빔 프로파일의 온라인 계산. 단일 스팬 목재 빔 계산 프로그램

빔의 단면을 선택하려면 먼저 최대 굽힘 모멘트( ) 그리고 여기에서 빔 섹션의 특정 치수(너비 및 높이)에 대한 최대 응력( ). 이 전압 ( )는 빔 재료의 설계 저항을 초과하지 않았습니다. 이 경우목재) 아르 자형 유. 경제적인 단면 선택을 보장하려면 다음과 같은 차이가 필요합니다. 그리고 아르 자형 당신은 가능한 한 작았습니다. 이 계산은 "지지력을 기준으로 한 계산"(또는 "그룹 I 한계 상태를 기준으로 한 계산")을 나타냅니다.

지지력에 따라 단면을 선택한 후 "변형에 따른 계산"(그렇지 않으면 "한계 상태 그룹 II에 따른 계산")이 수행됩니다. 빔의 편향이 결정되고 그 허용 가능성이 평가됩니다. 하중 지지 능력에 따라 선택된 빔 단면의 처짐이 허용 가능한 것보다 큰 것으로 판명되면 단면이 추가로 증가하고, 작으면 그대로 유지됩니다.

2.5. 베어링 용량을 기준으로 계산

최대 굽힘 모멘트 빔의 강도는 공식에 따라 역학 규칙(재료 강도)에 따라 결정됩니다.

어디 )

- 빔 스팬 ( ).

빔 응력 공식에 의해 결정됨


, (2)

어디 중 -굽힘 모멘트 ( kNm), 식 (1)에 의해 결정되며,

- 저항 단면 모멘트( 3 ).


, (3)

어디 , 시간– 각각 빔 단면의 너비와 높이.

. 빔 스팬 = 3.6 = 2.56 kN/m.빔 단면적 0.10.2 확인 (큰 쪽이 높이입니다).




= 4.15 kNm




= 0.00056 3




= 6 200 kN/m 2 (kPa) =6.2MPa< 아르 자형 =13MPa

따라서 단면적은 0.10.14입니다. 강도(지지력) 요구 사항을 충족하지만 결과적으로 최대 응력이 발생합니다. 목재의 설계 저항의 약 절반 아르 자형 , 즉. '안전마진'이 터무니없이 크다. 단면을 0.10.14로 줄여보겠습니다. 그리고 승인 가능성을 확인해보세요.



= 0.000327 3



= 12 691kPa = 12.7 MPa< 13 MPa

단면 0.1 0.14의 "예약" 5% 미만으로 효율성 요구 사항을 완전히 충족합니다. 따라서 (이 단계에서) 단면적 0.1 0.14를 수락합니다. 중.

2.6. 변형에 따른 계산

빔 편향 에프 공식에 의해 결정됨 (재료의 저항)


, (4)

어디) 변형에 기초한 계산과 관련하여(표 4 참조)

- 빔 스팬 ( );

이자형– 빔 재료의 탄성 계수, 즉 목재(kPa);

빔 단면의 관성 모멘트 ( 4)


, (5)

여기서 표기법은 식 (2)와 동일합니다.

II =1.8 kN/m, E = 10,000 MPa = 10 7 kPa(섹션 3.1 참조), 빔 범위 = 3.6중.빔 단면적 0.10.14 확인 중.


= 0.0000228 4 = 2.28 10 -5 4




= 0.0173= 1.73 센티미터

빔의 상대적 편향, 즉 처짐 비율 에프비행기로 , 이 경우는


= <

결과적인 상대 편향은 허용 가능한 수준(1/200)보다 작습니다. 이와 관련하여 우리는 빔 단면적 0.10.14를 받아들입니다. 최종적으로 하중 지지력뿐만 아니라 변형성 요구 사항도 충족합니다.

분명히 다른 건물 구조도 하중 지지력과 변형성에 대한 요구 사항을 모두 충족해야 합니다. 두 요구 사항에 대한 매개변수의 준수 여부를 확인하는 것은 요구 사항 중 하나가 분명히 충족된다는 것이 계산 없이도 분명한 경우에만 수행되지 않습니다.

