• Момент инерции сечения балки. Расчет

    12 сентября 2015
  • Чтобы возвести прочную и безопасную конструкцию, прежде всего необходимо соорудить надежные межэтажные перекрытия. В зависимости от конструкционных особенностей и назначения строения для этих целей используют деревянные рейки, брусья, балки, гофробалки, балки ХТС (дерево+металл), бетонные конструкции различной конфигурации и размера, двутавровые стальные балки. Наиболее часто при возведении частных строений и многоэтажных зданий применяют деревянные брусья или деревянные двутавровые балки. Деревянные балки имеют хорошие эксплуатационные и качественные характеристики, а также отличаются по длине и сечению. Момент инерции сечения балки – одна из основных геометрических величин элемента, которая указывает на уровень его прочности. Длину балок определяют шириной (шагом) пролета, который необходимо перекрыть. Сечение балок определяет максимальный уровень нагрузки, которая может воздействовать на них. Параметр сечения зависит от общей длины пролета и шага их установки. Чтобы правильно рассчитать нужное количество материала и узнать, какую нагрузку может выдерживать перекрытие, необходимо провести некоторые расчеты, по результатам которых можно установить необходимое сечение балок для сооружения перекрытий.

    Как выбрать размеры балок

    balka3

    Основная цель расчета балок заключается в определении их поперечного сечения, поскольку от этого значения зависит уровень их прочности и жесткости, поэтому чтобы правильно подобрать сечение балки, нужно точно рассчитать требуемый момент сопротивления. К тому же, чтобы определить требуемое количество балок, которое необходимо для сооружения перекрытий, а также определить их размер, нужно замерить пролет, и заранее определить методы их фиксации к стенам. То есть, длину балок определяют длиной пролета, включая запас, который требуется для их захода в стены. К примеру, в стенах из кирпича, бетона балки фиксируют в «гнездах», глубина которых должна составлять 70-100мм, и 160 мм, если будет использован для перекрытий деревянный брус. В деревянных строениях балки должны заходить на 75 мм в стены. Если для их фиксации используют стальные крепления, длина материала определяется исходя из общей длины пролета, а именно, дистанцией между двумя стенами. Стоит отметить, что балки могут быть использованы для создания перекрытий от двух с половиной до шести метров. Если длина пролета составляет более шести метров, применяют двутавры или балки из клееного бруса. Что касаемо их высоты для междуэтажных и чердачных перекрытий, этот показатель не должен быть меньше 1/24, 1/25 их длины.

    Расчет уровня нагрузки, воздействующего на перекрытие

    balka4

    Не менее важно помимо высоты и длины балок выбрать их сечение, поэтому рассмотрим, как сделать подбор балки по нагрузке. Предельный уровень нагрузки на перекрытие включает вес элементов, которые используют для их создания (балок, зашивки, напольного покрытия, межбалочного наполнения), постоянной или временной нагрузки – воздействия нагрузок в процессе эксплуатации (мебель, предметы интерьера, перемещение, масса людей). Уровень нагрузки во многом зависит от конструкции строения, эксплуатационных особенностей использования объекта. Необходимые расчеты проводят на начальной стадии проектирования всего строения. При возведении чердачных перекрытий из древесины постоянная нагрузка составляет 50 кг на м2, а эксплуатационный уровень нагрузок определяют по формуле — 70х1,3 = 90 кг/м2, где 70 – нормативное значение нагрузки для такого перекрытия, кг/м2, 1,3 – коэффициент запаса. Предельный уровень нагрузки будет составлять 50+90=130 кг на м2, при этом полученное значение округляют до большего значения — 150 кг на м2. При сооружении межэтажных перекрытий, учитывая массу напольных покрытий, вес людей, элементы интерьера, предметов быта и эксплуатационные параметры, коэффициент средней нагрузки должен составлять 300-400 кг на м2.

    Как рассчитать правильно сечение балки

    balka2Диаметр (сечение) балок довольно просто определить, зная их высоту, длину, общее значение расчетной нагрузки и шаг размещения балок. При обустройстве межэтажных деревянных перекрытий предпочтительнее использовать прямоугольное сечение, в котором соотношение показателей ширины и высоты определяется — 1,4:1. Значение ширины допустимо в пределах 45-210 мм, высота 110-300 мм, при этом их высота должна соответствовать толщине выбранного утеплителя. Шаг укладки допускается от 35 до 1.1 м, при этом данный показатель определяется относительно размеру плит утеплительного материала, прошивки или же должен соответствовать шагу стоек каркаса. Провести точные подсчеты можно самостоятельно, воспользовавшись справочными таблицами.

    Как подобрать двутавровое сечение балки

    dvutavrovye-balki

    Двутавровые балки представляют собой довольно прочную конструкцию, которую часто используют при возведении межэтажных перекрытий в самых различных строениях. Металлические балки двутавр в сечении имеют вид буквы Н, которая наиболее подходит именно для металлических брусьев, поскольку они подвержены изгибу. Двутавры имеют повышенную или стандартную прочность. Для того чтобы определить необходимое сечение двутавровых балок, нужно максимально точно рассчитать, какую нагрузку будет испытывать балка, и уже исходя из полученного значения определить сечение. Уровень нагрузки на балки рассчитывают, учитывая вес самой балки, и этот показатель равен 350 кг на метр без стяжки или же 500 кг на метр со стяжкой. Длину сечения между балками профессиональные мастера рекомендуют оставлять не менее 1-1.2 м.

    Понравилась статья? Поделитесь с друзьями: