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

Какую нагрузку выдерживает брус 50 150. Калькулятор балок – расчет для разнотипных конструкций. Необходимые пояснения к расчетам

Балки в доме относятся обычно к стропильной системе или перекрытию, и, чтобы получить надежную конструкцию, эксплуатация которой может осуществляться без каких-либо опасений, необходимо использовать калькулятор балок .

На чем строится калькулятор балок

Когда стены уже подведены под второй этаж или под крышу, необходимо сделать , во втором случае плавно переходящее в стропильные ноги. При этом материалы нужно подобрать так, чтобы и нагрузка на кирпичные либо бревенчатые стены не превышала допустимую, и прочность конструкции была на должном уровне. Следовательно, если вы собираетесь использовать древесину, нужно правильно подобрать балки из нее, сделать расчеты для выяснения нужной толщины и достаточной длины.

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:

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: f нор = 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 М max = (q · L 2)/8. При этом количество арматуры и ее вес определяется по следующей таблице:

Площади поперечных сечений и масса арматурных стержней

Нагрузка на любую балку из достаточно однородного материала рассчитывается по ряду формул. Для начала высчитывается момент сопротивления W ≥ М/R. Здесь М – это максимальный изгибающий момент прилагаемой нагрузки, а R – расчетное сопротивление, которое берется из справочников в зависимости от используемого материала. Поскольку чаще всего балки имеют прямоугольную форму, момент сопротивления можно рассчитать иначе: W z = b · h 2 /6, где

b является шириной балки, а h – высотой.

Что еще следует знать про нагрузки на балку

Перекрытие, как правило, является заодно и полом следующего этажа и потолком предыдущего. А значит, нужно сделать его таким, чтобы не было риска объединить верхние и нижние помещения путем банального перегруза меблировкой. Особенно такая вероятность возникает при слишком большом шаге между балками и отказе от лагов (дощатые полы настилаются прямо на брус, уложенный в пролеты). В этом случае расстояние между поперечинами напрямую зависит от толщины досок, например, если она составляет 28 миллиметров, то длина доски не должна быть более 50 сантиметров.

При наличии лагов минимальный промежуток между балками может достигать 1 метра.

Также обязательно следует учитывать массу , используемого для пола. Например, если укладываются маты из минеральной ваты, то квадратный метр цокольного перекрытия будет весить от 90 до 120 килограммов, в зависимости от толщины термоизоляции. Опилкобетон увеличит массу такого же участка в два раза. Использование же керамзита сделает перекрытие еще тяжелее, поскольку на квадратный метр будет приходиться нагрузка в 3 раза больше, чем при укладке минеральной ваты. Далее, не следует забывать про полезную нагрузку, которая для межэтажных перекрытий составляет 150 килограммов на квадратный метр минимум. На чердаке достаточно принять допустимую нагрузку в 75 килограммов на квадрат.

Одним из самых популярных решений при устройстве межэтажных перекрытий в частных домах является использование несущей конструкции из деревянных балок. Она должна выдерживать расчетные нагрузки, не изгибаясь и, тем более, не разрушаясь. Прежде чем приступить к возведению перекрытия рекомендуем воспользоваться нашим онлайн-калькулятором и рассчитать основные параметры балочной конструкции.

Высота балки (мм):

Ширина балки (мм):

Материал древесины:

Сосна Ель Лиственница

Сорт древесины (см. ниже):

Сорт древесины:

Сорт древесины:

Пролет (м):

Шаг балок (м):

Коэффициент надежности:

