Прочностной расчет. Сравнение

Двутавровая балка
ICJ-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

Расчет конструкций, проекты из клееного бруса лвл

Программа - калькулятор Ultralam 2.0.4 предназначена для расчета конструкций многопролетных балок из клееного бруса LVL. Если Вы затрудняетесь рассчитать конструкцию сами можете прислать на расчет ее нам.

Брус клееный ЛВЛ из шпона для использования в разных областях строительства (от англ. LVL — Laminated Veneer Lumber). Высокопрочный брус из многослойного клееного шпона — строительный материал №1 из древесины для сооружения несущих конструкций.

Клееный брус лвл размеры

Толщина плит клееного бруса лвлот 19 мм до 106 мм, в зависимости от конструкционных задач, которые поставлены перед Вами. Технология производства клееного бруса из шпона лвл позволяет производить материал разных размеров. Максимальная ширина плиты — 1,25 м. Максимальная длина плиты не ограничена благодаря непрерывному прессованию и зависит только от потребностей клиентов и возможностей транспортировки (обычно до 20,5 м). Клееный брус лвл — однородный материал, в ходе производства которого дефектные места древесины полностью нейтрализуются. Такое строение придает Клееному брусу лвл особенно высокие прочностные характеристики. Одновременно уменьшается вероятность деформации от усадки или разбухания.


Брус клееный из шпона LVL Ultralam R

Наиболее эффективен в опорных строительных элементах. Все слои шпона склеены в параллельном направлении

Характеристика Единица измерения Ultralam-R
Прочность на изгиб:
на ребре Н/мм2 48,0
параметр влияния размеров 0,15
на пласти Н/мм2 50,0
Сопротивление на разрыв:
параллельно волокнам Н/мм2 36,0
Прочность на сжатие:
параллельно волокнам Н/мм2 38,0
перпендикулярно волокнам, на ребре Н/мм2 6,0
перпендикулярно волокнам, на пласти Н/мм2 3,0
Прочность на сдвиг:
на ребре Н/мм2 5,0
Модуль упругости:
параллельно волокнам (среднее значение) Н/мм2 14000,0
параллельно волокнам (5% квантиль) Н/мм2 12000,0
Модуль сдвига:
на ребре Н/мм2 350,0
Плотность кг/м3 480,0
Класс огнестойкости Е
Класс по выбросам формальдегида Е1
Класс износостойкости 4
  Брус клееный из шпона LVL Ultralam X

Применяется в качестве стеновых панелей, деревянных стяжек и др. Около 20% слоев шпона в плите склеено в поперечном направлении.

Вид древесины Ель, сосна или смесь
Толщина 24мм от 24мм до 75мм
Испытания прочности
Испытания на пласти
Прочность на изгиб пар-но волокнам1) 44 49
Прочность на изгиб пер-но волокнам 9 12
Прочность на сжатие пер-но волокнам 4,2 4,2
Прочность на сдвиг 2,7 2,7
Испытания на ребре
Прочность на изгиб1) 30 40
Сопротивление на растяжение пар-но волокнам 18 24
Сопротивление на растяжение пер-но волокнам 6,2 5
Прочность на сжатие пар-но волокнам 26 34
Прочность на сжатие пер-но волокнам - 8
Прочность на сдвиг 3 3
Испытания жесткости
Модуль эластичности ср.зн. 10000 12100
Модуль эластичности 5% 9200 11000
Модуль эластичности Em,90,ср.зн. 2300 3000
Модуль сдвига, ср. 550 550
Рол.модуль сдвига 130 130
Плотность 480

^ Значение относятся к H?300мм. Для H больше 300мм характерное значение прочности необходимо умножить на коэффициент кН = (300/H)0,15. H - высота общего разреза для соответствующего испытания на изгиб в мм Результаты испытаний агентства по "Испытанию материалов, университет г. Штутгарт"


РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЯМ
Утверждены ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко – Филиал ФГУП НИЦ «Строительство».
Расчетное сопротивление, МПа Тип Ultralam™
Rs R X I

сжатию

вдоль волокон

25,7 23,6 19,8 22,1

поперек волокон (ребро)

4,3 3,5 6,8 3,8

поперек волокон (пласть)

1,9 1,7 1,9 1,7

растяжению

вдоль волокон

26,9 22,5 17,5 16,9

поперек волокон

0,7

изгибу

вдоль волокон (ребро)

27,3 26,8 19,6 23,7

вдоль волокон (пласть)

35,5 27,8 24,1 22,9

скалыванию

вдоль волокон

2,6 2,6

поперек волокон

1,1 1,1

Расчет несущих и ограждающих конструкций с использованием многослойного клееного из шпона материала Ultralam должен проводиться в соответствии с СТО 36554501-002-2006 и СТО 36554501-020-2009.

