Калькулятор деревянных конструкций

Расчёт балок, стропил, стоек по СП 64.13330. Кубатура пиломатериалов и расход огне-/биозащиты. Сосна, ель, лиственница, клеёный брус.

Загрузка калькулятора...
СП 64.13330
Нормативная база
5 расчётов
В одном калькуляторе
4 породы
Дерево + клеёный брус
100%
Бесплатно

Возможности калькулятора

Профессиональный инструмент для проектировщиков деревянных зданий, строителей и частных застройщиков.

🪵

Расчёт деревянной балки

Проверка прочности по нормальным и касательным напряжениям и прогиба по СП 64.13330. Подбор стандартного сечения из сортамента.

🏠

Стропильная система

Сбор нагрузок: снеговая (8 районов), ветровая (7 районов), постоянная. Подбор сечения стропильной ноги с проверкой прогиба.

📏

Стойка / колонна

Расчёт на устойчивость: гибкость, коэффициент продольного изгиба phi, критическая сила Эйлера. Четыре схемы закрепления концов.

📦

Кубатура пиломатериалов

Сколько досок в кубе, объём партии, вес. Стандартные размеры по ГОСТ 24454-80 и произвольные. Справочная таблица.

🔥

Огне- и биозащита

Расход антисептика, антипирена, огнебиозащиты на заданную площадь. Нормы по ГОСТ Р 53292. Расчёт стоимости с запасом.

🌲

4 породы древесины

Сосна С24, ель С16, лиственница С30, клеёный брус GL24h. Реальные расчётные характеристики по СП 64.13330.2017.

Деревянное домостроение в России

Россия располагает крупнейшими запасами деловой древесины в мире. Деревянное домостроение переживает настоящий ренессанс: каркасные, брусовые и клееные дома составляют значительную долю малоэтажного строительства. По данным Минстроя, доля деревянного домостроения в индивидуальном жилищном строительстве превышает 30%.

Проектирование деревянных конструкций в России регулируется СП 64.13330.2017 --- актуализированной редакцией СНиП II-25-80. Этот свод правил устанавливает расчётные сопротивления древесины, предельные прогибы, требования к балкам, стойкам, стропильным системам и узлам соединений.

Наш калькулятор позволяет выполнить основные расчёты деревянных конструкций: от подбора сечения балки перекрытия до определения расхода защитных составов. Все формулы соответствуют действующим нормативным документам.

Нормативная база и материалы

Расчётные характеристики древесины по СП 64.13330.2017 и классификация по ГОСТ 8486-86.

🌲

Сосна С24

Rb = 14 МПа, E = 11 000 МПа. Наиболее распространённая порода в строительстве. Класс прочности С24 соответствует 2-му сорту по ГОСТ 8486.

🌿

Ель С16

Rb = 10 МПа, E = 8 000 МПа. Легче сосны, но менее прочная. Применяется для ненесущих и слабонагруженных элементов. 3-й сорт по ГОСТ 8486.

🪓

Лиственница С30

Rb = 16.5 МПа, E = 12 000 МПа. Высокая прочность и естественная стойкость к гниению. Идеальна для влажных условий, террас и фундаментных конструкций.

🏗

Клеёный брус GL24h

Rb = 16.5 МПа, E = 11 600 МПа. Однородные свойства, большие пролёты до 18 м. Применяется для балок, арок и рам в современных деревянных зданиях.

Расчётные сопротивления древесины (СП 64.13330)

Класс прочностиRb (изгиб), МПаRc (сжатие), МПаRsh (скал.), МПаE, МПаПлотность, кг/м3
Сосна С2414111.611 000500
Ель С16108.51.48 000450
Лиственница С3016.5131.812 000660
GL24h16.5142.011 600450

Ключевые нормативные документы

СП 64.13330.2017

Деревянные конструкции. Основной документ для расчёта: расчётные сопротивления, предельные прогибы, устойчивость, узлы.

ГОСТ 8486-86

Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия. Классификация по сортам, допустимые пороки.

ГОСТ 24454-80

Пиломатериалы хвойных пород. Размеры. Стандартные толщины, ширины и длины досок и бруса.

Формулы расчёта деревянных конструкций

Проверка прочности балки на изгиб

Основное условие прочности: sigma = Mmax / Wx ≤ Rb, где Mmax --- максимальный изгибающий момент, Wx = b*h2/6 --- момент сопротивления прямоугольного сечения, Rb --- расчётное сопротивление изгибу. Для шарнирно опёртой балки при равномерной нагрузке Mmax = q*L2/8.