1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0

Необходимые пояснения к расчетам

  • Высота и ширина определяют площадь сечения и механическую прочность балки.
  • Материал древесины: сосна, ель или лиственница – характеризует прочность балок, их стойкость к прогибам и излому, другие особые эксплуатационные свойства. Обычно отдают предпочтение сосновым балкам. Изделия из лиственницы применяют для помещений с влажной средой (бань, саун и т.п.), а балки из ели используют при строительстве недорогих дачных домов.
  • Сорт древесины влияет на качество балок (по мере увеличения сорта качество ухудшается).
    • 1 сорт. На каждом однометровом участке бруса с любой стороны могут быть здоровые сучки размером 1/4 ширины (пластевые и ребровые), размером 1/3 ширины (кромочные). Могут быть и загнившие сучки, но их количество не должно превышать половины здоровых. Также нужно учитывать, что суммарные размеры всех сучков на участке в 0,2 м должны быть меньше предельного размера по ширине. Последнее касается всех сортов, когда речь идет о несущей балочной конструкции. Возможно наличие пластевых трещин размером 1/4 ширины (1/6, если они выходят на торец).
      Длина сквозных трещин ограничивается 150 мм, брус первого сорта может иметь торцевые трещины размером до 1/4 ширины. Из пороков древесины допускаются: наклон волокон, крень (не более 1/5 площади стороны бруса), не более 2 кармашков, односторонняя прорость (не более 1/30 по длине или 1/10 — по толщине или ширине). Брус 1 сорта может быть поражен грибком, но не более 10% площади пиломатериала, гниль не допускается. Может быть неглубокая червоточина на обзольных частях. Обобщая вышесказанное: внешний вид такого бруса не должен вызывать какие-либо подозрения.
    • 2 сорт. Такой брус может иметь здоровые сучки размером 1/3 ширины(пластевые и ребровые), размером 1/2 ширины (кромочные). По загнившим сучкам требования, как и для 1 сорта. Материал может иметь глубокие трещины длиной 1/3 длины бруса. Максимальная длина сквозных трещин не должна превышать 200 мм, могут быть трещины на торцах размером до 1/3 от ширины. Допускается: наклон волокон, крень, 4 кармашка на 1 м., прорость (не более 1/10 по длине или 1/5 – по толщине или ширине), рак (протяжением до 1/5 от длины, но не больше 1 м).
      Древесина может быть поражена грибком, но не более 20% площади материала. Гниль не допускается, но может быть до двух червоточин на 1 м. участке. Обобщим: сорт 2 имеет пограничные свойства между 1 и 3, в целом оставляет положительные впечатления при визуальном осмотре.
    • 3 сорт. Тут допуски по порокам больше: брус может иметь сучки размером 1/2 ширины. Пластевые трещины могут достигать 1/2 длины пиломатериала, допускаются торцевые трещины размером 1/2 от ширины. Для 3 сорта допускается наклон волокон, крень, кармашки, сердцевина и двойная сердцевинаы, прорость (не более 1/10 по длине или 1/4 — по толщине или ширине), 1/3 длины может быть поражена раком, грибком, но гнили не допускаются. Максимальное количество червоточин — 3 шт. на метр. Обобщая: 3 сорт даже невооруженным глазом выделяется не самым лучшим качеством. Но это не делает его непригодным для изготовления перекрытий по балкам.Подробнее про сорта читайте ГОСТ 8486-86 Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия;
  • Пролет – расстояние между стенами, поперек которых укладываются балки. Чем он больше, тем выше требования к несущей конструкции;
  • Шаг балок определяет частоту их укладки и во многом влияет на жесткость перекрытия;
  • Коэффициент надежности вводится для обеспечения гарантированного запаса прочности перекрытия. Чем он больше, тем выше запас прочности

Чтобы построить деревянный дом необходимо провести расчёт несущей способности деревянной балки. Также особое значение в строительной терминологии имеет определение прогиба.

Без качественного математического анализа всех параметров просто невозможно построить дом из бруса. Именно поэтому перед тем как начать строительство крайне важно правильно рассчитать прогиб деревянных балок. Данные расчёты послужат залогом вашей уверенности в качестве и надёжности постройки.

Что нужно для того чтобы сделать правильный расчёт

Расчёт несущей способности и прогиба деревянных балок не такая простая задача, как может показаться на первый взгляд. Чтобы определить, сколько досок вам нужно, а также, какой у них должен быть размер необходимо потратить немало времени, или же вы просто можете воспользоваться нашим калькулятором.

Во-первых, нужно замерить пролёт, который вы собираетесь перекрыть деревянными балками. Во-вторых, уделите повышенное внимание методу крепления. Крайне важно, насколько глубоко фиксирующие элементы будут заходить в стену. Только после этого вы сможете сделать расчёт несущей способности вместе с прогибом и ряда других не менее важных параметров.

Длина

Важно ! Если деревянные балки заделываться в стены — это напрямую влияет на их длину и все дальнейшие расчёты.

При подсчёте особое значение имеет материал, из которого сделан дом. Если это кирпич, доски будут монтироваться внутрь гнёзд. Приблизительная глубина около 100—150 мм.

Когда речь идёт о деревянных постройках параметры согласно СНиПам сильно меняются. Теперь достаточно глубины в 70—90 мм. Естественно, что из-за этого также изменится конечная несущая способность.

Если в процессе монтажа применяются хомуты или кронштейны, то длина брёвен или досок соответствует проёму. Проще говоря, высчитайте расстояние от стены до стены и в итоге сможете узнать несущую способность всей конструкции.

