, чтобы поддержать балки пола.На рисунке ниже показано, как это будет выглядеть в плане.
Балки пола по-прежнему имеют длину 12 футов, но теперь вы можете видеть балку перекрытия, проходящую горизонтально через середину дома (поддерживаемую нижней бетонной фундаментной стеной). На картинке ниже показано, как будет выглядеть каркас этого пола в трехмерной перспективе.
Теперь вопрос в том, насколько большой должна быть центральная балка перекрытия? Опять же, нет необходимости выполнять сложные расчеты деревянных балок, а просто найдите ответ в таблице пролета балок.Существует множество таблиц пролета балок для всех видов пиломатериалов, а также для количества этажей, которые в конечном итоге поддерживаются этой балкой. В таблице ниже показана выдержка из таблицы максимального пролета для сборных балок перекрытия из пихты Дугласа для поддержки не более одного этажа. Для всех пород древесины существует несколько таблиц пролета балок.
Образец таблицы пролетов перекрытия
Эта таблица является всего лишь образцом и может не подходить для вашего региона.
В этой выдержке из таблицы пролета показаны два возможных размера сборных балок перекрытия (2 X 10 и 2 X 12).В полной таблице указаны другие размеры пиломатериалов. Он также показывает максимум, на который балка может пролететь различное количество таких кусков пиломатериалов, собранных вместе (это обозначается трехслойной, четырехслойной и пятислойной). Трехслойный слой 2 X 10 будет означать, что три слоя 2 X 10 соединены бок о бок с их широкими секциями, идущими параллельно друг другу.
Поддерживаемая длина, показанная вдоль крайней левой стороны стола, представляет собой общую длину балок перекрытия, которые должны поддерживаться по обе стороны от балки перекрытия, деленную на два.В случае нашего примера дома ширина дома составляет 24 фута, поэтому для дома потребуется 24 фута ширины балок. Разделив на два, мы получим 12 футов поддерживаемой длины. Итак, мы прочитаем по строке таблицы для 12 футов поддерживаемой длины.
Так как дом 13 футов в длину, мы ищем запись в таблице для застроенной балки перекрытия, которая может перекрывать 13 футов. Мы также, вероятно, захотим построить балку наименьшего размера, которая будет соответствовать этому требованию, поскольку она будет наименее дорогой. Посмотрите в таблице вдоль ряда для 12 футов поддерживаемой длины.Вы увидите, что 4-слойный, 2 X 12 может охватывать максимум 13 футов, поддерживая 12-футовые балки с обеих сторон.
Где искать столы
Лучшее место, чтобы забрать пролетные столы — это ваш местный склад пиломатериалов, так как там есть все столы, которые используются в вашем регионе.
Переход от расчета балок к опорам балок
Итак, теперь у нас есть балки перекрытия подходящего размера и балки перекрытий подходящего размера для нашего дома размером 24 на 13 футов. Наша балка перекрытия может перекрывать максимум 13 футов.В приведенной выше таблице самый широкий пролет балки перекрытия для 12 футов поддерживаемых балок пола составляет 14 футов 7 дюймов (при использовании 5-слойной 2 X 12). Что, если нам нужно пролететь больше, чем это?
Допустим, размер нашего дома составляет 24 на 26 футов. Теперь нам нужно будет поддержать центральную балку перекрытия стойками. Обычно в подвалах эти столбы будут из конструкционной стали, бетона или сборных деревянных столбов, сделанных из кусков пиломатериалов стандартных размеров (2 дюйма), прибитых друг к другу вместе.
Конструкционная сталь обычно используется в подвалах, так как они регулируются по высоте, чтобы приспособиться к любому движению почвы или оседанию здания после установки.
Каркас пола, балки перекрытия и столбы нашего дома размером 24 х 26 футов теперь будут выглядеть, как показано на рисунке ниже. На изображении ниже не показано, что балка перекрытия также поддерживается на концах внешними конструктивными стенами подвала.
