Балки из двух досок. Испытание разных составных балок

Балки из двух досок. Испытание разных составных балок

По своему проекту мне требовалось собрать составную балку, закрывающую пролёт4-еметра и являющуюся в дальнейшем частью стропил. Исходный пиломатериал — доска 50*100*3000, сухая, строганная.

Ошибка с балкой может быть катастрофой. Падать с высоты 2,5 метра на обрешетник основания мне совсем не хотелось. Поэтому, все балки после сборки подвергались испытанию и измерялся прогиб в центре при статичной нагрузке в75-тькилограммов.

Первый тип балки испытания провалил полностью. Т.е. прогиб составил более10-исантиметров. Ошибка была в том, что центральную доску я использовал метровой длины.

Выводы были сделаны и я собрал балку с3-хметровой центральной доской. К ней крепились по2-едоски(длиной — 2,2м) с каждой стороны.

Центр балки:

12-ть76-имиллиметровых самореза с каждой стороны дополняли6-тьспиц:

Прогиб в центре, при статичной нагрузки в75-тькилограмм, у данной балки составил 1,4 сантиметра. Попрыгал на ней — вроде держит. Т.е. уже получился более-менее рабочий вариант, но хотелось большего. Поэтому, следующую балку собрал из4-хдосок(первая из5-исобиралась). Саморезы вкручивал немного отступив от центра. Использовал только две шпильки, которые являлись дополнительным крепежом для короткой доски с каждой стороны. Центральная часть таким образом вообще получилась без стыков:

Прогиб у данной балки составил 1,3 сантиметра. Т.е. я выиграл по сравнению с предыдущим типом целый миллиметр и сильно упростил сборку.

Коли пошла такая пьянка, решил испытать ещё один вариант балки. Между досками проложил оцинкованную листовую сталь, толщиной 2,5 миллиметра:

Мой образ в голове подсказывал, что сталь будет препятствовать дереву растягиваться при нагрузки сверху в нижней части и сдавливаться в верхней части. Плотно зажатый между досок лист стали не будет скручиваться.

Балка с металлическими листами показала рекордно низкий прогиб при статичной нагрузке — 1,1 сантиметра. Значительно активнее сопротивлялась при прыжках на ней. Выигрыш в2-амиллиметра не стоил затраченных усилий и средств на модификацию.

Единственную балку со стальными листами решил разместить в середине крыши. Возможно, при более сильных нагрузках и при более длинном пролёте использование листовой стали — оправдано. В моём случае — это барство.

Но я не остановился на этом, на следующий день собрал балку, только уже скреплял доски не76-имиллиметровыми саморезами, а120-имиллиметровыми. Результат прогиба — не изменился и составил — 1,3 сантиметра.

Таким образом, в моём случае, для пролёта4-еметра, используя3-хметровую доску. Оптимальнее всего собирать балку из4-хдосок.3-ицеликовые, кладутся друг на друга, смещая каждую на 70 сантиметров от предыдущей.4-уюдоску, распиливаем на2-акуска длиной 1,4 метра и доставляем с двух сторон. Саморезы — не менее76-имиллиметров.

Когда балка будет являться частью стропил она будет прогибаться ещё меньше. Когда на перекрытия настелю пол и снизу обошью потолком — прогиб вообще не будет заметен.

Расходы:

1) Изоспан АП(70 кв.м) — 1’447 рублей 20 копеек.
2) Саморез 5*100 — 300 штук — 687 рублей.
3) Доска 50*100*3000(сухая, строганная) — 27 штук — 5’572 рубля 80 копеек.
4) Антисептик, бесцветный, Олимп, 2,7 литра — 2 шт. — 730 рублей.
5) Уголок крепёжный 70*70*55 — 4 штуки — 126 рублей 72 копейки.
6) Саморез 5*120 — 200 штук — 578 рублей.
7) Лист оцинкованной стали, 2,5 мм — 485 рублей.

Итого: 9’626 рублей 72 копейки.

Связанные вопросы и ответы:

Сращивание досок для балок перекрытия. Сращивание и усиление

Как нарастить деревянную балку перекрытия, если приобретенный вами брус имеет длину меньше необходимого пролета?

Первое и основное: при любом способе сращивания полученная балка будет иметь намного меньшую прочность, чем цельнодеревянная. Идеальным решением будет строительство дополнительной несущей стены с уменьшением пролета. Как вариант — под места сращивания устанавливаются подпорные колонны.

Подпорная колонна в середине пролета резко уменьшает нагрузку на изгиб.

Как удлинить деревянную балку перекрытия, если нагрузка на нее незначительна (например, наверху находится неэксплуатируемый чердак)?