Важно ! При формировании ската крыши брёвна выносятся за стены на 30—50 сантиметров. Это нужно учесть при подсчёте способности конструкции противостоять нагрузкам.

К сожалению, далеко не всё зависит от фантазии архитектора, когда дело касается исключительно математики. Для обрезной доски максимальная длина шесть метров . В противном случае несущая способность уменьшается, а прогиб становится больше.

Само собой, что сейчас не редкость дома, у которых пролёт достигает 10—12 метров. В таком случае используется клееный брус. Он может быть двутавровым или же прямоугольным . Также для большей надёжности можно использовать опоры. В их качестве идеально подходят дополнительные стены или колоны.

Совет ! Многие строители при необходимости перекрыть длинный пролёт используют фермы.

Общая информация по методологии расчёта

В большинстве случаев в малоэтажном строительстве применяются однопролётные балки. Они могут быть в виде брёвен, досок или брусьев. Длина элементов может варьироваться в большом диапазоне. В большинстве случаев она напрямую зависит от параметров строения, которые вы собираетесь возвести.

Внимание ! Представленный в конце странички калькулятор расчета балок на прогиб позволит вам просчитать все значения с минимальными затратами времени. Чтобы воспользоваться программой, достаточно ввести базовые данные.

Роль несущих элементов в конструкции выполняют деревянные бруски, высота сечения которых составляет от 140 до 250 мм, толщина лежит в диапазоне 55—155 мм. Это наиболее часто используемые параметры при расчёте несущей способности деревянных балок.

Очень часто профессиональные строители для того чтобы усилить конструкцию используют перекрёстную схему монтажа балок. Именно эта методика даёт наилучший результат при минимальных затратах времени и материалов.

Если рассматривать длину оптимального пролёта при расчёте несущей способности деревянных балок, то лучше всего ограничить фантазию архитектора в диапазоне от двух с половиной до четырёх метров.

Внимание ! Лучшим сечением для деревянных балок считается площадь, у которой высота и ширина соотносятся как 1,5 к 1.

Как рассчитать несущую способность и прогиб

Стоит признать, что за множество лет практики в строительном ремесле был выработан некий канон, который чаще всего используют для того, чтобы провести расчёт несущей способности:

M/W

Расшифруем значение каждой переменной в формуле:

  • Буква М вначале формулы указывает на изгибающий момент. Он исчисляется в кгс*м.
  • W обозначает момент сопротивления. Единицы измерения см 3 .

Расчёт прогиба деревянной балки является частью, представленной выше формулы. Буква М указывает нам на данный показатель. Чтобы узнать параметр применяется следующая формула:

M=(ql 2)/8

В формуле расчёта прогиба есть всего две переменных, но именно они в наибольшей степени определяют, какой в конечном итоге будет несущая способность деревянной балки:

  • Символ q показывает нагрузку, которую способна выдержать доска.
  • В свою очередь буква l — это длина одной деревянной балки.

Внимание ! Результат расчёт несущей способности и прогиба зависит от материала из которого сделана балка, а также от способа его обработки.

Насколько важно правильно рассчитать прогиб

Этот параметр крайне важен для прочности всей конструкции. Дело в том, что одной стойкости бруса недостаточно для долгой и надёжной службы, ведь со временем его прогиб под нагрузкой может увеличиваться.

Прогиб не просто портит эстетичный вид перекрытия. Если данный параметр превысит показатель в 1/250 от общей длины элемента перекрытия , то вероятность возникновения аварийной ситуации возрастёт в десятки раз.

Так зачем нужен калькулятор

Представленный ниже калькулятор позволит вам моментально просчитать прогиб, несущую способность и многие другие параметры без использования формул и подсчётов. Всего несколько секунд и данные по вашему будущему дому будут готовы.

Расчёт балки под действием равномерно-распределённой и сосредоточенной нагрузки

СилаН
МоментН✕м
НапряжениеМПа

Расчётная схема ОднопролётнаяМногопролётная (центральный пролёт)Многопролётная (крайний пролёт)КонсольнаяМатериал балки

Материал Доска сосна, ель класс K16/сорт 3Доска сосна, ель класс K24/сорт 2Доска сосна, ель класс K26/сорт 1Брус LVL класс K35/сорт 3Брус LVL класс K40/сорт 2Брус LVL класс K45/сорт 1