나무 바닥 빔 계산 프로그램- 층간 천장을 설치할 때 빔 단면과 설치 단계를 결정하기 위한 기본 계산을 단순화하는 작고 편리한 도구입니다.

프로그램 사용 지침

문제의 프로그램은 크기가 작아 추가 설치가 필요하지 않습니다.


더 명확하게 하기 위해 프로그램의 각 지점을 살펴보겠습니다.

  • 재료— 필요한 목재 또는 통나무 재료를 선택합니다.
  • 빔 유형- 목재 또는 통나무.
  • 치수- 길이 높이 너비.
  • 빔 간격- 빔 사이의 거리. 이 매개변수(및 치수)를 변경하면 최적의 비율을 얻을 수 있습니다.
  • . 일반적으로 바닥에 가해지는 하중은 설계 단계에서 전문가가 계산하지만 직접 계산할 수도 있습니다. 우선, 천장을 만드는 재료의 무게가 고려됩니다. 예를 들어, 가벼운 소재(예: 미네랄 울)로 단열되고 가벼운 안감이 있는 다락방 바닥은 50kg/m² 이내의 자체 무게 하중을 견딜 수 있습니다. 작동 부하는 규제 문서에 따라 결정됩니다. 목재 기반 재료로 만들어지고 차광 및 덮개로 만들어진 다락방 바닥의 경우 작동 하중은 다음과 같습니다. SNiP 2.01.07-85이렇게 계산하면 70*1.3=90kg/m²입니다. 70kg/m². 이 계산에서는 표준에 따라 하중을 제거하고 안전계수는 1.3입니다. : 50+90=140kg/m². 신뢰성을 위해 수치를 약간 반올림하는 것이 좋습니다. 이 경우 총 하중은 150kg/m²로 간주할 수 있습니다. 다락 공간을 집중적으로 사용할 계획이라면 계산 시 표준 하중 값을 150으로 늘려야 합니다. 이 경우 계산은 다음과 같습니다: 50+150*1.3=245 kg/m². 반올림 후 – 250kg/m². 더 무거운 재료를 사용하는 경우에도 계산을 이러한 방식으로 수행해야 합니다. 단열재, 빔 사이의 공간을 채우기 위한 라이닝. 다락방에 다락방을 건설하려면 바닥과 가구의 무게를 고려해야합니다. 이 경우 총 하중은 최대 400kg/m²까지 가능합니다.
  • 상대 편향이 있습니다.목재 빔의 파괴는 일반적으로 빔 단면에 압축 및 인장 응력이 발생하는 가로 굽힘으로 인해 발생합니다. 처음에는 목재가 탄력적으로 작동한 다음 소성 변형이 발생하고 압축 영역에서는 가장 바깥쪽 섬유(접힘)가 부서지고 중립 축이 무게 중심 아래로 떨어집니다. 굽힘 모멘트가 더욱 증가하면 소성 변형이 증가하고 가장 바깥쪽의 신장된 섬유가 파열되어 파손이 발생합니다. 보와 지붕 도리의 최대 상대 처짐은 1/200을 초과해서는 안 됩니다.
  • - 이것은 슬래브(전체)에서 받는 하중에 크로스바의 자중을 더한 것입니다.

작은 건물(개인 주택, 차고, 헛간 등)의 지붕 시스템을 구축할 때 단일 경간 목재 들보와 같은 하중 지지 요소가 사용됩니다. 이는 경간을 덮고 지붕 데크를 놓기 위한 기초 역할을 하도록 설계되었습니다. 미래 건설을 위한 프로젝트를 계획하고 작성하는 단계에서는 목재 빔의 지지력을 계산하는 것이 필수입니다.

목재 기둥은 폭을 확장하고 지붕에 데크를 놓는 기초 역할을 하도록 설계되었습니다.