Если используются сборные деревянные столбы, ширина столба должна соответствовать ширине балки, которую она поддерживает. В нашем примере, приведенном выше, мы используем 4-слойный пиломатериал размером 2 X 12. 2 «X 12» — это размер чернового пиломатериала перед его пропусканием через строгальный станок на лесопилке.После того, как он пройдет через строгальный станок, его размер будет 1-1 / 2 «X 11-1 / 4» (так что да, 2 X 12 не имеет размеров 2 «X 12»). Это означает, что наши 4-слойные 2 X 12 будут иметь ширину 4 X 1-1 / 2 дюйма или 6 дюймов. Следовательно, стойка для поддержки этой застроенной балки перекрытия должна иметь размер 6 на 6 дюймов. Для создания таких столбов мастера обычно прибивают вместе несколько кусков пиломатериалов. Деревянная колонна прибита к балке перекрытия сверху и сидит на бетонной подушке у ее основания.
Обычно деревянные колонны располагаются через каждые 8–10 футов в зависимости от прочности балки перекрытия над ней и нагрузки на эту балку.В вашем местном строительном кодексе может быть указан размер, необходимый для таких столбов. Или вам может понадобиться заказать такие стойки у инженера-строителя. Инспектор по строительству отметит на ваших строительных чертежах все столбы, балки или балки, которые должны иметь печать инженера. В общем, если вы остаетесь в рамках таблиц пролета балок и таблиц пролета перекрытий, вам не нужно будет проводить расчеты балок инженером-строителем.
Фотографии балок перекрытий, балок перекрытий и столбов см. В разделе «Каркас дома» нашего блога о домостроении.
Для получения дополнительной информации о сборных деревянных балках перекрытия или деревянных потолочных балках (также называемых балками) см. Раздел «Балки» в «Черновом каркасе» в Woodworking Online.
Следующий раздел учебного пособия — Каркас крыши
Теперь пора переходить к:
Часть 4: Стропильный каркас крыши в учебном пособии «Проектирование жилых домов».
Калькулятор пролета балки
Чтобы использовать приведенный ниже калькулятор пролета балки, сначала выберите количество этажей, на которые будет опираться балка перекрытия, из раскрывающегося списка.
Затем с помощью кнопок выберите поддерживаемую длину балки. (Вспомните из нашего обсуждения выше, что поддерживаемая длина балки — это длина балок перекрытия, которые она будет поддерживать с обеих сторон балки, деленная на два. Например, для дома шириной 24 фута с центральной балкой перекрытия общая поддерживаемая длина балок пола составляет 24 фута. Затем вы делите это на два, чтобы получить поддерживаемую длину в 12 футов. Это число, которое вы будете использовать для поддерживаемой длины.)
Значения, отображаемые в итоговой таблице, показывают девять возможных максимальных пролетов балки для выбранной поддерживаемой длины. Эти девять пролетов балки предназначены для сборных балок, состоящих из пиломатериалов размеров 2X8, 2X10 или 2X12, скрепленных вместе в виде трех-, четырех- или пятислойных балок. Например, для трехслойной балки 2X8 нужно использовать три балки 2X8, прибитых вместе рядом. Чтобы понять результаты на калькуляторе, прочтите раздел выше о том, как читать таблицы пролета балок.
1. Выберите количество этажей, поддерживаемых балкой
2.Используйте кнопки ниже, чтобы выбрать поддерживаемую длину балок перекрытия в футах (или в метрах в скобках) для балки
.Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор ниже.
| Дугласская ель или лиственница (сорта № 1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| пихта и пихта (No.1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Ель, сосна или ель (No.1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Северные виды (No.1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
Если вы используете очень маленький экран или смартфон, поверните устройство в альбомную ориентацию, чтобы использовать калькулятор, указанный ниже.
| Пихта или лиственница Дугласа (сорта № 1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| пихта и пихта (No.1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Ель, сосна или ель (No.1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
| Северные виды (No.1 и № 2) Максимальный пролет луча в футах-дюймах (метрах) |
||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Размер балки в дюймах x дюймах (миллиметрах x миллиметрах) | ||||||||
| 2 х 8 (38 х 184) | 2 х 10 (38 х 235) | 2 х 12 (38 х 286) | ||||||
| 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный | 3-слойный | 4-слойный | 5-слойный |
Данные взяты из Таблицы строительства деревянных каркасных домов CMHC
Примечания:
1.Эта таблица предназначена только для жилищного строительства и предназначена только для целей первоначальной оценки. Вы должны проконсультироваться с местными таблицами пролета балок, чтобы убедиться, что размер балки соответствует вашему району.