Доска камерной сушки

Коэффициенты условий работы

Режим нагружения

Обозначение
режима
нагружения
Характеристика режима нагружения
АЛинейно возрастающая нагрузка при стандартных машинных испытаниях
БСовместное действие постоянной и длительной временной нагрузок, напряжение от которых превышает 80% полного напряжения в элементах конструкций от всех нагрузок
ВСовместное действие постоянной, длительной временной нагрузок и нагрузок от людей на перекрытия жилых и общественных зданий
ГСовместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок
ДСовместное действие постоянной и кратковременной ветровой нагрузок или постоянной и кратковременных снеговой и ветровой нагрузок
ЕСовместное действие постоянной и монтажной нагрузок
ЖСовместное действие постоянной и сейсмической нагрузок
ИДействие импульсивных и ударных нагрузок
КСовместное действие постоянной и кратковременной снеговой нагрузок в условиях пожара
ЛДля опор воздушных линий электропередачи — гололедная, монтажная, ветровая при гололеде, от тяжения проводов при температуре ниже среднегодовой
МДля опор воздушных линий электропередачи — при обрыве проводов и тросов

АБВГДЕЖИКЛМ

Класс условий эксплуатации

Класс условий
эксплуатации
Дополнительная
характеристика условий
эксплуатации конструкций
Особенность
учёта классов
при расчёте
конструкций
Основной
класс
Подкласс
1При сухом режиме помещений с относительно влажностью воздуха в отопительный сезон менее 40%Эксплуатационная
влажность древесины
не превышает 12%
При сухом режиме помещений с относительно влажностью воздуха в отопительный сезон от 40% до 50%
22. 1При нормальном режиме помещений
2.2В неотапливаемых помещениях, под навесом и на открытом воздухе в сухой зоне влажности
33.1При влажном режиме отпливаемых помещенийЭксплуатационная
влажность древесины
не превышает 15%
3.2В неотапливаемых помещениях, под навесом или на открытом воздухе в нормальной зоне влажности
44а.1При мокром режиме эксплуатации помещенийЗксплуатационная
влажность древесины
не превышает 20%
4а.2При искусственных тепловыделениях в неотапливаемых помещениях
4а.3В неотапливаемых помещениях, под навесом и на открытом воздухе вл влажной зоне влажности
4б.1При контакте с грунтомЭксплуатационная
влажность древесины
может превышать 20%
4б. 2В воде

1а (сухой)1б (сухой)2 (нормальный)3 (влажный)4а (мокрый)4б (мокрый)

Установившаяся температура воздуха

Глубокая пропитка антипиренами

Срок службы

Размеры балки

Ширина мм

Высота мм

Количество шт.

Длина мм

Нормативные равномерно распределённые нагрузки

Вес конструкций кг/м2

Полезная нагрузка кг/м2

Ширина грузовой площади мм

Нормативные сосредоточенные нагрузки

Вес конструкций кг

Полезная нагрузка кг

Смещение нагрузки мм

Коэффициенты надежности

Расчётное значение веса конструкций

Расчётное значение полезной нагрузки

Пониженное значение полезной нагрузки

Нормативные требования

Максимальный относительный прогиб 1/1501/2001/2501/3601/400

Масса балки кг

ПрочностьИзгиб
вычисленныйпредельный
Величина равномерно распределённой нагрузки кг/м кг/м
Величина сосредоточенной нагрузки кг кг
Запас прочности по нормальным напряжениям
Запас прочности по скалыванию вдоль волокон
Абсолютный прогиб мм мм
Относительный прогиб
Рекация опор кг кг
кг кг

Уравнения напряжения балки с падающей нагрузкой и калькулятор

Связанные ресурсы: калькуляторы

Уравнения напряжения балки с падающей нагрузкой и калькулятор

Напряжение и прогиб балки
Анализ и проектирование Прочность 04 04 04 Прочность 04 5

Напряжение от падающей нагрузки балки, поддерживаемой с обоих концов и ударяемой по центру. Напряжения, создаваемые ударными нагрузками.

Предварительный просмотр напряжений, создаваемых в балке ударными нагрузками

или, приблизительно,

Где:

Q = Вес падающей массы (Н)
E = модуль упругости (Н/мм 2 )
I = Момент инерции площади (мм 4 )
L = длина балки (мм)
a = Расстояние от опоры (мм)
h = расстояние по высоте (мм)
p = напряжение (Н/мм 2 )

Напряжения в балках, вызванные ударами.

