Расчет несущей способности балки двутавровой балки: Расчет нагрузки двутавровой балки: На прочность, на прогиб

Прочностной расчет. Сравнение

Сравним несущие способности 3-х видов балок: деревянная двутавровая балка ICJ (с полками из LVL бруса), деревянный брус, цельный LVL брус.

Расчет будем вести по 1 и 2 предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и по прогибам). Важным и определяющим для нас будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет для нас критерием сравнения.

Условия для расчета:

• Расчетная длина (расстояние в свету между соседними опорами) 5,8 м
• Нагрузка на м ² перекрытия 400 кг
• Шаг балок 0,4 м
• Нагрузка на м.пог. балки 400кг/м² х 0,4= 160 кг

Двутавровая балка ICJ-300L	Брус сухой строганный деревянный 100х240 мм	Цельный прямоугольный LVL брус 69х260
Характеристики: Момент инерции 9 476,5 см4 Момент сопротивления  631,8 см3 Модуль упругости 12 000 МПа Расчетное сопротивление 22,0 МПа	Характеристики: Момент инерции 11 520,0 см4 Момент сопротивления  960,0 см3 Модуль упругости 9 000 МПа Расчетное сопротивление 14,0 МПа	Характеристики: Момент инерции 8 788,0 см4 Момент сопротивления  676,0 см3 Модуль упругости 14 000 МПа Расчетное сопротивление 26,5 МПа
Производим расчет по первому предельному состоянию: (где, R — расчетное сопротивление изгибу, M-максимальный момент (M=q*L2/8; M=160*5,82/8=672,8 кНм), W-момент сопротивления)
R=M/W R=672,8 кНм/631,8*10-6 см3= 1,06 кНм2 = 10,6 МПа < Rрасч =22 МПа Выполнено.	R=M/W R=672,8 кНм/960*10-6 см3= 0,7 кНм2 = 7 МПа < Rрасч =14 МПа Выполнено.	R=M/W R=672,8 кНм/676*10-6 см3= 0,99 кНм2 = 9,9 МПа < Rрасч =26,5 МПа Выполнено.
Производим расчет по второму предельному состоянию: (f/L < fпред/L где fпред — предельный прогиб, по СНиП II-25-80 для перекрытий равный 1/250 f/L=5*q*L3/(384*E*J))
f/L=5*160*5,83  / (384*12000*105*9476,5*10-8)=0,00358 <fпред/L=0,004 Выполнено.	f/L=5*160*5,83/ (384*9000*105*11520*10-8)= 0,00392 <fпред/L=0,004 Выполнено.	f/L=5*160*5,83/ (384*9000*105*8788*10-8)= 0,00392 <fпред/L=0,004 Выполнено.
Вывод: все 3 материала с данными геометрическими характеристиками примерно равны по своей несущей способности и удовлетворяют условиям прогибов.
Сравним цены и эксплуатационные характеристики
Цена за м.пог: 352 р Вес м.пог: 3,95 кг Качество: высокое Изготовение: 2-3 дня	Цена за м.пог: 324 р (розница 13 500 р/м3) Вес м.пог: 10,8 кг Качество: низкое Изготовение: неизвестно	Цена за м.пог: 538 р (розница 30 000 р/м3) Вес м.пог: 8,4 кг (480 кг/м3) Качество: высокое Изготовение: 2-4 недели

По своим прочностным характеристикам равны:

	Двутавр ICJ-300W	Брус 75х250	LVL брус 57х260
Цена	264 р/м. пог	253 р/м.пог	444 р/пог
Вес	3.87 кг	8,4 кг	7,4 кг
Геометрия	точная	плохая	точная
Качество	высокое	низкое	высокое

	Двутавр ICJ-300L	Брус 100х240	LVL брус 69х260
Цена	352 р/м.пог	324 р/м.пог	538 р/пог
Вес	3. 95 кг	10.8 кг	8.6 кг
Геометрия	точная	плохая	точная
Качество	высокое	низкое	высокое

Как сделать расчет несущей способности деревянных балок

Чтобы изготовить добротное деревянное перекрытие, следует использовать материал, подходящий по размеру и сечению. С этой целью проводится расчет несущих деревянных балок.

Длину их определяют шириной пролета, который предусмотрен для перекрытия. Сечение рассчитывается в зависимости от действующей на них нагрузки, расстояния между ними и всей длины пролета. Дома из бруса под ключ — комплексный и эффективный подход к строительству.

Как производится расчет

Что следует учитывать для определения необходимого количества стройматериала и его размеров:

• Площадь пролета, предназначенного для перекрытия;
• Расчет нагрузки на деревянную балку;
• На какой глубине в стене будут расположены балки;
• По программе-калькулятора или таблицам определить шаг и сечение.

Длина рабочего материала

Необходимая длина напрямую зависит от размера пролета с учетом запаса для установки опоры в стены. Причем глубину заделывания определяют по материалу стены. Проводя расчет деревянной балки, обязательно учитывают, что в кирпичных и блочных сооружениях углубление для досок делается минимум 10см, а для бруса — 15см. В деревянных домах глубина зарубки от 7см.