단일 스팬 빔 선택 및 설치에 대한 기본 규칙

전체 바닥의 신뢰성과 내구성이 이에 달려 있기 때문에 하중 지지 요소의 계산, 선택 및 설치 과정에 모든 책임을 가지고 접근해야 합니다. 건설 산업이 존재한 수세기 동안 지붕 시스템 설계에 대한 몇 가지 규칙이 개발되었으며 그 중 다음 사항에 주목할 가치가 있습니다.

  1. 단일 스팬 빔의 길이, 치수 및 수량은 커버해야 하는 스팬을 측정한 후 결정됩니다. 건물 벽에 부착하는 방법을 고려하는 것이 중요합니다.
  2. 블록이나 벽돌로 만든 벽에서 하중 지지 요소는 목재로 만든 경우 최소 15cm, 보드를 사용하는 경우 최소 10cm 깊어야 합니다. 보는 통나무 벽 안으로 최소 7cm 들어가야 합니다.
  3. 목재 빔으로 덮기에 적합한 최적의 스팬 폭은 250-400cm입니다. 이 경우 빔의 최대 길이는 6m입니다. 더 긴 하중 지지 요소를 사용해야 하는 경우 이 경우 중간 지지대를 설치하는 것이 좋습니다.

바닥에 작용하는 하중 계산

지붕은 사용된 단열재의 무게, 작동 중량(물체, 가구, 특정 작업을 수행하는 과정에서 걸을 수 있는 사람)을 포함하여 자체 무게로 구성된 하중 지지 요소에 하중을 전달합니다. , 계절 부하(예: 눈)도 포함됩니다. 집에서는 정확한 계산을 할 수 없을 것 같습니다. 이렇게 하려면 디자인 조직에 도움을 요청해야 합니다. 다음 구성표를 사용하여 더 간단한 계산을 독립적으로 수행할 수 있습니다.

그림 1. 빔 사이의 최소 허용 거리 표.

  1. 다락방 바닥의 경우, 큰 작동 부하에 영향을 받지 않는 경량 재료(예: 미네랄 울)를 사용한 단열재의 경우 평균 1m 2의 지붕 무게가 50kg이라고 말할 수 있습니다. GOST에 따르면 이러한 경우 하중은 70*1.3 = 90kg/m2입니다. 여기서 1.3은 안전 계수이고 70(kg/m2)은 주어진 예에 대한 정규화된 값입니다. 총 하중은 50+90 = 140kg/m2입니다.
  2. 더 무거운 재료를 단열재로 사용하는 경우 GOST에 따른 표준화된 값은 150kg/m2입니다. 그런 다음 총 부하: 150*1.3+50 = 245kg/m2.
  3. 다락방의 경우 이 값은 350kg/m2이고 층간 천장의 경우 400kg/m2입니다.

하중을 알아낸 후 단일 스팬 목재 빔의 치수 계산을 시작할 수 있습니다.

목재 들보의 단면적 계산 및 설치 단계

빔의 내하력은 단면적과 배치 단계에 따라 달라집니다.. 이러한 수량은 서로 연관되어 있으므로 동시에 계산됩니다. 바닥 빔의 최적 모양은 가로 세로 비율이 1.4:1인 직사각형입니다. 즉, 높이는 너비보다 1.4배 커야 합니다.

인접한 요소 사이의 거리는 0.3m 이상 1.2m 이하여야 하며 롤 단열재를 설치할 때 너비와 같은 간격을 취하려고 합니다.

프레임 하우스를 건설하는 경우 너비는 프레임 포스트 사이의 피치와 동일한 것으로 간주됩니다.

0.5m와 1.0m 간격으로 배치할 때 빔의 최소 허용 치수를 결정하려면 특수 테이블(그림 1)을 사용할 수 있습니다.

모든 계산은 기존 규칙 및 규정을 엄격히 준수하여 이루어져야 합니다. 계산의 정확성이 의심스러울 경우 얻은 값을 반올림하는 것이 좋습니다.