Расчет деревянной балки на прочность в стропильной системе
Опубликовано: 01.09.2018
Как строительный и отделочный материал древесина используется повсеместно. Но если при ее подборе в качестве облицовочного покрытия важен, в первую очередь, ее внешний вид и геометрия, то для несущих частей конструкции прежде следует обращать внимание на другие характеристики.
Ни одно здание невозможно покрыть кровельным материалом, не обустроив соответствующую стропильную систему (исключение составляют только дома, для которых в качестве перекрытий используются ж/б плиты). Вот для такого «скелета» и используются заготовки из древесины.
Расчет стропил сечение и шаг ( Расчет размеров стропил и балок своими руками, )
[box type=»info» ]Не отвлекаясь на уточнения, что это – бревна или толстые доски, их параметры, какие в них допускаются дефекты и тому подобные вещи, рассмотрим один вопрос – как рассчитать их прочность. Для упрощения все эти детали стропильной системы будем именовать балками.[/box]
Тот, кто знаком с курсом «Сопротивление материалов», знает все сам, тому, кто о нем только слышал, формулы не помогут. Поэтому рассмотрим этот вопрос в виде практических советов, чтобы понимать, что и где посмотреть.
Прочность вальмовой четырехскатной крыши. Расчет и моделирование.
Нас должно интересовать, не сломается ли балка под нагрузкой? Нужно знать, что какая бы конструкция системы не обустраивалась, есть общее требование – величина максимального прогиба балки должна быть менее 0,004 ее длины. Например, при стандартной в 6000 мм прогиб не должен превышать 24 мм (6000 х 0,004).
Учесть нужно 2 фактора – собственный вес конструкции и максимальную нагрузку, которую она будет испытывать (снежный покров, порывы ветра). Существуют специальные таблицы, а также онлайн-калькуляторы в интернете, по которым, имея исходные данные, все легко просчитать.
Вводятся следующие параметры: сечение балки, ширина пролета и расстояние между стропилами. Максимальную нагрузку для хвойных пород принимают равной 130 кг/м2. Под весом конструкции подразумевается общий вес как деревянных элементов системы (стропила, обрешетка), так и слоев гидро-, паро- и теплоизоляции + кровельного покрытия.
Необходимо увеличить расчетные величины с учетом веса работающего на крыше человека (обслуживание, ремонт кровли), различных устройств (например, мачта антенны, громоотвода и тому подобное).
Нужно принять во внимание и целостность балки, ведь при нехватке ее длины заготовки соединяются между собой. Кстати, такие элементы системы считаются более надежными.
Можно привести некоторые значения для расчета сечения стропил в зависимости от длины:
от 3 м и менее – 10 х 8 при шаге 1,2 м; 3-4 м – 9 х 18, 8 х 18 и 8 х 16 при расстоянии между стропилами 1,8; 1,4 и 1 м соответственно; 4-6 м – 8 х 20 (шаг 1 м) и 10 х 20 (шаг 1,4 м).Рекомендации
Для стропильной системы нельзя применять древесину сортности ниже 2-й. Оптимальным вариантом являются балки с прямоугольным профилем (соотношение – 4:1). Для клееных заготовок методика расчетов и используемые формулы остаются такими же, как и для цельных. Нельзя использовать лиственничные деревья, так как они имеют недостаточную прочность на изгиб. Концы опорных балок должны быть не менее 12 см.