Любая упругая конструкция, подвергшаяся удару, будет прогибаться до тех пор, пока произведение среднего сопротивления, развиваемого при прогибе, и пройденного расстояния не достигнет значения, равного энергии удара. Отсюда следует, что для данного удара средние сопротивляющие напряжения обратно пропорциональны прогибу. Если бы конструкция была абсолютно жесткой, прогиб был бы равен нулю, а напряжение было бы бесконечным. Таким образом, эффект удара в значительной степени зависит от упругих свойств (упругости) конструкции, подвергшейся удару.

Энергия движущегося тела, например падающего тела, может расходоваться одним из четырех способов:

1) На деформацию ударяемого тела в целом.

2) При деформации падающего тела в целом. 3) При частичной деформации обоих тел на поверхности контакта (большая часть этой энергии будет переходить в тепло). 4) Часть энергии будет поглощаться опорами, если они не являются абсолютно жесткими и неупругими.

Сколько энергии тратится на последние три пути, обычно трудно определить, и по этой причине безопаснее вычислить, как если бы все количество было потрачено, как в случае 1. Если возможно надежное суждение о том, какой процент энергии тратится иначе, чем в первый раз, соответствующая доля

Одно исследование напряжений, вызванных ударами, привело к следующим выводам:

1) Внезапно приложенная нагрузка вызовет такой же прогиб и, следовательно, такое же напряжение, как статическая нагрузка, в два раза больше; и

2) Единичное напряжение p (см. формулы в таблице 1 «Напряжения, создаваемые ударами в балках») для данной нагрузки, вызывающей удар, изменяется прямо пропорционально квадратному корню из модуля упругости E и обратно пропорционально корень квадратный из длины L балки и площади сечения.

Так, например, если площадь поперечного сечения балки увеличить в четыре раза, единичное напряжение уменьшится только вдвое. Этот результат полностью отличается от результатов, получаемых при статических нагрузках, когда напряжение изменяется обратно пропорционально площади и в определенных пределах практически не зависит от модуля упругости.

Справочник:

Справочник по машинному оборудованию, 27-е издание. Напряжения, создаваемые ударами в балке

Расчет нагрузки на колонну — Расчет нагрузки на колонну, балку, стену и плиту

Содержание

Что такое столбец?

Колонна является важным конструктивным элементом железобетонной конструкции, который помогает передавать нагрузку надстройки на фундамент .

Это вертикальный сжимаемый элемент, подвергающийся прямой осевой нагрузке, и его эффективная длина в три раза превышает его наименьший поперечный размер.

Когда элемент конструкции расположен вертикально и подвергается осевой нагрузке, называется колонной, а если он наклонен и горизонтален, называется подкосом.

Что такое Луч?

Это важный конструктивный элемент рамной конструкции, который в основном воспринимает нагрузку, приложенную сбоку к оси балки. В основном это режим отклонения из-за изгиба.

Из-за приложенной нагрузки в точке опоры балки действуют силы реакции , и действие этих сил создает поперечную силу и изгибающий момент внутри нее, что вызывает деформацию, внутренние напряжения и прогиб балки .

Его нижняя часть испытывает растяжение, а верхняя – растяжение; следовательно, в нижней части балки предусмотрена дополнительная сталь, чем в верхней.

Обычно балки классифицируются в соответствии с условиями их опоры, условиями равновесия, длиной, формой поперечного сечения и материалом.

Что такое стена?

Это непрерывная вертикальная конструкция, которая разделяет или окружает пространство территории или здания, а также обеспечивает укрытие и безопасность. Обычно его строят из кирпичей и камней.

В здании в основном есть два типа стен: внешние стены и внутренние стены. Внешняя стена помогает обеспечить ограждение здания.

При этом внутренняя стена разделяет огороженную территорию на помещения необходимого размера. Внутренняя стена также известна как перегородка.

В здании стена помогает сформировать основную часть надстройки и помогает разделить внутреннее пространство, а также обеспечивает конфиденциальность, звукоизоляцию и противопожарную защиту.

Что такое плита?

Плита является широко используемым конструкционным элементом, который образует полы и крыши зданий. Это плоский элемент, глубина которого намного меньше его ширины и размаха.

Плита может поддерживаться каменными стенами, железобетонной балкой или непосредственно колонной. Он воспринимает обычно равномерно распределенные гравитационные нагрузки, действующие на его поверхность и передающие их на опору за счет сдвига, изгиба и кручения.

Расчет типов нагрузки на колонну, балку, стену и плиту

Собственный вес колонны × Количество этажей

Собственный вес балки на погонный метр

Нагрузка на стену на погонный метр другие вещи) + Живая нагрузка (из-за движения человека) + собственный вес

Помимо вышеуказанной нагрузки, колонны также испытывают изгибающие моменты, учитываемые в окончательном проекте.

