ДЕлаем правильный расчет балки каркасного дома по СНип и СП
«Семь раз отмерь, один раз отрежь» — гласит народная мудрость. Она очень даже применима и к нашей, строительной теме, где без расчетов и замеров просто не обойтись. Иначе получится все вкривь и вкось, как у Равшана и Джамшута из «Нашей Раши». Чтобы не быть горе-строителями, сегодня мы постараемся разобраться, как сделать правильный расчет сечения балки перекрытия, узнаем, сколько метров стоит отмерить для шага пролетов в перекрытии. И, конечно же, поговорим о материале наших балок, выяснив, какие породы наиболее надежные
Выбираем материал для балок
За ответом обратимся к СП-31-105-2002, глава № 6, пункт 6.1.2, который рекомендует пиломатериалы хвойных пород не ниже 2-го сорта по ГОСТ 8486.
Тут важно заметить, что нормы данного ГОСТа в целом демократичны — он допускает использование большого количества пороков древесины,поэтому найти нужное дерево не составит труда.
Далее обратим внимание на пункт 6.1.3, по которому влажность и плотность древесины должна соответствовать требованиям СНиП II-25. По правилам СНиП II-25, эти требования разнятся в зависимости от климатической влажностной зоны. Чтобы определить, в какой зоне находитесь Вы, откройте СНиП Строительная теплотехника, согласно которому вся территории нашей страны делится по количеству влажности на три зоны: влажную, нормальную и сухую. Эти зоны вы можете заметить на карте ниже.
Видим, что порядка 90% территории охватывает нормальная зона. Чтобы сильно не мудрствовать, выбираем ее и возвращаемся к СНиП II-25. Там замечаем, что нормальной зоне соответствует влажность древесины не более 20%.
Отлично, с нужным материалом все решено — это древесина хвойных пород камерной или естественной сушки с влажностью не более 20%.
определяем шаг балки
При строительстве каркасных домов мы опираемся на СП 31-105-2002, а в данном документе сказано, что шаг балки не должен превышать 600 мм. А если он превышает, то в СП указано что мы должны произвести дополнительные расчеты. Мы не будем превышать этот шаг и возьмем его как за исходный параметр.
Расчитываем сечение балки
Тут нас ждет небольшая загвоздка. Если мы откроем СП 31-105-2002, то заметим, что ширина балок, указанная в нем, равняется 38 мм. Но в РФ используются балки шириной 50мм. Почему такой парадокс? Дело в том, что этот СП многое взял из канадской нормативной документации. А стандарты канадцев и наши в некоторых моментах не схожу. Но это даже лучше, чем шире балка, тем больше нагрузку сможет выдержать. Конечно, она стоит гораздо дороже, но тут нечего не поделать!
Поэтому, увы, придется делать расчет вручную и сложными формулами, пользуясь дополнительными документами СНиП. Для тех, кому уже не терпится узнать результат, советуем заглянуть в конец пункта. Ну а кто любит обстоятельность и пошаговый расчет, тем советуем остаться с нами. : )
В соответствии со СНиП Нагрузки и воздействия (табличка ниже) нормативная нагрузка на перекрытие в жилых домах равна 1,5 кПа (это 150 кг). Речь идет о нагрузке, распределенной на всю площадь перекрытия. К ней мы добавим вес самого перекрытия, чернового и чистового пола, утеплителя и подшивки. Для примера, прибавим 90 кг на 1 м2. Этого будет более чем достаточно, так как древесина у нас сухая, да и что-то тяжелое вроде песка для утеплителя мы не используем. Итак, складываем 150 и получаем 240 кг.
Снова открываем СНиП Нагрузки и воздействия. В главе 8.2 пункт 8.2.2 говорится, что для расчета перекрытия на прочность нам необходимо умножить суммарный вес перекрытия на коэффициент надежности, а именно на 1,3 (30%), т.е. 240*1,3. Получаем запас прочности на 1 м2 перекрытия в 312 кг.
Далее определим, какова нагрузка на 1 метр отдельно взятой балки. Для этого нам нужно 312 кг (наш запас прочности) умножить на 0,6 м (шаг балки). Итак, нагрузка на 1 метр балки равна 187,2 кг. Но и это еще не все.
Исходя из того, что нагрузка, действующая на балку, будет больше прогибать ее в центре, нам нужно найти максимальный изгибающий момент. Для этого воспользуемся формулой M max=Q* l *I / 8, где Q – нагрузка на 1 метр балки, l – длина балки (она же длина пролета), возведенная в квадрат.
В качестве значения l (длины балки) возьмем 3,7 м, а Q, как уже нам известно, равно 187,2 кг. Подставляем все в формулу и получаем: 187,2 кг * 3,7 м, возведенные в квадрат / 8 = 320 кг. Это и есть наш максимальный прогиб на центральную часть балки. Другими словами, при равномерной нагрузке в 187,2 кг при шаге балки в 0,6 м нагрузка на ее центр будет равна 320 кг.
