Бесплатные программы для вычислений и расчетов плит перекрытия

При конструировании кровельной системы небольшого по размерам здания (частный дом, гараж, сарай и т.п.) применяются такие несущие элементы, как однопролетные деревянные балки. Они предназначены для перекрытия пролетов и выступают основанием для укладки настила на крышу. На этапе планирования и создания проекта будущей постройки в обязательном порядке осуществляется расчет несущей способности деревянных балок.

Расчет лестницы с помощью онлайн калькулятора

Нужна лестница на второй или третий этаж, в дом или квартиру, и хотелось бы прикинуть различные варианты конструкции? Рассчитать удобную лестницу легко с помощью нашего онлайн калькулятора. Калькулятор поможет Вам предварительно определиться с типом лестницы и получить начальные данные для будущего проекта. Работать с ним довольно просто. После заполнения представленных полей, программа подготовит чертеж и оценит степень удобства лестницы с заданными параметрами.

Для расчета лестницы Вам потребуются следующие данные:

  • Будет ли это открытая лестница (металлические несущие или тетивы остаются на виду), закрытый вариант (например, полная деревянная обшивка ступеней и косоуров), монокосоур (лестница на одной центральной несущей, к которой крепятся ступени). Если пространство под лестницу ограничено, то решением может быть винтовая лестница.
  • Будет ли это лестница с поворотом на 90 (г-образная) или 180 градусов (п-образная), или же это будет прямой марш.
  • Какова высота подъема
  • Какова длина проема в верхнем перекрытии

Вы можете посмотреть лестницу с разными поворотными элементами (площадка или забежные ступени). Программа создаст 3d модель лестницы, а также сгенерирует полезные советы по улучшению ее комфортности. Увеличивая и уменьшая количество ступеней в каждом марше, Вы сможете подобрать оптимальное соотношение данных.

В подготовленном проекте Вы увидите все детали: длину тетивы, количество ступеней в каждом марше, угол наклона и поворота лестницы, расположение и количество поворотных элементов, длину проступи и высоту ступеней.. Полученные данные позволят Вам точно сформулировать свои требования при заказе лестницы и получить от нашего менеджера информацию о стоимости изготовления конструктива.

Определение примерной нагрузки на перекрытие

Вполне естественно, что перекрытие будет давать балкам нагрузку, которая будет состоять из непосредственного ее веса и веса предметов, которые будут находиться на перекрытии. Подробный расчет нагрузки можно произвести только благодаря специальному калькулятору в проектной организации. А вот более просто рассчитать нагрузку на перекрытие можно благодаря следующим советам:

  1. на чердачные конструкции с подшивной доской, утепленные минеральной ватой, обычно нагрузки не бывают слишком большими. Поэтому в среднем она составляет порядка 50 кг на 1 квадратный метр. Так, нагрузка будет рассчитываться по формуле: 1,3 умножаем на 70, где 1,3 – это коэффициент запаса прочности, а 70 – максимальная нагрузка;
  2. в случаях, когда межбалочный утеплитель тяжелее минеральной ваты, или когда применяются для подшивки слишком толстые доски, размер нагрузки в среднем составляет 150 килограмм на квадратный метр. Общая же нагрузка определяется так: среднее числу нагрузки умножаем на коэффициент запаса прочности и прибавляем размер нужной нагрузки;
  3. если речь идет о мансарде, тогда к факторам нагрузки прибавляется и напольное покрытие, мебель и прочее. Расчетную нагрузку увеличиваем в данном случае до 350 килограмм на метр;
  4. при условии использования балок для межэтажного перекрытия, расчетная нагрузка считается как 400 кг на метр.

Расчет стропильной системы двухскатной крыши — онлайн калькулятор

Как рассчитать длину стропил двухскатной крыши? Расчет двухскатной крыши вы можете произвести с помощью нашего онлайн помощника.

Вы сможете рассчитать не только количество кровельного материала, но так же систему обрешетки и стропил.

ВАЖНО!

Калькулятор производит расчет кровли двухскатной крыши.

Прежде чем приступить к расчетам, в верхнем правом углу калькулятора нужно выбрать кровельное покрытие.

Ниже представлены калькуляторы для других видов крыш:

  • Расчет односкатной крыши,
  • Расчет двускатной крыши,
  • Расчет вальмовой крыши,
  • Расчет мансардной крыши.

Обозначения полей в калькуляторе

Регион снеговой нагрузки

Описание полей калькулятора

Программы для архитекторов

Профессиональная работа по проектированию зданий и сооружений невозможна без использования технических программ для расчета перекрытия. Если строительство домов является основным занятием, стоит приложить усилия и изучить инструменты по проектированию.

Интерфейс программы ArchiCad для расчета перекрытия

Самыми распространенными техническими инженерными программами в проектных организациях являются ArchiCad, AutoCad, Лира, NormCAD и SCAD.

Плюсы инженерных программ по проектированию:

  1. Универсальность. Любая из программ может быть использована для построения и расчета всех видов перекрытий.
  2. Точность. При подсчете учитывается большое количество факторов, способных повлиять на нагрузку и прочность конструкции. Такая детальность в подсчетах позволяет получить максимально точные данные.
  3. Визуализация. Получив результат, строитель наглядно видит, что и как он должен смонтировать, чтобы получить гарантированный результат.
  4. Подготовка проектной документации. Для профессиональных застройщиков с помощью инженерных программ можно подготовить документацию, которая принимается всеми проверяющими органами.
Читайте также:  Как правильно крепить гипсокартонные листы на деревянные балки

Недостатки инженерных программ по проектированию:

  1. Утверждение, что подобные инструменты легко освоить — неверно. Зачастую для их использования необходимо специальное техническое образование, знание сопромата и унифицированных строительных норм.
  2. Объем информации: для работы с инженерными программами требуется обладать большим количеством данных, в противном случае можно получить неожиданный результат вычислений.
  3. Ограничение доступа: программы лицензированные, для использования необходима покупка прав на использование.

Расчет нагрузки на монтируемое перекрытие

Передаваемую за счет конструкции нагрузку суммируют, учитывая общий вес одновременно с весом утеплителя. Вместе с тем получают сумму веса всех предметов. Выполнение верного расчета возможно, только если были использованы услуги специалистов проектной организации.

Если воспользоваться другим способом расчета, то он будет доступен только при самостоятельном выполнении согласно следующей схеме:

  1. Если чердачные элементы имеют подшивную доску при отсутствии больших нагрузок, то их действие составит 50 кг на один квадратный метр при наличии утепления минеральной ватой.
  2. Расчет нагрузки на конструкцию составит: 1.3*70 = 90 кг/кв.м; 1,3 — величина коэффициента запаса прочности.
  3. Общая нагрузка должна быть рассчитана так: 90 + 50 = 130 кг/кв.м.

Таблица допускаемой нагрузки на балки.

При наличии в конструкции межбалочного утеплителя, который является более тяжелым, чем минвата, применяют подшивку из досок, имеющих достаточную толщину. Уровень нагрузки составит 150 кг/кв.м, при этом: 150 * 1.3 + 50 = 245 кг/кв.м — величина общей нагрузки.

Дополнительными факторами нагрузки при наличии мансарды является масса имеющегося покрытия пола, мебели, других предметов, поэтому увеличение нагрузки составит до 350 кг/кв.м. Величина нагрузки берется в 400 кг/кв.м, когда балка представляет собой часть межэтажного перекрытия.

Какое сечение должны иметь балки?

После определения длины изделий с учетом расчетной нагрузки рассчитывается шаг, а также сечение. Если применяются бревна, то осуществляют расчет их диаметра. Данные величины являются связанными друг с другом, поэтому отношение высоты изделия к его ширине должно находиться в оптимальном соотношении, равном 1,4:1. Подобрать размеры можно в зависимости от толщины утеплителя, которая может варьироваться в интервале 100-300 мм. При использовании бревен их берут диаметром от 110 до 300 мм.

Выбор шага монтажа конструкции должен относиться к диапазону от 300 до 1200 мм. Обязательно учитывают все размеры используемого межбалочного утеплителя, а также материал для подшивки. Величина расстояния между стойками конструкции каркаса должна соответствовать шагу балок. Расстояние между балками можно найти по таблице.

Для чердаков величина допустимого изгиба является равной 1/200, а межэтажные перекрытия предполагают величину параметра, равную 1/350. Рассчитывая размер сечения, обычно используют справочную литературу.

Как на примере сделать расчет балок перекрытия?

Перед началом расчета следует определить изгибающий момент, который важен для условий эксплуатации.

Можно применять формулу следующего вида: M = N * L2/8, где L — величина длины пролета; N — размер нагрузки на единицу площади. Пример расчета балок перекрытия показан в видео 1.