Наиболее надежный способ — соединение двух брусьев без уменьшения толщины каждого из них. Элементы просто соединяются стальными шпильками с широкими шайбами внахлест; дополнительно усилить соединение можно, проклеив его казеиновым, альбуминовым клеем или обычным ПВА.

Сращивание нахлестом.

Важно: места сращивания при о
тсутствии подпорных стен или колонн располагаются вразбежку, со смещением от балки к балке. В этом случае несущая способность перекрытия будет максимальной.

Еще одно неплохое решение — сооружение сборных балок из трех широких досок небольшой толщины (25 — 50 мм). И в этом случае соединения досок встык внутри каждой балки и между смежными балками располагаются вразбежку; доски проклеиваются по длине и дополнительно стягиваются шпильками.

Сборные балки из трех тонких досок.

Как усилить деревянные балки перекрытия при возросших требованиях к их несущей способности (например, при превращении холодного чердака в мансарду)?

Способов не так уж много:

1. Возведение подпорных колонн или стен с уменьшением пролета;
2. Подшивка к каждой балке дополнительной доски или бруса по всей длине, от стены до стены.

В последнем случае полезно знать одну тонкость:

• Подшивка бруса того же сечения сбоку увеличивает несущую способность балки вдвое.
• Увеличение высоты балки в 2 раза (подшивка такого же бруса снизу или сверху) увеличит несущую способность уже вчетверо.

Наращенные по высоте балки дают максимальное увеличение несущей способности.

Так как укрепить деревянные балки перекрытия путем подшивки к ним дополнительной доски или бруса?

1. Ставим в середине пролета под каждую вторую балку временные подпорки из бруса, убирая прогиб перекрытия.
2. Свободные от колонн балки усиливаем накладками из бруса или доски. Расположение и толщина накладки выбирается с учетом расчетных нагрузок и высоты помещения; способ крепления — клеевой шов с дополнительной фиксацией шпильками с широкими шайбами или оцинкованными накладками.
3. Переставляем подпорные колонны и повторяем операцию с оставшимися балками.

Любопытно, что значительно увеличить жесткость балок можно с помощью обыкновенной фанеры толщиной 18 — 22 миллиметра. Она нарезается полосами шириной, равной высоте балок, и после устранения прогиба перекрытия подпорными колоннами приклеивается к каждой балке с обеих сторон с фиксацией гвоздями или саморезами с шагом 15 — 25 сантиметров.

Разумеется, и здесь обязательна разбежка поперечных швов — и на каждой отдельной балке, и между смежными балками.

Балка с усилением фанерой.

Расчет деревянной балки на двух опорах калькулятор. Расчет несущей способности и прогиба деревянных балок

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

Перед тем как рассчитать несущую способность и прогиб, нужно узнать длину каждой деревянной доски. Данный параметр определяется длиной пролёта. Тем не менее это не всё. Вы должны провести расчёт с некоторым запасом.

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 см³.

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

M=(ql²)/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.

Изготовление балок перекрытия из досок. Как изготовить балку перекрытия из досок длиной 6 метров размером 50х150 мм, при длине пролета 6 метров от стены до стены.

При проектировании любой постройки требуется проводить расчеты несущей способности балок. В индивидуальном строительстве в подавляющем большинстве случаев используются однопролетные деревянные балки в виде досок, брусьев или бревен различной длины.
Оптимальное сечение и шаг балок подбирается в зависимости от длины пролета и предполагаемых нагрузок. Так для балки сечением 150х150 мм при длине пролета 6000 мми шаге установки 500 ммперегрузка по прогибу превышает норму в 2,46 раза, при шаге 400 мм– в 2 раза, а при шаге 300 мм– в 1,5 раза, при этом расчетная нагрузка по площади составляет 300 кг/м 2. а распределенная нагрузка – 90 кг/м 2. Возможный шаг установки балок сечением 150х150 мм, при котором перекрытие выдерживает такую нагрузку, составляет200 мм. Однако надо иметь в виду, что в любом случае величина разрушающей нагрузки –1650 кг.
Прочность и надежность перекрытия зависит от сечения балки. Так при высоте балки200 мми ширине150 ммперегрузка будет всего в 1,04 раза, а если, наоборот – в 1,88 раза, при шаге установки500 мми указанной выше нагрузке.
Таким образом, балка перекрытия при таком пролете должна быть капитальная, а не составная из досок сечением 50х150 мм. Ведь если будет 2-ой этаж, то она будет нагружена основательно. К тому же длина досок –6000 мм, а это означает, что крепежные элементы в составных элементах балки будут работать на срез. Если установить более основательный крепеж, то это ослабит саму балку.

Спаренные балки из доски. Сообщества › Сделай Сам › Блог › фрагмент из цикла "строим баню" (СБОРНАЯ ЛАГА)

Бодрого утра, сограждане!