2. Возможные поддерживаемые длины указаны с шагом в два фута (600 мм). Для получения более точных значений длины обратитесь к таблицам пролета.
Никакая часть этого веб-сайта не может быть воспроизведена или скопирована без письменного разрешения. Нелегальные копии в Интернете будут обнаружены Copyscape.
.Дипломная работа по системе балок перекрытия с большим пролетом для опорных конструкций
ГЛАВА I
ВВЕДЕНИЕ
Общее:
Основной задачей инженера-строителя является проектирование конструкций. Единственной наиболее важной характеристикой любого элемента конструкции является его фактическая прочность, которая должна быть достаточно большой, чтобы противостоять (с некоторым запасом) всем прогнозируемым нагрузкам, которые могут воздействовать на него в течение срока службы конструкции без повреждений или других повреждений.Следовательно, логично пропорционально распределить элементы, т. Е. Выбрать конкретные размеры и арматуру, чтобы прочность элементов была достаточной для противодействия силам, возникающим в результате определенных гипотетических стадий перегрузки, значительно превышающих нагрузки, которые фактически могут возникнуть в процессе эксплуатации.
Предпосылки исследования:
Бетон можно использовать по-разному, и часто возможно множество различных конфигураций. Однако рыночные цены, требования к проекту и условия участка влияют на относительную экономичность каждого варианта.При оценке стоимости конструкции многоэтажного здания становится очевидным, что основная часть затрат часто приходится на строительство плит перекрытия. Следовательно, общая экономия конструкции может зависеть от необходимости повышения эффективности и экономичности системы перекрытий. Для здания выбор конструкции пола часто определяется необходимостью использования длинных пролетов, чтобы обеспечить пространство пола, не прерываемое ядрами и колоннами. Традиционная бетонная конструкция для офисных / жилых зданий была связана либо с перекрытиями из балок и плит, либо с плоскими плитами. Пролеты 18 ~ 22 футов.Иногда полы с более длинным пролетом имеют ребристую или вафельную конструкцию. В последнее время изменения требований конечных пользователей и спецификаций застройщика привели к увеличению площади пола с открытой планировкой и увеличению высоты пола в системах бетонных перекрытий с двусторонними балками. Это увеличило пролеты с 18 ~ 27 футов до 45 футов и более. Изменение длины пролета плиты напрямую связано с длиной балки и влияет на размер балок, а также колонн и опор. Для проверки конкурентоспособности бетонных длиннопролетных перекрытий на основе анализа затрат это исследование было проведено как частичное выполнение требования для получения степени бакалавра наук (Б.Sc) в области гражданского строительства.
Цели и исследование:
- Проанализировать и спроектировать два четырехэтажных жилых дома с одинаковой площадью цоколя, но разной длиной пролета панелей.
- Для анализа, проектирования и оценки плит, балок перекрытий, колонн, профильных балок и фундаментов обеих систем перекрытий.
- Для сравнения обеих систем плит на основе требуемых объемов бетона и стали.
- Для сравнения обеих систем перекрытий на основе общей калькуляции.
Организация диссертационных работ:
Диссертация расположена в следующем порядке, включая список использованных для исследования литературы и приложений.
Глава I: Сюда входит введение, цели и объем исследования.
Глава II: Включает обзор литературы.
Глава III: Включает проектные коды и спецификации
Глава IV: Включает методологию исследования.
Глава V: Обеспечивает структурный проект четырехэтажного здания Типа I (система короткопролетных перекрытий) на
долларов СШАГлава VI: Обеспечивает структурный проект четырехэтажного здания Типа II (длиннее система перекрытий) на
долларов СШАГлава VII: Предоставляет смету и анализ затрат для обеих конструкций
Глава VIII: Обеспечивает сравнительный анализ обеих структур и обсуждения
Глава IX : Включает выводы и предложения для дальнейшего изучения.