Наиболее продуктивным способом проектирования конструкций является использование современного программного обеспечения для проектирования конструкций, такого как Staad pro и Etabs.

Эти инструменты помогают избежать длительных и утомительных ручных расчетов при проектировании конструкций. Это настоятельно рекомендуется в настоящее время в области структурного дизайна.

Для профессиональных работ по проектированию конструкций существуют некоторые фундаментальные допущения, которые мы учитываем при расчетах нагрузки на конструкцию.

Расчет нагрузки на колонну

Мы знаем, что плотность бетона составляет 2400 кг/м3 или 24 кН, а плотность стали составляет 7850 кг/м3 или 78,5 кН.

Возьмем колонну размером 300 × 600 с 1% стали и длиной 3 метра.

  • Объем бетона = 0,3 x 0,60 x 3 = 0,54 м³
  • Вес бетона = 0,54 x 2400 = 1296 кг
  • Вес стали (1 %) 0,54 х 0,01 х 7850 = 42,39 кг
  • Общий вес колонны = 1296 + 42,39 = 1338,39 кг = 13,384 кН

Примечание – I кН = 101,9716 кг скажем 9 1000005

Расчет нагрузки на балку

Мы используем аналогичную процедуру расчета для балки , а также для колонны.

Примем размеры поперечного сечения балки как 300 мм x 450 мм , без учета толщины плиты.

отсюда

  • 300 мм x 450 мм без учета толщины плиты
  • Объем бетона = 0,3 x 0,60 x 1 = 0,138 м³
  • x 103 Вес бетона = 4,2 x 108

    900 00 = 333 кг
  • Вес стали (2%) в бетоне = = 0,138 x 0,02 x 7850 = 22 кг 168

Итак, собственный вес будет примерно 3,5 кН на метр.

Расчет нагрузки стены

Мы знаем, что плотность кирпича составляет от от 1500 до 2000 кг/м3.

Для кирпичной стены толщиной 9 дюймов, длиной 1 метр и высотой 3 метра

Нагрузка/метр = 0,230 x 1 x 3 x 2000 = 1380 кг или 13 кН/метр.

Этот процесс можно использовать для расчета нагрузки кирпича на метр для любого типа кирпича.

Для блоков AAC (Автоклавный газобетон) вес на кубический метр составляет около 550 — 700 кг/м3 .

Если вы используете газобетонные блоки для строительства, нагрузка на стены на метр может составлять всего 4 кН/метр . Использование этого блока позволяет значительно снизить стоимость проекта.

Расчет нагрузки плиты

Рассмотрим плиту толщиной 100 мм.

Следовательно, собственный вес плиты на квадратный метр составит

= 0,100 x 1 x 2400 = 240 кг или 2,4 кН.

Если учесть, что наложенная временная нагрузка составляет около 2 кН на метр, а конечная нагрузка составляет около 1 кН на метр.

Следовательно, мы можем оценить, что нагрузка на плиту будет примерно 6 — 7 кН (приблизительно) за квадратный метр из приведенного выше расчета.

Расчет нагрузки на здание

Нагрузка на здание представляет собой сумму постоянной нагрузки, вынужденной или динамической нагрузки, ветровой нагрузки, сейсмической нагрузки, снеговой нагрузки, если конструкция расположена в зоне снегопада.

Статическая нагрузка – это статическая нагрузка, обусловленная собственным весом конструкции, которая остается неизменной на протяжении всего срока службы здания. Эти нагрузки могут растягивающих или сжимающих нагрузок.

Импульсные или временные нагрузки представляют собой динамические нагрузки, связанные с использованием или пребыванием в здании, включая мебель. Эти нагрузки продолжают меняться время от времени. Временная нагрузка является одной из важных нагрузок при проектировании.

Расчет временной нагрузки

Для расчета временной нагрузки здания необходимо следовать допустимым значениям нагрузки согласно IS-875 1987 часть 2.

Обычно мы учитываем значение временной нагрузки для жилых здания как 3 кН/м2. Значение динамической нагрузки варьируется в зависимости от типа здания, для которого мы должны следовать правилам IS 875-1987 часть 2.

Расчет статической нагрузки

Для расчета статической нагрузки здания мы должны определить объем каждого элемента, такого как фундамент, колонна, балка, плита и стена, умноженный на вес единицы материала, из которого он изготовлен.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *