Круглосуточный телефон:
+7(495)105-91-63
Круглосуточный телефон:
+7(812)425-65-03
Круглосуточный телефон:
+7(800)333-37-59

Прочностной расчет. Сравнение

Сравним несущие способности 3-х видов балок: деревянная двутавровая балка GreenLum (с полками из LVL бруса), деревянный брус, цельный LVL брус.

Расчет будем вести по 1 и 2 предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и по прогибам). Важным и определяющим для нас будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет для нас критерием сравнения.

Условия для расчета:

  • Расчетная длина (расстояние в свету между соседними опорами) 5,8 м
  • Нагрузка на м 2 перекрытия 400 кг
  • Шаг балок 0,4 м
  • Нагрузка на м.пог. балки 400кг/м2 х 0,4= 160 кг
Двутавровая балка
GreenLum-300L
Брус сухой строганный деревянный 100х240 мм Цельный прямоугольный LVL брус 69х260
Характеристики:

Момент инерции 9 476,5 см4

Момент сопротивления  631,8 см3

Модуль упругости 12 000 МПа

Расчетное сопротивление 22,0 МПа
Характеристики:

Момент инерции 11 520,0 см4

Момент сопротивления  960,0 см3

Модуль упругости 9 000 МПа

Расчетное сопротивление 14,0 МПа
Характеристики:

Момент инерции 8 788,0 см4

Момент сопротивления  676,0 см3

Модуль упругости 14 000 МПа

Расчетное сопротивление 26,5 МПа
  Производим расчет по первому предельному состоянию:
(где, R - расчетное сопротивление изгибу, M-максимальный момент (M=q*L2/8; M=160*5,82/8=672,8 кНм), W-момент сопротивления)
R=M/W

R=672,8 кНм/631,8*10-6 см3= 1,06 кНм2 = 10,6 МПа < Rрасч =22 МПа

Выполнено.
R=M/W

R=672,8 кНм/960*10-6 см3= 0,7 кНм2 = 7 МПа < Rрасч =14 МПа

Выполнено.
R=M/W

R=672,8 кНм/676*10-6 см3= 0,99 кНм2 = 9,9 МПа < Rрасч =26,5 МПа

Выполнено.
  Производим расчет по второму предельному состоянию:

(f/L < fпред/L
где fпред - предельный прогиб, по СНиП II-25-80 для перекрытий равный 1/250
f/L=5*q*L3/(384*E*J))
f/L=5*160*5,8 / (384*12000*105*9476,5*10-8)=0,00358

<fпред/L=0,004


Выполнено.
f/L=5*160*5,83/ (384*9000*105*11520*10-8)= 0,00392

<fпред/L=0,004


Выполнено.
f/L=5*160*5,83/ (384*9000*105*8788*10-8)= 0,00392

<fпред/L=0,004


Выполнено.
Вывод: все 3 материала с данными геометрическими характеристиками примерно равны по своей несущей способности и удовлетворяют условиям прогибов.
  Сравним цены и эксплуатационные характеристики
  • Цена за м.пог: 352 р
  • Вес м.пог: 3,95 кг
  • Качество: высокое
  • Изготовение: 2-3 дня
  • Цена за м.пог: 324 р
    (розница 13 500 р/м3)
  • Вес м.пог: 10,8 кг
  • Качество: низкое
  • Изготовение: неизвестно
  • Цена за м.пог: 538 р
    (розница 30 000 р/м3)
  • Вес м.пог: 8,4 кг (480 кг/м3)
  • Качество: высокое
  • Изготовение: 2-4 недели

По своим прочностным характеристикам равны:

  GreenLum-240W  Брус 80х200  LVL брус 51х200 
Цена  244 р/м.пог  216 р/м.пог  306 р/м.пог
Вес  3.52 кг  7.2 кг  4.6 кг
Геометрия  точная  плохая точная
Качество  высокое  низкое высокое

  GreenLum-300W  Брус 75х250  LVL брус 57х260 
Цена  264 р/м.пог  253 р/м.пог  444 р/пог
Вес  3.87 кг  8,4 кг  7,4 кг
Геометрия  точная  плохая точная
Качество  высокое  низкое высокое

  GreenLum-240L  Брус 100х240   LVL брус 69х260  
Цена  332 р/м.пог  232 р/м.пог  397 р/пог
Вес  3.63 кг  9,0 кг  6,0 кг
Геометрия  точная  плохая точная
Качество  высокое  низкое высокое

  GreenLum-300L  Брус 100х240   LVL брус 69х260  
Цена  352 р/м.пог  324 р/м.пог  538 р/пог
Вес 3.95 кг 10.8 кг 8.6 кг
Геометрия точная плохая точная
Качество  высокое  низкое высокое

  GreenLum-360L  Брус 100х300   LVL брус 75х300  
Цена  362 р/м.пог  405 р/м.пог  675 р/пог
Вес  4.30 кг  12 кг  10.2 кг
Геометрия  точная  плохая точная
Качество  высокое  низкое высокое

  GreenLum-400L  Брус 150х300   LVL брус 90х360  
Цена  414 р/м.пог  609 р/м.пог  972 р/пог
Вес  5,60 кг  18 кг  14,6 кг
Геометрия  точная  плохая точная
Качество  высокое  низкое высокое