Ссылки
Приложения
Объемы / ограничения исследования:
- Сравнительное исследование конструкций было выполнено на основе концепции малоэтажного строительного проектирования. Выбранные конструкции представляли собой четырехэтажный (двухэтажный) жилой дом.
- Все плиты были проанализированы с помощью «процедуры коэффициента момента ACI ».
- Землетрясения и ветровые нагрузки при проектировании не учитывались.
- Все плиты считались поддерживаемыми краями.
- Для анализа затрат оценивалась только каркасная конструкция (плиты, балки, колонны, опоры и т. Д.) Плюс лестничная клетка.
- Анализ затрат проводился в соответствии с графиком PWD .
ГЛАВА II
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Общие:
Проектирование элементов и конструкций из железобетона — это проблема, отличная от анализа, но тесно связанная с ней.Строго говоря, точно проанализировать конкретную конструкцию практически невозможно, и спроектировать именно не менее сложно. К счастью, мы можем сделать несколько фундаментальных предположений, которые делают проектирование из железобетона довольно простым, если не легким. Проблема, присущая проектированию железобетонных конструкций, заключается в необходимости детализировать каждый элемент. Металлоконструкции, как правило, требуют только детального проектирования соединений. Для бетонных конструкций мы должны определить не только площадь продольной и поперечной арматуры, требуемую в каждом элементе, но также и способ наилучшего расположения и соединения арматуры для обеспечения приемлемых характеристик конструкции.Эту процедуру можно сделать достаточно простой, если не простой. Если мы поймем основные концепции, лежащие в основе положений кода для дизайна, мы сможем:
• подходить к дизайну более осознанно, а не следовать черному ящику;
• лучше и быстрее понимать и адаптировать изменения в положениях кода.
Бетонные конструкции: компоненты и типы проекта:
Обычно бетонная конструкция состоит из набора каркасов, состоящих из нескольких вертикальных и горизонтальных элементов.Именно поэтому она известна как «каркасная структура». Существует два типа каркасных конструкций:
a) Малоэтажные конструкции: Общая высота составляет 40 ~ 60 футов над уровнем земли. При проектировании таких конструкций не учитываются землетрясения и ветровые нагрузки. Как правило, жилые дома представляют собой малоэтажные строения.
b) Высотные конструкции: Общая высота более 60 футов над уровнем земли. При проектировании таких конструкций учитываются землетрясения и ветровые нагрузки.
Вся конструкция рамы разделена на три части:
1) Надстройка: Это часть, которая находится над уровнем земли и состоит из следующих конструктивных компонентов:
a) Балки — все горизонтальные железобетонный элемент.
б) Плиты — плоские и плоские железобетонные поверхности, опирающиеся на балки. Два типа: 1. Крыша — верхние плиты 2. Полы — все плиты кроме верхнего.
c) Колонны — все вертикальные железобетонные элементы, на которые опираются балки.
2) Каркас : Часть конструкции, которая находится ниже уровня земли. Под землей построен цокольный этаж, автостоянка и т. Д. Подконструкция также состоит из балок, плит и колонн.
3) Фундамент: Это часть, на которую опирается вся конструкция. Фундамент сооружения может быть фундаментным или свайным.
Бетонные конструкции: основы проектирования:
Проектирование бетонной конструкции основывается на следующих критериях проектирования:
1) Нормы и спецификации:
Конструкции должны быть спроектированы и построены в соответствии с положениями код, который является юридическим документом, содержащим требования, касающиеся таких вещей, как безопасность конструкций, пожарная безопасность, водопровод, вентиляция и доступность для людей с ограниченными физическими возможностями.Американский институт бетона ( ACI ) опубликовал ACI Строительный кодекс , требования для железобетона, который обычно называют «Кодексом ACI» . Это широко используется как юридический свод правил, в соответствии с которыми проектируются жилые дома. Если проектировщик конструкций правильно следует этому набору правил, а здание, спроектированное проектировщиком, имеет структурные проблемы или сбои, тогда нельзя винить проектировщика.