В случае применения хомутов, уголков или кронштейнов длина стройматериала должна соответствовать расстоянию между противоположными стенками. Оптимальное расстояние 2,5-4 метра. Брус или обрезная доска могут покрыть расстояние до 6 м. Для большей длины применяется двутавровое сечение. Оно имеет на обоих краях уширенные элементы. Расчет деревянной двутавровой балки проводится с учетом их параметров, расстояния между противоположными стенками и расчетных нагрузок.

Как определяется нагрузка на перекрытие

Для вычисления данного показателя надо определить собственный вес перекрытия с балками, межбалочными заполнениями, зашивками и эксплуатационную нагрузку (люди, мебель, бытовые устройства и др.). Расчет несущей способности деревянных балок проводится специалистами при проектировании. Важны два фактора: вид перекрытия и условия его эксплуатации.

1. Для чердака с легкими утеплителем, где не предусмотрено складирование вещей, постоянная нагрузка около 50 кг/м2. Эксплуатационную нагрузку рассчитывают с учетом коэффициент запаса 1,3: 70х1,3 = 91 кг/м2. Сложением обоих показателей получим общую нагрузку 141 кг/м2.

2. Расчет деревянной балки на прочность для чердачного помещения с более тяжелым утеплителем, с межбалочным заполнением или подшивкой, производится иначе. Если данное помещение предусмотрено для хранения вещей, то эксплуатационное значение нагрузки повышается до 150 кг/м2. Подсчет общего показателя даст в результате 245 кг/м2 (50+150х1,3).

3. Если на чердаке будет устроена мансарда, то расчет деревянной балки перекрытия должен проводиться с учетом веса полов, установленных перегородок, размещенной мебели. Требуется повысить показатели расчетной нагрузки до 300-350 кг/м2.

Так как в конструкцию междуэтажного деревянного перекрытия включены полы, а показатели эксплуатационной нагрузка включают вес людей и бытовых предметов, то данная конструкция должна быть рассчитана на 350 — 400 кг/м2 общей нагрузки. Делая расчет прогиба деревянной балки, надо учесть, что круглые стройматериалы устойчивы к изгибу в зависимости от диаметра.

Как рассчитать сечение и шаг

Для устройства чердачных перекрытий применяются материалы с круглым или овальным периметром, а также прямоугольным.

Произвести расчет сечения деревянной балки можно, если известна ее необходимая длина (L) и общая нагрузка. Лучшим считается прямоугольное сечение, у которого соотношение (h) и (s) составляет 1,4:1. Высоту (h) стройматериала подбирают с учетом толщины утеплителя (10-30 см). Ширина (s) может колебаться от 4 до 20 см. При использовании бревна диаметр будет соответствовать 11-30 см.

От вида используемого материала, от сечения зависит расчет пролета деревянных балок. Он бывает в пределах 0,3 — 1,2 метра. Часто встречаемый размер шага 0,6-1,0 м.

Размер пролета может соответствовать также размеру плит утеплителя, которые укладываются между блоками. А в каркасных домах оптимальным вариантом является полное соответствие шага укладки балок и шага стоек каркаса. Такая модель укладки обеспечивает надежность благодаря жесткости конструкции. Если вы рассматриваете для строительства дома из клееного бруса под ключ, перейдите по данной ссылке за подробной информацией.

Недостаточная несущая способность балки, как дооборудовать?

Недостаточная несущая способность балки, как усилить

Какие методы армирования конструкции обычно используются, когда несущая способность балки недостаточна? склеенная ткань из углеродного волокна, склеенная стальная пластина, увеличенное сечение.

Балка , как важная часть строительной конструкции, в древности балки представляли собой поперечные балки, возводимые на стены или колонны, обычно относящиеся к горизонтальному направлению длинных полосовых несущих компонентов. Сегодня, с бурным развитием архитектуры, ее композиционные формы разнообразны, и она берет на себя все большую ответственность за сохранность строительных конструкций. Какие методы армирования обычно используются, когда несущая способность балки недостаточна?

Склеивание полимерной ткани, армированной углеродным волокном

Углепластик используется для приклеивания углепластика к нагруженной поверхности, чтобы компенсировать недостаточность армирования, чтобы улучшить способность к изгибу нормального сечения и способность к сдвигу косого сечения. Нормальное сечение должно быть усилено изгибом, а направление углеродного волокна должно быть прикреплено к растянутой поверхности балки вдоль продольного направления; косой участок должен быть усилен срезом, а направление волокна должно быть вокруг поверхности балки вдоль поперечного направления. Спецификация углепластиковых листов для армирования определяется расчетным путем. Несущая способность усиленных элементов конструкции при изгибе не должна превышать 40 %.