Проверка прогиба

Максимальный прогиб для шарнирной балки: f = 5*q*L4 / (384*E*Ix), где Ix = b*h3/12 --- момент инерции. Предельные значения по СП 64.13330: L/150 для балок перекрытий, L/200 для балок покрытий. Прогиб часто является определяющим фактором при подборе сечения деревянной балки.

Устойчивость сжатых элементов

Условие устойчивости стойки: sigma = N / (phi * A) ≤ Rc, где phi --- коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости lambda = L0 / imin. При lambda < 70: phi = 1 - 0.8*(lambda/100)2. При lambda ≥ 70: phi = 3000 / lambda2. Предельная гибкость для несущих стоек --- 120.

Нагрузки на стропильную систему

Снеговая нагрузка: S = Sg * mu, где Sg --- вес снегового покрова по снеговому району, mu --- коэффициент перехода (зависит от угла наклона кровли). При угле более 60 градусов снеговая нагрузка не учитывается. Ветровая нагрузка: W = W0 * k(z) * ce, где W0 --- нормативное давление по ветровому району, k(z) --- коэффициент высоты, ce --- аэродинамический коэффициент.

Практические рекомендации

Выбор породы древесины

Для несущих конструкций в средней полосе России оптимальна сосна С24 --- достаточная прочность при доступной цене. Лиственница предпочтительна для влажных условий: фундаментные балки, террасы, нижние венцы. Клеёный брус GL24h незаменим при пролётах более 6 м и для ответственных конструкций.

Защита деревянных конструкций

По требованиям пожарной безопасности несущие конструкции обрабатываются антипиреном I или II группы огнезащитной эффективности. Биозащита (антисептик) обязательна для элементов, контактирующих с грунтом, и во влажных помещениях. Комбинированные составы (огнебиозащита) экономят время и стоимость обработки.

Кубатура и закупка пиломатериалов

При закупке пиломатериалов учитывайте запас на подрезку (5-10%) и возможный брак. Стандартная длина по ГОСТ 24454-80 --- 6 м, но доступны длины от 1 до 6.5 м с шагом 0.25 м. Для расчёта стоимости строительных материалов используйте наш универсальный калькулятор.

ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы

Для балки перекрытия жилого дома с пролётом 4 м при шаге 0.6 м и стандартной нагрузке (около 4 кН/м) подойдёт сечение 100x200 мм из сосны С24. Это обеспечит запас по прочности и прогиб менее L/150. Для пролётов 5-6 м потребуется 150x250 мм или 100x300 мм.
Клеёный брус имеет стабильные характеристики без влияния сучков, трещин и прочих пороков. Модуль упругости GL24h составляет 11 600 МПа (у сосны С24 --- 11 000 МПа), но главное преимущество --- возможность изготовления больших сечений и длин до 12-18 м. Это позволяет перекрывать значительные пролёты без промежуточных опор.
Снеговые районы указаны в СП 20.13330 (карта 1 приложения Е). Москва и область --- III район (Sg = 1.5 кПа), Санкт-Петербург --- III район, Новосибирск --- IV район (2.0 кПа), Краснодар --- II район (1.0 кПа). Точный район можно определить по карте в СП или запросить у местной администрации.
Стандартный шаг стропил --- 0.6 м (600 мм), что соответствует ширине плит утеплителя. Для тяжёлых кровельных материалов (черепица) шаг уменьшают до 0.8 м, для лёгких (металлочерепица, профлист) допустимо 0.9-1.2 м. При увеличении шага требуется большее сечение стропильной ноги.
Коэффициент phi учитывает снижение несущей способности сжатого стержня из-за потери устойчивости. При гибкости lambda = 0 коэффициент phi = 1.0 (короткая стойка, потеря устойчивости невозможна). При увеличении гибкости phi уменьшается. Для деревянных стоек предельная гибкость --- 120, при этом phi может составлять 0.2-0.3.
Объём одной доски 50x150x6000 мм = 0.05 * 0.15 * 6.0 = 0.045 м3. В одном кубе: 1 / 0.045 = 22.2 штуки, то есть 22 целые доски. Это стандартный размер для черновых полов, обрешётки и каркасного строительства.
Для несущих конструкций внутри отапливаемого здания достаточно биозащитного антисептика (расход около 250 мл/м2 на слой, 2 слоя). Для открытых конструкций и влажных помещений рекомендуется огнебиозащита --- комбинированный состав, обеспечивающий и противопожарную, и антисептическую защиту.
I группа огнезащитной эффективности обеспечивает потерю массы при испытании не более 9% --- необходима для несущих конструкций в зданиях с повышенными требованиями к пожарной безопасности. II группа (потеря массы 9-25%) --- для прочих конструкций. Выбор определяется классом конструктивной пожарной опасности здания по СП 2.13130.
Калькулятор подходит для предварительного подбора сечений основных элементов каркаса: стоек, балок перекрытия, стропил. Однако полный проект каркасного дома требует учёта ветровых связей, узловых соединений, фундамента и комплексного расчёта по всем нагрузкам. Для рабочего проекта необходим инженер-конструктор.
Расчётные сопротивления в СП 64.13330 приведены для древесины с влажностью не более 12%. При эксплуатации в условиях повышенной влажности (класс эксплуатации 2 и 3) вводится понижающий коэффициент mв. Для класса 2 (влажность до 20%) коэффициент составляет 0.9, для класса 3 (более 20%) --- от 0.7 до 0.85 в зависимости от вида напряжённого состояния.
Лиана Арифметова
АВТОРverifiedред. calcal.ru