При эксплуатации строительных конструкций, подверженных влиянию различных факторов (температурно-влажностные условия, повышенная температура, воздействие постоянной и временной длительной нагрузки), величины расчетных сопротивлений умножаются на коэффициенты, принимаемые в соответствии с СТО 36554501-002-2006 и СТО 36554501-020-2009.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОДУЛЯМ УПРУГОСТИ
Величины модулей упругости вдоль волокон многослойного клееного из шпона материала Ultralam™ различных типов, принимаемые для конструкций 1 класса эксплуатации, защищенных от нагрева, увлажнения, находящихся под действием постоянной и временной нагрузок:
Модуль упругости E, МПа Тип Ultralam™
Rs R X I
15 600 14 000 11 000 12 700
ХАРАКТЕРИСТИКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ
Класс эксплуатации Условия эксплуатации Рекомендации по применению
Относительная влажность воздуха, % Температура воздуха, °С
1 40-60 20±5

без обеспечения конструктивных и химических методов защиты

2 60-80 20±5

только при обеспечении конструктивных и химических методов защиты

3 выше 80 выше +25 и не ниже -30

Программа позволяет сделать подбор минимально-необходимых сечений для решения строительной задачи.

Подбор представляется в графическом виде. Программа выдает стандартный отчет в виде файла Word, а также позволяет сохранять в памяти расчетные схемы как в общей, так и в упрощенной вкладках.

Скачать программу Ultralam 2.0.4
Сертифицирующие организации:

FSC

Целью FSC является содействие экологически ответственному, социально ориентированному и экономически устойчивому лесопользованию и управлению мировыми лесными ресурсами.

Экологически ответственное лесопользование гарантирует, что заготовка древесины и недревесных продуктов леса не угрожает биоразнообразию, не снижает продуктивность и экологические функции леса.

Социально ориентированное лесопользование обеспечивает как местное население, так и общество, в целом, выгодами от лесопользования в долгосрочной перспективе, а также создает для местного населения стимулы для сохранения лесных ресурсов и ведения лесного хозяйство, основанного на долгосрочном планировании.

Экономически устойчивое лесопользование означает, что лесопользование построено и осуществляется таким образом, что обеспечивает достаточную экономическую выгоду без потерь для лесных ресурсов, качества экосистемы и без ущерба для местного населения.

Подробная информация о сертификации FSC на сайте www.fsc.ru.

ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко

Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций и сооружений им. В. А. Кучеренко - одна из старейших научных организаций строительного комплекса страны. История ее создания восходит к 1927 г., когда постановлением ВСНХ СССР был создан Государственный институт сооружений - ГИС, в 1931 г. преобразованный в Центральный научно-исследовательский институт промышленных сооружений (ЦНИИПС), на базе которого в 1957 г. был создан институт ЦНИИСК. В настоящее время ЦНИИСК является филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство».

ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко - осуществляющей головные функции в области теории сооружений и строительной механики; разработки принципиально новых форм металлических, каменных, деревянных конструкций, конструкций с применением пластмасс, а также технологий их изготовления; сейсмостойкости, виброзащиты и огнестойкости строительных конструкций, зданий и сооружений. По всем этим направлениям институт также осуществляет работу по сертификации и лицензированию.

Подробная информация о ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко на сайте www.cniisk.ru.

ЭЛСТ СТРОЙ

Основное направление деятельности - обеспечение качества и надежности деревянных, в том числе клееных конструкций, на стадиях проектирования, производства, монтажа и эксплуатации. ЭЛСТ СТРОЙ выполняет техническое сопровождение организации производства деревянных клееных конструкций, контроль качества изготавливаемых конструкций, подготовку к получению сертификатов соответствия, а также обследование, оценку технического состояния и восстановление эксплуатируемых деревянных конструкций стен, перекрытий и покрытий жилых, административных, спортивно-зрелищных, складских и других зданий и сооружений. При комплексном обследовании зданий обследуются конструкции и из других материалов.

Компания ЭЛСТ СТРОЙ создана в сотрудничестве с сектором контроля качества лаборатории деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.

Подробная информация о ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко на сайте www.elststroy.ru.