Наличие перекрытия в четыре метра над пролетом должно испытывать изгибающий момент при шаге в 1 м, поэтому М = 400 кг/кв.м * 42 м / 8 = 800 кгм. Вместе с тем учитывают и то, что каждый элемент, входящий в конструкцию перекрытия, требует определенного момента сопротивления, который находится согласно формуле W = M/R.

Для разных пород дерева, используемого для изготовления конструкции, параметр R может отличаться. При подстановке конкретных цифр в формулы получаемое значение будет определено согласно следующим условиям: W = 80 000 / 140 = 571

М — это полученное в результате предыдущих расчетов значение изгибающего момента, равное 80 000 кгсм, переведенное к единой системе единиц. Для несущей конструкции лучше брать брус прямоугольного сечения. Для вычисления момента сопротивления используют другую формулу: W = a * h2/ 6. Параметр в формуле а является шириной, а h — высотой.

При подстановке в нее одного размера ширины можно вычислить другую сторону сечения, являющуюся высотой. Она находится по формуле: 6 W/a. Из данной величины требуется извлечь корень квадратный. Если взять размер параметра h = 18.5 см, тогда ширина будет равна 10 см, то есть размер стандартного сечения деревянных изделий будет составлять 20 * 10 см, что должно удовлетворять всем требованиям.

Основные требования к балкам перекрытия

  1. Балки изготавливают из древесины хвойных деревьев: она обладает достаточной прочностью. Влажность материала не должна превышать 14%: превышение этого параметра может стать причиной прогиба лаг под нагрузкой.
  2. Не допускаются пороки древесины, такие как синюшность, поражение плесенью, насекомыми-вредителями и грызунами.
  3. Перед укладкой балки обрабатывают антисептическим составом.
  4. Балка будет устойчива к изгибу, если ее стороны имеют соотношение по размерам как 7:5 (для брусьев).
  5. Прочность на изгиб определяется высотой лаг: чем больше значение этого параметра – тем большую нагрузку без прогиба выдержит балка.
  6. Чтобы перекрытие оставалось ровным даже под воздействием нагрузки, следует вытесать строительный подъем. Потолок нижнего яруса в этом случае будет иметь небольшой подъем в центральной части, но с увеличением нагрузки на перекрытие, он выровняется.
  7. При частой укладке лаг брусья и бревна допускается заменять досками, уложенными на ребро.
  8. Расход древесины будет более экономичным при изготовлении балок толщиной 50 и высотой 150… 180 мм. Ширина шага укладки при этом должна быть 400… 600 мм (это удобно для укладки плит утеплителя).

В заключение – видеоурок с подробным изложением методики расчета балок перекрытия и других конструкционных элементов.

Расчет деревянной балки перекрытия

Если в своем будущем доме Вы планируете устройство деревянного междуэтажного и чердачного перекрытия, то Вам необходимо знать расстояние между балками и их оптимальное сечение. А для этого делается специальный расчет. Без него Вы рискуете оказаться на нижележащем этаже или потратить на закупку материалов лишние деньги.

1. Калькулятор

2. Инструкция к калькулятору

Конечно, расчет деревянных балок — это достаточно нудное и долгое занятие. Поэтому для ускорения процесса и для быстрой проработки сразу нескольких вариантов был создан данный калькулятор.

С его помощью можно проверить несущую способность (расчет по прочности — I группа предельных состояний) и жесткость (расчет по прогибу — II группа предельных состояний) следующих балок:

  • Тип 1 — цельная деревянная балка.
  • Тип 2 — клееная балка из досок.
  • Тип 3 — клееная балка из шпона LVL.
  • Тип 4 — обрезанное бревно.

Рассчитывается балка на изгиб, как шарнирно опертая с равномерно-распределенной нагрузкой, в соответствии со СНиП II-25-80 (СП

2011) «Деревянные конструкции» [1], который можно скачать здесь.

Для удобства некоторые таблицы необходимые для расчета вынесены в отдельную статью [2].

Кроме выше перечисленного данный калькулятор способен рассчитать общий объем балок и их стоимость.

Тип 1

Условия эксплуатации:

Длина пролета (L) — расстояние между двумя опорами балки. Например, для стен, это расстояние между двумя внутренними гранями этих стен.

Шаг балок (Р) — шаг, с которым предполагается укладывать балки. Обычно он составляет 500-1000 мм.