2) Нагрузки
Нагрузки, действующие на конструкции, можно разделить на три основные категории:
Собственные нагрузки
Такие нагрузки постоянны по величине и фиксируются в определенном месте на протяжении всего срока службы конструкции.Это рабочая нагрузка с фиксированным положением силы тяжести. Это включает в себя вес самой конструкции, а также всего неподвижного, что постоянно прикреплено к конструкции. Таким образом, статическая нагрузка включает в себя гравитационную нагрузку от полов, балок, потолков, крыш, труб (водопровода), вентиляционных каналов и окон. В него не входит мебель, потому что она подвижная. Статические нагрузки можно точно оценить, сложив веса различных частей конструкции.
Динамические нагрузки
Они полностью или частично находятся на своем месте или отсутствуют вообще, также могут меняться в своем местоположении.Это также гравитационная нагрузка, но она отличается от статической нагрузки, поскольку она различается по величине и местоположению. Примеры включают людей, мебель, автомобили и складские товары. Временные нагрузки невозможно точно оценить, поскольку нагрузка переменная и неизвестная. Например, до того, как здание будет построено и в него въехали арендаторы, проектировщик не знает, сколько человек и сколько или какой мебели будет на любом этаже здания.
Экологические нагрузки:
Природные нагрузки, такие как ветер, землетрясения и снеговые нагрузки, известны как экологические нагрузки.Они могут меняться как по величине, так и по местоположению.
Все постоянные и временные нагрузки считаются равномерно распределенными нагрузками, действующими на конструкции.
Общие равномерно распределенные нагрузки = Общие постоянные нагрузки + Общие временные нагрузки
3) Материалы
Бетонные конструкции изготавливаются из материалов двух разных типов: бетон и арматурная сталь заполнитель (песок), крупный заполнитель (гравий / камень) и вода. Качество бетона измеряется его прочностью на сжатие, f ’ c .
Бетон обладает высокой прочностью на сжатие. Однако он хрупкий и при растяжении треснет. Для увеличения прочности на растяжение в бетон еще влажный добавляют стальную арматуру. Бетон затвердевает вокруг арматурных стержней, а сталь и бетон действуют как одно целое. Чтобы сделать связь между бетоном и сталью более прочной, арматурные стержни имеют небольшие деформации, которые сцепляются с бетоном.
Наиболее распространенный тип арматурной стали — это круглые стержни, часто называемые «арматурными стержнями», доступные в диаметрах от 3/8 до 1 3/8 дюйма ( №№ 3–11 ) для обычных применений. например, в балках и в двух тяжелых стержнях размером примерно 1 3/4 и 2 1/4 дюйма, ( № 14 и 18, ), например в колоннах.
Качество арматурной стали выражается ее пределом текучести, f y . Арматурные стержни с пределом текучести 40 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, почти стандартным 20 лет назад, в значительной степени были заменены на предел текучести 60 тыс. Фунтов / кв. Дюйм, поскольку они более экономичны и их использование имеет тенденцию уменьшать застой стали в формах.
4) Безопасность
Конструкция должна быть защищена от обрушения; Прочность конструкции должна быть достаточной для всех нагрузок, которые могут на нее воздействовать. Если бы мы могли строить здания в соответствии с проектом и если бы нагрузки и их внутренние эффекты можно было точно спрогнозировать, нам не нужно было бы беспокоиться о безопасности. Но есть неточности в:
1. Фактические нагрузки;
2. Силы / нагрузки могут распределяться иначе, чем мы предполагали;
3. Допущения в анализе могут быть неточными;
4.Фактическое поведение может отличаться от предполагаемого;
Наконец, мы хотели бы, чтобы конструкция была защищена от хрупкого разрушения (предпочтительнее постепенное разрушение с достаточным предупреждением, допускающим меры по исправлению, чем внезапное или хрупкое разрушение).
5) Методы проектирования
Долгое время преобладали две философии дизайна. Метод рабочего напряжения, ориентированный на условия при эксплуатационной нагрузке (то есть при использовании конструкции), был основным методом, использовавшимся с начала 1900-х до начала 1960-х годов.Сегодня, за некоторыми исключениями, используется метод расчета прочности , в котором основное внимание уделяется условиям при нагрузках, превышающих рабочие нагрузки, когда отказ может быть имманентным. Метод расчета прочности считается концептуально более реалистичным для обеспечения безопасности конструкции.