Расчет и изготовление балок и ферм из ЛВЛ-бруса

Расчет и изготовление балок и ферм из ЛВЛ-бруса

Мы предлагаем Вам возможность перекрытия больших пролетов (от 6м и больше) без столбов и внутренних опор (при необходимости).

Фермы, балки, элементы декора из ЛВЛ – простое и эффективное решение. Высокая прочность ЛВЛ бруса при равных технических характеристиках позволяет использовать балки мень­шей толщины по сравнению с пило­материалами и цельной древесиной, следовательно, экономить на количе­стве используемого материала, высоте перекрытий и общей высоте здания.

ЛВЛ брус практически незаменим при возведении большепролетных конструкций. Высокая прочность ма­териала позволяет возводить конструк­ции с меньшим количеством опорных элементов, оставляя при этом больше открытого пространства.

Фермы, балки, элементы декора из ЛВЛ – простое и эффективное решение.

Высокая прочность ЛВЛ бруса при равных технических характеристиках позволяет использовать балки меньшей толщины по сравнению с пиломатериалами и цельной древесиной, следовательно, экономить на количе-стве используемого материала, высоте перекрытий и общей высоте здания.

ЛВЛ брус практически незаменим при возведении большепролетных конструкций. Высокая прочность ма-териала позволяет возводить конструкции с меньшим количеством опорных элементов, оставляя при этом больше открытого пространства.

Предлагаемые услуги:

  • проектирование конструкций кровли по заданию заказчика,
  • выбор оптимальных сечений ЛВЛ-бруса,
  • расчет прочности,
  • предварительная сборка по проектной документации,
  • сборка, упаковка и доставка конструкций.

Виды ферм из LVL бруса



Вы можете заказать у нас индивидуальный проект дома из ЛВЛ, а также рассчитать перед покупкой конструкции из ЛВЛ.

Сравнение прочностного расчета

Сравним несущие способности 3-х видов балок: деревянную двутавровую балку 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 прогибам). Важным и определяющим для нас будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет 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 пог. м балки 400 кг/м2 х 0,4 = 160 кг.
Момент инерции Момент сопротивления Модуль упругости Расчетное сопротивление
Двутавровая балка GreenLum-300L 9 476,5 см4 631,8 см3 12 000 МПа 22,0 МПа
Брус сухой строганный деревянный 100х240 мм 11 520,0 см4 960,0 см3 9 000 МПа 14,0 МПа
Цельный прямоугольный LVL брус 69х260 8 788,0 см4 676,0 см3 14 000 МПа 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 Выполнено.
R=M/W R=672,8 кНм/960*10-6 см3= 0,7 кНм2 = 7 МПа Выполнено.
R=M/W R=672,8 кНм/676*10-6 см3 = 0,99 кНм2 = 9,9 МПа Выполнено.
Производим расчет по второму предельному состоянию: (f/L

Продукция

ЛВЛ брус -  пиломатериал из слоёного шпона. Это в полной мере отвечает технологии изготовления материала:

  • сначала подготовленные брёвна хвойных пород деревьев очищаются от коры;
  • затем древесина замачивается на сутки, иногда на более длительный срок;
  • после из брёвен нарезают чурки и делают шпон толщиной 3 мм;
  • шпон сортируют и сушат;
  • пласты шпона склеивают между собой, получившийся брус прессуют, нарезают, маркируют.

Чаще всего LVL брус применяют в следующих сферах:

  • в качестве балок межэтажных перекрытий;
  • стропильных ног;
  • коньковых балок;
  • создании больших пролётов;
  • в системах силовой опалубки.

Так как брус ЛВЛ не боится влажности и агрессивной среды, его часто используют при строительстве крытых бассейнов, бань и саун, сельскохозяйственных зданий и складов.

Кроме того, материал может применяться в качестве перемычек дверей и окон, стать основой фасадного остекления, использоваться при строительстве лестниц.

Среди характеристик бруса ЛВЛ, делающих его популярным строительным материалом, следует отметить:

  • прочность на растяжение и изгиб вдоль волокон в два раза превышает показатели других пиломатериалов;
  • брус LVL не поддерживает горение, тлеет и постепенно затухает;
  • не боится влажности, биоустойчив;
  • структура однородная, геометрические размеры всегда точные;
  • не даёт усадки, не деформируется из-за перепадов температур и влажности;
  • хорошие показатели теплоизоляции;
  • риска выявления пороков древесины нет.

IMG-0fa50409b889e516fec6ce197699ba08-V20190201_114145IMG-17dd32b6539cce416f13d1006fda3a3d-VIMG-129f8d6886f84635f4fa1b8b05b26333-V