Вид перекрытия — здесь Вы должны выбрать, какое перекрытие (междуэтажное или чердачное) будет в данный момент рассчитываться. Для справки, чердачное — это перекрытие над последним этажом в случае, если чердак не жилой.

Длина стены (Х) — длина стены, на которую опираются балки с одной стороны.

Срок службы — предполагаемое время до замены балок.

Температура — максимальная температура, при которой будут эксплуатироваться конструкции.

Влажность — расшифровывается так: Эксплуатационная влажность древесины/Максимальная влажность воздуха при температуре 20 °С. Чаще всего, для жилых помещений — это до 12%/до 65%.

Характеристики балки:

Материал — порода древесины, из которой сделана балка.

Длина (А), ширина (В), высота (Н) балки — размеры рассчитываемой балки.

Сорт древесины — из какого сорта древесины выполнена балка.

Пропитка — имеется ввиду глубокая пропитка антипиренами под давлением.

Коэф. mб — коэффициент для балок с высотой сечения более 50 мм. Выбирается по таблице 4 [2]. Если высота сечения балки ниже 50 мм, то ставится цифра 1.

Нагрузка:

Нормативные и расчетные нагрузки — максимальные нагрузки, которые действуют на балки перекрытия. Для сбора нагрузок Вы можете воспользоваться специальным примером.

Коэф. mд — вводится в случае, если напряжения в элементах, возникающие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок.

Цена за кубометр — стоимость 1 м3 пиломатериала.

Тип 2

Здесь и в последующих типах будут рассматриваться только новые переменные.

Толщина слоя (Т) — толщина досок, из которых склеивается балка.

Коэф. kw — коэффициент, определяемый по таблице 11 [2].

Тип 3

Тип балки — рассчитываются балки типа Ultralam (таблица 15 [2]).

Тип 4

Диаметр балки (D) — диаметр оцилиндрованного бревна, из которого была сделана балка путем его обрезки с одной или двух сторон.

Результат

Расчет по прочности:

Wбалки — момент сопротивления рассчитываемой балки.

Wтреб — требуемый момент сопротивления.

Запас — в случае, если Wбалки < Wтреб - в графе показывается отрицательное значение с указанием процента нехватки сечения; в случае, когда Wбалки > Wтреб — значение положительное, указывающее на сколько процентов сечение существующей балки больше требуемого.

Расчет по прогибу:

Fбалки — прогиб рассчитываемой балки заданного сечения.

Fmax — максимальный прогиб из условия жесткости в зависимости от вида перекрытия.

Запас — Fбалки < Fmax - сечение удовлетворяет условию жесткости с запасом, указанным в графе; Fбалки > Fmax — сечение балки не проходит для указанного пролета и шага балок.

Другие параметры:

Количество балок — получаемое количество балок, лежащих вдоль стены длиной X с шагом P.

Общий объем — общая кубатура балок.

Стоимость — количество затраченных средств на покупку данного пиломатериала.

Балочные металлические и железобетонные перекрытия

В качестве балок в таких конструкциях применяются:

  • двутавр;
  • швеллер;
  • уголок.
Читайте также:  Назначение плит перекрытия

Швеллер и уголок для этих целей необходимо, предварительно, сварить определенным образом. Естественно, этому предшествует небольшой расчет.

К неоспоримым преимуществам таких металлических балок относятся:

В железобетонных перекрытиях в качестве балок могут использоваться двутавр, швеллер, а также уголок.

  1. Высокая надежность и долговечность.
  2. Пожаробезопасность и стойкость к биологическим врагам.
  3. Возможность безопасного перекрывания пролетов в 4 -6 метров.

Расстояние между такими балками перекрытия может быть вдвое больше, чем между деревянными и регламентируется, чаще, размерами плит настила (расчет должен подтвердить, что плиты вынесут определенную нагрузку). Такие балки, напрямую, нельзя использовать в виде лаг для настила пола. К ним непросто (но возможно) подшивать потолок.

К сожалению, это не все недостатки перекрытия, использующего металлические конструкционные материалы. Еще к недостаткам такого перекрытия следует отнести:

  1. Образование ржавчины во влажных помещениях.
  2. Необходимость в грузоподъемных механизмах при монтаже.
  3. Хорошая звуко- и теплопроводность (с этими недостатками борются путем обертывания торцов металлических конструкций войлоком).

Накат на таких балках бывает не только из досок, но и из плит. Это могут быть облегченные железобетонные плиты или плиты из других легких и прочных строительных материалов – их применение регламентирует расчет.