Осталось совсем немного. Нам нужно открыть СП Деревянные конструкции, чтобы узнать расчетное сопротивление дерева (табличка ниже).
Видим, что расчетное сопротивление балки зависит от сорта древесины. Ранее мы выяснили, что по стандартам древесина для балки должна быть не ниже 2-го сорта. В таблице находим, что расчетное сопротивление для 2-го сорта равно 13 МПа (130 кг на 1м2). Теперь поделим максимальный прогиб балки на сопротивление: 320/130 = 2,46 м3.
ВСЕ, по этому значению в таблице нужно подобрать сечение балки
В итоге наблюдаем, что нам лучше всего подходит балка 50*200 мм. Это значит, что для пролета в 0,6 м с балками, изготовленными из 2-го сорта хвойных пород и имеющими длину 3,7 м нам необходимо сечение 50*200 мм. Балка такого сечения выдержит все нормативные нагрузки!
При строительстве каркасных домов мы опираемся на СП 31-105-2002, а в данном документе сказано, что шаг балки не должен превышать 600 мм. А если он превышает, то в СП указано что мы должны произвести дополнительные расчеты. Мы не будем превышать этот шаг и возьмем его как за исходный параметр.
Расчет балки на прогиб
Ну и напоследок для всех интересующихся — расчет на прогиб. Заглянем в СНиП Деревянные конструкции. В соответствии с пунктом 4.32 максимально допустимый прогиб междуэтажного перекрытия должен составлять 1/250 от длины пролета. Посчитаем для балки длиной 3,7 м. Для этого мы сделаем следующее: 370/250=1,48см это значение является нашим максимально допустимым прогибом.
Но а теперь давайте рассчитаем прогиб для балки исходя из наших фактических параметров.
Сделать это можно по формуле (f)=(5ql4)/(384EI) где:
q— нормативная нагрузка 240*0,6=144 кг
l— длина пролета = 3,7 м.
e— модуль упругости=10000 Мпа
i-момент инерции
Таким образом подставив все значения в формулу, мы получаем (5*144*3,7/(384*10000*3333)=134940/12798720000 =1,05 см. Это говорит о том что расчетный прогиб у нас составил 1,05 см, что существенно меньше чем предельно допустимый максимально прогиб. Исходя из этого можно сказать, что наши балки сечением 50*200 мм. Установленные с шагом 0,6 мм полностью отвечают нормативным требованиям на прогиб, и создают запас прочности в 40%
ВАЖНО: Любой проект можно адаптировать под ваши пожелания и финансовые возможности.
К примеру, вы подобрали проект на нашем сайте или на любом другом ресурсе, но планировку хотели бы изменить. Свяжитесь с нами удобным для вас способом, а мы подкорректируем проект и сообщим итоговую стоимость.
ВАЖНО: Вы обратились в какую-то строительную компанию, вам все посчитали и озвучили стоимость проекта. Вот что мы советуем: присылайте этот проект нам. Мы внимательно изучим технологию и материалы и по итогу сделаем вам более выгодное предложение, причем снижение цены никак не отразится на качестве дома. Возможно снижение стоимости за счет покупки акционных материалов. Например, вы хотели металлочерепицу красного цвета, а сейчас проходит акция на металлочерепицу коричневого цвета. По вашему желанию, мы включим ее в проект, в результате платить приходится меньше.
• Дом без ошибок и обмана:
• Навигация сайта:
Рязань: 8(951) 101-46-51
Рыбное: 8(951) 101-46-61
sp@stroj-profi.ru
Рассчитаем ваш проект и предложим лучшую цену!
Каркасные дома в Рязани и Рязанской области.© 2019 ООО «Строй Профи» Все права на материалы, находящиеся на сайте, охраняются в соответствии с законодательством РФ. Использование материалов сайта разрешено только при условии наличии активной ссылки на источник. Использование материалов сайта вне сети интернет допускается исключительно с письменного разрешения правообладателя. Качественное каркасно щитовое строительство с соблюдением СНип и СП 31-105-202
ВАЖНО: Любой проект можно адаптировать под ваши пожелания и финансовые возможности.
К примеру, вы подобрали проект на нашем сайте или на любом другом ресурсе, но планировку хотели бы изменить. Свяжитесь с нами удобным для вас способом, а мы подкорректируем проект и сообщим итоговую стоимость.
ВАЖНО: Вы обратились в какую-то строительную компанию, вам все посчитали и озвучили стоимость проекта. Вот что мы советуем: присылайте этот проект нам. Мы внимательно изучим технологию и материалы и по итогу сделаем вам более выгодное предложение, причем снижение цены никак не отразится на качестве дома. Возможно снижение стоимости за счет покупки акционных материалов. Например, вы хотели металлочерепицу красного цвета, а сейчас проходит акция на металлочерепицу коричневого цвета. По вашему желанию, мы включим ее в проект, в результате платить приходится меньше.
Рязань: 8(951) 101-46-51
Рыбное: 8(951) 101-46-61