Обзор структурных элементов здания:
Плита:
Плита имеет горизонтальную поверхность и обычно поддерживается колоннами, балками или стенами. Плиты можно разделить на два основных типа: односторонние и двухсторонние.Односторонняя плита — это самый простой и распространенный тип плиты. Односторонние плиты поддерживаются двумя противоположными сторонами, и изгиб происходит только в одном направлении. Двусторонние плиты поддерживаются с четырех сторон, а изгиб происходит в двух направлениях. Однако плиты, поддерживаемые четырьмя сторонами, могут рассматриваться как односторонние, если отношение длины к ширине двух перпендикулярных сторон превышает 2 . Хотя такие плиты передают свою нагрузку в четырех направлениях, почти вся нагрузка передается в коротком направлении.
Двусторонние плиты несут нагрузку в двух направлениях, и изгибающий момент в каждом направлении меньше изгибающего момента односторонних плит. Также двусторонние плиты имеют меньший прогиб, чем односторонние. По сравнению с односторонними плитами расчет двухсторонних плит более сложен. Методы двухстороннего проектирования перекрытий включают метод прямого проектирования ( DDM ), метод эквивалентного каркаса ( EFM ), метод конечных элементов и теорию линии текучести. Однако код ACI определяет два упрощенных метода: DDM и EFM .
Типы перекрытий
• Односторонняя плита
1. Односторонняя балка an
.Расстояние между балками пола в небольшом доме | Таблица пролетов перекрытия
Размах пола
В предыдущих статьях нашего блога , мы обсуждали, как правильно сделать пол для вашего крошечного дома. Мы уже знаем, что хороший пол должен быть с изоляцией (см. Главу о полах здесь). Мы также знаем, что пол обеспечивает стабильное основание для остальной конструкции здания, поэтому он должен быть прочным, твердым и хорошо выровненным. В этой статье мы поговорим о промежутке между балками перекрытия. Small House Расстояние между балками и является темой этой статьи.
Балки 2 x 6 дюймов / 50 x 150 мм, готовые для конструкции Бетти; Флорида Что вам наверняка понадобится:
Стойка и балки
Первая важная часть конструкции перекрытий — фундамент. Второй шаг — установить балки на нижние колонтитулы, на которые вы кладете балки для пола, на котором будет строиться пол. Поскольку пол будет нести весь вес, включая вас и все, что вы положите на пол, очень важно, чтобы все было хорошо измерено, потому что большая часть веса будет приходиться на основание пола и балки.Вот почему вы должны быть осторожны с пролетом .
Разброс
Как вы можете видеть на картинке выше, также важно убедиться, что вы поставили достаточно балок и они находятся на достаточном расстоянии друг от друга. Если вы этого не сделаете, вес будет распределен неравномерно, что может привести к повреждению пола или, что еще хуже, к нестабильности . Настоящая разница между обычными продуктами и последними — это мельчайшие детали.Все работает как цепочка, и если вы пропустите один кусок, вся цепочка будет неполной. Может быть несколько вещей, которые вам не нужно делать, но пол, безусловно, один из тех, на которые вам нужно обратить более пристальное внимание .
Пролет балки
Таблица пролетов балок пола кабины Вот схема идеального распределения веса по полу с идеальным пролетом балок . Необязательно быть точным на миллиметры, но важно придерживаться наших планов этажей.Мы постарались измерить все это для вас, так что вам это не нужно, и с нашими планами вам будут предоставлены точные измерения. Помните, что неточные измерения могут привести к нестабильности всего здания. Всегда помните: безопасность прежде всего !
Чего вы ждете?
Теперь, когда вы знаете эту важную информацию, пора перейти к другим шагам. Вы можете посетить другие наши статьи, чтобы узнать больше о том, как, например, собрать крышу, или вы можете купить наше пошаговое руководство «Как построить крошечный дом».Он интерактивен и содержит всю информацию, необходимую для постройки собственного дома. Преуспевать! Начни строить сегодня! С нашей книгой это никогда не было проще!