Чтобы избежать коррозии несущих балок, используют железобетонные балки перекрытия. Такие балки укладывают на расстоянии 0,6 -1,0 м. Заполняют пространство между балками легкобетонными плитами или легкобетонными блоками. Поверх такого перекрытия делают стяжку под пол, а потолок штукатурят под побелку, покраску или обои.

Расчет по несущей способности

Максимальный изгибающий момент М в балке определяется по правилам механики (сопротивления материалов) по формуле

где q )

l – пролет балки (м ).

Напряжение в балке  определяется по формуле

, (2)

где М – изгибающий момент (кНм ), определяемый по формуле (1),

W – момент сопротивления сечения (м 3 ).

, (3)

где b , h – соответственно ширина и высота сечения балки.

Пример . Пролет балки l = 3.6 I = кН/м. Проверить сечение балки 0.1 (большая сторона – высота).

= кНм

= м 3

= 6 200 кН/м 2 (кПа) =6.2 МПа < R u =13 МПа

Таким образом сечение 0.1 удовлетворяет требованиям прочности (несущей способности), однако полученное максимальное напряжение  примерно вдвоениже расчетного сопротивления древесины R u , т.е. «запас прочности» неоправданно велик. Уменьшим сечение до 0.1 м и проверим возможность его приеменения.

W= 3

= 12 691кПа = 12.7 МПа < 13 МПа

«Запас» при сечении 0.1 м менее 5%, что вполне удовлетворяет требованиям экономичности. Таким образом принимаем (на данном этапе) сечение 0.1 м.

2.6. Расчет по деформациям

Прогиб балки f определяется по формуле (сопротивление материалов)

, (4)

где ) применительно к расчетам по деформациям (см. таблицу 4);

l – пролет балки (м );

Е – модуль упругости материала балки, т.е. древесины (кПа);

I – момент инерции сечения балки (м 4)

, (5)

где обозначения те же, что и в формуле (2).

кН/м

= м 4 =  10 -5 м 4

= = см

Относительный прогиб балки, т.е. отношение прогиба f к пролету l , составляет в данном случае

=

Полученный относительный прогиб меньше допустимого (1/200). В связи с этим принимаем сечение балки 0.1 как окончательное, удовлетворяющее требованиям не только несущей способности, но и деформативности.

Очевидно, что любая другая строительная конструкция также должна удовлетворять требованиям как по несущей способности, так и по деформативности. Проверка соответствия ее параметров обоим требованиям не проводиться лишь в случаях, когда ясно без расчета, что одно из требований заведомо удовлетворяется.

Тематические материалы: MedAboutMe — Холера относится к смертельно опасным заболеваниям и до сих пор Чем кормить ребенка при ротавирусной инфекции? Сколько нужно заниматься спортом, чтобы похудеть? Диета Татьяны Малаховой: переходим на здоровое питание Сколько можно и сколько нужно заниматься для похудения Как меньше есть чтобы похудеть психология Как принимать энерджи диет для похудения Витамины для пожилых людей Обновлено: 103583Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter

Определение сечения и шага установки элементов перекрытия

Данный процесс требует придерживаться следующих правил:

  1. Соотношение ширины к высоте конструкции приравнивается 1,4/1. Следовательно, ширина элементов перекрытия зависит от этого показателя и может варьироваться от 40 до 200 мм. Толщина и высота деревянных элементов зависит от толщины теплоизоляции примерно 100–3000 мм;
  2. Расстояние между элементами, то есть их шаг, может быть от 300 до 1200 мм. Здесь надо учесть габариты теплоизоляции с подшивочным материалом. В каркасной постройке расстояние между балками приравнивают к шагу каркасных стоек;
  3. Деревянным балкам допускается небольшой изгиб, который для перекрытия чердака составляет — 1/200, а для межэтажного — 1/350;
  4. При нагрузке 400 кг/м2 соотношение шага к сечению составляет 75/100 мм. Вообще, чем больше сечение балок, тем больше расстояние между ними.

Кроме полученных точных результатов, прочность конструкции зависит от качества материала.

Определение сечения и шага установки элементов перекрытия

Заготовки используют из хвойных пород дерева, влажностью до 14%. Древесина не должна быть поражена грибком и насекомыми. Ну а чтобы увеличить срок эксплуатации деревянной конструкции, заготовки перед монтажом необходимо обрабатывать антисептиком.

В следующем видео можно понаблюдать пример работы в программе для расчетов перекрытий.