Приклеивание стального листа 

Этот метод применим для усиления балок на изгиб, особенно для усиления изгиба нормального сечения свободно опертых балок. Спецификация склеиваемой стальной пластины должна быть определена расчетным путем, а количество стальных пластин должно быть одним слоем. Качество клея, используемого для склеивания стальных пластин, должно быть надежным, а индекс производительности должен соответствовать соответствующей спецификации GB. Для обеспечения качества армирования следует использовать анкеры для дополнительной анкеровки. Анкерные болты не должны быть больше M10, обычно M8, расстояние между анкерами должно быть не менее 250 мм, общее расстояние 300 мм. Только при толщине стального листа менее 5 мм можно использовать ручную склейку. При толщине стального листа более 5 мм следует применять технологию постнаполнения.

Метод внешнего стального армирования

Этот метод применяется для значительного улучшения несущей способности и сейсмостойкости секции. Толщина уголка должна быть не менее 5 мм, длина ветвей не менее 50 мм, а обручи или панели из плоского проката должны быть сварены уголком через промежутки по оси балки. Когда есть пол, дополнительный винт проходит через пол и приваривается к U-образной обручной пластине. Поперечное сечение обруча или панели должно быть не менее 40 * 4 мм, шаг не должен превышать 20 R (r — минимальный радиус поворота одинарного стального уголка) и не должен превышать 500 мм. . В области стыка расстояние должно быть надлежащим образом уплотнено. Оба конца стального уголка должны быть надежно соединены и закреплены анкерами и могут быть выполнены в виде перфорированных болтов или комбинированных стальных обручей с болтами. Впрыск клея в профилированную сталь, скрепленную снаружи, следует выполнять после сварки каркаса из профилированной стали. Толщина клеевого шва должна контролироваться на уровне 3-5 мм. Длина клеевого шва не должна превышать 300 мм, а толщина не должна превышать 8 мм. Тем не менее, клеевой шов не должен появляться в диапазоне 600 медленных концов стального уголка.

Метод усиления сечения

Этот метод подходит для повышения сопротивления балок изгибу. Силовой стержень Лян Синьцзэн следует определять расчетным путем. Продольная арматура должна быть равна или равна 16 мм и не должна быть меньше 12 мм. Как правило, стремена (> 8 мм) должны быть зашифрованы в пределах установленного объема, а объем и расстояние между зашифрованными участками должны соответствовать соответствующим спецификациям. Шаг новой арматуры не должен быть меньше диаметра D арматуры, а прочность нового бетона должна быть на один класс выше, чем у исходной балки, и не должна быть ниже С20. Новый и старый бетон необходимо отшлифовать и покрасить межфазными средствами.

Здесь вы можете найти все, что вам нужно, доверьтесь примерке этих продуктов, после этого вы обнаружите большую разницу.

Подробнее

Высокопрочная однонаправленная обертка из углеродного волокна, предварительно пропитанная для формирования обертки из полимера, армированного углеродным волокном (CFRP), используемого для укрепления конструкционных бетонных элементов.

Подробнее >

Двухкомпонентный эпоксидно-модифицированный эпоксидный конструкционный укрепляющий клей для приклеивания стальных плит к бетону

Подробнее >

Конструкционный перфузионный клей на основе модифицированной эпоксидной смолы, специально предназначенный для крепления стальной арматуры, скрепленной клеем

Подробнее >

Как рассчитать несущую способность стальной балки? – Gzipwtf.

com

Вклад

Диана Монтгомери 27 августа 2019 г.

Как рассчитать несущую способность стальной балки?

Решение:

1. Нагрузки на железобетонную плиту. Собственный вес = вес бетонной единицы * объем бетона. = 24 * 0,1= 2,4 кН/м2
2. Нагрузки на балку. Собственный вес = вес бетонной единицы * ширина балки * высота балки. =24 * 0,28*0,25= 1,68 кН/м.
3. Вычисление прикладного момента. Предположим частичную неподвижность столбцов.
4. Геометрия исходного сечения.

Какова грузоподъемность стальной балки?

Допустимые равномерные нагрузки

Как рассчитать несущую способность балки?

Умножьте нагрузку на квадратный фут на площадь в квадратных футах поверхности, которую будут поддерживать балки. Разделите на количество балок, которые будут установлены, чтобы получить нагрузку на балку.

Какой длины стальная балка мне нужна?

Чтобы рассчитать необходимую толщину балки, разделите пролет (в дюймах) на 20. Например, пролет 25 футов будет равен 25×12 / 20 = 15”. Ширина этого луча будет между 1/3 и ½ глубины. Размеры балки будут такими же, но фланец будет толще.

Как определить размеры стальных балок?

Легко выбрать двутавровую балку нужного размера для вашего проекта, если вы знаете нагрузку или вес, который должен выдержать двутавр. Измерьте расстояние в дюймах, которое вам нужно заполнить стальной балкой. Запишите эту цифру на листе бумаги в качестве чистого промежутка для луча.

Балка какого размера мне нужна для пролета 12 футов?

Двухслойная балка может иметь пролет в футах, если за ней нет свеса. Двойная балка 2×12 может охватывать 12 футов, двойная балка 2×10 может охватывать 10 футов и так далее.