Лиана Арифметова

Создатель и главный редактор

Миссия: демократизировать сложные расчёты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

Mathematical Engineering · МФТИ · редактирует каталог с 2012 года

Был ли этот калькулятор полезен?

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Инструмент справочный — не заменяет эксперта

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Профессиональные решения — медицинские, финансовые, инженерные — должны приниматься только после консультации с квалифицированным специалистом. Не используйте автоматический расчёт как единственное основание для важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший из-за использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию результатов.

СМЕЖНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Похожие калькуляторы

15

Калькулятор балки: момент, прогиб, подбор сечения

Расчёт балки на изгиб и прогиб. Подбор стального двутавра, деревянной и ж/б балки. Эпюры моментов и поперечных сил.

/beam-calculator

Калькулятор колонны: устойчивость, арматура, фундамент

Расчёт колонны на устойчивость: стальной, железобетонной и деревянной. Критическая сила Эйлера, подбор арматуры, фундамент.

/column-calculator

Калькулятор нагрузок на конструкции: постоянные, временные, ветер, снег

Расчёт нагрузок по СП 20.13330: постоянные, полезные, ветровые, снеговые. Комбинации нагрузок с коэффициентами надёжности.

/structural-load-calculator

Калькулятор плиты перекрытия: монолит, ПК, арматура, прогиб

Расчёт монолитной и сборной плиты перекрытия. Подбор арматуры по СП, проверка прогиба, продавливание, объём бетона.

/slab-calculator

Калькулятор армирования: площадь, анкеровка, хомуты, спецификация

Расчёт арматуры: площадь As, подбор стержней, длина анкеровки и перехлёста, поперечная арматура, масса и стоимость.

/reinforcement-calculator

Калькулятор стальных конструкций: прочность, болты, сварка, ферма

Расчёт стальных конструкций по СП 16.13330: прочность, болтовые и сварные соединения, фермы, сортамент проката.

/steel-structure-calculator

Калькулятор сейсмических нагрузок: СП 14.13330, ОСР-2015

Расчёт сейсмических нагрузок по СП 14.13330: линейно-спектральный метод, динамичность, распределение по этажам.

/earthquake-calculator

Калькулятор ветровой нагрузки: СП 20.13330, районы, k(z)

Расчёт ветровой нагрузки по СП 20.13330: статическая и пульсационная составляющие, коэффициент k(z), аэродинамика.

/wind-load-calculator

Калькулятор снеговой нагрузки: СП 20.13330, районы, mu

Расчёт снеговой нагрузки по СП 20: снеговые районы I-VIII, коэффициент формы mu, снеговые мешки, наледь.

/snow-load-calculator

Калькулятор лестницы

Высота и глубина ступеней, угол наклона и длина косоура. Формула Блонделя. Нормы СНиП и ГОСТ.

/stairs-calculator

Расчёт стропильной фермы

Расчёт треугольной симметричной фермы методом вырезания узлов: реакции опор, усилия в поясах/стойках/раскосах, подбор сечений по СП 16.13330. Снеговая нагрузка по СП 20.13330.

/raschet-stropilnoj-fermy-onlajn

Расчёт фундамента дома

Подбор типа фундамента, расчёт нагрузок по СП 20, объём бетона, арматуры, опалубки. По СП 22.13330.2016.

/raschet-fundamenta-doma-onlajn

Калькулятор расхода антисептика для дерева

Расчёт расхода антисептика, огнебиозащиты и лакокрасочных составов для обработки деревянных конструкций по площади.

/rashod-antiseptika-dereva

Калькулятор бруса

Расчёт бруса на дом: объём, количество, венцы, нагели, межвенцовый утеплитель.

/brus-calculator

Калькулятор стропильной системы

Расчёт стропил: шаг, сечение, длина. Снеговая и ветровая нагрузка по СП 20.13330.

/rafter-calculator