ни для кого ни секрет, что если ты хочешь сделать что-то хорошо — делай САМ.

по-этому я решил построить себе баню своими руками, не прибегая к чьей-либо помощи.

к сожалению по ряду причин не могу сейчас начать эту "рубрику" с "нулевого цикла", по-этому поделюсь одним фрагментом из жизни стройки…

сегодня речь пойдет о сборной лаге (далее — балка).

в моем случае это лага перекрытия первого и второго этажа (перекрытие второго этажа будет таким же. стропила будут так же аналогичны).

всем (наверное) известно, что балки/лаги лучше делать сборными, а не из цельного бруса.
кто-то собирает балки, вставляя между боковых досок обрезки из таких же досок.
конечно это лучше, чем цельный брус, но все-равно — выброшенное время и силы.
ещё одна ошибка — НЕЛЬЗЯ скручивать такие балки САМОРЕЗАМИ! (если соприкасаемые поверхности НЕ проклеены)
для неклеенных балок используются только ШПИЛЬКИ (резьбовые) или аналог.
почему нельзя саморезами? потому что саморез не стянет данный конструктив так, как резьбовая шпилька с гайками.

почему? потому что дерево продолжает "жить" все время. саморезы сделаны из каленого металла и при малейшей нагрузке — ломаются, переставая "работать".

теперь немного фото:
для изготовления балки понадобятся (в моем случае):
— материал:
доска обрезная 40х200х6000
фанера ламинированная 21мм (полосой 200х3000)
антисептик Neomid 400
— измерительный инструмент
— электроинструмент (паркетка, дрель со сверлом 10мм)
— шпилька резьбовая М10 (кусками по 140мм)
— шайба кузовная М10
— гайка М10
— гаечные ключи

после обработки антисептиком досок (включая торцы и места запилов)
приступаем с сборке.

на доску, лежащую в "горизонте", укладываем полосы из фанеры.
накрываем второй доской ВНИМАНИЕ! таким образом, чтобы она была "зеркально" спилу нижней.
для чего? для того, чтобы доски, когда их начнет изгибать в процессе усушки, не "утянули" балку в сторону своего изгиба.
если они лежат зеркально — они будут гнуться в разные стороны. таким образом есть бОльшая вероятность того, что балка останется ровной.

далее делаем разметку, где будут шпильки.

в моем случае был выбран шаг 570мм. (на то были причины. о них долго говорить и нет смысла)
сверлим отверстия В ШАХМАТНОМ ПОРЯДКЕ! относительно продольной оси доски.
не могу объяснить с точки зрения СопроМат-а, но так нужно! =)

вставляем шпильки в отверстия и закручиваем гайки (с шайбами, разумеется).
усилие такое, чтобы гайка чуть чуть "ушла" в древесину.
все равно все нужно будет протягивать после того, как дом будет "зашит" и древесина подсохнет.

получаем вот такую конструкцию

ещё раз обращаю внимание, что между досок именно ФАНЕРА, а не те же доски!фанера (в отличии от доски) не даст шпилькам двигаться в момент нагрузок на балки. таким образом она придаст балке жесткость на весь срок службы здания!

балка получается тяжелой, по-этому закидывать наверх её одному очень сложно. на этот случай можно пригласить рукожопых друзей. все-равно тот ничего испортить не получится ))

балки выставляются с шагом (в моём случае) 680мм (по осям!) или 580мм от "стенки" до "стенки" (по внутренней стороне).

почему такой шаг?
потому что в качестве утеплителя я буду использовать "каменную вату" (базальтовую). её размеры 1200х600.
останавливая балки с межстеночным расстоянием 580 — я обеспечу плотную укладку утеплителя, избегая воздушного зазора между доской и кромкой плиты утеплителя.
да, 1-2 мм не критично, но я так хочу!
я не строю говно и из говна!

на данном этапе строительства "уровнем" я НЕ ПОЛЬЗУЮСЬ, ибо начиная с ростверка (ригеля плиты) у меня все в горизонте до 1мм.
я — перфекционист и научен опытом. если с самого начала не выставить все по "уровню" — потом будешь мучиться и постоянно все подгонять, а я просто делаю заготовки и потом собираю все, как конструктор. получается быстро и приятно.
контрольный замер горизонта я произвожу каждый вечер ЛАЗЕРНЫМ уровнем, ибо доски имеют погрешности в своем размере.

после расстановки балок по верхней обвязке, они будут закрыты с торцов доской 40х200 по всему периметру бани.

всем спасибо за внимание!

Видео балки перекрытия своими руками (сдвоенные,усиленные)Beems of the overlapping